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7/30/2019 Expo Presentar

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Consideraciones Preliminares y Caracterizacin Geotcnica

DISEO PRELIMINAR DEL TNEL DE LOS

NGELES


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LOCALIZACIN

Localizado entre los departamentos de Boyac y Santanderentre los municipios de Santana (Boyac) y Oiba (Santander).

PUNTOS CLAVE DEL PROYECTOABSCISA COTA DESCRIPCIN

K0+000 1520 Inicio de Va Replanteada (Km 2,1 desde el municipio de Santana)

K2+200 1400 Portal de Entrada tnel de "Los ngeles"

K15+723.08 1503 Portal de Salida tnel de "Los ngeles"

K19+620.08 1443Conexin de la va replanteada con la va existente (Km 27,5 desde el

municipio de Santana)


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TOPOGRAFA

PERFIL - PLANTA
http://localhost/var/www/apps/conversion/tmp/scratch_1/Perfil.dwghttp://localhost/var/www/apps/conversion/tmp/scratch_1/Dise%C3%B1o%20en%20Planta.dwghttp://localhost/var/www/apps/conversion/tmp/scratch_1/Dise%C3%B1o%20en%20Planta.dwghttp://localhost/var/www/apps/conversion/tmp/scratch_1/Perfil.dwg


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TIPO DE TNEL


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ELEMENTOS COMPLEMENTARIOS


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CARACTERIZACIN GEOLGICA Y GEOTCNICA


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PERFIL GEOLGICO DE LA ZONA


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ESTRATIGRAFA


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CLASIFICACIONES GEOMECNICAS PORTRAMOS

TRAMO 1. K2 + 200 a K2 + 700


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PORTAL DE ENTRADA


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TRAMO 1. K2 + 200 a K2 + 700

Segn perfil geolgico, este

tramo se encuentra en la partesuperior de la formacin Paja,donde esta constituida por:

Lutitas y shales grises oscuros aazulados, con intercalaciones deareniscas gris amarillentas, de

grano fino, localmente limosos aarenosos, con intercalaciones deareniscas gris amarillentas, degrano fino, tambin pequeasintercalaciones de calizas grises,localmente arenosas.


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NDICE DE CALIDAD DE LA ROCA RQD

Roca regular la correspondiente a laszonas del tnel en las que, paraasegurar la estabilidad de la excavacin

y la seguridad dentro del mismo, fuenecesaria algunas de los siguientessostenimientos.

Para ello se considero un RQD: 70%


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CLASIFICACIN GEOMECNICAS

CLASIFICACIN CSIR

PERNOS 20 mm. Pernos de 4m de longitud cada 1.8 m en la clave y paredes. Con mallaen la clave.

CONCRETO NEUMTICO: 8 cm en la clave o donde se requiera.No requiere soporte de Acero.

A. CLASIFICACIN DE LOS PARMETROS Y SU EVALUACINTEM PARAMETRO ESCALA DE VALORES VALUACION

1 NDICE DE LA CARGA DE PUNTA 95 Mpa 152 RQD 70% 133 ESPACIAMIENTO DE JUNTAS 0.6 - 2m 154 CONDICION DE DISCONTINUIDADES 0+0+5+6+3 145 AGUAS SUBTERRANEAS Serios Problemas de agua 0

57F. EFECTO DE RUMBO Y EL BUZAMIENTO DE LAS FISURAS EN LOS TUNELS

Azimut 0 - 20 DESFAVORABLEB. AJUSTE EN LA VALUACION POR ORIENTACION DE FISURAS

TNELES DESFAVORABLE -10TOTAL 47

C.clasificacion de rocas segn el total de valuacionValuacion 47 Tipo III ROCA REGULAR

D. SIGNIFICADO DE LA CLASIFICACIN DEL MACIZO ROCOSO TIPO III

Tiempo medio de sosten 1 semana para claro de 5m


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NDICE DE CALIDAD DE TNELES NGI

