DRENAJE EN TUNELES

CONTENIDO

1. INTRODUCCIN2. VISIN GLOBAL DEL DRENAJE DE TNELES3. ESTUDIO DEL DRENAJE DEL TNEL DURANTE EL PROYECTO4. ESTUDIOS GEOLGICO, GEOTCNICO E HIDROGEOLGICO DEL TNEl4.1.-Estimacin de caudales de agua infiltrada en los tneles4.1.1.- Mtodo de Hvorslev4.1.2.- Mtodo de Goodman4.1.3.- Mtodo de Heuer5. CONSIDERACION DEL EFECTO DE LOS TUNELES EN LA HIDROGEOLOGIA DEL MACIZO5.1.- terreno duro5.2.- terreno quebradizo5.3.- terrenos blandos

6. IMPERMEABILIZACION

6.1.- va seca6.2.- va semihmeda

7. INFLUENCIA DEL AGUA

8. IMPERMEABILIZACIN Y DRENAJE9. REFLEXIONES CON RELACIN AL MTODO CONSTRUCTIVO10. CONSIDERACIONES PRCTICAS RELACIONADOS CON EL DRENAJE Y SUS IMPLICANCIAS CONSTRUCTIVAS10.1.- trazado10.2.- dispositivos para impermeabilizacin y drenaje11. MATERIALES PARA LA IMPERMEABILIZACIN PRINCIPAL11.1.-Geotextil11.2.- Lmina de impermeabilizacin11.3.- Drenes laterales12. REQUISITOS A TENER EN CUENTA EN UN PROYECTO13. DRENAJE INTEGRAL DEL TNEL

14. SISTEMA DE DRENAJE EN TUNELES

14.1- Introduccin 14.2.- LANZAS DE VACIO AT - TUBESPILE14.2.1.- Introduccin14.2.3.- Principales ventajas14.2.4.- Descripcin del sistema14.2.5.- Componentes del sistema14.2.6.- Caractersticas tcnicas14.2.7.- Procedimiento de instalacin14.2.8.- Accesorios

14.3.- SISTEMA DE DRENAJE AT14.3.1.-Introduccin14.3.2.- Campos de aplicacin14.3.3.- Principales ventajas14.3.4.- Descripcin del sistema14.3.5.- Componentes del sistema14.3.6.- Sistema de Drenaje AT listo para usar14.3.7.- Caractersticas tcnic14.3.8.- Procedimiento de instalacin14.3.9.- Accesorios15. DRENAJE EN TNELES. ERRORES HABITUALES.16. CONCLUSIONES17. BIBLIOGRAFA

1. INTRODUCCIN

El drenaje de los tneles es un concepto complejo por la cantidad de factores que pueden verse implicados en el mismo y los distintos puntos de vista desde los que puede ser contemplado.En sentido estricto podra comprender slo las medidas que tienen por objeto canalizar y conducir las aguas que pueden afectar al tnel.Pero en cuanto se analiza, siquiera sea someramente el tema, se advierte que las implicaciones de tipo constructivo y medioambiental son numerosas e importantes y no pueden ser ignoradas.Por una parte, hay que tener en cuenta el perodo de la vida til del tnel que se considere, es decir, el proyecto, la construccin o la explotacin, ya que en cada uno de ellos las circunstancias en cuanto a la accin del agua son distintas, pero es necesario prever en cada etapa lo que puede suceder en las siguientes.Por otra parte, la construccin del tnel puede afectar a un cierto espacio desde el punto de vista hidrulico, ya sea en la superficie o entre esta y el tnel, y ello puede dar lugar a una serie de alteraciones en el entorno o producir problemas en el propio tnel, que hay que tener en cuenta.Aparte de la doble dimensin espacial-temporal indicada anteriormente, hay otras variables que pueden influir tambin en el drenaje del tnel, como son la funcionalidad o uso al que vaya destinado el tnel y el mtodo constructivo utilizado.Se confirma as la multiplicidad de factores involucrados en el tema, y en los apartados siguientes se pretende dar una visin sinttica de los problemas que se plantean al respecto y del tratamiento que actualmente se suele dar a los mismos.

2. VISIN GLOBAL DEL DRENAJE DE TNELESUna vez esbozados en el apartado anterior, los posibles aspectos que pueden estar relacionados con el drenaje de un tnel, con objeto de concretarlos, se presenta en la Tabla 1 una ordenacin de los mismos en ese doble aspecto temporal-espacial.La serie de factores relacionados con el drenaje recogidos en la Tabla 1 no pretende ser exhaustiva, pues, dependiendo de la funcionalidad del tnel o de las caractersticas del terreno en el que se construye, puede haber otros mltiples aspectos, pero al menos en los tneles viarios suelen ser los ms frecuentemente encontrados.

ESPACIOETAPASUPERFICIEESPACIO ENTRE TNEL Y LA SUPERFICIEESPACIO INTERIOR AL TNEL

PROYECTO Estudio de asientos (relacionados con el drenaje por abatimiento del nivel fretico) Posible afeccin a edificaciones, conducciones, instalaciones o infraestructuras Posible afeccin a masas de agua (corrientes fluviales, espacios recreativos, etc) Estudio hidrogeolgico Posible afeccin a los acuferos Posible contaminacin del terreno o de los acuferos- Estudio de los dispositivos de impermeabilizacin y drenaje de las aguas del terreno o de vertidos accidentales de otras sustancias

CONSTRUCCIN Seguimiento y control de corrientes de agua superficiales Posibles medidas correctoras contempladas o no en el Proyecto (inyecciones, jet- grouting, etc) Seguimiento del control de asientos, edificaciones o servicios (relacionado con el abatimiento del nivel fretico) Confirmacin de las previsiones del Proyecto (control de caudales infiltrados, seguimiento de la auscultacin) En su caso, posibilidad de nuevas medidas de drenaje y reestudio de afeccin a los acuferos Medidas para minimizar la afeccin a los trabajos durante la obra Adopcin de elementos de drenaje, previstos o no en el Proyecto

EXPLOTACIN Seguimiento, en su caso, de los movimientos permanentes del terreno Eventualmente obras de refuerzo o reparacin Control y mantenimiento de las medidas de drenaje e impermeabilizacin Eventuales obras de reparacin de las mismas Mantenimiento de todos los dispositivos de drenaje Mantenimiento de los dispositivos de almacenamiento y tratamiento de los vertidos accidentales

Tabla 1. Relacin espacio-temporal del agua con el tnel

En los siguientes apartados se desarrolla el estudio del drenaje de los tneles, de acuerdo con las etapas de su ejecucin en el tiempo, es decir, Proyecto, Construccin y Explotacin, haciendo hincapi en los aspectos que suelen ser predominantes en cada una de ellas, si bien todas las etapas estn condicionadas por las precedentes.3. ESTUDIO DEL DRENAJE DEL TNEL DURANTE EL PROYECTODe manera breve se podra afirmar que el estudio del drenaje del tnel en el Proyecto se basa en el estudio hidrogeolgico del mismo.Hay dos factores que es necesario tener en cuenta en el estudio del drenaje del tnel:1)La estrecha conexin entre los aspectos geolgicos, geotcnicos e hidrogeolgicos.2)La compleja relacin en el aspecto hidrulico del tnel con el terreno en el que se excava.

En cuanto a la primera cuestin, est claro que los accidentes geolgicos estn estrechamente relacionados con la posible afluencia de agua hacia el tnel. Tambin es evidente que uno de los objetivos ms importantes de la investigacin geotcnica se dirige al estudio de la permeabilidad de las formaciones afectadas por el tnel, aparte de los propios accidentes geolgicos. Es, por tanto, evidente la relacin entre los lados del tringulo geologa-geotecnia-hidrogeologa y, por tanto, es necesario realizar el estudio conjunto de los mismos, de manera equilibrada.En cuanto a la segunda cuestin, hay que tener en cuenta que el tnel acta como dren que puede captar las aguas de los terrenos que atraviesa y, asimismo, puede conectar unos acuferos con otros o aportar, debido a los vertidos que se produzcan dentro del tnel, agua u otros lquidos al terreno. Esto puede dar lugar a problemas, tanto durante la construccin como en la explotacin, y no slo dentro del tnel sino en el entorno. De ah que sea necesario un estudio riguroso de toda esta problemtica al proyectar el tnel.Se estudian a continuacin con ms detalle ambas cuestiones.

4. ESTUDIOS GEOLGICO, GEOTCNICO E HIDROGEOLGICO DEL TNELEs conveniente la planificacin conjunta de estos estudios por la estrecha relacin entre ellos.As, desde el comienzo del estudio geolgico se debe prestar atencin a los aspectos hidrogeolgicos que van a condicionar los caudales interceptados por el tnel. La cartografa geolgica debe de recoger con detalle la presencia de pliegues, fallas, diques y contactos entre formaciones de diferente permeabilidad, etc, y analizar las consecuencias de los mismos, no slo desde el punto de vista geomecnico, sino tambin hidrulico.As, en el estudio geolgico, hay que prestar una atencin especial a aspectos como los siguientes: La litologa, estratigrafa y accidentes geolgicos (sobre todo pliegues y fallas) de las formaciones rocosas afectadas por el tnel, dado que son factores que influyen de manera decisiva sobre los caudales captados por el mismo.

La fracturacin, dado que en las rocas gneas y metamrficas con poco grado de alteracin la mayor parte de los caudales llegan a travs de dichas fracturas y la permeabilidad medida en la direccin del buzamiento es tambin muy superior a la media del macizo. En cuanto a las rocas sedimentarias carbonatadas, la permeabilidad primaria, es decir, la que se produce a travs de la roca matriz, es casi siempre despreciable frente a la secundaria, debida a los fenmenos de fracturacin y disolucin.

