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IMPERMEABILIZACIN Y DRENAJE CON GEOSINTTICOS EN TNELES.
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Fecha: febrero 2008 Mariano beda Rodrguez
PROPIEDAD DE TECNOLOGA DE IMPERMEABILIZACIN EN TNELES, S.A. PROHIBIDA SU REPRODUCCIN SIN AUTORIZACIN
I Seminario INGENIERA DE TNELES Y
EXCAVACIONES SUBTERRNEAS. Almadn, 27, 28 y 29 de febrero de 2008.
Mariano beda Rodrguez ([email protected])

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PROPIEDAD DE TECNOL. DE IMPERMEABILIZACIN EN TNELES, S.A. PROHIBIDA SU REPRODUCCIN SIN AUTORIZACIN
INDICE:
1. INTRODUCCIN.
2. SELECCIN DEL SISTEMA DE IMPERMEABILIZACIN.
2.1. INFLUENCIA DE PARMETROS HIDROGEOLGICOS.
2.2. INFLUENCIA DEL TERRENO.
2.3. INFLUENCIA DEL AGUA.
2.4. INFLUENCIA DEL USO DEL TNEL.
2.5. EJEMPLOS DE SISTEMAS DE IMPERMEABILIZACIN.
3. IMPERMEABILIZACIN PRIMARIA.
4. IMPERMEABILIZACIN INTERMEDIA.
5. IMPERMEABILIZACIN PRINCIPAL.
6. IMPERMEABILIZACIN POSTERIOR.
7. IMPERMEABILIZACIN Y DRENAJE CON GEOSINTTICOS:
COLOCACIN EN SNDWICH.
7.1. DEFINICIN DE MATERIALES.
7.2. PROCEDIMIENTO DE EJECUCIN.
8. IMPERMEABILIZACIN Y DRENAJE CON GEOSINTTICOS:
COLOCACIN EN LMINA VISTA.
8.1. DEFINICIN DE MATERIALES.
8.2. PROCEDIMIENTO DE EJECUCIN.
9. BIBLIOGRAFA.

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1. INTRODUCCIN.
Funcionalidad, durabilidad, seguridad, conservacin, y en definitiva, calidad y menores gastos de mantenimiento durante la explotacin; son algunas de las razones que justifican la impermeabilizacin durante la ejecucin de tneles.
Todo ello, con el fin de impedir filtraciones de agua que podrn afectar al revestimiento estructural,
disgregando la masa de hormign por procesos de gelifraccin, carbonatacin y/o cristalizacin de las
sales disueltas; as como evitar la corrosin de las instalaciones por reacciones electroqumicas y de
oxidacin.
El presente documento recoge las exigencias mnimas que se deben seguir para la eleccin,
instalacin y verificacin del sistema de impermeabilizacin de tneles y galeras con
geosintticos.
Abarcando los materiales para la impermeabilizacin, as como los requisitos del soporte donde
van a ser fijados, y la metodologa de aplicacin.
Adems de las geomembranas de cloruro de polivinilo (PVC), poliolefinas (polietileno lineal
(LLDPE) o polietileno de muy baja densidad (VLDPE)) o espuma de polietileno (PE) reticulado;
generalmente se aplican conjuntamente otros tipos de materiales geosintticos tales como:
geotextiles, geocompuestos de drenaje, etc.
2. SELECCIN DEL SISTEMA DE IMPERMEABILIZACIN.
La impermeabilizacin de una obra subterrnea podr tener distintos sistemas de
impermeabilizacin, que dependern de los siguientes factores:
2.1. INFLUENCIA DE PARMETROS HIDROGEOLGICOS.
El sistema de impermeabilizacin depender directamente de los caudales de agua infiltrados en
el tnel. Existen diferentes mtodos empricos para calcularlos, tales como: mtodo de Hvorslev,
Goodman, Heuer, Dupuit, Romanova, etc.
Dichos caudales variarn en funcin de:
La geologa de los sustratos, en cuanto a la capacidad para almacenar y transmitir el agua;
existencia de fallas, contactos, plegamientos, etc.
La climatologa, factores como la pluviosidad, heladas, evaporacin, etc. Est directamente
relacionados con la capacidad de recarga de los acuferos.

