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DOCUMENTO Nº1. MEMORIA Y ANEJOS

ANEJO 10. TÚNELES Y OBRAS SUBTERRÁNEAS

ESTUDIO INFORMATIVODEL PROYECTO DE INTEGRACIÓN

DEL FERROCARRILEN LA CIUDAD DE VITORIA-GASTEIZ

Marzo 2010

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ESTUDIO INFORMATIVO DEL PROYECTO DE INTEGRACIÓN DEL FERROCARRIL EN LA CIUDAD DE VITORIA-GASTEIZ



ESTUDIO INFORMATIVO DEL PROYECTO DE INTEGRACIÓN DEL FERROCARRIL EN LA CIUDAD DE VITORIA-GASTEIZ ÍNDICE

ÍNDICE

1. INTRODUCCIÓN....................................................................................................... 1

2. CONDICIONANTES DE PARTIDA............................................................................ 1

2.1. Condicionantes geométricos.............................................................................. 2

2.2. Condicionantes funcionales ............................................................................... 2

2.3. Condicionantes Hidrogeológicos y geotécnicos................................................. 3

3. METODOLOGÍA EMPLEADA Y CRITERIOS DE DISEÑO ....................................... 3

3.1. Metodología empleada ...................................................................................... 4

3.1.1. Métodos de cálculo............................................................................... 4

3.1.2. Obtención de datos .............................................................................. 5

3.2. Criterios de diseño............................................................................................. 6

3.2.1. Estabilidad del frente de excavación .................................................... 6

3.2.2. Necesidades de sostenimiento............................................................. 7

4. DESCRIPCIÓN GEOLÓGICA Y GEOTÉCNICA GENERAL ..................................... 7

4.1. Caracterización de los materiales atravesados ................................................. 7

4.2. Estructura .......................................................................................................... 8

4.3. Hidrogeología .................................................................................................. 10

5. CARACTERIZACIÓN DE LA SOLUCIÓN ADOPTADA........................................... 11

5.1. Descripción de los túneles y obras subterráneas ............................................ 11

5.2. Problemática geotécnica.................................................................................. 13

5.3. Procedimientos constructivos .......................................................................... 17

5.3.1. Sistema de excavación....................................................................... 17

5.4. Necesidades de sostenimiento ........................................................................ 17

5.5. Definición de secciones tipo.............................................................................19

5.6. Emboquilles......................................................................................................20

5.7. Tratamientos especiales ..................................................................................20

5.7.1. Estabilidad del frente de excavación...................................................20

5.7.2. Acondicionamiento del terreno............................................................21

5.8. Revestimiento...................................................................................................22

5.9. Impermeabilización y drenaje...........................................................................23

5.10. Procedimientos de auscultación y control ........................................................23

5.10.1. Medidas propuestas............................................................................24

5.10.2. Secciones de control...........................................................................24

6. INSTALACIONES AUXILIARES...............................................................................25

APÉNDICE: ACONDICIONAMIENTO DEL TERRENO


ESTUDIO INFORMATIVO DEL PROYECTO DE INTEGRACIÓN DEL FERROCARRIL EN LA CIUDAD DE VITORIA-GASTEIZ PÁGINA 1

1. INTRODUCCIÓN

La integración del corredor de alta velocidad en la trama urbana de la ciudad de Vitoria

– Gasteiz, incluyendo su estación, y la compatibilidad con la infraestructura ferroviaria

existente, impulsa la redacción de este Estudio Informativo que considera el diseño de

túneles y obras subterráneas como solución óptima. Para la correcta funcionalidad de

ambos corredores ferroviarios (ancho ibérico e internacional) se opta por

infraestructuras independientes en paralelo, a una cota que no interfiera con los niveles

freáticos del acuífero detrítico que se aloja encima de los materiales impermeables

cretácicos, equiparables desde el punto de vista geotécnico y con longitudes similares.

En este contexto, el objeto de este documento es aproximarse a la definición final de

las obras subterráneas que se precisan, analizando procedimientos constructivos,

situación de los emboquilles, elementos de sostenimiento, impermeabilización y

tratamientos especiales.

De acuerdo con la definición de la sección tipo, que se establece como elemento

condicionante, teniendo en cuenta el alcance de la campaña de investigación geológica

realizada en la zona y sus resultados, se expone la metodología aplicada al proceso y

los criterios de diseño. A partir de aquí, se realiza una caracterización geológica y

geotécnica de los terrenos atravesados, como resumen de la descripción más detallada

realizada en el anejo de geología, dando paso a la definición de los elementos más

destacados.

Los túneles que se han propuesto, incluyendo los tramos en falso túnel dispuestos por

condicionantes constructivos, tienen sección en forma de herradura, con gálibo

suficiente para acoger en su interior los dos sentidos de circulación, así como las

instalaciones necesarias para la correcta explotación (electrificación, seguridad y

comunicaciones, etc.).

En la siguiente tabla se resumen algunas de las características básicas de los túneles

proyectados.

TABLA 1.1. CARACTERISTICAS DE LOS TÚNELES PROYECTADOS

Corredor Ibérico

Corredor Internacional

P.K. Inicio

P.K. Final

P.K. Inicio

P.K. Final

Profundidad max (m)

Rasante

Litología

atravesada

Ejecución

0+000 2+800 0+000 2+800 2.20 Margas y

margocalizas Cielo abierto

2+800 3+260 2+800 3+260 11.30 Margas y

margocalizas Rampa con pantallas

3+260 3+700 3+260 3+700 21.75 Margas y

margocalizas Subterráneo con pantallas

3+700 5+750 3+700 5+750 22.64 Margas y

margocalizas Subterráneo en mina

5+750 6+680 5+750 6+680 21.45 Margas y

margocalizas Subterráneo con pantallas

6+680 9+660 6+680 9+640 23.96 Margas y

margocalizas Subterráneo en mina

9+660 9+970 9+640 9+750 20.28 Margas y

margocalizas Subterráneo en mina (Ibérico).

Subterráneo con pantallas y losa profunda (internacional)

9+970 10+240 9+750 10+120 12.70 Margas y

margocalizas Subterráneo con pantallas y losa

profunda (Ibérico). Subterráneo en mina (internacional)

10+240 15+417 10+120 10+917 9.50 Margas y

margocalizas Cielo abierto

0+110 0+320 16.96 Margas y

margocalizas Vía enlace cambiador. Subterráneo en mina

2. CONDICIONANTES DE PARTIDA

Los condicionantes que han marcado la implantación previa de los túneles propuestos

en este Estudio se han agrupado de la siguiente manera:



Geométricos.

Funcionales.

Hidrogeológicos y geotécnicos.

2.1. Condicionantes geométricos

La necesidad de situar la infraestructura subterránea bajo amplios viales de la ciudad

(Bulevar Euskal Herria y Avenida del Cantábrico) y la separación establecida entre los

túneles de ancho internacional e ibérico, que discurren en paralelo a una distancia de

24,10 m entre sus ejes, condicionan la geometría en planta de los túneles que disponen

de radios mínimos en torno a los 500 metros en varias zonas.

En cuanto al alzado, hay tres factores que condicionan la disposición propuesta; en

concreto:

La necesidad de mantener la excavación dentro de los materiales impermeables,

evitando así la afección al acuífero detrítico de la cubeta Alavesa.

La disposición de la estación en una rampa constante de 2 milésimas.

El cruce del cauce del río Alegría en la zona próxima a las rampas de acceso

Este.

Esta situación obliga a configurar un alzado con algunos puntos bajos que se resuelven

mediante la implantación de pozos de bombeo.

2.2. Condicionantes funcionales

Los aspectos funcionales están relacionados básicamente con la determinación de la

sección tipo de los túneles, cuyo cálculo se realiza, con carácter general, cumpliendo

unas condiciones de gálibo mínimas impuestas por las instalaciones que se alojan en

su interior y respetando las limitaciones del dimensionamiento aerodinámico para

secciones de vía doble.

En este caso, teniendo en cuenta las especiales características del soterramiento y la

velocidad de paso por los túneles, no se considera de aplicación las distintas

recomendaciones existentes para el dimensionamiento de túneles ferroviarios por

efectos aerodinámicos de presión de viajeros.

Se establece, por tanto, como único condicionante funcional la disposición de las

instalaciones de electrificación, fijando en el eje de las vías la distancia mínima a

mantener para el anclaje de una catenaria alimentada a una tensión de 25 kV; en

concreto:

Altura de catenaria sobre vía 5,08 – 5,30 m

Distancia de catenaria a cable de soporte 0,80 – 1,40 m

Distancia de protección eléctrica 0,30 m

Tolerancia de ejecución 0,15 m

Total gálibo vertical 7,15 m

En definitiva, el gálibo mínimo vertical para el túnel en el eje de vías será de 7,15 m,

aunque dependiendo de la estructura de sujeción de la catenaria y jugando con las

tolerancias del pantógrafo, la distancia mínima desde la cara interior de la bóveda hasta

la línea de cota de carril puede llegar a ser inferior.

Por otro lado, si fijamos esos mismos criterios para el túnel de ancho ibérico, al tener

en cuenta una tensión de alimentación de 3.000 V (cc), las distancias de protección

eléctrica se pueden considerar menores, pudiendo reducir el gálibo desde la cara

interior de la bóveda hasta la cota de carril. Aún así, por consideraciones constructivas,

se ha establecido una única sección para ambos túneles. Figura 2.1.

Con ese mismo criterio, para la vía de enlace con el cambiador de ancho localizado en

la rama de ancho ibérico, se define una sección tipo para vía única de 39,42 m2 de

sección útil, con 6 metros de anchura y 7,15 m libres desde cota de carril a cara inferior

de la bóveda. Figura 2.2.



Figura 2.1. Sección tipo de los túneles en la integración del ffcc. en Vitoria – Gasteiz.

Figura 2.2. Sección tipo del túnel de vía única para enlace con el cambiador de ancho

2.3. Condicionantes Hidrogeológicos y geotécnicos

Los aspectos hidrogeológicos, como condicionantes de primer orden en la obtención de

la rasante ferroviaria, ya han sido comentados anteriormente y evaluados también en el

diseño del trazado, procurando un ajuste óptimo de pendientes para no interferir con

los valores hídricos de la cubeta Alavesa.