En todas las formaciones, los pliegues y fallas son zonas de debilidad que pueden aportar caudales localizados. En los primeros, los sinclinales suelen ser problemticos al atreverse posibles puntos bajos de estratos apoyados en otros ms impermeables y, en cuanto a las fallas, son los accidentes potencialmente ms peligrosos. Por una parte, actan como barreras hidrulicas al poner en contacto estratos permeables con otros impermeables, pudiendo dar lugar a fuertes diferencias piezomtricas localizadas y, por otra parte, el plano de falla puede actuar como conductor si se trata de una brecha o como interceptor si se trata de una milonita. El estudio simultneo de las caractersticas litolgicas y estructurales de las formaciones y el del emplazamiento y caudal de los manantiales existentes puede dar datos hidrogeolgicos interesantes. Por ejemplo, si en las laderas de una montaa o de un valle aparecen varios manantiales de poco caudal, suelen indicar la presencia a poca profundidad de materiales poco permeables y la existencia de un nivel fretico somero. Por el contrario, si aparecen manantiales de mayor volumen en el fondo del valle, normalmente ser indicio de que el agua recogida por la ladera percola verticalmente a travs de rocas permeables, dando lugar a un nivel fretico ms profundo. Por tanto, segn la posicin del tnel y la permeabilidad de las formaciones que atraviesa, podr interceptar o no a los acuferos y captar aguas de los mismos.

Formaciones especialmente conflictivas son las susceptibles de sufrir fenmenos de disolucin, como son los terrenos calcreos o los yesferos. En el caso de las calizas, aparte de los problemas inherentes a la carstificacin, est el de ser acuferos potenciales, especialmente en el contacto con formaciones impermeables. En el caso de los yesos, aparte de los fenmenos de disolucin, hay que tener presente su capacidad de generar aguas agresivas para los hormigones o morteros utilizados en el tnel.

Formaciones potencialmente expansivas, como determinados tipos de arcillas o las anhidritas.Tambin hay otros aspectos del estudio geolgico, como la geomorfologa, estrechamente relacionados con el estudio hidrogeolgico, dado que el relieve y las caractersticas geolgicas de las formaciones condicionan a la escorrenta y a la infiltracin y, por tanto, la posibilidad de recarga de los acuferos.De manera anloga, la investigacin geotcnica debe estar conectada con el estudio geolgico y el hidrogeolgico. Con los sondeos y la geofsica se trata de resolver las incgnitas de tipo geolgico, como las anteriormente tratadas y, adems, hay ensayos especficos en los sondeos para determinar la permeabilidad de las formaciones, como son los del tipo Lefranc y Lugeon, el primero en materiales del tipo suelo y el segundo en formaciones rocosas. En tneles es, por tanto, ms frecuente el ensayo Lugeon, consistente en la medida de los caudales admitidos en cada tramo del sondeo en funcin de la presin aplicada, de la que se deduce un valor aproximado de la permeabilidad de cada una de las formaciones afectadas por el tnel.Una vez finalizados los sondeos se deben colocar tubos ranurados para seguir posteriormente la evolucin de los niveles de agua. Eventualmente, puede ser necesaria la colocacin de tubos ranurados slo a determinadas profundidades o colocar varios tubos en los sondeos para tratar de determinar la presencia de niveles freticos colgados.Paralelamente, se debe hacer un seguimiento de las fuentes, manantiales, pozos o puntos de afluencia de agua y seguir durante toda la campaa geotcnica su evolucin, as como la de los niveles de agua en los sondeos, comprobando tambin su relacin con las precipitaciones.En funcin de la importancia y geometra del tnel (seccin, longitud) y las caractersticas geolgicas del terreno, podra ser necesaria la ejecucin de ensayos de bombeo, lo que requiere la ejecucin de pozos y sondeos cercanos para medir en ellos el abatimiento del nivel fretico. Generalmente, no suele hacerse este tipo de ensayos en obras civiles, tanto por su coste como por el plazo de ejecucin de los mismos y de los ensayos correspondientes, aunque pueden estar justificados en casos especiales (afeccin a acuferos o servicios importantes, paso bajo zonas habitadas, etc).En cuanto al estudio hidrogeolgico, su objetivo final en el caso de un tnel es evaluar los caudales que van a afluir al tnel y las presiones hidrulicas que se van a generar sobre su revestimiento. Ambos dependen de la permeabilidad del medio en el que se excava el tnel y del propio revestimiento y su clculo se puede abordar, o bien por formulaciones de tipo analtico, como las de Goodman o Heuer, o bien mediante un modelo ms sofisticado, recurriendo a modelos numricos de flujo.Por ejemplo, la frmula de Goodman permite calcular el caudal infiltrado en cada tramo del tnel en funcin del coeficiente de permeabilidad, el coeficiente de almacenamiento, la altura piezomtrica, la longitud del tramo y el avance medio de la excavacin.

4.1.-ESTIMACIN DE CAUDALES DE AGUA INFILTRADA EN LOS TNELESExisten mltiples mtodos para calcular estos caudales de infiltracin en obras hidrulicas como tneles. Las metodologas mas comunes para hacer este calculo son las de Hvorslev, Goodman y Heuer.4.1.1.- Mtodo de HvorslevEste mtodo considera al tnel de gran dimetro y de sondeo largo.Se divide el tnel en tramos iguales considerndolo como un pozo drenante (tnel sin revestir) y se calcula el flujo de agua infiltrada para un instante cualquiera en cada tramo.El flujo de agua F en funcin de la longitud L y el dimetro D se calcula como:

4.1.2.- Mtodo de GoodmanEste mtodo calcula el caudal infiltrado por unidad de longitud del tnel segn se excava. Tiene en cuenta el efecto de drenaje del tnel y considera cargas constantes o variables a lo largo del tnel y tiene en cuenta la permeabilidad especifica del suelo k.El caudal de infiltracin se calcula como:

Dnde:Q = Caudal por unidad de longitud (m3/m).k = Constante de permeabilidad (m/s).H = Altura piezomtrica (m).S = Produccin especfica (aproximadamente toma el valor de 0.05).c = Factor de penetracin (adimensional).t = Tiempo (das).4.1.3.- Mtodo de HeuerLa mayora de proyectos subterrneos de tneles atraviesan por macizos rocosos, la infiltracin en estos casos ocurre por las discontinuidades y grietas de la roca.Se debe estimar dos condiciones fundamentales, la primera es el flujo inicial en el frente qhy el flujo de rgimen permanente qsy se pueden calcular como:qs= Fsk HDnde:Fs= Es una funcin de las condiciones limites.(Recarga vertical, infiltracin por encima del tnel).(Caso de flujo radial).K = Permeabilidad del macizo rocoso.H = Altura del agua del nivel fretico.Ro= Radio de la influencia.z = Espesor del macizo rocoso situado por encima del tnel.r = Radio del tnel.

qh= FhqsDnde: Fh:es un coeficiente entre 1 y 5.Los valores de permeabilidad k son muy variables van de 10-6cm/s en roca intacta, a 10-2en roca fracturada.Respecto a los modelos numricos de flujo, a continuacin se describe brevemente el MODFLOW, modelo en diferencias finitas que permite calcular el caudal de entrada de agua al tnel, as como las presiones hidrostticas que soportarn sus paredes.El modelo se desarrolla en dos fases que se resumen seguidamente. En la primera fase, se simula el rgimen hidrulico natural del entorno del tnel previamente a su construccin. El objeto de esta primera fase es la calibracin de los parmetros hidrulicos del modelo en rgimen permanente y la estimacin de las presiones hidrostticas a lo largo de la traza del tnel. Para ello, se discretiza el perfil del terreno correspondiente a la traza del tnel en celdas y se asignan unos valores iniciales a los parmetros hidrulicos. Sobre este perfil se estima la posicin del nivel fretico en funcin de los datos disponibles (es decir, datos de los sondeos, manantiales o puntos de aguas, etc). Este nivel se supone estable en esta primera fase.El proceso de calibracin consiste en ir modificando los valores de la permeabilidad, hasta que las tasas de recarga proporcionados por el modelo estn prximos al valor de recarga estimado por los balances hdricos realizados. El rango admisible para la variacin del valor de la permeabilidad se define a partir de los resultados de los ensayos Lugeon en los sondeos realizados en la zona. En una segunda fase, y una vez calibrado el modelo en rgimen natural, se realiza el clculo del caudal de agua que entra en el tnel en rgimen permanente y en rgimen transitorio. Para ello, se considera el tnel en el modelo como un dren que no presenta resistencia al flujo de agua. El medio simulado y los niveles de agua utilizados son los mismos que en la fase anterior.La aproximacin realizada en rgimen permanente no es del todo realista, ya que no tiene en cuenta el caudal aportado por el almacenamiento del acufero. Adems, una vez que el drenaje se inicia, el nivel fretico comenzar a descender, por lo que los caudales tambin disminuirn progresivamente en el tiempo. Este descenso se producir hasta alcanzar el sistema una nueva situacin de equilibrio entre la recarga y los caudales drenados por el tnel (equilibrio en rgimen transitorio). El tiempo en el que este equilibrio se alcance depender del coeficiente de almacenamiento, adems de la permeabilidad, que ha sido calibrada en rgimen permanente.Para el clculo del caudal drenado por el tnel en rgimen transitorio, se utiliza un valor terico del coeficiente de almacenamiento en funcin de los materiales que constituyen la zona de estudio, pudindose realizar un anlisis de la sensibilidad del caudal respecto al valor del citado parmetro.Tambin se obtiene una estimacin de la variacin de la tasa de drenaje del tnel cuando ste no est construido en su totalidad. Respecto a la metodologa a seguir en el estudio hidrogeolgico, hay que sealar la necesidad de que, antes de nada, sea coherente con los objetivos pretendidos y con los medios de que se disponga. En cuanto a los objetivos, fundamentalmente son dos, afeccin a los acuferos y caudales infiltrados en el tnel. Respecto a los medios, nmero de sondeos y ensayos Lugeon o ensayos de bombeo que se vayan a realizar.Respecto a los objetivos, es necesario admitir el alto grado de incertidumbre que suele acompaar a la prediccin de los caudales infiltrados y ello por diversos motivos: Dificultad para que los sondeos o pozos verticales reproduzcan a efectos hidrulicos la orientacin horizontal del tnel. Dificultad de predecir la influencia de las juntas o fallas en el tnel a partir de su influencia en los sondeos (por ejemplo, si se trata de juntas verticales, pueden no ser interceptadas en los sondeos). Problemas para determinar la posicin real del nivel fretico (puede haber niveles freticos colgados, separados por estratos de menor permeabilidad que pueden romper la transmisin vertical de presiones o no).Teniendo en cuenta estas limitaciones y en funcin del objetivo buscado, debe elegirse, en consecuencia, el mtodo operativo a seguir.Es decir, si lo que se trata es solamente ver de qu manera pueden verse afectadas las reservas de los acuferos afectados por el tnel, es probable que un clculo aproximado y del lado de la seguridad, mediante las expresiones analticas antes citadas, pueda ser suficiente. Pero si se quiere tener un clculo lo ms preciso posible de los caudales esperables a lo largo del tnel y se dispone de una investigacin geotcnica e hidrogeolgica bastante precisa, puede estar justificado el utilizar herramientas tales como distribuciones de tipo estadstico para la atribucin de la permeabilidad a las distintas formaciones y un modelo numrico de flujo como el anteriormente sealado.Los estudios geolgicos, geotcnicos e hidrogeolgicos son fundamentales para el proyecto del tnel pero tambin deben ser tenidos en cuenta durante la construccin y la explotacin, como se indica en los siguientes apartados.Por ltimo, el estudio de los dispositivos a disponer para la recogida y evacuacin de los vertidos accidentales se har en el proyecto pero su influencia se dejar notar sobre todo durante la explotacin.