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La geomorfologa, donde las condiciones de la superficie, orografa, y caractersticas del suelo,
determinan la escorrenta superficial; y por tanto las posibilidades de infiltracin relacionada
directamente con la recarga de los acuferos.
Los parmetros hidrogeolgicos ms interesantes son:
Porosidad.
Permeabilidad.
Gradiente hidrulico.
Transmisividad.
2.2. INFLUENCIA DEL TERRENO.
Los 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.
Pueden distinguirse tres tipos de terreno:
Terreno duro.
Terreno quebrado.
Terreno blando.
2.3. 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.

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2.4 INFLUENCIA DEL USO DEL TNEL.
El sistema de impermeabilizacin tambin depender del uso final al que se destine dicha obra, y
por tanto, del grado de estanqueidad o cantidad de filtraciones que se permitan. La definicin de
impermeabilidad para el diseo de tneles y galeras, segn la norma Espaola UNE 104 424, es
la siguiente:
Grado de Imperm.
Caractersticas de humedad
Utilizacin de la obra Filtraciones de agua
l/m2 en 24 horas
1 No permitida la
difusin de vapor
desde el exterior
Lugares secos:
Locales refrigerados
Presencia continua de personas
Almacenes sensibles a humedad
0
2 SECO
Permitida la difusin
de vapor
Instalaciones militares y locales hm.
Locales con instalaciones de energa
Locales subterrneos de uso general
0
3 SECO Almacenes y locales comerciales
Estaciones de metro
< 0,001
4 CASI SECO Tneles de autopistas
Tneles de montaa
Tneles ferroviarios de alta velocidad
< 0,01
5 Filtraciones capilares Aparcamientos
Tneles de carretera y en roca
< 0,1
6 Ligero goteo de agua Tneles de ferrocarril
Lneas de metro
< 0,5
7 Goteo de agua Tneles de alcantarillado < 1,0
Conforme a las influencias descritas anteriormente, se muestran unos ejemplos en base al mtodo
de excavacin empleado, tipo de terreno, agua,
En cualquier caso el sistema de impermeabilizacin podr constar de hasta cuatro fases:
Impermeabilizacin primaria.
Impermeabilizacin intermedia.
Impermeabilizacin principal.
Impermeabilizacin posterior.

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2.5 EJEMPLOS DE SISTEMAS DE IMPERMEABILIZACIN.
Evacuacin (drenaje) de agua subterrnea. Sin presin de agua soportada.
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Tubos de drenaje
Relleno granular.
Drenaje Oberhasli
Geotextil de proteccin y drenaje
Lmina de impermeabilizacin flexible
Registros
Geotextil de separacin y filtro

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No evacuacin (desplazamiento) de agua subterrnea. Con presin de agua soportada.
Excavation Drill-and-blast TBM (without tubbings)
Method
Drainage none none
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5
6
Drenaje provisional durante excavacin. A rellenar con inyeccin de cemento
Geotextil y lmina de impermeabilizacin
Juntas Waterstop inyectables para compartimentacin
Elementos de conexin para monitorizacin e inyeccin de juntas
Lmina de proteccin en zonas de contrabveda (con armadura de acero)
Aliviadero de agua subterrnea durante construccin

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3. IMPERMEABILIZACIN PRIMARIA.
Siempre que sea necesario, comprende los trabajos provisionales de taponamiento, o recogida y
conduccin hasta drenaje de filtraciones de agua.
Tradicionalmente se han utilizado mtodos como el drenaje Oberhasli, con el empleo de tubos o
medias c

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