Aspectos como la estabilidad del frente, las necesidades de sostenimiento y las

necesidades de drenaje durante el proceso de construcción y la fase de explotación,

son condicionantes geotécnicos que también dejan un margen muy estrecho de

maniobra y serán tratados con mayor detalle, a continuación, dentro de los criterios de

diseño.

Por último, dentro de estas apreciaciones, el grado de detalle de la campaña de

investigación geológica que se ha realizado a lo largo del corredor seleccionado, más

orientada a verificar la viabilidad técnica que a dar soporte a soluciones de diseño

concretas, es otro condicionante relevante. Si además añadimos que algunas

investigaciones planteadas en su momento, para la caracterización de cimentaciones o

emboquilles, han sido superadas como consecuencia de ajustes finales de trazado, es

fácil entender que, tanto los resultados de la campaña como el alcance de este Estudio

Informativo, han marcado los criterios de diseño y la metodología de cálculo empleada.

3. METODOLOGÍA EMPLEADA Y CRITERIOS DE DISEÑO

En este punto se analiza, con carácter general, el estado del conocimiento en relación

con los métodos de dimensionamiento de túneles, proponiendo una metodología

concreta para el desarrollo de los trabajos y unos criterios de diseño para los aspectos

más singulares, que serán acordes con el alcance de este documento. En este sentido,

las recomendaciones y propuestas elaboradas deben ser consideradas como un

prediseño de la infraestructura, teniendo en cuenta que es obligatorio aplicar cálculos

más detallados en la redacción de los proyectos de construcción.



3.1. Metodología empleada

3.1.1. Métodos de cálculo

Si consideramos una primera clasificación de los métodos de cálculo utilizados para el

dimensionamiento de túneles podemos establecer tres grupos

Empíricos.

Analíticos.

Numéricos.

Las clasificaciones geomecánicas se encuentran dentro del primer grupo y nacen de la

necesidad de parametrizar de manera integrada observaciones y conocimientos

adquiridos a lo largo del tiempo, siendo a partir de la década de los 70 cuando

realmente se extiende su utilización en la caracterización de obras subterráneas,

aunque su nacimiento es algo anterior. En este sentido, primero Bieniawski (1973) y

posteriormente Barton, Lien y Lunde (1974), propusieron métodos sencillos que se

generalizaron rápidamente y procuraron otros desarrollos y aproximaciones a otros

materiales, como en nuestro país, donde destacan las clasificaciones SRC (González

de Vallejo) y SMR (Romana). En todos los casos constituye un sistema para clasificar

macizos rocosos relacionando índices de calidad, relacionados con el grado de

fracturación, el espaciado de discontinuidades, las condiciones hidrogeológicas, etc.,

con parámetros de diseño y de sostenimiento. En definitiva se trata de un método que

permite evaluar el comportamiento geomecánico de los macizos rocosos, estimando

los parámetros de diseño para el cálculo de las necesidades de sostenimiento.

Esta sistematización tiene claras limitaciones cuando se tratan túneles bajo condiciones

geológicas desfavorables o con macizos de peor calidad, en particular sometidos a

fuertes tensiones, con escaso recubrimiento o disimetría de cargas; es decir,

dispuestos en media ladera, por ejemplo. En este caso, con secciones de túnel

grandes, las experiencias con las clasificaciones geomecánicas confirman en general

que se prevén sostenimientos algo inferiores a los necesarios.

Los métodos analíticos se basan en el empleo de la formulación clásica de la teoría de

la elasticidad aplicada al terreno, analizando un problema bidimensional en

deformación plana, considerando un túnel circular y un terreno indefinido, homogéneo e

isótropo. Con carácter general se suelen estudiar tres casos: medio elástico y tensiones

iniciales isótropas, medio elástico y tensiones iniciales anisótropas y medio

elastoplástico con tensiones iniciales isótropas

La limitación de este método reside en la simplificación de las hipótesis de partida,

aunque facilita órdenes de magnitud de tensiones y deformaciones, así como su

distribución.

Tomando como base el desarrollo de los métodos analíticos se encuentra el método de

las Curvas Características, también llamado de Convergencia – Confinamiento, que

considera, como hipótesis adicionales a las ya consideradas por la teoría de la

elasticidad, la colaboración de un sostenimiento colocado a lo largo de todo el contorno

del túnel circular, validando la colocación de anillos de hormigón proyectado, bulones y

vigas metálicas (cerchas). El fundamento del método consiste en dibujar la curva de

convergencia, que se asocia al terreno y la curva de confinamiento, que lo hace al

sostenimiento, sobre un diagrama donde el eje horizontal representa la deformación del

contorno de la excavación hacia el interior y el eje vertical se asocia con la tensión

radial del elemento de terreno situado en el contorno de la superficie excavada del

túnel. La curva del terreno, que se obtiene de las ecuaciones características de la

elasticidad, se puede descomponer en tres partes que simulan el comportamiento del

terreno; una parte elástica, representada por una línea recta, que disminuye su tensión

y aumenta la deformación a medida que se excava; una parte plástica, representada

por una curva que se inicia cuando se supera el criterio de rotura, cuya forma depende

del comportamiento plástico del terreno. Si en esta fase la curva corta al eje de

abscisas (deformación), la excavación es estable sin necesidad de utilizar ningún

elemento auxiliar; por el contrario, si la curva no toca el eje y comienza a ascender se

asocia con la fase de colapso de la excavación. En este contexto se puede representar

la curva del sostenimiento, con inicio a partir de una deformación o relajación estimada

del terreno y con un comportamiento elástico al inicio, hasta que se corte con la curva



característica del terreno, obteniendo en ese caso el punto de equilibrio, que define la

deformación radial alcanzada por el contorno del túnel y la presión que la roca está

ejerciendo sobre el sostenimiento.

La limitación del método convergencia – confinamiento es la que se puede asociar a

cualquier método analítico, aunque en este caso se aporta la participación de los

elementos de sostenimiento.

En los métodos numéricos, en sus diferentes variantes, se modeliza el terreno, como

medio continuo, mediante elementos discretos conectados a través de puntos comunes

denominados nodos, planteando en cada elemento las ecuaciones de la Elasticidad en

función de los valores de los movimientos y de las tensiones en los nodos. Asociando a

cada elemento leyes conocidas se elabora una matriz, que contiene las rigideces de

cada elemento en relación con su movimiento y la conexión entre los diversos

elementos. En definitiva, se plantea un sistema lineal compuesto por el vector de

cargas en los nodos y la matriz de rigidez como datos, siendo el vector de movimiento

en los nodos la incógnita. La resolución del sistema lineal da paso, por aplicación

sucesiva de las ecuaciones de la elasticidad, a la obtención de tensiones en cualquier

punto.

Este tipo de métodos numéricos, muy utilizados en la actualidad para el cálculo de

túneles, aportan avances muy importante en relación con los métodos anteriores; en

concreto:

• Simulación del comportamiento del terreno asociando diversos criterios de

rotura.

• Potente salida gráfica, representando movimientos y tensiones, tanto del terreno

como de la estructura.

• Posibilidad de calcular túneles de cualquier forma y dimensión.

• Posibilidad de efectuar cálculos en tres dimensiones.

• Posibilidad de considerar las diferentes fases constructivas.

Sin embargo, para la alimentación del modelo, el grado de detalle que se requiere en el

conocimiento de los parámetros de diseño, es más propio de un proyecto de

construcción y excede ampliamente el alcance de este Estudio Informativo.

En consecuencia, una vez examinadas todas las herramientas de caracterización y

cálculo que están a disposición en el mercado, descartando la utilización de los

métodos numéricos debido a su desproporción en relación con el alcance del

documento, se plantea directamente la utilización de los métodos empíricos para el

dimensionamiento de los túneles propuestos, puesto que se trata de métodos muy

extendidos y utilizados con carácter previo, sin limitaciones demasiado claras en

relación con los métodos analíticos, que se consideran menos intuitivos y no tienen una

relación tan directa con la caracterización geológica.

En este contexto, a partir del conocimiento del perfil geológico del terreno que se

atraviesa, los condicionantes hidrogeológicos y de drenaje, así como los parámetros de

comportamiento de los materiales, se abordará el dimensionamiento de los túneles

utilizando recomendaciones empíricas basadas en las clasificaciones geomecánicas

(índices RMR de Bieniawski y Q de Barton), considerando el NATM (nuevo método

austriaco de construcción de túneles) como filosofía del proceso constructivo general.

3.1.2. Obtención de datos

Para el análisis de los condicionantes geotécnicos de los túneles se han contemplado

las siguientes fases:

• Elaboración de un perfil geológico, considerando además la disposición de las

juntas a o largo del trazado, de acuerdo con la siguiente información:

o Fotointerpretación geológica

o Levantamiento geológico del trazado

o Columnas litológicas y levantamientos geomecánicos de los sondeos,

conociendo, además de la naturaleza del material atravesado, su

resistencia y grado de alteración, la frecuencia de aparición de las



distintas familias de juntas y la variación de su orientación respecto a una

familia principal, que es la estratificación.

• Condiciones hidrogeológicas y de drenaje, destacando la importancia que tiene,

tanto para el proceso constructivo como para la explotación, la interferencia con

niveles freáticos dentro del macizo atravesado por el túnel.

• Definición de los parámetros de comportamiento de los materiales atravesados,

una vez establecido el modelo geológico, incluso considerando la disposición de

las juntas, asignando a cada uno de los materiales unos parámetros de

comportamiento que permitan dimensionar los elementos de contención o

sostenimiento.

3.2. Criterios de diseño

En este punto se considera la estabilidad del frente de la excavación y las necesidades

de sostenimiento y drenaje, como elementos básicos del diseño, de acuerdo con los

condicionantes geotécnicos representados por los parámetros definidos en el anejo de

geología y geotecnia.