5. CONSIDERACION DEL EFECTO DE LOS TUNELES EN LA HIDROGEOLOGIA DEL MACIZO Estudios Hidrogeolgicos establecen los siguientes criterios de obligado cumplimiento en el proyecto de obras subterrneas para el transporte terrestre necesarios para conseguir conocer de una manera suficiente las etapas de construccin o explotacin, las siguientes facetas:

Establecimiento de la situacin de los niveles freticos, y eventual variacin estacional.

Existencia de fuentes, manantiales, captaciones de agua, etc, que puedan influir en el tnel, o ser influidos por este.

Permeabilidad o transmisividad de los diferentes terrenos que pudieran ejercer su influjo en los aportes de agua al tnel durante la vida de la obra.

Factores que influyen en la eleccin del drenaje o impermeabilizacin del tnel.

Influjo del eventual drenaje del tnel en la posible variacin de las condiciones hidrulicas de los niveles freticos, afloramientos o aprovechamientos.

Posibilidad de que el tnel suponga una barrera total o parcial a las corrientes sublveas naturales y la correspondiente variacin de las circunstancias.

Influencia del terreno y del sistema constructivoLos sistemas de impermeabilizacin podrn variar en funcin del tipo de terreno, ya que estarn directamente relacionados con el mtodo de excavacin empleado, y tambin con el tipo de sostenimiento sobre el que se va a instalar el sistema.

La importancia del terreno es decisiva para la construccin de un tnel, por un lado en el sistema de construccin y por otro en el tipo de revestimiento utilizado.

Con respecto al sistema de impermeabilizacin se pueden distinguir tres tipos de terreno, Terreno duro Terreno quebradizo Terreno blando

5.1.- TERRENO DURO

se utilizan procedimientos de excavacin en grandes bloques y dada la naturaleza del terreno el tnel es estable (por cierto tiempo) no siendo necesario un sostenimiento previo. En estos casos no hace falta la utilizacin de revestimientos que soporten el terreno y establezcan un equilibrio, basta con eliminar irregularidades y rellenar fisuras mediante hormign proyectado, y aplicar despus el sistema de impermeabilizacin sobre esta superficie ondulada y rugosa.

Por ltimo se revestir con hormign encofrado o proyectado si es necesario formar la estructura de soporte del tnel, teniendo en cuenta la presin del terreno e incluso del agua.

5.2.- TERRENO QUEBRADIZO

No se puede construir el tnel a seccin completa, es preciso hacerlo por etapas sucesivas dando lugar a varios tipos de avance (nuevo mtodo Austriaco, Belga, Ingls, etc.) siendo preciso la realizacin de un sostenimiento previo en cada fase que garantice la seguridad del tnel y por lo tanto del avance (cerchas, hormign proyectado, bulones, etc.). Es sobre este soporte y antes del revestimiento estructural, donde se realizar la impermeabilizacin.

5.3.- TERRENOS BLANDOS

En este tipo de casos (plsticos) el tnel tiene que estar construido en el espacio creado por la mquina tuneladora (T.B.M.) y por tanto es preciso que la construccin del soporte se efecte enseguida en dicho espacio.

En este tipo de terreno existen dos formas de conseguir la estanqueidad. Sellado de juntas entre dovelas, o un sistema de impermeabilizacin de superficies de dichas dovelas (en el caso de dovelas reticulares o metlicas, es necesario primero igualar la superficie como soporte del sistema de impermeabilizacin).

Cuando la unin entre dovelas y la impermeabilizacin no sea suficiente para soportar la presin del agua, es necesario construir un revestimiento interior con hormign encofrado.

Una vez definidos los procedimientos de impermeabilizacin, segn la Influencia del terreno, ser importante resaltar la determinacin de consecuencias para la eleccin del material de impermeabilizacin. Con revestimientos rgidos solo se necesita un material de flexibilidad muy pequea sin embargo con revestimientos flexibles (dovelas) solo se puede utilizar materiales con un alto grado de elasticidad.

6. IMPERMEABILIZACION

Se efectuar en toda la superficie a tratar, un tratamiento impermeable a base de hormign proyectado polimrico, de 4 cm. de espesor mnimo, previa limpieza de soporte existente.

Como informacin del procedimiento de aplicacin del Hormign Proyectado, se contempla a continuacin su tecnologa:

Sistemas de proyeccin

Para la proyeccin del sistema existen 2 procedimientos diferenciados:

Va seca Va semihmeda

6.1.- VA SECA

Procedimiento mediante el cual todos los componentes del mortero u hormign proyectado son previamente mezclados, a excepcin del agua que es incorporada en la boquilla de salida antes de la proyeccin de la mezcla. El transporte de la mezcla sin agua se realiza a travs de mangueras especiales de forma neumtica (flujo diluido) desde la mquina hasta la boquilla de proyeccin.

El cemento y los ridos deben estar mezclados adecuadamente hasta conseguir una perfecta homogeneidad en proporciones variables. Lo normal es utilizar un cemento Portland, aunque a menudo se emplean cementos especiales, junto con diferentes clases de ridos (artificiales naturales, de ro o de machaqueo) Dicha mezcla de emento/ridos en seco se introduce en un alimentador, entrando en la manguera de transporte mediante una rueda distribuidor (rotor).

La mezcla es transportada mediante aire a presin hasta una boquilla o pistola especial. Esta boquilla va equipada con un distribuidor mltiple perforado, a travs del cual se pulveriza agua a presin que se mezcla con el conjunto cemento/ridos. La mezcla ya hmeda se proyecta desde la boquilla sobre la superficie que debe gunitarse.

En este sistema, la adicin de los aditivos acelerantes de fraguado en polvo se realizar sobre la tolva de alimentacin de la mquina gunitadora, mientras que en el caso de empleo de aditivo acelerante lquido este se dosificar mediante un dosificador de aditivos apropiado, aadindose a la mezcla de hormign unos 4 5 m. antes de la boquilla de proyeccin.

6.2.- VA SEMIHMEDA

Procedimiento mediante el cual todos los componentes del mortero u hormign proyectado son previamente mezclados, a excepcin de una parte del agua que es incorporada a 4-5 metros de la boquilla especial de salida antes de la proyeccin de la mezcla. Se utilizan ridos hasta con el 8 % de humedad, bien debido a su procedencia o aadindole dicha agua en planta. El transporte de la mezcla se realiza a travs de mangueras especiales de forma neumtica (flujo diluido) desde la mquina hasta la boquilla de proyeccin.

El sistema de hormign proyectado por va semihmeda es idntico en sus primeras fases a la va seca, difiriendo nicamente de l, en que se utilizan ridos con humedades de hasta el 8 %, bien debido a su procedencia o a una adicin de agua en la mezcladora y que a una distancia aproximadamente de 4-5 m. de la boquilla de proyeccin se efecta la adicin complementaria del agua, mejorndose as las propiedades de la mezcla al llegar a la boquilla, de la que saldr el mortero u hormign proyectado. Otra de las ventajas de este sistema es que evita el polvo resultante de la proyeccin, as como la prdida de cemento en la mezcla al salir de la boquilla especialmente diseada para ste sistema. Tambin se puede considerar que el agua aadida se incorpora perfectamente durante esos 4-5 m a la mezcla, hacindola ms homognea y lo que es ms importante, que la relacin agua/cemento sea adecuada, permitiendo una homogeneidad de resultados no superior al 10 %.

7. INFLUENCIA DEL AGUA

Los sistemas de impermeabilizacin tambin pueden variar en funcin del tipo y calidad del agua. Pueden distinguirse tres tipos de impermeabilizacin dependiendo del tipo de agua contenida en el macizo donde se excava:

Impermeabilizacin en franja capilar, mediante sellado de poros. Impermeabilizacin en zonas de saturacin, ser flexible y resistente a la presin; evacuando el agua hacia los drenajes longitudinales. Impermeabilizacin en agua subterrnea, ser flexible, resistente a la presin y cerrada; englobando toda la seccin para evitar filtraciones por presin en la contrabveda.

Ser necesario analizar las condiciones fsicas y qumicas del agua, para garantizar que no deterioran el sistema de impermeabilizacin.