TEM DESCRIPCIN VALOR1 RQD 702 NUMERO DE SISTEMAS DE FISURAS Jn 2

3 NUMERO DE RUGOSIDAD DE LAS FISURAS Jr 3

4 NUMERO DE Alteracin DE LAS JUNTAS Ja 25 FACTOR DE REDUCCIN POR AGUA EN LAS FISURAS 0.5

6 FACTOR DE REDUCCIN DE ESFUERZOS SRF 2.5

* Ancho de excavacion 11.5

* Relacin de soporte de la excavacion ESR 1

Q 10.5De 11.5

Longitud mxima de pernos: 3.73Longitud Mxima no soportada: 5.12


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ROCA BUENA

Pernos sistemtico


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SECCIONES DE SOPORTE TPICAS


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CLASIFICACIONES GEOMECNICAS PORTRAMOS

K7+700 a K8+000


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Terzaghi:

Stini y Laufer:

Estado de la roca Carga en la Roca Observaciones2. Dura pero estratificada 0 a 0.5 B 5.75

Refuerzo escaso ms que nada comoproteccin contra desprendimiento

Tipo de roca B que corresponde a la rocatipo 2 de TerzaghiTiempo de auto sostn (Promedio) 1 mes

Claro activo de 8m


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NDICE DE CALIDAD DE LA ROCA RQD

Analizado en un espesor en laformacin equivalente a 3 veces elradio de excavacin. (17,25 m)

En ese espesor se halla una capade areniscas de la formacin RosaBlanca.

RQD = 115-3.3*Jv JvJuntas por

m3RQD = 66 14


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ndice de Calidad de Deere

Clasificacin de Merrit

El factor de carga de la roca segn Deere es de P/By=0.8

Asumiendo un valor de Y promedio para la arenisca de 2.25t/m3P= 20.7 t/m2

66


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CLASIFICACIN CSIR

A. Clasificacin de los parmetros y su evaluacintem Parmetro Escala de Valores Valuacin

1 Resistencia a la compresin 90.1* 72 RQD 66 133 Espaciamiento Juntas Mayor a 2 m 20

4 Condicin de discontinuidades 0+0+6+6+3 155 Aguas subterrneas Serios problemas** 06 Ajuste por orientacin Rumbo paralelo al eje del tnel -12

estratos buzan aprox. 15TOTAL 43

III.Roca regular (Limitando a Mala)Uso de Pernos de 4 m de longitud cada 2 m en la clave y en las paredes. Con mallaen la clave.Concreto neumtico de 10 cm de espesor en la clave o donde se requiera.


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CLASIFICACIN NGI

tem Parmetro Escala de Valores Valuacin1 RQD 66 66

2 Nmero de Sistemas de Fisuras 2 4

3 Nmero de Rugosidad de Fisuras 3

4 Nmero de Alteracin de las Juntas 2

5 Factor de Reduccin de Agua 3 kg/m2*** 0.5

6 Factor de Reduccin de Esfuerzos c/t=2.25**** 10

Q= 1.24De= 11.5


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Roca Pobre

Se requieren pernos sistemticos de 3.50 m de longitud y adicionalmente un revestimiento en concreto

reforzado con Fibracero.* O Sika Fiber Force o Sika Fiber FE

RocaPobre

Se requieren pernos sistemticos de 3.38 m delongitudAdicionalmente un revestimiento en concretoreforzado con Fibracero.

* O Sika Fiber Force o Sika Fiber FE

Longitud dePernos 3.38m

Long. Mxima no

Soportada 2.18m


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SECCIONES DE SOPORTE TPICAS

VER PGINA 4
http://localhost/var/www/apps/conversion/tmp/scratch_1/Seccion%20Soporte%20K7+700.dwghttp://localhost/var/www/apps/conversion/tmp/ANEXO_K._SECCIONES_TIPICAS_DE_SOPORTE_TPL__-_Perez,_D._(2012).pdfhttp://localhost/var/www/apps/conversion/tmp/ANEXO_K._SECCIONES_TIPICAS_DE_SOPORTE_TPL__-_Perez,_D._(2012).pdfhttp://localhost/var/www/apps/conversion/tmp/scratch_1/Seccion%20Soporte%20K7+700.dwg