3.2.1. Estabilidad del frente de excavación

Para el cálculo de la estabilidad del frente, considerando el alcance de este documento,

se utilizan aproximaciones basadas en estudios de Broms y Bennermark (1967), que

tienen en cuenta la presión vertical, a la profundidad del frente, y la resistencia al corte

sin drenaje del suelo, adoptando implícitamente un coeficiente de empuje horizontal del

terreno igual a 1.

Considerando posteriores desarrollos (Peck, 1969) se analiza el coeficiente de empuje

horizontal, adoptando el que se desarrolle a nivel del frente del túnel, obteniendo:

• En suelos K0 = 0,5-1

• En rocas sin tensiones tectónicas K0 = ν

ν−1

≅ 0,30

• En rocas con tensiones tectónicas el valor deducido de los ensayos.

Teniendo en cuenta que el terreno atravesado por los túneles va a ser

fundamentalmente de naturaleza rocosa, pudiendo considerar el estado inicial del

frente como elástico (K0 = n/1 – n)), se toma un valor del coeficiente de empuje del lado

de la seguridad, con un valor de K0 = 0,5.

Como resultado:

Ns = u

v

u

h

u

h

qqx

c000 2 σσσ

== , siendo qu la resistencia a compresión del macizo rocoso.

Si se incluye dentro de esta fórmula el valor de la resistencia del macizo en función de

la fracturación, obtenida según el método de Hoek (2002), resultan condiciones de

estabilidad normalmente críticas, ya que la estimación de esta resistencia queda muy

del lado de la seguridad. Como consecuencia, el parámetro denominado como

resistencia a compresión del macizo es excesivamente conservador, y poco

representativo, del comportamiento real del terreno, ya que resultan claramente

estables frentes que al considerar este parámetro ya no lo serían.

De acuerdo con Panet y Guenot, 1982, se tiene:

Ns = 1 Túnel en estado elástico

Ns = 2,75 Se plastifica

Ns = 4 Frente con problemas

Ns = 6 Frente inestable

Si definimos como qu la resistencia a compresión del macizo deducida del parámetro S

de Hoek y de la resistencia a compresión simple de la roca intacta, o en función del

índice GSI, como son valores que quedan del lado de la seguridad, como

aproximación, será necesario tratar de manera específica la estabilidad del frente

cuando se obtengan índices Ns > 6, disponiendo medios de protección.



3.2.2. Necesidades de sostenimiento

Las necesidades de sostenimiento se estiman tomando como base las clasificaciones

geomecánicas, obteniendo un prediseño de las necesidades de sostenimiento,

incluyendo otros parámetros como la longitud libre estable y el tiempo de permanencia

de las condiciones estables del frente hasta la colocación del sostenimiento.

La clasificación utilizada es la atribuida a Bieniawski, que considera una serie de

parámetros en el comportamiento probable de la excavación (resistencia uniaxial de la

matriz rocosa, grado de fracturación en términos del RQD, espaciados de las

discontinuidades, condiciones de las discontinuidades, condiciones hidrogeológicas y

orientación de las discontinuidades respecto a la excavación), agrupados en un índice

de calidad denominado Rock Mass Rating (RMR), con un valor máximo de 100.

En las figuras 3.2.1 y 3.2.2 se han representado las recomendaciones de sostenimiento

y las longitudes libres y el tiempo de permanencia, en función de la calidad de macizo.

FIGURA 3.2.1. RECOMENDACIONES SOSTENIMIENTO BIENIAWSKI

FIGURA 3.2.2. LONGITUD DE PASE Y TIEMPO DE PERMANENCIA

4. DESCRIPCIÓN GEOLÓGICA Y GEOTÉCNICA GENERAL

Partiendo de las investigaciones realizadas en campo y laboratorio, en este apartado

se realiza, de manera general, una caracterización geológica de las distintas zonas

mediante una aproximación litológica, estructural e hidrogeológica de los materiales

atravesados.

4.1. Caracterización de los materiales atravesados

De acuerdo con las investigaciones realizadas, ya descritas en el anejo de geología, el

material atravesado por los túneles se asocia a una serie alternante de niveles con

margas oscuras y margocalizas en bancos centimétricos y decimétricos duros,

englobando las unidades MD, ME y MF que aparecen representadas en los perfiles del

anejo de geología mencionado.



Se trata de una potente unidad que aparece recubierta por una capa de alteración de

escasa potencia cuando aflora en superficie, con unas características litológicas

básicas que se resumen a partir de las investigaciones realizadas.

La densidad seca de la unidad presenta un valor medio de 2,57 t/m3, un valor máximo

de 2,63 t/m3 y un valor mínimo de 2,41 t/m3; la densidad aparente presenta un valor

medio similar al de la seca. En la determinación de la humedad natural se ha obtenido

un valor medio de 2,0 %, siendo el valor máximo 4,0 %.

Se han realizado 4 ensayos de contenido en sulfatos (SO3=) en los que se ha obtenido

un valor medio de 0,047 %. El porcentaje de carbonatos medio es de 68,36 %

En los ensayos de resistencia a compresión simple se han obtenido valores variables

entre 12,75 y 72,45 MPa, siendo el valor medio de 36,07 MPa. En estos ensayos se

han realizado 10 ensayos con bandas extesométricas, en las cuales se han

determinado los módulos deformacionales del material; así se ha obtenido un valor del

módulo de Young de entre 2,3 y 34 GPa y un coeficiente de Poisson de entre 0,11 y

0,29.

Para obtener unos parámetros adecuados es importante distinguir entre las muestras

que rompen por diaclasas y no por la matriz. Atendiendo a esto, se obtienen unos

valores medios de RCS de 38 MPa.

Analizando los ensayos de compresión simple se puede apreciar como existe una zona

correspondiente a los sondeos S-1, S-2 y S-3 donde los valores de resistencia son

claramente superiores en los sondeos S-4, S-4 bis, S-5 y S-6.

A modo de resumen los parámetros geotécnicos característicos se representan en la

tabla 4.1.1.

TABLA 4.1.1. PARÁMETROS GEOTÉCNICOS DE LA UNIDAD MD-ME-MF

PARÁMETROS

Densidad seca (t/m3) 2,57-2,41

Contenido en sulfatos (%) 0,047

Resistencia a compresión simple (MPa) 12,75-72,45

Módulo de Young (GPa) 2,3-34

Coeficiente de Poisson 0,11-0,29

4.2. Estructura

A partir de los datos obtenidos en las estaciones geomecánicas efectuadas en

afloramientos, se ha determinado un índice RMR característico que se representa en la

tabla 4.2.1, obteniendo unos valores mínimos entre 39 y 51 (clase III – IV calidad del

macizo media – mala), así como unos máximos entre 65 y 82 (clase II calidad del

macizo buena). Tomando el valor más desfavorable, la estructura del macizo se

encuentra en el límite entre las clases III y IV (calidad media y mala).

Si se establece, a partir de este índice, la relación directa con el GSI (Geological

Strength Index, Hoek), de forma que para rocas que posean un RMR mayor de 25 el

valor se obtiene directamente restando 5 puntos al RMR, el GSI característico de la

unidad geológico-geotécnica atravesada en los túneles varía entre 34 y 46.



TABLA 4.2.1. CÁLCULO DEL VALOR ÍNDICE RMR

Sondeo Parámetro

S-1 S-6 S-5 S-4 S-4 bis

Compresión Simple 2 4 2 2 4 7 4 4 4 7

RQD 3 20 3 20 13 20 6 20 13 20

Separación diaclasas 5 5 8 10 8 15 8 15 8 15

Estado diaclasas 9 21 11 25 11 25 10 22 10 22

Agua freática 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15

MÍNIMO 39 - 39 - 51 - 43 - 50 -

MÁXIMO - 65 - 72 - 82 - 66 - 79

MEDIA 52 55 66 54 64

Por otro lado, a partir de los datos obtenidos en las estaciones geomecánicas y los

resultados de los sondeos, se ha determinado el índice Q de Barton característico que

se representa en la tabla 4.2.2, obteniendo unos valores mínimos entre 2,25 y 7,5

(calidad del macizo media – mala), así como unos máximos entre 22,5 y 60 (calidad del

macizo buena – muy buena). Tomando el valor más desfavorable, la estructura del

macizo se encuentra en el límite entre la calidad media y mala.

En este contexto, como comprobación de la calidad del macizo se puede aproximar

también el índice Q a partir de los datos obtenidos de RMR, mediante la siguiente

expresión (Kaiser y Gale 1985):

RMR = 8,5 Ln Q + 35

De esta forma, la unidad tiene un índice Q aproximado entre 1,6 y 6,5; es decir, muy

aproximado a los valores mínimos obtenidos en la tabla 4.2.2.

TABLA 4.2.2. CÁLCULO DEL VALOR ÍNDICE Q DE BARTON

Sondeo Parámetro

S-1 S-6 S-5 S-4 S-4 bis

RQD 24 95 20 90 60 92 30 45

Indice de diaclasado Jn 6 6 6 4 6 4 6 4

Indice de rugosidad de las discontinuidades Jr

1.5 1.5 1.5 2 1.5 2 1.5 2

Indice de alteración de las discontinuidades Ja

1.0 0.75 1.0 0.75 1.0 0.75 2.0 1.0

Factor de reducción por la presencia de agua Jw

0.66 1.0 0.66 1.0 0.66 1.0 1.0 1.0

Condiciones tensionales de la roca SRF

1.0 1.0 1.0-2.5 1.0-2.5 2.5 2.5 2.5 1.0

MÁXIMO - 32 - 60 - 22.5

MÍNIMO 4 - 7.5 - 2.25 -

MEDIO 18 34 12

Como conclusión, del análisis efectuado y a efectos prácticos, puede considerarse un

valor medio del RMR de 52 – 66, sin incluir la corrección por la orientación de las

discontinuidades en túneles.

En este contexto, a partir del índice RMR > 50, utilizando la relación Bieniawski (1978),

se puede obtener una estimación del valor del módulo de Young del macizo rocoso.

E = 2RMR –100

De esta forma se puede tener una aproximación del valor del módulo de Young para el

macizo rocoso, que en este caso variará entre 4 y 32 GPa.