8. IMPERMEABILIZACIN Y DRENAJE

Se tratar ahora sobre la manera de afrontar la accin del agua sobre el tnel y de esos efectos colaterales que pueden involucrar a otros bienes o servicios de muy diverso tipo afectados por su construccin.Como en cualquier estructura en contacto con el terreno, caben en principio dos maneras de actuar frente a la accin del agua. Una consiste en tratar de oponerse al paso de la misma, es decir, reforzar todo lo posible la impermeabilizacin, mientras que en el polo opuesto est la de no impedir la entrada del agua sino ms bien controlar su entrada mediante los dispositivos de drenaje para conducirla y verterla al exterior.En principio, pueden parecer trminos o estrategias contrapuestas y, vistas desde un punto de vista estricto, as es. No obstante, y al igual que ocurre en otras estructuras en contacto con el terreno como los muros (ya sean de stanos, estribos de puente, etc) las tendencias actuales son las de poner un drenaje en el contacto con el terreno y, por otra parte, aplicar algn tipo de impermeabilizacin en la cara del trasds de la estructura. En este sentido son, por tanto, aspectos complementarios que colaboran para garantizar la durabilidad de la estructura.En el caso de los tneles la solucin es ms compleja porque est condicionada por varios factores: Afecciones a acuferos o a masas o corrientes de agua superficiales. Sistema constructivo. Funcionalidad del tnel.En cuanto al primer factor, es claro que una mayor sensibilidad frente a la captacin de aguas, ya sea por razones ambientales o por posibles problemas constructivos, por afeccin a cimentaciones, etc, hace necesario poner un mayor nfasis en la impermeabilizacin.Lo mismo ocurre con el tercer factor, ya que, segn la funcionalidad del tnel, se pueden admitir unas mayores o menores filtraciones durante la explotacin del tnel pero, lgicamente, en una gran parte de los tneles, es precio lograr unas filtraciones reducidas durante el perodo de la vida til de la obra. Ms adelante se tratar sobre las prescripciones de la normativa reciente a este respecto.En cuanto al segundo factor, el mtodo constructivo es el que puede dar lugar a mayores diferencias en los flujos de agua que se produzcan durante la obra, tanto por el propio mtodo en s, que puede conllevar un mayor nfasis en el drenaje o la impermeabilizacin, como por el hecho de que en esta etapa, de duracin relativamente corta, puede ser admisible en muchos casos aceptar una mayor presencia de agua en la obra, siempre que la misma se controle adecuadamente. Por ejemplo, si se utilizan mtodos convencionales de excavacin, es decir, la perforacin y voladura o la excavacin por medios mecnicos mediante ataque puntual, en una primera etapa el agua fluye sin ningn impedimento o con slo el que presta la capa de sellado de hormign proyectado, en general, de poco espesor. Por tanto, durante este perodo y hasta que se disponga de la lmina impermeabilizante y del revestimiento definitivo, las medidas de drenaje pueden ser decisivas para poder construir la obra, ya que la afluencia de agua al tnel puede constituir desde un simple contratiempo para los trabajos hasta convertirse en un serio impedimento para los mismos.Profundizando algo ms en lo anteriormente expuesto, podemos pensar en dos situaciones lmite y diferenciar entre el tnel perfectamente drenado, que ofrece una mnima resistencia al paso del agua y por tanto soporta unas presiones hidrulicas pequeas, y en el polo opuesto, el tnel estanco, es decir, aquel que no permite ninguna filtracin hacia su interior y, en consecuencia, soporta unas mayores presiones hidrostticas.En la prctica, la situacin suele ser intermedia entre ambas pero puede darse un mayor nfasis al drenaje o a la impermeabilizacin y, en consecuencia, se producir una situacin ms cercana a cada uno de los estados ideales anteriormente indicados.La influencia del drenaje sobre las presiones trasmitidas al tnel se aprecia de forma grfica en la Figura 1. Figura 1. Presin del agua actuante sobre:

a)Revestimiento permeableb)Revestimiento impermeable (SZCHY)

Aparte de la influencia sobre el caudal captado por el tnel y las presiones trasmitidas a su revestimiento, no hay que olvidar que el drenaje mayor o menor tambin puede tener influencia sobre los acuferos cercanos, aspecto que puede ser determinante en algunas ocasiones.La Figura 2 sintetiza de forma esquemtica algunos de los conceptos anteriormente indicados respecto al drenaje y la impermeabilizacin. En el caso a), con presiones hidrulicas bajas, se dispone una cubierta impermeabilizante en la bveda, de hormign proyectado o encofrado, para asegurar la funcionalidad del tnel, acompaada de un drenaje simple en la base de los hastiales. En b), tambin con presiones de agua bajas, se admite un limitado abatimiento del nivel fretico y se considera suficiente el efecto impermeabilizante producido por la inyeccin y una capa de hormign proyectado en todo el permetro del tnel, acompaada de un drenaje simple en la base de los hastiales. En c), las presiones de agua son moderadas y se permite un abatimiento limitado del nivel fretico, recurrindose a la colocacin de una primera capa de hormign proyectado, membrana impermeabilizante y una segunda capa de revestimiento de hormign encofrado o proyectado, con drenaje de tipo separativo para aguas del terreno y exteriores. En d), no se permite ninguna afeccin al nivel fretico ni entrada de agua en el tnel, lo que se consigue con una membrana impermeabilizante y un revestimiento de hormign dimensionado para soportar toda la presin hidrulica.

Figura 2. Casos tpicos de soluciones de impermeabilizaron y drenaje (referencia 6)

Con objeto de clarificar las circunstancias concurrentes en los procesos de drenaje e impermeabilizacin, se adjunta la Tabla 2, en la que se ha tratado de recoger la casustica expuesta en este apartado. Hay que sealar que en la tabla se han tenido en cuenta, en general, slo los aspectos relativos al drenaje y, por tanto, se ha obviado otro tipo de consideraciones que, en ocasiones, pueden condicionar las ventajas e inconvenientes de cada procedimiento.

SISTEMA CONSTRUCTIVOPOSIBLES MEDIDAS ADICIONALESDRENAJEIMPERMEABILIZACINVENTAJASINCONVENIENTES

ConvencionalRevestimiento definitivo de hormign encofrado Geotextil y lmina o capa impermeabilizante Eventualmente galeras o dispositivos drenantes- Recogida y evacuacin del agua, tanto durante la construccin como posteriormente con el geotextil (1)- Normalmente lminaimpermeabilizante al trasds del revestimiento de hormign- Buena combinacin del efecto drenante con la impermeabilizacin (2)- Las inherentes al efecto drenante durante o despus de la obra (abatimiento del NF)(3)

Revestimiento definitivo de hormign proyectado- Eventualmente preinyeccin (inyeccin del terreno por delante del frente) (Sistema noruego)- Control del agua durante la construccin a valores del orden de 2-10 litros/min cada 100 m de tnel Confiada a la preinyeccin Capas o lminas impermeabilizantes entre capas del hormign proyectado en algunos casos Econmica Menores filtraciones durante la obra Menor garanta de impermeabilizacin dentro del tnel Posibilidad de afeccin medioambiental de las inyecciones

TuneladorasRevestimiento con dovelas (escudos)- Compensacin de la presin del frente mediante la presin de la cmara (trabajo en modo cerrado) Slo en casos excepcionales, dispositivos sistemticos de drenaje Coyunturalmente, drenajes localizados durante la construccin Inyeccin entre el terreno y el trasds de las dovelas Excepcionalmente, impermeabilizacin posterior adicional- Impermeabilizacin de calidad y a corto plazo- Las derivadas de la dificultad de acceso al frente

Revestimiento con hormign proyectado (tuneladoras de roca dura o "topos)- Preinyeccin (en pases nrdicos)- Misma sistemtica que en (1), si es necesario- Posibilidad de la misma sistemtica que en el procedimiento convencional a partir de una cierta distancia del frente- Similares a (2) ms las inherentes a la mayor rapidez de colocacin de la impermeabilizacin- Similares a (3)

Tabla 2. Relacin de la impermeabilizacin y el drenaje con los procedimientos constructivos

Resumiendo lo referente a la impermeabilizacin y su relacin con el drenaje, se puede sealar Las exigencias en materia de impermeabilizacin son cada vez mayores, tanto en la etapa de construccin como en la de explotacin. Durante la construccin, las exigencias desde el punto de vista medioambiental obligan cada vez ms a no afectar a los acuferos. En la etapa de explotacin, la normativa reciente, en concreto la Norma UNE 104424, especifica unas filtraciones admisibles que dependen de la funcionalidad del tnel, oscilando desde menos de 1 l/m2 en 24 horas en tneles de alcantarillado a 0 en determinadas instalaciones, como por ejemplo en las que haya una presencia continua de personas. La utilizacin de procedimientos constructivos, tales como las tuneladoras con revestimientos definitivos mediante dovelas con inyeccin del trasds o los de preinyeccin previa a la excavacin, permiten frecuentemente la no afeccin a los acuferos. Esta caracterstica los hace especialmente interesantes en entornos muy sensibles a los problemas que conlleva el abatimiento de los niveles freticos, tales como zonas urbanas y con escaso recubrimiento. Sobre posibles ventajas e inconvenientes de estos mtodos se trata ms extensamente en otros apartados y especialmente en el epgrafe siguiente. El mtodo convencional de excavacin mecnica puntual o mediante voladuras, con revestimiento definitivo de hormign encofrado y geotextil y lmina impermeabilizante entre este y el sostenimiento provisional proporciona en general un nivel de estanqueidad adecuado. nicamente hay que sealar que, en el caso de que haya acuferos prximos muy sensibles, se debe tener en cuenta el efecto drenante del tnel, ms evidente e importante durante la construccin pero que puede persistir durante la explotacin del tnel al estar este dotado de un drenaje permanente que acta conjuntamente con la propia impermeabilizacin.

9. REFLEXIONES CON RELACIN AL MTODO CONSTRUCTIVODespus de lo que se ha expuesto anteriormente, puede ser pertinente hacer una breve reflexin sobre los mtodos constructivos utilizados y su relacin con el drenaje y la impermeabilizacin.En la Tabla 2, expuesta anteriormente, se apreciaban las complejas relaciones que pueden darse entre los dos conceptos de impermeabilizacin y drenaje al relacionarlos con los procedimientos constructivos y que dificultan el intento de sistemizar el tema. Hay que destacar al respecto el fuerte peso que en estos aspectos, y en general en todo lo relacionado con la construccin de tneles, tiene la prctica habitual de cada pas que en buena manera condiciona las posibles alternativas constructivas.As ocurre, por ejemplo, con la prctica relativa al revestimiento con hormign encofrado, previo sostenimiento con hormign proyectado y bulones, geotextil y lmina impermeabilizante (stos cuando son necesarios por la afluencia de agua). Esta prctica se halla fuertemente implantada en muchos pases, entre ellos el nuestro, siguiendo las experiencias austriacas y alemanas de hace tres o cuatro dcadas. En cambio, en los pases nrdicos es muy habitual la ejecucin de inyecciones (que cumplen las funciones de impermeabilizacin y consolidacin), bulonaje y hormign proyectado con fibras que hacen tambin la funcin de revestimiento definitivo, tal como se ha indicado anteriormente. En la Figura 3 se muestra esquemticamente el procedimiento de inyeccin previa a la excavacin, tcnica frecuentemente utilizada en dichos pases.