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PORTALES DE SALIDA

Se determinara la clasificacin y evaluacin de refuerzo a 100 m del portal de salida. Elterreno por encima del portal de salida no es considerable para una seccin rigurosa deesfuerzos

Clasificacin de Rocas segn K.Terzaghi

ESTADO DE LA ROCA CARGA DE LA ROCA OBSERVACIONES

masiva ligeramentefisurada

0,25B la carga puedecambiar en forma

errtica de unpunto a otro2.88

nota: se supone que el techo del tnel se encuentra abajo del nivel fretico

peso unitario promedio del material 2,25 T/m3suponer perfil H que soporta 320 T

volumen a estabilizar V=B1*L*Hp (m2*L) 33.12L

peso del material asostener por el arco W=V*Y (T/m L) 74.52L

separacion entre arcos carga c.arco/peso.und.long 4m


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Propuesta de Stini y Lauffer

Tipo de roca C, corresponde a la roca 3 de Terzaghi tiempo de autososten promedio10 das claro activo 4m


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NDICE DE CALIDAD DE LA ROCA

RQD caliza con niveles intercalados de arcillolitas grises a gris azulado, conintercalaciones de areniscas grises, grano fino a medio, arcillosas, levemente calcreas,en capas delgadas, el RQD se encuentra en transicin como una roca regular-buena

RQD 85%

Cording, Hedron y Deere, modificacin de factor de carga de roca de Terzaghi

Factor de carga de roca n 0,6

Peso resultante de la excavacion P=n*B*Y (T/m2) 15.525


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CLASIFICACIN DE MERRIT

El criterio de refuerzo del RQD tiene limitaciones en el caso de que haya fracturas conrellenos delgados de arcilla o de material meteorizado este caso se puede presentarcerca de la superficie donde la meteorizacin o infiltraciones hayan producido arcilla loque reduce la resistencia a la friccin a lo largo de los planos de la fractura, esto generauna roca inestable aun si las fisuras estn muy separadas una de otras y el valor delRQD es alto.

66

RQD 85%B 11.5 Anclajes estndar (separacin de 4-6 pies)


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CLASIFICACIN CSIR

tem parmetro escala de valores valuacion1 Resistencia a la compresin 120.9 12

2 RQD 85% 17

3 Espaciamiento Juntas 0,6-2m 15

4 Condicin de discontinuidades

superficies algo rugosas, separacin


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CLASIFICACIN NGI

tem parametro escala de valores valuacion

1 RQD 85 85

Jn2 Nmero de Sistemas de Fisuras 2 4

Jr3 Nmero de Rugosidad de Fisuras rugosas e irregulares corrugadas 3

Ja4 Nmero de Alteracin de las Juntasparedes ligeramente alterados, con

partculas arenosas y arcillosas 3

Jw5 Factor de Reduccin de Agua lavado importante de los rellenos 0.33

SRF6 Factor de Reduccin de Esfuerzoszonas de debilidad que contengan

arcilla 5

Q 1.4De 11.5

L= 2+0.15B/ESR 3.7claro= 2*ESR*Q0.4 11.8


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Segn esta clasificacin no es necesario la utilizacin de refuerzo, sin embargoconsiderando las anteriores clasificaciones, se recomendara pernos sistemticosen la clave de 3,7 m de longitud con espaciamientos de 4 m.


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PERFILES EN LA SECCIN PORTAL DE SALIDA


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SECCIN DE SOPORTE PORTALES


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REFERENCIAS

JAIME ENRIQUE MENDOZA-PARADA, JUAN MANUEL MORENO MURILLO, GUSTAVORODRGUEZ-ORJUELA.. Sistema Crstico de la Formacin Rosablanca Cretcicoinferior, en la provincia santandereana de Vlez, Colombia. Departamento deGeociencias, Universidad Nacional de Colombia-Sede Bogot. A.A 14490. Asociacin

Espeleolgica Colombiana (ESPELEOCOL).

MONTERO OLARTE. Juan Mara. Resistencias de algunos materiales comunes.Universidad Nacional de Colombia. Msc. Ciencias de Ingeniera. Especialidad Geotecniade la Universidad Nacional.

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