Si se quiere obtener otros valores de los módulos de deformación empíricos se pueden

comparar los valores entre diferentes correlaciones empíricas que se utilizan



habitualmente, como la expresada anteriormente de Bieniawski. Las correlaciones que

relacionan el módulo de deformación del macizo con el GSI (Geological Strength Index,

Hoek) y RMR son las siguientes:

Em (GPa) = 10 RMR-10/40 10<RMR<100 Serafín y Pereira

Em (GPa) = 40

10

10100

−GSIcσ

Hoek 1995

A partir de la correlación de Serafin y Pereira, se obtiene un módulo de deformación de

entre 11,2 y 25,11 GPa.

4.3. Hidrogeología

En función de sus características hidrogeológicas, los materiales atravesados se

pueden clasificar en dos categorías:

• Materiales susceptibles de comportarse como acuíferos. Se trata del aluvial de la

cubeta Alavesa, de tipo granular y asociado a los cursos de agua existentes.

• Materiales de permeabilidad baja a muy baja. Se trata de margas y

margocalizas, cuyo grado de plasticidad marca las posibilidades de transmisión.

No obstante, algunos de estos conjuntos no están exentos de presentar cierto

grado de permeabilidad, en unos casos por intercalación de niveles granulares y

en otros por la presencia de zonas de fractura.

Las posibles afecciones al funcionamiento del acuífero como consecuencia de la

ejecución de la infraestructura se centran en dos elementos concretos, como son los

recintos entre pantallas en las zonas de túnel con anchura variable y las rampas o

trincheras de acceso, puesto que el desarrollo de la excavación principal de los

corredores ferroviarios no afectará al funcionamiento hídrico al localizarse en el estrato

impermeable de las margas y margocalizas.

En los accesos localizados en la cara Oeste, la rampa, que discurre entre los puntos

kilométricos 2+800 y 3+280, no es probable que afecte a la estabilidad hídrica de la

zona. Como consecuencia de la disposición en planta y en alzado del trazado, teniendo

en cuenta la escasa potencia del acuífero (no se supera el metro de espesor de

sedimentos cuaternarios según la literatura disponible), no se considera ninguna

afección al flujo de las aguas subterráneas. Sin embargo, en caso de producirse, los

escasos caudales subterráneos que pudieran ser captados por la excavación serán

drenados mediante los elementos destinados a la eliminación de pluviales.

En relación con las zonas de pantallas, localizadas en las áreas que se corresponden

con los puntos kilométricos 3+260 – 3+700 y 5+750 – 6+680, teniendo en cuenta la

situación final, con la losa de cierre dispuesta a profundidad suficiente para permitir la

permeabilidad en los niveles superiores del aluvial, no se esperan afecciones al

acuífero en la situación final. Durante el proceso de ejecución, aunque es posible que

se produzca un ligero rebaje puntual de los niveles, no es probable que se afecte a la

estabilidad hídrica de la zona, puesto que se trata de zonas con una extensión limitada,

con facilidad para ser bordeadas por las líneas de flujo.

En el mismo sentido, en la zona donde se ubica la nueva estación de ferrocarril,

pegada al parque de San Juan de Arriaga, entre los puntos kilométricos 5+800 y

6+550, tampoco se espera que la ejecución de las pantallas afecte a la estabilidad del

acuífero, puesto que de acuerdo con la información del sondeo nº 6, en los niveles

superiores únicamente aparece un metro de arcillas arenosas sobre las margas, lo que

da idea de la escasa contribución del aluvial en la zona.

Las rampas de acceso localizadas en la cara Este, en sus diferentes ramales en ancho

internacional e ibérico, son las que tienen una mayor posibilidad de afección a los

niveles del aluvial, puesto que se encuentran en una zona sensible de acuerdo con lo

indicado en la figura 4.3.1, donde se puede apreciar la disposición relativa de los

ramales en relación con el detrítico (Qa).



Figura 4.3.1. Localización del aluvial en las rampas de la cara Este.

Las rampas, una vez constituidas, afectarían al acuífero desde el kilómetro 10 aprox.

hasta superficie, en el ramal en ancho U.I.C., y de igual manera en el ramal en ancho

ibérico. En este caso el área del acuífero está desconectada hidráulicamente de la

situada más al sur y que alimenta a la zona húmeda de Salburua, ya que la base del

canal del río Alegría se sitúa, según los datos de sondeos existentes, a techo de las

margas, seccionando totalmente el cuaternario en buena parte de su recorrido y

funcionando como un eje de drenaje.

En esta situación, si los laterales de las rampas se realizan mediante excavación de

taludes, esa zona del aluvial sufrirá un descenso, dando lugar a una posible reducción

de la capacidad de regulación de este subsector, aminorando su potencial

aprovechamiento y pudiendo afectar a los pozos que puedan estar operativos en el

entorno. Como solución se propone la ejecución de unas zanjas o muretes realizados

con material impermeable hasta alcanzar el estrato cretácico, evitando así la entrada

de agua a través de las trincheras de los emboquilles excavados en el cuaternario y el

consiguiente rebaje de niveles. En estas condiciones se dispone una barrera de

longitud reducida, con una mínima influencia en la afección a la circulación del agua

subterránea por permitir el desarrollo de las líneas de flujo bordeando la zona

localizada.

5. CARACTERIZACIÓN DE LA SOLUCIÓN ADOPTADA

Partiendo de una descripción pormenorizada de los túneles y contando con la

problemática geotécnica asociada, se definen a continuación las soluciones concretas

que se han propuesto para los elementos principales que componen la infraestructura.

5.1. Descripción de los túneles y obras subterráneas

El tramo subterráneo se inicia en el P.K. 2+800 disponiendo una rampa con muros de

acompañamiento que aloja una plataforma de 4 vías, con una anchura variable entre

18,55 y 18,85 metros. Figura 5.1.1.

Figura 5.1.1. Sección tipo en rampa de acceso con muros de acompañamiento



A partir del P.K. 3+260 comienza el tramo subterráneo, inicialmente con una parte

ejecutada mediante pantallas hasta el P.K. 3+700, donde da comienzo la excavación

en mina de los túneles. En esa zona ejecutada a cielo abierto se establecen dos

secciones diferentes; una conjunta de 4 vías, con luz variable entre 18,85 y 26,30 m y

tabique de separación para las plataformas de ancho internacional e ibérico (figura

5.1.2), y otra independiente para cada corredor, cuya distancia entre los ejes de las

distintas plataformas va aumentando hasta llegar a los 24,10 m, como separación

propuesta para los túneles excavados en mina. Figura 5.1.3.

Figura 5.1.2. Sección tipo plataforma de 4 vías ejecutada mediante pantallas

Figura 5.1.3. Sección tipo plataformas independientes ejecutadas mediante pantallas

Entre los puntos kilométricos 3+700 y 5+750 se disponen dos túneles en mina

separados 24,10 m entre sus ejes, con conexiones cada 500 m establecidas como vías

de evacuación. Su trazado discurre entre los barrios de Elejalde y Borinbizkarra, en

paralelo con la calle Hans Cristian Andersen, cruzando la Avenida de los Huetos para

buscar el Bulevar Euskal Herría.

Entre los puntos kilométricos 5+750 y 6+680 se dispone la excavación a cielo abierto

de la estación de viajeros, junto al parque San Juan de Arriaga, en una longitud que

comprende desde la plaza de América Latina hasta el cruce con el Portal de Arriaga.

A partir del P.K. 6+680 se vuelve a la configuración anterior de doble túnel en paralelo,

discurriendo por la Avenida del Cantábrico y Portal de Zurbano, hasta el P.K. 9+640,

justo antes del cruce con el canal del río Alegría, donde se establece un nuevo recinto

ejecutado mediante pantallas con posterior reposición de losa profunda para procurar la

mínima afección al acuífero.

El cruce del canal del río Alegría se realiza en túnel para la rama en ancho ibérico

hasta el P.K. 9+970, y mediante pantallas y losa profunda hasta el P.K. 10+240, para

alojar una plataforma de tres vías (2 ibéricas +1 internacional). Figura 5.1.4.



Figura 5.1.4. Sección tipo rama sentido Frontera Francesa

La rama en ancho internacional cruza igualmente en túnel hasta el P.K. 10+120, donde

se inicia la rampa de salida del túnel y su posterior trinchera.

5.2. Problemática geotécnica

En este caso la problemática geotécnica está asociada a las deformaciones en

superficie como consecuencia del cambio tensional producido en torno al túnel, que

tiende a cerrar su hueco, en mayor o menor medida, dependiendo de las

características intrínsecas del terreno atravesado. Es lo que se conoce con el nombre

de subsidencias y tiene especial relevancia cuando el trazado discurre por zona

urbana, puesto que algunos movimientos pueden afectar a la estructura de algunos

edificios y con mayor frecuencia a servicios básicos de la ciudad.

Para el cálculo de las subsidencias se utilizan métodos semiempíricos sancionados por

la práctica, que consideran la denominada pérdida de suelo el área en una sección de

la cubeta de subsidencias dividida entre la superficie total excavada, de acuerdo con el

esquema indicado en la figura 5.2.1.

Figura 5.2.1. Esquema de representación: volumen de subsidencia, volumen excavado y

pérdida de suelo.

Siendo en este caso:

Superficie de subsidencia ΔVe

Pérdida de suelo ΔVs

Superficie excavada V

Con carácter general se considera ΔVe = ΔVs, evaluando la pérdida de suelo dentro del rango del 0,15 al 1% del volumen total de excavación. En este caso, se ha propuesto, como valor para el Estudio, una pérdida de suelo del 0,5% del volumen excavado; en concreto:

Túnel de vía doble corredores ancho internacional e ibérico

Ve = 101,8 m2 ΔVe = 0,509 m2

Túnel de vía única enlace a cambiador de ancho

Ve = 63,34 m2 ΔVe = 0,317 m2



En 1948 Peck presentó un trabajo donde recogía información de diferentes

cimentaciones de edificios en Chicago. Los datos recogidos en este estudio se pueden

considerar como el primer análisis sistemático de la influencia de excavaciones sobre

edificios próximos y tuvieron sus consecuencias en la consideración de esta nueva

problemática en la construcción y en la evaluación de los asientos diferenciales,

estimándose ya por aquellas fechas magnitudes de dichos asientos permitidos en torno

a los 300 mm.