Figura 3. Procedimiento de preinyeccin (referencia 9De acuerdo con las referencias noruegas, el coste de este procedimiento es del orden del 60% al 80% del correspondiente al revestimiento de hormign encofrado.Ejemplos de hasta qu punto influye la tradicin y la prctica local se pueden poner muchos. As, en las obras del Metro de Buenos Aires se suele construir una galera en avance que ms que de reconocimiento sirve para drenaje del terreno que presenta un nivel fretico situado frecuentemente por encima de la clave del tnel. El terreno es muy parecido al de Madrid (de hecho se denomina "tosca a una capa parecida al tosco madrileo) aunque, en general, sin la peligrosa presencia de las capas de arenas con poca cohesin y a veces presiones de agua importantes que tan problemticas son en Madrid.El equivalente a esta preexcavacin mediante la galera de drenaje lo desempean las preinyecciones en el procedimiento noruego, lo que revela como la filosofa del drenaje o de la impermeabilizacin est en la base de los respectivos procedimientos como posibles maneras de abordar el problema y ambos parecen dar buenos resultados en sus respectivos mbitos.De las consideraciones anteriores se deduce que la prctica local tiene una importancia frecuentemente decisiva en el procedimiento constructivo adoptado.A este respecto hay que hacer una observacin que, aunque evidente, es frecuentemente obviada. Es innegable que la prctica constructiva local suele incorporar un bagaje de conocimientos aportados por la experiencia en obras similares y, en ese sentido, presenta aspectos positivos pero, en ocasiones, puede tambin representar una rmora para adoptar los cambios impuestos por los nuevos avances tanto en procedimientos como en tecnologa.Por ejemplo, en el caso antes citado del Metro de Buenos Aires, es muy probable que el uso de tuneladoras pudiera tener un xito similar al obtenido en las recientes ampliaciones del Metro de Madrid por la semejanza de terrenos ya sealada. Evidentemente hay otros factores de diverso tipo, aparte del aspecto constructivo, como puede ser la planificacin de los sistemas de transporte o la disponibilidad econmica y financiera, que condicionan el ritmo de ejecucin de las nuevas lneas y, por tanto, la viabilidad econmica de la construccin con tuneladoras, pero parece claro que, desde el punto de vista de la facilidad constructiva, la afeccin al entorno, la seguridad, etc, podra ser una alternativa muy a tener en cuenta.De igual manera, la ya sealada utilizacin intensiva en muchos pases de nuestro mbito cercano del procedimiento del hormign encofrado anteriormente descrito. Es probable que en muchos casos no sea necesario un acabado de tanta calidad o que se utilice la lmina impermeabilizante en zonas con poca o ninguna aportacin de agua y es por ello que conviene estar abierto a la utilizacin de otros procedimientos como el de la tcnica noruega, si esto permite un ahorro significativo. Se trata, por tanto, a la hora de elegir el mtodo constructivo, de tener presentes todos los factores que pueden influir en los resultados y elegir un procedimiento que sea razonable de acuerdo con la complejidad y caractersticas del caso.Si se utiliza un mtodo excesivamente conservador puede incurrirse en un sobrecoste no justificado, pero si se pretende aplicar uno demasiado arriesgado o no apropiado a las caractersticas del terreno y del entorno, la realidad de la obra obligar a rectificar, frecuentemente con un sobrecoste importante y el consiguiente alargamiento del plazo de la obra. Es por tanto obligado pensar detenidamente el tema, sopesar las ventajas e inconvenientes de cada mtodo y decidir en consecuencia.Es importante a este respecto, aparte de tener una mentalidad abierta a los posibles cambios, el intercambio de experiencias entre los diversos agentes y estamentos implicados en la construccin de tneles con el fin de encontrar los mtodos constructivos ms idneos, objetivo complicado por la cantidad de factores involucrados y entre los cuales se halla el drenaje.10. CONSIDERACIONES PRCTICAS RELACIONADOS CON EL DRENAJE Y SUS IMPLICANCIAS CONSTRUCTIVAS

Aparte los aspectos ms o menos tericos relacionados con el drenaje y sus implicaciones constructivas y medioambientales, tratados en epgrafes anteriores, se hacen a continuacin una serie de consideraciones de tipo prctico relacionadas con la construccin de tneles en nuestro pas y, en particular, con lo relativo al drenaje.10.1.- TRAZADOLos trazados ms frecuentemente utilizados en tneles viarios son la alineacin recta nica o dos alineaciones rectas unidas por un acuerdo convexo. Para asegurar la evacuacin de las aguas, el CETU francs recomienda pendientes mnimas del 0,2% al 0,4% y las normativas espaolas dan valores similares, ya que la Instruccin 3.1-IC de carreteras prescribe un valor mnimo del 0,5% y, excepcionalmente, del 0,2%, que coinciden tambin con los de las Instrucciones del GIF para ferrocarriles.Al margen de otros aspectos, si son previsibles aportaciones importantes de agua durante la construccin, es preferible en tneles largos el trazado a dos aguas porque permite atacar desde las dos bocas pudiendo evacuarse el agua por gravedad tanto durante la construccin como posteriormente en la explotacin. Si el tnel es corto y es previsible la afluencia de caudales importantes, sera preferible en principio el ataque nico desde la boca ms baja por las razones apuntadas.En este caso tambin hay que prever el drenaje del desmonte de acceso a la boca ms alta disponiendo normalmente cunetas o colectores en contrapendiente que conduzcan el agua recogida y la desagen hacia el exterior del tnel.10.2.- DISPOSITIVOS PARA IMPERMEABILIZACIN Y DRENAJERespecto a la impermeabilizacin final a conseguir por motivos funcionales, ya se ha sealado anteriormente que la Norma UNE 104424, publicada en febrero de 2000, prescribe unas ciertas cuantas mximas de las filtraciones admisibles.Ya se ha sealado tambin que, en casos muy crticos en cuanto a la impermeabilizacin requerida, pueden ser necesarios sistemas que garanticen la misma, tanto durante la construccin como, posteriormente y en este sentido, los revestimientos con dovelas e inyecciones en el caso de las tuneladoras y la inyeccin previa o posterior, en los mtodos convencionales, son los sistemas ms recomendables.En muchos casos de ejecucin con mtodos convencionales, es tpica la coordinacin entre drenaje e impermeabilizacin que ya se ha tratado ampliamente en epgrafes anteriores.El esquema clsico, en este caso, es de la Figura 4, en las que se aprecia que el drenaje tiene la misin de recoger y conducir las aguas aflorantes al hacer la excavacin y, por otra parte, proteger a la impermeabilizacin. Se trata habitualmente de medias caas de fibrocemento o PVC protegidas con pasta de cemento con acelerante ultrarrpido y que, en funcin de la cantidad de agua y zona a drenar, pueden adoptar una disposicin sistemtica a base de drenes en forma de espina de pez que la conducen a las medias caas principales que, a su vez, desaguan a un dren lateral y ste al colector (sistema Oberhasli). La distancia entre las medias caas principales suele oscilar entre 2 y 5 m y eventualmente pueden prolongarse mediante un taladro en la roca de en torno a 1 m de longitud y dimetro mnimo de unos 30 mm.Este drenaje debe ir protegido con una capa de hormign proyectado que, aparte de su colaboracin al sostenimiento, tiene la misin de proteger a la impermeabilizacin. La impermeabilizacin se compone de un geotextil, cuya funcin es, por una parte, proteger a la membrana impermeabilizante propiamente dicha de las irregularidades del sostenimiento y, por otra, evacuar el agua que pueda filtrarse a travs del sostenimiento. En la Foto 1 se muestran los trabajos de colocacin de la lmina impermeabilizante.

Figura 4. Seccin tipo del sistema de impermeabilizacin

Por tanto, la seccin tipo ms habitual de un tnel viario ejecutado por mtodos convencionales se compone, en las zonas en que la afluencia previsible de aguas hace necesaria la impermeabilizacin, de las capas que, en forma de croquis, se indican en la Figura 4. En ella, como se ha sealado anteriormente, puede apreciarse que sobre la roca hay una primera capa de sostenimiento, habitualmente compuesta por hormign proyectado y bulones y, eventualmente, cerchas. A continuacin el drenaje (tambin denominado a veces impermeabilizacin primaria) sobre el que se dispone una nueva capa de terminacin de hormign proyectado y, a continuacin, la impermeabilizacin propiamente dicha (tambin denominada secundaria) compuesta por geotextil y lmina, y sobre sta el revestimiento de hormign encofrado. Cuando este hormign vaya armado, lo que no suele ser habitual por trabajar normalmente a compresin, debe disponerse sobre la lmina una membrana de proteccin con espesor mnimo de 1,5 mm para evitar que la lmina pueda ser perforada al colocar las armaduras.11. MATERIALES PARA LA IMPERMEABILIZACIN PRINCIPAL

11.1.-Geotextil Es siempre no tejido, generalmente de polipropileno, no regenerado, para asegurar una alta durabilidad. Normalmente, no se usa el polister por su poca resistencia a los lcalis. No se debe elegir por su peso sino por su permeabilidad y resistencia mecnica que estn reguladas en la Norma. En el caso de que se prevea mucha afluencia de agua, deben colocarse geocompuestos drenantes cuyas propiedades mecnicas e hidrulicas tambin se definen en la Norma.

11.2.- Lmina de impermeabilizacin Se usan habitualmente lminas de PVC, cuyas caractersticas estn reguladas en la Norma. Tienen las ventajas sobre otros productos de su mayor flexibilidad, que permite adaptarlas a superficies de perfil irregular y la facilidad de fijacin y soldadura.

Aparte de su resistencia mecnica, que se debe mantener dentro de un rango importante de variaciones trmicas, deben ser imputrescibles, resistentes al envejecimiento y el fuego (autoextinguibles) y al ataque de microorganismos y, en su caso, a las aguas agresivas que puedan provenir del terreno.Normalmente su espesor oscila entre 2-3 mm y la soldadura de los rollos contiguos se hace trmicamente, siendo aconsejable un solape mnimo de 10 cm.11.3.- Drenes laterales El dren que se dispone en los laterales para recoger el agua interceptada por la impermeabilizacin primaria y el geotextil debe de tener un dimetro superior a 20 cm, segn la Norma. Es una medida razonable, teniendo en cuenta que es un dren que puede colmatarse con relativa facilidad por la afluencia de aguas cargadas de partculas, tanto del terreno como del propio sostenimiento. Adems, un mayor dimetro facilitar los trabajos de mantenimiento y conservacin posteriores. Es necesario que los drenes laterales estn suficientemente protegidos durante la obra para evitar que el barro o los detritus los dejen inservibles. Para ello, deben instalarse slo poco antes de colocar la impermeabilizacin, y construir lo antes posible la envolvente de hormign, que los proteger, y tambin a la parte baja de la impermeabilizacin, de las proyecciones de barro hasta que se construya el hormign del revestimiento.