Con posterioridad Burland y Wroth, revisan los citados valores y establecen los

conceptos de deformación, fijando como elemento característico a considerar la

distorsión angular ΔL (relación entre la flecha máxima y la longitud en que se produce)

y, en otra dimensión, la diferencia entre concavidades, estableciendo el Arrufo cuando

está dirigida hacia arriba y el Quebranto, significativamente más perjudicial, cuando la

concavidad es hacia abajo. Se establece así la denominada cubeta de asientos. Figura

5.2.2.

Figura 5.2.2. Grafica interacción suelo – estructura. Burland y Wroth.

Actualmente existen un número considerable de modelos capaces de estimar la

subsidencia que genera la excavación de un túnel. Peck, en el Congreso Internacional

de Mecánica del Suelo de Méjico (1969), a partir de los trabajos de Schmidt,

recomendó asimilar la ley de asientos a una campaña de Gauss invertida cuya

expresión es la siguiente:

⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛

⋅−

⋅= ix

ex 2max

2

)( δδ

δ(x): Asiento en un punto situado a distancia x del eje de simetría.

δmax: Asiento máximo en la vertical del eje.

Esta curva, ampliamente difundida y con un grado de ajuste importante, permite definir la ley de asientos a partir de unos parámetros habituales:

Vs: Volumen de asientos

i: Distancia del punto de inflexión al eje de simetría de la curva

δmax: Asiento máximo en la vertical del eje.

La relación existente entre estos parámetros es la siguiente:

iVs

⋅=

5,2maxδ

Se puede estimar el valor de “i” a partir de fórmulas empíricas y su importancia radica en que, a efectos prácticos, se considera la extensión de la zona de asientos hasta una distancia de 2,5i desde la proyección del eje del túnel.

DV

DV

iV eee

maxΔ

=⋅⋅⋅Δ

=⋅

Δ=

8,05,22

5,2δ



En nuestro caso para determinar los parámetros que definen la llamada cubeta de asientos se ha utilizado el método semiempírico para la estimación de subsidencias (C.Oteo, M. Arnaiz, J. Trabada y M. Melis), presentado en las Jornadas técnicas sobre la ampliación del Metro de Madrid en junio de 1997 y posteriormente en el Congreso Mundial de túneles celebrado en Oslo (1999). Este modelo, basado en trabajos anteriores, ha sido puesto al día mediante procedimientos numéricos, y contrastado en los terrenos de Madrid en las sucesivas ampliaciones y obras llevadas a cabo desde 1995. Se trata de un esquema estratigráfico simplificado en el que se distinguen dos tipos de terreno (Figura 5.2.3):

Figura 5.2.3. Esquema estratigráfico del “Modelo Madrid”

Un primer nivel que considera una capa más superficial constituida por rellenos y materiales cuaternarios flojos, con módulos de deformación en decompresión en el rango de 5 y 10 Mpa.

Un segundo nivel que considera materiales rígidos de origen pliocénico presentes por debajo del nivel superficial, con módulos de deformación en decompresión que oscilan entre los 50 Mpa de las arenas de miga y los 225 Mpa de los toscos duros.

Aunque el túnel no atraviesa materiales pliocénicos, el agrupamiento de los niveles más rígidos en el mismo nivel (cretácico en nuestro caso) es una simplificación suficientemente válida, siendo factible su asimilación a nuestro ámbito de actuación; sobe todo considerando la que la diferencia entre módulos de deformación entre los dos niveles es equivalente.

Una vez aceptada la simplificación, las diferentes observaciones realizadas en los distintos frentes en relación con este modelo han confirmado una serie de hipótesis, en algunos casos, ya intuidas por algunos autores. Entre las más destacadas se pueden citar:

Los asientos evolucionan de manera rápida, estabilizándose entre los 3 y 7 días tras el paso del frente de excavación.

El asiento por encima de la vertical de una zona en excavación alcanza valores de 0%-20% del total de su magnitud final.

El espesor de la capa de rellenos superficial no tiene prácticamente influencia cuando el recubrimiento de materiales terciarios sobre la clave del túnel es superior a 2D (dos veces el diámetro de la excavación). Cuando dicho recubrimiento varía entre 0,75D y 2D, el volumen de asientos se puede estimar en un porcentaje de la sección excavada, en concreto entre el 0,15% y 1%. Para recubrimientos inferiores a 0,75D, los asientos pueden llegar a superar el 4%.

Cuando la excavación atraviesa de manera parcial o total terrenos flojos, ya sean rellenos antrópicos o aluviales, la estabilidad del frente puede estar comprometida.

Para la determinación del punto de inflexión “i” se utilizará el modelo propuesto por Sagaseta y Oteo en 1974 y posteriormente revisado y ajustado, donde la posición del citado punto se determina mediante la fórmula:



i/D = η ⎟⎠⎞

⎜⎝⎛ − 21,052,0

DH

D: Diámetro medio de la excavación

H Profundidad del eje de la excavación

η Parámetro de ajuste que varía entre 0,75 (suelos densos o rígidos) a 1,25

(suelos sueltos).

Considerando exclusivamente los túneles de vía doble, que son los que discurren más próximos a edificaciones, teniendo en cuenta una profundidad media de los túneles de 18 m, un radio de la excavación del túnel de 6,05 m y un parámetro de ajuste de 0,75, se obtiene un valor:

i = 5,11

Esto significa que el punto de inflexión de la curva se localiza a 5,11 m de la proyección en superficie del eje del túnel. A efectos prácticos la localización del citado punto permite calcular el asiento como porcentaje (61%) del asiento máximo.

Una vez conocido el valor “i”, aplicando la fórmula de Peck, obtenemos el asiento máximo localizado en la proyección del eje del túnel; en concreto:

cmmi

Vs 98,30398,011.55.2

509.05.2max ==

⋅=

⋅Δ

=δ

Considerando aceptable que a partir de 2,5 veces el valor de “i”, la subsidencia no se considera apreciable, se define la siguiente cubeta de asientos media para el trayecto de los túneles de vía doble:

Asiento en superficie en el eje del túnel: 3,98 cm

Asiento en superficie a una distancia del eje de 5,11 m: 2,43 cm

Asiento en superficie a una distancia del eje de 12,77 m: nulo

Tomando estas mediciones como punto de partida, como orientación, se pueden

establecer unos umbrales de riesgo para movimientos admisibles, de acuerdo con las

características de las edificaciones, de manera que se tiene una clasificación

conservadora como base para la planificación de actuaciones preventivas de refuerzo y

tratamientos de mejora del terreno. Tabla 5.2.1.

TABLA 5.2.1. CARACTERIZACIÓN DE LOS MOVIMIENTOS ADMISIBLES

ASIENTOS ADMISIBLES (mm)CARACTERÍSTICAS EDIFICACIÓN

VERDE AMBAR ROJO

Edificios cimentados profundos en buen estado < 20 20 – 30 > 30

Edificios cimentados superficialmente sin daño < 10 10 – 15 > 15

Edificios cimentados superficialmente con daño.

Edificios monumentales. Edificios con mas de 10 alturas

< 5 5 – 10 > 10

Dependiendo del umbral de control considerado, se establecen las orientaciones para

tener previstas las medidas de actuación. Tabla 5.2.2.

TABLA 5.2.2. ORIENTACIÓN PARA PROPUESTA DE MEDIDAS DE ACTUACIÓN

UMBRAL DE CONTROL MEDIDAS DE ACTUACIÓN

VERDE Seguir con el control establecido en el plan de auscultación de la obra

AMBAR Incrementar la frecuencia de lecturas, evaluando la situación a partir de la

velocidad del parámetro registrado. Inspección visual somera. Continuar con

el proceso de ejecución de las obras según lo previsto.

ROJO Análisis específico de la situación, instalando instrumentación

complementario si fuera necesario. Revisión del proceso constructivo,

introduciendo modificaciones si fuera posible. Valoración de la necesidad



5.3. Procedimientos constructivos

Sin considerar los tramos ejecutados entre pantallas, que tienen un tratamiento

estructural diferente, el procedimiento constructivo propuesto para los túneles de vía

doble se basa en la filosofía del denominado NATM (nuevo método Austriaco para

construcción de túneles), proponiendo la ejecución de la excavación por partes, con

una primera fase, denominada en avance, con aproximadamente 6 m de altura libre,

que permita la circulación fluida de los vehículos y el manejo de los bulones, y una

posterior, denominada destroza, que se inicia normalmente cuando el túnel ya se ha

calado completamente en avance, para mejorar la productividad de los métodos de

excavación empleados, o con un decalaje variable en función de los equipos

dispuestos.

En el avance se dispondrán las medidas de sostenimiento previstas, a la distancia

aconsejable, llevando esa transmisión de esfuerzos al terreno mediante excavación en

fases, empleándose un talud del orden 2H:3V entre los planos de avance y destroza,

estableciéndose unos bataches en la destroza de manera contrapeada, facilitando de

esta forma la circulación de la maquinaria y habilitando un mayor espacio para las

operaciones constructivas.

5.3.1. Sistema de excavación

La determinación de la excavabilidad se ha realizado a partir del criterio de Abdullatif y

Cruden (1983), que se basa en la valoración del índice RMR y que se presenta a

continuación resumido en forma de tabla (Tabla 5.3.1).

TABLA 5.3.1. CRITERIO DE EXCAVABILIDAD ABDULLATIF Y CRUDEN

ABDULLAFIT Y CRUDEN (1983)

ÍNDICE RMR EXCAVABILIDAD DEL MATERIAL

<30 Excavable

<60 Ripable

>60 Volable

Del rango de variación del RMR, se puede considerar la excavación ripable en la mayor

parte del recorrido, con previsión de realizar voladuras en zonas muy concretas. En

este marco la utilización de rozadora, martillo y retroexcavadora se considera adecuada

para este tipo de terrenos.

5.4. Necesidades de sostenimiento

El método conocido como NATM es en realidad una filosofía de actuación cuya base es

la colocación de unos elementos de sostenimiento que permitan una deformación

controlada del terreno, siempre dentro de los límites estables, de manera que el macizo

desarrolle su capacidad auto portante. Con este sistema, tras una estabilización previa

de la zona de excavación, en función de la calidad que presenta el macizo en el frente,

se utilizan distintos elementos de sostenimiento que se suelen agrupar en tramos de

cierta longitud para conseguir mejores rendimientos durante la ejecución.

Dentro del conjunto de elementos de sostenimiento empleados, los que se proponen

para este Estudio son los siguientes:

Hormigón proyectado. Se utiliza para sellar y cerrar juntas en el macizo, evitando la

alteración del terreno, desarrollando una resistencia, al trabajar como lámina, que

permite la contención de los elementos que se deforman, incluyendo la carga

puntual de las cuñas o bloques de roca.

Bulones. Se trata de elementos longitudinales que se introducen en el macizo a

través de una perforación, con el doble objetivo de confinar la roca, funcionando

igual que la armadura dentro del hormigón, y coser las juntas para limitar los

deslizamientos de las cuñas o bloques de roca.

Fibras metálicas. Se utilizan de una manera secundaria con el objetivo de dotar al

hormigón proyectado de cierta resistencia a tracción, procurando paliar entre otros

los efectos de la retracción por la pérdida de agua.

Cerchas. Son perfiles metálicos que tienen una función resistente trabajando como

un arco de manera inmediata y colaboran a definir la geometría del túnel,



adecuando los espesores de hormigón proyectado y evitando excavaciones

excesivas.

Paraguas de micropilotes. Se trata de elementos lineales de refuerzo previo,

colocados paralelamente al túnel por delante del frente y por encima de la línea de

excavación. Se utilizan para conseguir atravesar zonas de mala calidad de roca, sin

que se produzcan desprendimientos en clave, siendo especialmente indicados en

los emboquilles.

En función de los resultados del estudio geológico y de la caracterización

geomecánicas, se han propuesto una serie de secciones tipo de sostenimiento para

cada uno de las diferentes unidades geológico-geotécnicas atravesadas por los

túneles.

A partir de las clasificaciones de Bieniawski (1989), se propone la modificación

realizada por Romana (2000), más adaptada a las experiencias españolas en la

ejecución de túneles para infraestructuras lineales.

A partir del índice RMR se establecen las recomendaciones de cuantías mínimas de

bulones, hormigón proyectado, cerchas y otros elementos de sostenimiento para

túneles de 10 a 14 m de gálibo libre de la excavación. Los intervalos de validez se dan

de modo que deberá elegirse el valor más pesimista cuando:

• Los anchos de túnel sean mayores

• El valor del RMR sea más bajo dentro de la subclase

• Las condiciones de la obra aconsejen mayor seguridad durante la construcción.

Por el contrario, los valores más optimistas estarán indicados cuando:

• Los anchos de túnel sean menores

• Los valores del RMR más altos dentro de la subclase.

En las tablas 5.4.1 y 5.4.2 se resumen las adaptaciones propuestas por Romana para

la identificación de las necesidades de sostenimiento.

TABLA 5.4.1. RECOMENDACIONES PARA EL SOSTENIMIENTO DE TÚNELES. ROMANA (2000)

II b 4/6

III a 3/4

III b 2/3

IV a 1/2

IV b 1

V a 0,5/0,75

V b 0,5

Notas 123

45

El pase máximo es el límite teórico según BIENIAWSKIEl pase recomendado se refiere a la excavación en calota/avance y en caso de que exista galería de avance a la

ES

CA

RIF

ICA

CIÓ

N/P

ALA

RO

ZAD

OR

A

VO

LAD

UR

AS

TBM

AB

IER

TOE

SC

UD

O

CO

NTR

AB

O V

ED

A

16.0

9.5

MÉTODO DE

EXCAVACIÓN

> 5

> 5

SE

CC

IÓN

CO

MP

LETA

CLASEPARTICIÓN DE LA

SECCIÓN

90> 5

RMR

100I a

II a

40

30

I b

0

60

50

20

10

1.0

2.5

1.75

80

70

LONGITUD DE PASE (m)

MÁXIMA RECOMENDADA

Las líneas de trazas indican que el método es posible para el intervalo y se usa a veces

FRE

SA

DO

CA

LOTA

Y D

ES

TRO

ZA

6.0

excavación de ensanche (y no a la propia galería)Las líneas continuas indican que el método es apropiado para el intervalo y se usa frecuentemente

4.0

GA

LER

ÍA D

E A

VA

NC

E

GA

LER

ÍAS

MÚ

LTIP

LES

La unidad para el pase es el metro (m)



TABLA 5.4.2. RECOMENDACIONES PARA EL SOSTENIMIENTO DE TÚNELES. ROMANA (2000)

V b

Notas

3

PAR

AG

UA

S

OC

ASI

ON

AL

OC

ASI

ON

AL

1Si

2/3

No

1 Ocasional

1. Las unidades para el bulonado son: L, longitud en metros (m); densidad en bulones por m2 (b/m)2 y s, espaciamiento en metros (m)

HEB

0.75/1

SISTEMAS ESPECIALES

DO

BLE

Si

4.5/5 1 1 x 1 20-30

MÉTODOS

ESPECIALES

SEN

CIL

LOSE

NC

ILLO

CERCHAS

TIPO S' (m)

IV a

TH 2

9

No

FIB

RA

S

TH-2

1

No

Ocasional

1.5

2. La unidad para e, espesor mínimo de hormigón proyectado, es el centímetro (cm). No se ha tenido en cuenta la sobreexcavación.3. El número de capas de hormigón proyectado incluye la capa de sellado

3 Si

- - - 30-40 3/4 0.5/0.75

4 0.66/1

4/4.5 0.80/1 1 x 1.25/1 x 1 16-24

1 x 1.5/1 x 1 12-20

6-10

Si

3/4 0.44/0.66 1.5 x 1.5/1 x 1.5 8-15

1/2 Si

2/3 Si

3 0.10/-0.25 Ocasional 5

2/3 0.10 2

- -

ARMADURA

MALLAZO

- -

HORMIGÓN PROYECTADO

e (cm) CAPAS SELLADO FIBRAS

20

10

0

BULONADO

L (m) b/m2 s´ (m)

- -

Ocasional

60

50

40

30

70

RMR CLASE

100I a

90I b

80II a

II b

V a

IV b

III b

III a

No

6. Las líneas indican que el método es posible para el intervalo y se usa a veces.5. Las líneas continuas indican que el método es apropiado para el intervalo y se usa frecuentemente4. La unidad para S, separación entre cerchas, es el metro (m).

BER

NO

LD

3 0.25/0.44 2 x 2/1.5 x 1.5

Ocasional

De acuerdo con estas recomendaciones, se establecen a continuación las necesidades

de sostenimiento para cada una de las secciones tipo que se puedan caracterizar.

5.5. Definición de secciones tipo

De acuerdo con las recomendaciones geotécnicas, considerando el valor inferior del

RMR dentro de la subclase, se estima un valor de cálculo comprendido entre 39 y 51,

equivalente a una clase IIIb, que se asocia a las siguientes secciones tipo.

Sección tipo I.

Se aplica con carácter general en el sostenimiento de los túneles y está constituida por

los siguientes elementos estructurales.

Bulones Φ 25 mm, en malla de 1,0 x 1, 0 m y longitud de 4 m.

Doble capa de hormigón proyectado con 43 Kg/cm2 de fibra y 20 cm de espesor

(1ª capa de 15 cm).

Cerchas TH-29 espaciadas cada 1,0 m.

Longitud de pase o zona del túnel que puede quedar sin aplicación de

sostenimiento durante un tiempo determinado: 0,75 m

Sección tipo Ia

Se aplica con carácter general en el sostenimiento del túnel en vía única que discurre

hacia la zona donde se ubica el cambiador de ancho. Los elementos estructurales que

la forman son los siguientes:

Bulones Φ 25 mm, en malla de 1,5 x 1, 5 m y longitud de 3 m.

Doble capa de hormigón proyectado con 43 Kg/cm2 de fibra y 12 cm de espesor

(1ª capa de 7 cm).

Cerchas TH-21 espaciadas cada 1,20 m.


sostenimiento durante un tiempo determinado: 0,75 – 1,0 m



Sección tipo II

Se aplica como complemento de la sección tipo I y Ia, cuando se atraviesen zonas con

mayor fracturación o cuando la cobertera por encima de la clave del túnel es menor que

0,75 D (siendo D el diámetro del túnel). Los elementos estructurales que la forman son

los siguientes:

Triple capa de hormigón proyectado con 43 Kg/cm2 de fibra y 25 cm de espesor

(1ª capa sellado de 4 cm, 2ª capa de 16 cm).

Cerchas HEB-160 espaciadas cada 0,75 m.

Chapa Bernold.


sostenimiento durante un tiempo determinado: 0,5 – 0,7 m

5.6. Emboquilles

Para la zona de emboquille, que se contempla como una de las zonas con mayor

riesgo en la excavación, se incluyen las siguientes recomendaciones con carácter

general.

El talud frontal de emboquille mínimo debería ser el 1H:1V, puesto que planos

menos verticales no se consideran adecuados para un talud frontal de emboquille.

En el caso de considerarse necesario, los taludes se estabilizarían mediante

elementos de sostenimiento tipo: hormigón proyectado, bulones, anclajes, malla de

triple torsión, etc.

La cobertera sobre el emboquille será equivalente a 1-2 diámetros de la excavación,

garantizando la estabilidad auto portante suficiente mediante los métodos

convencionales de sostenimiento.

De manera más específica, en las zonas de emboquille, en los primeros 20 m de

excavación, se propone la utilización de sostenimiento tipo Bernold, utilizado

normalmente en zonas con predominio de materiales de baja calidad, donde se hace

necesario garantizar la rigidez del sostenimiento frente a las posibles deformaciones de

la sección excavada. Este sostenimiento tipo Bernold pesado consta de las siguientes

fases:

Excavación de la semisección en avance, con una altura mínima en clave de 6 m.