12. REQUISITOS A TENER EN CUENTA EN UN PROYECTOLos requisitos de los componentes fundamentales en la impermeabilizacin de un tnel sern, primero la membrana como elemento impermeable y segundo el geotextil como elemento de proteccin, para los daos mecnicos como para la evacuacin de las aguas de filtracin.

Cuando se crea necesario, dependiendo de los caudales de filtracin, se efectuar una impermeabilizacin primaria a base de drenes en forma de espina de pez (sistema Oberhasli) para recoger y conducir las aportaciones de agua a los drenes longitudinales. Este sistema se efectuar dependiendo de las zonas de mayor filtracin o no, en cuyo caso su aplicacin ser puntual.

Los drenes tienen carcter provisional y su misin adems de recoger el agua ser la de presentar unos soportes adecuados para la impermeabilizacin definitiva posterior.

En el diseo de la impermeabilizacin de un tnel se deber tener muy en cuenta sus drenajes y la proteccin de los mismos.

El drenaje asegurar la evacuacin sin presin de las aguas de filtracin a travs de los drenes longitudinales. Dicho drenaje deber tener el dimetro suficiente (mayor a 20 cm. para facilitar los trabajos de mantenimiento y conservacin), y sus aberturas de entrada proporcionales al agua de filtracin.

Los sistemas de impermeabilizacin primaria (drenaje) son:

Dren autoformado mediante gunita con acelerante ultrarrpido sobre mangueras retiradas para formacin de dren. Medias caas de material plstico, adosadas al contorno o permetro, en forma de espina de pez, protegidas en su colocacin mediante pasta de cemento con acelerante ultrarrpido, capaces de fraguar en presencia del agua y a su vez protectores de la media caa. Dren autoformado mediante pasta de cemento y acelerante ultrarrpido, en forma de espina de pez, capaz de obturar y fraguar en presencia del agua. Media caa de fibrocemento, adosadas al contorno o permetro, en forma de espina de pez, protegidas en su colocacin mediante pasta de cemento con acelerante ultrarrpido, capaces de fraguar en presencia de agua y a su vez protectores de la media caa.La impermeabilizacin primaria (drenaje) deber ser protegida con gunita o mortero, debido a la provisionalidad y a la utilizacin de acelerantes de fraguado, tanto para evitar su fisuracin como para conseguir un soporte adecuado para fijar la impermeabilizacin con membrana.

Entre los requisitos a tener en cuenta en el soporte, se establecern los siguientes: La profundidad de una irregularidad no deber ser superior a 15 cm. respecto a la superficie de terminacin. Los elementos de anclaje y bulonado que sobresalgan del soporte se cortarn en su parte no funcional. No existirn irregularidades con un radio inferior a 20 cm. En una irregularidad la relacin profundidad/ extensin debe ser igual o inferior a 1/5.Por ltimo los requisitos de la impermeabilizacin principal sern los que a continuacin se detallan: La impermeabilizacin deber proteger y envolver la superficie de la obra, de manera durable contra el agua de filtracin. La impermeabilizacin debe ser puesta en obra de manera sencilla, econmica y racional, sin interrumpir el desarrollo de los trabajos posteriores, e independientemente que el soporte este hmedo. La membrana de impermeabilizacin deber ser suficientemente resistente para continuar siendo estanca despus de las solicitaciones mecnicas resultantes del proceso de hormigonado posterior. El geotextil debe garantizar la evacuacin del agua de filtracin, sin entrar en carga, de manera durable hacia los drenes longitudinales. La impermeabilizacin se deber adaptar a las irregularidades del soporte. La impermeabilizacin deber resistir las cargas sobre el encofrado y el empuje del macizo rocoso sobre la bveda interior definitiva. Se evitar la realizacin de trabajos prximos a la impermeabilizacin que puedan producir chispas, llamas o calor radiante. Los componentes de la impermeabilizacin (geotextil y geomembrana) debern ser imputrescibles, resistir al envejecimiento y qumicamente inalterables. Las lminas con las que se confecciona la membrana, deben ser soldables y sus uniones debern poder ser verificadas mediante un control de soldadura. Todos los materiales que formen parte del sistema principal de impermeabilizacin debern ser autoextinguibles, para evitar riesgos de incendios.13. DRENAJE INTEGRAL DEL TNELDentro de este epgrafe se considera la recogida y evacuacin de todas las aguas que pueden llegar al tnel, tanto las del exterior como las que se generen dentro del mismo.Para los tneles viarios, y en especial en el caso de los tneles de carretera, que en cuanto a heterogeneidad de las aportaciones son los ms complejos, las procedencias de estas pueden ser las siguientes: a)Aguas procedentes de las filtraciones del terrenob)Aguas introducidas por los vehculos en tiempo de lluvia o de nieve o por operaciones de limpieza del tnel o de la calzadac)Vertidos accidentales de diversas sustanciasRespecto a las del primer grupo, han sido objeto de los epgrafes anteriores en los que se ha tratado de diversos aspectos en cuanto a su captacin y evacuacin ms apropiada.Las del segundo grupo tienen, como se ver a continuacin, su propio sistema de captacin y evacuacin, aunque en principio esta puede hacerse conjuntamente con las del primer grupo.Las del tercer grupo son las que requieren un tratamiento ms especfico y las que obligan a una mayor complicacin de los dispositivos para evitar el peligro inherente al vertido de sustancias peligrosas o contaminantes, que es similar al que existe fuera del tnel en cuanto se refiere a la posible contaminacin de los acuferos por sustancias txicas, corrosivas, etc, pero que se acrecienta dentro del tnel en lo relativo a las sustancias inflamables y el consiguiente riesgo que conlleva un incendio dentro del tnel.Estas circunstancias son las que han motivado durante los ltimos tiempos la adopcin del sistema separativo para la recogida, evacuacin y tratamiento de los efluentes anteriormente sealados. A partir de los ensayos del "Centre d'Etudes des Tunnels (CETU) francs se ha llegado a una serie de recomendaciones que, aunque pueden materializarse en la prctica de diversas maneras, pueden concretarse en: Dispositivo de recogida de aguas o productos vertidos sobre la calzada Dren de recogida del agua procedente de las filtraciones del terreno Dren de recogida de las aguas infiltradas por la calzada Canalizacin o colector principalEstos dispositivos se esquematizan en la Figura 5.

Figura 5. Esquema de los dispositivos de drenaje (CETU)

Por otra parte, el funcionamiento correcto del sistema separativo obliga a disponer parar tneles que superan una determinada longitud (el CETU establece 400 m) un sistema de arquetas sifnicas que deben estar permanentemente inundadas para actuar como cortafuegos en caso de incendio.El sistema de drenaje preconizado por el CETU se divide en cinco apartados: Dren de captacin de las filtraciones del terreno Dispositivo de recogida a nivel de la calzada Arquetas sifnicas Colector general Dispositivo de retencin a la salida del tnel

Figura 6. Caz vertical que integra el bordillo de la acera (CETU)En la Figura 6 se observa el caz continuo semivertical, que es el que parece ofrecer un mejor comportamiento tanto desde el punto de vista hidrulico como del mantenimiento y el dren de recogida de filtraciones procedentes de la calzada.El funcionamiento del sistema se aprecia en la Figura 7, en la que se muestra la llegada de los distintos conductos a la arqueta sifnica y un corte de la misma. El dren que capta el agua del macizo desagua peridicamente al colector principal, que atraviesa el primer cuerpo de la arqueta, en el cual desagua el caz que recoge los vertidos de la calzada. Estos estn en contacto con el segundo cuerpo a travs de un sifn que acta como cortafuegos (para lo cual debe estar siempre inundada la arqueta) impidiendo que el fuego se trasmita al segundo cuerpo y, por tanto, al colector.

Figura 7. Esquema del drenaje del tnel de Siaix (CETU)La forma en que se asegura la inundacin de las arquetas puede dar lugar a diversas soluciones, segn cual sea el sistema de abastecimiento previsto (red contraincendios, depsito en cabecera, etc) pero no puede confiarse nicamente en el agua aportada por las filtraciones del terreno porque estas pueden ser muy irregulares.Como se ha indicado anteriormente, estas ideas de tipo general pueden materializarse de diversas maneras, segn las caractersticas del tnel. S que hay algunas condiciones que deben tenerse siempre en cuenta como las siguientes: Disponer los conductos preferiblemente bajo la acera para perturbar lo menos posible a la circulacin y facilitar el mantenimiento. Tambin se deber tratar de que las arquetas ocupen el menor espacio posible bajo la calzada. Disponer el drenaje slo en uno de los lados del tnel, salvo que sea necesario un cambio del peralte, que se disponga perfil a dos aguas (por problemas de glibo generalmente) o que sea previsible mucha afluencia de agua, casos en los cuales ser obligado, en general, colocar los dispositivos de drenaje en ambos lados. Se puede aprovechar el agua proveniente de las filtraciones y a veces se recurre a la mezcla con el resto de efluentes y se evacua hacia el medio natural pero en tneles de cierta longitud o de bastante trfico es necesario recurrir a los sistemas antes descritos para asegurar la inundacin de las arquetas, recogindose los efluentes en depsitos de almacenamiento para su tratamiento posterior, lo que incluye la recogida de las sustancias contaminantes en el caso de que se produzca un vertido accidental y su evacuacin mediante el correspondiente procedimiento operativo previsto a tal efecto.En los tneles ferroviarios, o en algunos casos de tneles de carreteras, como por ejemplo los que llevan contrabveda, suele disponerse el colector en el centro con vertido peridico hacia l desde los drenes laterales.14. SISTEMA DE DRENAJE EN TUNELES

14.1- INTRODUCCINLos sistemas de drenaje se usan en la construccin de tneles y en la geotecnia para drenar al suelo de fundacin circundante.El propsito del drenaje es la estabilizacin de las secciones de suelo en el rea de la obra.Segn los requerimientos del proyecto, DSI ofrece dos sistemas diferentes para trabajos de drenaje. El campo de aplicacin incluye roca fracturada as como suelo blando.Los tneles de carretera disponen de un sistema de drenaje para recoger las aguas superficiales de la calzada en las bocas, las de infiltracin provenientes del terreno, el agua de lavado, los vertidos accidentales de un camin cisterna y el agua de lucha contra incendios.Cuando el transporte de mercancas peligrosas est permitido, el drenaje de lquidos txicos e inflamables constituye una mayor problemtica. Los colectores especficos son esenciales para reducir el tamao de las lminas de lquidos peligrosos susceptibles de formarse en el caso de derrame de un camin cisterna. Este sistema de drenaje puede tener un efecto importante sobre el tamao del incendio resultante a consecuencia del derrame de lquidos inflamables.Los sistemas de drenaje constan de ranuras para recogida de lquidos contaminantes, canaletas, colectores, depsitos y bombas, separadores aceite-agua y sistemas de control para la recogida, almacenamiento, separacin y eliminacin de vertidos que podran quedar en la calzada. En algunas ocasiones se especifica el uso de canales ranurados para maximizar la eficacia del drenaje. Los depsitos y bombas se sitan habitualmente en las bocas y puntos bajos.