Ejecución del sostenimiento en avance, utilizando cerchas tipo HEB y las chapas

tipo Bernold, que cumplirían una triple función: protección contra las caídas de

bloques, encofrado del hormigón bombeado entre las chapas y el terreno y armado

del revestimiento.

Excavación de la destroza. Se excava la semisección inferior por bataches.

Ejecución del sostenimiento de la destroza. Este sostenimiento se realizará

empleando las chapas tipo Bernold como encofrado y refuerzo de los hastiales.

En todos los emboquilles se ha propuesto una protección especial, consistente en

un paraguas de micropilotes de 15 m de longitud en la sección de avance,

arriostrados por un zuncho armado.

En los taludes frontales se ha planteado una protección, con un tratamiento

convencional de bulones y hormigón proyectado, cuya ejecución se compatibiliza

con el avance por bancadas de la excavación.

5.7. Tratamientos especiales

Con independencia de los sistemas de sostenimiento aplicados, para garantizar la

estabilidad de la excavación, mejorar las características mecánicas de los terrenos

atravesados, prevenir posibles desprendimientos y reducir las subsidencias, se

proponen una serie de procedimientos especiales orientados a la estabilización del

frente de excavación y al acondicionamiento del terreno en zonas próximas a

edificaciones.

5.7.1. Estabilidad del frente de excavación

En relación con la estabilidad del frente, se ha tenido en cuenta la aproximación de

Panet y Guenot, 1982, que se comentaba en el capítulo de criterios de diseño.



Considerando diferentes profundidades de la rasante, como factor limitativo, tomando

los parámetros que caracterizan a la unidad atravesada por los túneles, se obtiene:

TABLA 6.6. APROXIMACIÓN A LA ESTABILIDAD DEL FRENTE DE EXCAVACIÓN

Profundidad Máxima (m) TIPO DE TERRENO Ns Estabilidad del frente

Entre D y 2D Margas oscuras y margocalizas (MD, ME y MF) < 1 Estado elástico. Frente estable

Entre 0,75 D y D Margas oscuras y margocalizas (MD, ME y MF) < 1 Estado elástico. Frente estable

Aunque en una primera aproximación el frente se puede considerar estable, la

excavación con machón central es una medida habitualmente utilizada para mejorar la

estabilidad del frente y reducir el riesgo de desprendimiento.

5.7.2. Acondicionamiento del terreno

Considerando los valores del asiento superficial calculados de manera empírica y los

umbrales admisibles para las edificaciones, se localizan a lo largo del trazado las zonas

con mayor riesgo geotécnico que se representan gráficamente en el apéndice de este

documento mediante fichas.

Cuando las deformaciones inducidas por la excavación superan el umbral establecido

como muy bajo, se considera que es necesario planificar algún tipo de actuación

encaminada a garantizar la estabilidad de las estructuras. La metodología que se

propone de cara a las fases de diseño constructivo son las siguientes:

Previsión de movimiento mediante métodos simplificados.

Cartografía del estado del edificio, estableciendo niveles de peligrosidad en

función de sus características principales.

Clasificación de los niveles de riesgo en los edificios próximos.

Análisis de la problemática y el rango de variación de la posible actuación, que

podrá ir desde la ejecución de técnicas de tratamiento del terreno hasta el simple

control del edificio, por considerarse los efectos de la excavación de menor

entidad.

Instrumentación del edificio y las zonas del terreno con previsión de afección.

Reparación de daños en caso de surgir desperfectos en edificios, pavimento o

aceras.

Para esta fase del Estudio, las actuaciones que se proponen con carácter general van

encaminadas a evitar daños en las edificaciones y consisten en la disposición de

pantallas de Jet – Grouting de 25 m de profundidad media y 3 m de espaciamiento

entre columnas. Las secciones donde se produce alguna afección se identifican de

manera gráfica a continuación.

Las zonas propuestas para el tratamiento y la caracterización de los mismos se definen

a continuación, de acuerdo con la numeración creciente de los puntos kilométricos:

Sección tipo P.K. 4+510 – 4+530.

Se trata de un edificio localizado entre el final de la calle de Hans Christian Andersen y

la Avenida de los Huetos, a 4 metros de separación entre fachada y la proyección de

hastial del túnel en ancho internacional. Como propuesta de tratamiento se ha pensado

en la ejecución de una pantalla sencilla de Jet-grouting a lo largo de los 20 metros

contemplados como afección. En la ficha nº 1 del apéndice de acondicionamiento del

terreno se representa gráficamente la propuesta.


Se trata de una nave industrial localizada en la Avenida del Cantábrico, justo antes del

cruce con el Portal de Gamarra, prácticamente sin separación entre la línea de fachada

y la proyección del hastial del túnel en ancho internacional. Como propuesta de

tratamiento se ha pensado en la ejecución de una pantalla doble de Jet-grouting, en

forma de paraguas, a lo largo de los 70 metros contemplados como afección. En la

ficha nº 2 del apéndice de acondicionamiento del terreno se representa gráficamente la

propuesta.




Se trata de una nave industrial localizada en la misma Avenida del Cantábrico, a

continuación de la anterior, incluido en la misma parcela y con la misma disposición en

relación con el hastial del túnel en ancho internacional. Como propuesta de tratamiento

se ha pensado en la ejecución de una pantalla doble de Jet-grouting, en forma de

paraguas, a lo largo de los 30 metros contemplados como afección. En la ficha nº 3 del

apéndice de acondicionamiento del terreno se representa gráficamente la propuesta.


Se trata de una nave industrial localizada en la Avenida del Cantábrico, justo después

del cruce con el Portal de Gamarra. En este caso el túnel en ancho internacional

discurre en parte bajo la edificación. Como propuesta de tratamiento se ha pensado en

la ejecución de una pantalla doble de Jet-grouting, en forma de paraguas, a lo largo de

los 20 metros contemplados como afección. En la ficha nº 4 del apéndice de

acondicionamiento del terreno se representa gráficamente la propuesta.


Se trata de un grupo de naves industriales localizadas en la Avenida del Cantábrico,

antes del cruce con la calle Santo Tomás, prácticamente sin separación entre la línea

de fachada y la proyección del hastial del túnel en ancho internacional. Como

propuesta de tratamiento se ha pensado en la ejecución de una pantalla doble de Jet-

grouting, en forma de paraguas, a lo largo de los 110 metros contemplados como

afección. Se incluye en esta propuesta los tratamientos para evitar el asiento de las

torres de línea eléctrica localizadas en los extremos de la parcela. En la ficha nº 5 del

apéndice de acondicionamiento del terreno se representa gráficamente la propuesta.

Sección tipo 8+150 – 8+180.

Se trata de una pequeña nave asociada a unos tanques de almacenamiento

localizados en la Avenida del Cantábrico, a la altura del entronque con la calle de Santo

Tomás, a 2 metros de separación entre fachada y la proyección de hastial del túnel en

ancho ibérico. Como propuesta de tratamiento se ha pensado en la ejecución de una

pantalla sencilla de Jet-grouting a lo largo de los 30 metros contemplados como

afección. En la ficha nº 6 del apéndice de acondicionamiento del terreno se representa

gráficamente la propuesta.


Se trata de una nave industrial localizada en la Avenida del Cantábrico, justo antes del

cruce con el Portal de Bergara, prácticamente sin separación entre la línea de fachada

y la proyección del hastial del túnel en ancho internacional. Como propuesta de

tratamiento se ha pensado en la ejecución de una pantalla doble de Jet-grouting, en

forma de paraguas, a lo largo de los 20 metros contemplados como afección. En la

ficha nº 7 del apéndice de acondicionamiento del terreno se representa gráficamente la

propuesta.


Se trata de una nave industrial localizada en la Avenida del Cantábrico, enfrentada con

la anterior, aunque en este caso el túnel en ancho ibérico discurre en parte bajo la

edificación. Como propuesta de tratamiento se ha pensado en la ejecución de una

pantalla doble de Jet-grouting, en forma de paraguas, a lo largo de los 40 metros

contemplados como afección. En la ficha nº 8 del apéndice de acondicionamiento del

terreno se representa gráficamente la propuesta.

5.8. Revestimiento

Se ha previsto un revestimiento encofrado de hormigón en masa de 30 cm de espesor,

que permitirán dejar embebidos todos los sistemas de impermeabilización y de drenaje.

Al estar garantizada la estabilidad estructural del túnel por el sostenimiento, la

disposición del revestimiento atiende a otros criterios, siendo los más destacados los

siguientes:

Sirve de sistema de protección de la lámina de impermeabilización.



Mejora las condiciones aerodinámicas, aunque en este caso no son condicionantes

de diseño.

Mejora el aspecto estético de la superficie del túnel.

El mantenimiento del anillo de hormigón es mínimo, por lo que su coste a largo

plazo quedaría amortizado.

Permite aumentar el factor de seguridad de la estructura del túnel, así como

absorber los esfuerzos que se generaran con el tiempo, en la hipótesis de una

posible pérdida de las propiedades del terreno circundante a la excavación, o

incluso de los elementos del sostenimiento (por ejemplo deterioro de los bulones o

la gunita a largo plazo).

5.9. Impermeabilización y drenaje

La finalidad principal de la impermeabilización de hastiales y bóveda es evitar que las

aguas filtradas puedan penetrar en el interior del túnel, evitando sus efectos

perjudiciales, entre otros: el ataque al hormigón, corrosión del acero e interferencia con

los equipos eléctricos y los sistemas de comunicación.

En fase de construcción, aunque no se han encontrado niveles freáticos en las

diferentes etapas de investigación geotécnica realizadas, exceptuando los niveles

aluviales colgados, puede resultar problemático, por su estado de fracturación, el cruce

de distintas zonas a lo largo del recorrido. En prevención de esta posibilidad, se ha

previsto en esta zona un dispositivo de drenaje previo del frente mediante la

perforación de taladros en abanico en la zona de avance y la colocación de tuberías de

PVC ranurado de 12 m de longitud y 2” de diámetro mínimo.