14.2.- LANZAS DE VACIO AT - TUBESPILE14.2.1.- IntroduccinLa lanza de vaco AT - TUBESPILE forma parte de la familia de productos POWER SET. El sistema consiste en un tubo de acero exterior con un tubo de drenaje en PVC insertado despus de los trabajos de perforacin. El campo de aplicacin principal es el drenaje temporal o semi-temporal del suelo alrededor de la geometra de excavacin en la construccin de tneles y obras especiales de ingeniera civil.14.2.2.-Campos de aplicacinTrabajos de drenaje alrededor de la excavacinDrenaje con y sin aplicaciones de vacoTrabajos de drenaje en todas las condiciones geolgicas14.2.3.- Principales ventajasInstalacin mediante equipos estndares de perforacinComponentes de sistema simples y robustosInstalacin segura y simplePerforacin de drenaje y entubacin en un slo pasoLa instalacin autoperforante conserva el suelo

14.2.4.- Descripcin del sistemaLas lanzas de vaco AT - TUBESPILE se instalan de manera roto-percutiva en un slo paso usando un equipo de perforacin convencional. Las barras de perforacin al interior de la vaina transfieren la energa de la perforacin a las brocas de perforacin, las que se pueden suministrar como brocas de botones con refuerzos de Widia o como brocas en forma de arco endurecidas. El AT - TUBESPILE con aberturas de drenaje se inserta a travs de un adaptador directamente detrs de la broca de perforacin. La refrigeracin, el enjuague y el retorno de detritos se realizan mediante agua al interior de la vaina. Para acabar la instalacin, un tubo de filtro en PVC es insertado en la vaina. En el caso de drenajes de vaco, se puede fijar una manguera de drenaje a la lanza de vaco despus de la instalacin.

14.2.5.- Componentes del sistemaBroca de perforacin AT - TUBESPILEBrocas de perforacin de un solo uso 0 52 [mm] se pueden suministrar en forma de arco o con botonesLanza de vaco AT - TUBESPILE0 51 x 3.2 [mm] con aberturas de drenaje y rosca de conexin de 2"Barra de perforacin POWER SETBarra de perforacin especial para una larga vida tilAdaptador de acople POWER SETTransferencia controlada de la energa de impacto al AT - TUBESPILETubo de filtro AT - TUBESPILE

14.2.6.- Caractersticas tcnicasLa instalacin autoperforante permite la aplicacin en todos los tipos de sueloEl nmero de los agujeros de drenaje y de las aberturas de filtro se puede adaptar a diferentes condiciones de sueloSe pueden suministrar diferentes tipos de brocas de perforacin para todas las condiciones geolgicasLa instalacin envainada permite instalaciones correctas an en condiciones de suelo cambiantes o malasNo hay espacio anular, y por consecuencia tampoco hay asientos o relajaciones durante la instalacin

14.2.7.- Procedimiento de instalacin1. Fijacin de la lanza de vaco AT - TUBESPILE y de la broca de perforacin de un solo uso en la barra de perforacin AT - TUBESPILE, acoplamiento del adaptador de acople POWER SET al equipo de perforacin hidrulico.

2. Instalacin autoperforante roto- percutiva mediante broca de perforacin de un solo uso; enjuague de detritos a travs del espacio anular entre la barra de perforacin y el TUBESPILE

3. Finalizacin del proceso de perforacin despus de haber obtenido la profundidad de perforacin requerida

4. Retraccin de la barra de perforacin POWER SET de la lanza de vaco AT - TUBESPILE instalada; la broca de perforacin de un solo uso permanece en el taladro

5. Insercin de un tubo de filtro en la lanza de vaco AT - TUBESPILE

6. Conexin opcional de una manguera de drenaje y de un acople a una bomba de vaco

14.2.8.- AccesoriosBomba de vacoSistemas DYWI InjectAlimentadores de inyeccinUnidad automatizada POWER SET

14.3.- SISTEMA DE DRENAJE AT14.3.1.-IntroduccinEl Sistema de Drenaje AT se usa para el drenaje profundo y forma parte de la familia de productos del Sistema de Paraguas de Tubos AT. Se usa en la construccin de tneles y en la geotecna para drenar el suelo circundante y consiste en un tubo de acero interior cubierto por un tubo de drenaje en PVC. El Sistema de Drenaje AT se puede usar de manera temporal y semipermanente. Trabajos de drenaje paralelos a excavaciones de tneles o taludes hmedos son ejemplos para su aplicacin.

14.3.2.- Campos de aplicacinTrabajos de drenaje profundosDrenaje con y sin aplicacin de vacoDrenaje del suelo delante de la excavacin y paralelo a la construccinReduccin de la presin de agua en zonas de falla delante de la construccinEstabilizacin de taludes hmedosReduccin de la presin de agua detrs de paredes de construccinTrabajos de drenaje en todas las condiciones geolgicas14.3.3.- Principales ventajasinstalacin mediante equipos de perforacin convencionalesLos trabajos de perforacin se pueden realizar por el personal de la obra guiados por ingenieros de aplicacinLa instalacin autoperforante ahorra tiempo gracias a la perforacin y la entubacin en un slo pasoLa instalacin tambin se puede realizar en condiciones de roca con flujos de aguaLa longitud de los tubos de drenaje se puede adaptar a espacios pequeos14.3.4.- Descripcin del sistemaEl Sistema de Drenaje AT se instala pieza por pieza mediante perforacin roto-percusoria usando equipos de perforacin convencionales. La refrigeracin, el enjuague y el retorno de detritos se realizan al interior de la vaina de drenaje.

14.3.5.- Componentes del sistemaUnidad arrancadora de drenaje AT con broca de perforacin

Tubo de extensin de drenaje AT

Tubo final de drenaje AT

Adaptadores diferentes de perforacin AT

Adaptador de acople y barra de perforacin

Vlvula final

14.3.6.- Sistema de Drenaje AT listo para usar

14.3.7.- Caractersticas tcnicasAdaptacin rpida de la longitud de los tubos de drenaje AT mediante instalacin pieza por piezaExtensin simple de los tubos de drenaje an en espacio limitadoAlta exactitud direccional de las perforaciones de drenajeLos tubos de drenaje se pueden enjuaguar o limpiar en casos de uso permanenteEl sistema AT - 118-DR se puede instalar usando un martillo de fondo o un martillo exterior

14.3.8.- Procedimiento de instalacin1.La unidad arrancadora AT - DR con broca de perforacin se prepara para la instalacin con el primer tubo de extensin de drenaje AT, el adaptador de perforacin AT y la barra de perforacin en el equipo2.Perforacin del primer tubo de extensin de drenaje AT3.La barra de perforacin siguiente con tubo de extensin de drenaje AT se conecta a la parte anteriormente instalada y se perfora enseguida4.Repeticin del ltimo paso hasta que se haya obtenido la longitud planeada de la perforacin de drenaje

14.3.9.- AccesoriosAlimentadores de inyeccinSistemas DYWI InjectTenaza para tubos de cadenaLlave para barras de perforacinEquipo de perforacin de roca: adaptador de buje hexagonal, acoplador y adaptador de acopleDispositivo de sujecin

15. DRENAJE EN TNELES. ERRORES HABITUALES. La excavacin de un tnel ocasiona la ejecucin de un dren de grandes dimensiones donde confluyen las aguas de los acuferos interceptados.

Esta frase ha sido debatida y muchas veces refutada por algunos investigadores y altos cargos de la administracin. Se puede impermeabilizar completamente un tnel? Si, pero a previos muy elevados y con un enorme esfuerzo. Este es un agrio debate, y este post est muy enfocado a detectar e intentar arreglar errores en la ejecucin de tneles que son muy habituales:En fase de excavacin, la presencia de agua en un tnel ocasiona graves problemas de avance, la disminucin de la resistencia del macizo, el aumento de presiones en el sostenimiento, hinchamientos y reblandecimientos, disoluciones de materiales salinos, etc.En fase de explotacin y dependiendo de la tipologa de la estructura ejecutada surgen problemas de filtraciones de agua, humedades, colmatacin de drenajes, asentamientos de edificaciones cercanas, que dependiendo del nmero de instalaciones que deba poseer el tnel (Catenaria, fibra ptica, ) pueden causar graves problemas de mantenimiento.Las investigaciones hidrogeolgicas se basan en modelos matemticos que intentan evaluar las presiones y caudales a lo largo del tnel. Entre otros factores, el anejo de clculo hidrogeolgico del tnel debera evaluar las variaciones de nivel fretico previstas, zona de influencia, estimacin de los caudales previsibles, etc.Debido a la orografa donde he desarrollado mi experiencia profesional indica que en 95% de los casos ha habido que realizar obras complementarias, de reposicin de abastecimientos y captaciones de agua a ncleos rurales o bien expropiaciones y/o reposiciones de pozos de agua.Para el dimensionamiento del drenaje en tneles hay que tener en cuenta una serie de premisas bsicas, algunas de ellas recogidas en la propia normativa de ADIF: En el caso de tneles, se procurar reducir en lo posible la entrada de escorrenta procedente de las trincheras de acceso, en especial estudiando soluciones alternativas (p.e. obra elevada ODE) para dar continuidad a las vaguadas colgadas.En este caso, mi recomendacin es prohibir directamente la entrada de aguas de escorrenta en el tnel. En el caso de emboquilles desfavorables al drenaje del tnel, se pueden ejecutar perfectamente obras de drenaje complementarias, como p. ej. la ejecucin de colectores en contra-pendiente que evacen el agua hacia fuera de la red de drenaje del tnel. En tneles no se proyectar un punto bajo en acuerdo cncavo, ni tampoco una rasante inferior a 5 milsimas, salvo donde exista un acuerdo convexo o cuando se adopten medidas especficas para garantizar la escorrenta longitudinal.En obras ferroviarias en Espaa, y normalmente, el drenaje en tneles se dispone a travs de un colector longitudinal central dispuesto a lo largo del mismo.