Esta impermeabilización de los túneles, realmente no es tal, ya que se permite la

entrada de agua por lugares prefijados y canalizándose a través del sistema de drenaje

longitudinal hacia el exterior del túnel.

En este Estudio se ha previsto un sistema de impermeabilización completa en un 100%

de la longitud de los túneles, consistente en colocar sobre el sostenimiento una lámina

de geotextil de 300 gr/m2 y una lámina de PVC de 2 mm de espesor. Ambos elementos

se anclarán al terreno por puntos, mediante arandelas especiales del mismo material,

fijados a la superficie con clavos. Tanto la soldadura a la arandela como la de los

solapes de la lámina de PVC, se realizará por aire caliente mediante soldadura

termoplástica.

La lámina de plástico realiza la función impermeabilizadora y el geotextil tiene por

misión conducir el agua y proteger al PVC. El geotextil se conecta en su base con un

tubo colector de pequeño diámetro (D=110mm). Estos tubos irán unidos, cada 50 m, a

un dren colector central, cuya misión es la de recoger las aguas procedentes de la

filtración del terreno y drenarla bajo la solera gracias a una capa drenante interpuesta.

5.10. Procedimientos de auscultación y control

En este punto se definen las medidas encaminadas a controlar en su día los

movimientos en el túnel durante las fases de construcción, con el objeto de confirmar la

adecuación a las hipótesis y modelos de cálculo adoptados, mediante la comparación

de los valores previstos en la fase de proyecto con los obtenidos en la auscultación.

Para cumplir los objetivos se propone la instalación de instrumentos y sistemas de

auscultación que informen, en cada momento, de las reacciones del terreno y los

sostenimientos en las distintas operaciones que se lleven a cabo. El seguimiento

comprende el control geométrico y topográfico, la comprobación de las secciones

transversales, gálibos y soleras, así como la auscultación mediante la realización de

medidas específicas de convergencia, extensométricas, de presión y de inclinación.

Respecto a los equipos a utilizar, el contratista presentará en su Plan de

Instrumentación y Auscultación las marcas de los equipos a instalar, el tipo y las

características técnicas completas, fundamentalmente las específicas de rangos,

precisión, limitaciones, accesorios, etc.



5.10.1. Medidas propuestas

Esencialmente deberán medirse fuerzas y deformaciones, aunque no se excluye que

durante las fases de ejecución más avanzadas puedan realizarse algunas

comprobaciones de resistencia, particularmente del terreno, ya que puede sufrir

decompresiones, saturaciones u otros fenómenos que alteren sus condiciones.

Se estima conveniente establecer un programa de mediciones a realizar, adecuándolo

al ritmo de construcción que se estime, empezando a tomar lecturas en aquellas

unidades que estén terminadas y en las que se pueda iniciar la auscultación

Las medidas que se proponen se ordenan en relación con los parámetros analizados,

como son:

• Deformaciones

• Fuerzas

• Decompresiones

Deformaciones.

Se ha previsto el control de convergencias y ovalizaciones mediante clavos para

medida con cinta de convergencia. Como la deformación se produce en todo el

perímetro de la excavación, las medidas entre los puntos del perímetro del túnel dan

desplazamientos relativos, por lo que hay que referir dichos desplazamientos a puntos

fijos exteriores para convertirlos en deformaciones absolutas. En este sentido se

aconseja la realización de medidas topográficas de precisión de asientos absolutos en

la clave y solera del túnel, mediante nivelación de precisión.

Fuerzas y presiones.

Se dispondrán células de presión radial y tangencial con el objetivo de realizar una

determinación lo más exacta posible de la presión sobre el sostenimiento, tratando de

conseguir un mejor conocimiento del comportamiento tensodeformacional de los

terrenos en el entorno del túnel, así como una mayor seguridad en los trabajos de

excavación y sostenimiento.

Decompresiones.

Se instrumentarán con extensómetros de varillas con objeto de controlar cómo se

produce y progresa la zona decomprimida alrededor del túnel construido. Estos equipos

se instalarán en el interior de un taladro de diámetro mínimo 150 mm y tendrán una

serie de varillas de acero inoxidable empotrada a distintos niveles. La lectura puede

realizarse con un comparador de precisión de hasta 0,01 mm, con lo que se consigue

medir las deformaciones existentes entre los puntos de anclaje y la cabeza del

extensómetro situada en el borde del taladro.

5.10.2. Secciones de control

Como propuesta se aconseja instalar, cada 25 m, una sección de medición y control de

convergencias, con tres puntos de medición en el avance (clave y hastiales), más otros

dos (hastiales) a colocar tras la ejecución de la destroza. Se medirán también asientos,

con un punto de medición en clave de túnel.

En zonas geológicamente singulares (cambios de sección, diaclasados, rellenos, etc.)

se aconseja la colocación de extensómetros tras la aplicación del sostenimiento y

células de medición de la presión radial y tangencial, colocadas sobre la segunda capa

de hormigón proyectado.

La aparición de movimientos apreciables en las mediciones realizadas provocará la

adopción de nuevas medidas de control y corrección, de acuerdo con los protocolos de

actuación que se resumen a continuación.

• Nivel de prevención.

- Se adoptará si la convergencia medida llega al 0,5% de la longitud de la

cuerda o si alcanza 5 mm /día.

- La llegada al nivel de prevención provocará el estudio de la necesidad de

aplicación de un refuerzo del sostenimiento.



• Nivel de riesgo.

- Se adoptará si la convergencia medida llega al 1% de la longitud de la

cuerda o si alcanza 1 cm /día.

La llegada al nivel de riesgo conllevará automáticamente la aplicación de un refuerzo

del sostenimiento.

6. INSTALACIONES AUXILIARES

Dentro de este capítulo se incluyen elementos singulares que pudieran ser

condicionantes en el diseño de las obras subterráneas; en concreto elementos

relacionados con la electrificación, ventilación, señalización, comunicaciones, drenaje,

etc., asociados a subestaciones, pozos y armarios de grandes dimensiones.

En este caso, por la longitud de los túneles y la configuración de la rasante se disponen

pozos de extracción y pozos de bombeo. En el primer caso, con independencia de las

zonas de inmisión configuradas dentro de la caja de la estación, se localizan cuatro

pozos de extracción en los puntos kilométricos 5+200 y 8+380 (dos por cada punto

kilométrico correspondientes con los túneles de distinto ancho de vía). Se trata de una

instalación constituida por el pozo de acceso hasta la profundidad de la cota de solea y

una galería horizontal de 15 m que conecta con los tubos y aloja los equipos de

ventilación.

En el caso de los bombeos, se disponen pozos en los puntos 3+930, 5+170 y 8+360,

compartidos para ambos túneles y localizados en el espacio intermedio. También se

disponen otros dos adicionales de manera independiente, uno en el P.K. 9+835,

asociado al túnel de ancho internacional, y otro en el P.K. 9+835 asociado al túnel en

ancho ibérico y al correspondiente con la vía de acceso al cambiador de ancho. En

todos los casos la instalación cuenta con un único pozo de acceso donde se alojan los

equipos de fondo y las conexiones con los elementos de drenaje de los túneles.


ESTUDIO INFORMATIVO DEL PROYECTO DE INTEGRACIÓN DEL FERROCARRIL EN LA CIUDAD DE VITORIA-GASTEIZ

APÉNDICE. ACONDICIONAMIENTO DEL TERRENO

4+40

0

4+50

0

4+600

4+50

0

4+600

4+700

BAJA

MUY BAJA

MEDIA

ALTA

SUBSIDENCIA

( <10mm)

LEYENDA

FICHA Nº1

492.609

513.04

TRATAMIENTOS PROPUESTOS

CAPTURA DEL EDIFICIO CROQUIS TRATAMIENTOS

ESQUEMA DE SUBSIDENCIA

24.10

12.09

16.30

TRATAMIENTO ENTRE P.K.4+510 Y P.K.4+530



7+6

00

7+7

00

7+8

00

BAJA

MUY BAJA

MEDIA

ALTA

SUBSIDENCIA

( <10mm)

LEYENDA

FICHA Nº2

489.55

511.29




24.10

13.40

5.92




7+6

00

7+7

00

7+8

00

7+6

00

7+7

00

7+8

00

BAJA

MUY BAJA

MEDIA

ALTA

SUBSIDENCIA

( <10mm)

LEYENDA

FICHA Nº3

489.55

511.28




24.10

13.39

4.97




7+7

00

7+8

00

7+9

00

7+7

00

7+8

00

7+9

00

BAJA

MUY BAJA

MEDIA

ALTA

SUBSIDENCIA

( <10mm)

LEYENDA

FICHA Nº4

489.150

511.58




24.10

14.10

3.65




7+9

00

8+0

00

8+1

00

8+2

00

8+0

00

8+1

00

8+2

00

BAJA

MUY BAJA

MEDIA

ALTA

SUBSIDENCIA

( <10mm)

LEYENDA

FICHA Nº5

487.950

511.52




24.10

15.23

5.16




8+0

00

8+1

00

8+2

00

8+30

0

8+1

00

8+2

00

8+30

0

BAJA

MUY BAJA

MEDIA

ALTA

SUBSIDENCIA

( <10mm)

LEYENDA

FICHA Nº6

487.350

510.08




24.10

14.39

7.59




8+2

00

8+30

0

8+400

8+2

00

8+30

0

8+400

BAJA

MUY BAJA

MEDIA

ALTA

SUBSIDENCIA

( <10mm)

LEYENDA

FICHA Nº7

486.668

510.06




24.10

15.05

2.20




8+2

00

8+30

0

8+400

8+2

00

8+30

0

8+400

BAJA

MUY BAJA

MEDIA

ALTA

SUBSIDENCIA

( <10mm)

LEYENDA

FICHA Nº8

486.668

510.06




24.10

15.05

4.46




ESTUDIO INFORMATIVO DEL PROYECTO DE … · recomendaciones existentes para el dimensionamiento de...

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