Seccin tipo en va dobleEn el prrafo anterior se indica normalmente porque en el caso de obras ferroviarias ejecutadas por el Ministerio de Fomento en ciertas direcciones se exiga la construccin de dos colectores dispuestos bajo las aceras, en sustitucin del colector central.

COLECTOR CENTRAL.

Este colector es fundamental en la construccin de un tnel, en su vida til y en su mantenimiento. Dada la disposicin del mismo, y debido a que sobre l se ejecuta el relleno de la contrabveda y la supraestructura de la va su correcta definicin es bsica para garantizar la durabilidad y funcionalidad de la obra ejecutada. Elerror(1)ms habitual en la ejecucin de este colector consiste en no verificar su anejo de clculo en el proyecto. Por norma habitual, el clculo establece undimetro interiorde tubo necesario. En cambio, tanto en los cuadros de precios como en el presupuesto dicho tubo se define comotubo coarrugado de dimetro xxx mm.Los tubos de hormign se denominan siempre por su dimetro interior y los de plstico por sudimetro exterior, lo que simplifica la gama de accesorios para los tubos de plstico. Cogiendo al azar las caractersticas tcnicas de un tubo de este tipo, se obtiene:

Ficha tcnica de tubos de PVC coarrugadoEn este caso, si se coloca un tubo de dimetro exterior 600mm aproximadamente se obtiene un dimetro interior de 545,20, es decir, un 13,46% inferior al dimetro terico exigido en proyecto. El segundoerror(2)para m ms comn en intentar ahorrar dinero en este colector. De este tubo depende la red de drenaje completa del tnel, y debido a la enorme dificultad y complejidad de los clculos que se deben realizar a efectos de evaluar los caudales previstos en proyecto, por pliego debera prohibirse en un primer lugar dicha modificacin ,a la baja, y en segundo lugar exigir la realizacin de un aforo de los caudales drenados por el tnel durante su construccin a efectos de evaluar la posibilidad del incremento de su dimetro. Hay que recordar que los acuferos se recargan en funcin de las precipitaciones, las cuales son variables de un ao a otro por lo que dichas resoluciones se deben adoptar tomando un perodo de retorno adecuado.

Para la Seccin en vas generales. Seccin tipo tnel. Va nica recta de las normas de ADIF para secciones tipo del ao 2011 me he llevado una sorpresa, puesto que la disposicin del colector interfiere directamente con la contrabveda ejecutada.

Seccin tipo en va nica con contrabvedaLa ejecucin de contrabveda depende de las caractersticas geotcnicas del terreno. Como en algn otro post hablaremos sobre la ejecucin de contrabvedas y/o soleras adelantar que como norma general se proyectan contrabvedas en aquellas partes del tnel donde haya suelos, y teniendo en cuenta valores de RMR, altura de montera y otros valores. En el resto de los casos se ejecutan losas planas armadas o soleras de hormign, de menor coste.La funcin de la contrabveda es cerrar el anillo permitiendo soportar mayores tensiones que con una disposicin en forma de losa que funciona arriostrando los paramentos laterales del revestimiento.Como podis comprobar en la seccin definida, la disposicin del colector interfiere con la misma, por lo que el espesor de hormign en dicha zona se reduce considerablemente disminuyendo seriamente la capacidad del revestimiento para soportar tensiones. Este sera elerror(3).ARQUETAS, CUNETAS Y TUBOS AUXILIARES.Normalmente cada 50 metros se disponen unas arquetas de registro, en las cuales entroncan unos tubos de dimetro inferior provenientes de los hastiales del tnel y que permiten el drenaje de la impermeabilizacin instalada entre el sostenimiento y el revestimiento.

Detalle arquetas de registro y red de drenaje Unerror (4)habitual consiste en ejecutar la seccin tipo estricta definida en proyecto. Como se puede comprobar en el detalle B, en los hastiales del revestimiento se ejecutan unos tubos pasantes al revestimiento que ,como hemos indicado, drenan el agua acumulada o proveniente de la impermeabilizacin instalada.Debido a que como hemos indicado, cada 50 metros aproximadamente se instalan conexiones al colector central, dicha agua debe discurrir a lo largo de la cuneta existente entre la canaleta y el revestimiento.

Detalle BEn estedetalle B, nos encontramos otroerror(5)habitual del cual se procedi a informar a travs de unanota informativadel Ministerio de Fomento, indicando que el tubo de drenaje a instalar en la impermeabilizacin del tnel no poda interferir con el revestimiento del tnel, por lo que se deba ejecutar un sobreancho suficiente en la excavacin para su instalacin.Como se comprueba en la seccin, esa cuneta est al mismo nivel que la canaleta de instalaciones, consistente normalmente en piezas prefabricadas de hormign. Al encontrarse en muchos casos por encima o al mismo nivel, lo ms habitual es que esa agua se filtre y provoque que la misma circule por la canaleta (Con el consiguiente riesgo de electrocucin y/o mantenimiento de las instalaciones).

Detalle CPor ello, siempre he recomendado a las Direcciones de Obra que dicha cota se baje, tal y como indico en eldetalle D, de forma que dicha cuneta se baje, normalmente por debajo de la junta de hormigonado existente entre la zapata/murete y las aceras de forma que se evite la surgencia de agua por la misma.

Tnel con filtraciones en la junta de aceraSi no se baja por debajo de la cota de la junta de hormigonado, e incluso cuando queda por encima, suele ser habitual que haya filtraciones por la misma (error 6)

Detalle DCONTROL DE CALIDAD

A mayores de los detalles constructivos que hemos indicado, y dentro de las prcticas constructivas, nos encontramos que durante el proceso de hormigonado del revestimiento, esos tubos embebidos en el mismo queden taponados.Los operarios encargados de la ejecucin suelen sellarlos a efectos de que no se rellenen, de forma que se debera estar pendiente de que los mismos queden operativos una vez acababa la fase de revestimiento.Otro error habitual suele ser no ensayar ni realizar pruebas en los tubos que discurren hacia las arquetas, por lo que tambin suele ser habitual ensayarlos (a travs del vertido de agua) para comprobar que realizan su funcin.

16. CONCLUSIONES

Se ha puesto de relieve en este captulo que el drenaje es un aspecto importante, tanto en la etapa de construccin de un tnel como durante su posterior explotacin.

Resulta, por tanto, imprescindible prestarle la mxima atencin durante el proyecto para prever los caudales que pueden afluir al tnel y cmo pueden afectar tanto a la construccin como a su posterior explotacin, as como a los acuferos cercanos.

Hay una estrecha relacin entre los aspectos anteriores y el mtodo constructivo utilizado, y de ah que sea necesario tenerlos en cuenta para proponer en el proyecto el procedimiento ms idneo.

Se ha prestado, por tanto, una especial atencin en este captulo a la conexin del mtodo constructivo con el drenaje y la impermeabilizacin del tnel, analizando la influencia de uno u otro aspecto ya desde la etapa del proyecto.

Con relacin al agua del medio en el que se construye el tnel, es necesario analizar en cada caso el sistema de drenaje a disponer, tanto durante la construccin como en la explotacin, y adems las medidas de impermeabilizacin previstas, que deben ser idneas para asegurar tanto la funcionalidad posterior del tnel como el cumplimiento de las condiciones de tipo medioambiental en el entorno afectado por el mismo.

Hay que sealar a este respecto la cada vez mayor atencin que se presta a la impermeabilizacin de los tneles, tanto por las mayores exigencias de las Administraciones, desde el punto de vista medioambiental, que obligan a la menor afeccin posible a los acuferos, como por los propios requerimientos, en cuanto a estanqueidad, impuestos por las normativas respecto a la funcionalidad del tnel. Los avances, a este respecto, de los mtodos constructivos, tanto de tipo convencional como mecanizado permiten disponer de revestimientos capaces de soportar las altas presiones hidrulicas derivadas de su alta estanqueidad. No obstante, el drenaje sigue siendo en muchas ocasiones un elemento de vital importancia, especialmente en la etapa constructiva. Adems, hay que prever el control y evacuacin de las aguas o vertidos que puedan producirse dentro del tnel durante la explotacin del mismo. Es necesario disponer los sistemas apropiados para la captacin y conduccin, tanto de las aguas procedentes del terreno como de las generadas durante el uso y mantenimiento del tnel. Especialmente importante es lo relativo al vertido de sustancias potencialmente contaminantes o inflamables, y de ah que se haya hecho un breve repaso de las posibles soluciones para un drenaje integral del tnel en los casos ms complicados en este aspecto, que suelen ser los tneles de carreteras.

Por ltimo, con relacin al mtodo constructivo, hay que analizar durante el proyecto las alternativas que pueden presentarse y las ventajas e inconvenientes de cada una. En este aspecto, se hace una reflexin en este captulo sobre la conveniencia de que haya una comunicacin lo ms fluida posible entre los diversos agentes que participan en la construccin de tneles para intercambiar opiniones y experiencias y contrastar los procedimientos sancionados por la prctica local en cada caso, con objeto de optimizar el mtodo elegido.

extremar las precauciones en todo lo referente al impacto ambiental sobre el entorno y, en concreto, a la afeccin a los acuferos. Con respecto a las inyecciones, se estn utilizando lechadas de microcemento que han permitido obtener buenos resultados en los nuevos tneles en construccin, tanto en lo referente a impermeabilizacin como a estabilizacin de terrenos inestables y sin afeccin significativa al entorno, incluso en tneles con escaso recubrimiento.

17. BIBLIOGRAFA

DSI Sistemas Autoperforantes de Drenaje AT es.pdf Adobe Reader Manual AIPCR de Tuneles de Carreteras TecHIDRO L2- Aguas Subterraneas.pdf (Jorge A. Tovar Pacheco) Impermeabilizacion y Drenaje con Geosinteticos en Tuneles.(Mariano Ubeda Rodriguez) Hidrogeologa aplicada a la construccin de tuneles (Miguel Yuste,45 Bis E28037 Madrid) EL DRENAJE DE LOS TUNELES IMPLICACIONES CONSTRUCTIVAS Y MEDIOAMBIENTALES (Emilio Bayn Caja)