Influencia del método de excavación por perforación y voladura en la convergencia de túneles en rocas blandas

Abstract

La convergencia en túneles es el resultado de los desplazamientos o deformaciones producidas alrededor del mismo a causa de la redistribución de esfuerzos que experimenta el medio al ser sometido al proceso de excavación. Esta convergencia, puede ser influenciada por diferentes factores asociados a características geológico-geotécnicas propias del medio o debido a los métodos de excavación utilizados, teniendo en cuenta este último, en el presente trabajo de grado se realizó un evaluación de la influencia del proceso de perforación y voladura en la convergencia de túneles de roca blanda por medio del método analítico de interacción roca.

Para el desarrollo del trabajo de grado se aplicó el método de análisis de interacción roca- soporte planteado por Hoek & Brown, el factor de perturbación por perforación y voladura (Factor D) propuesto por Hoek & Diederichs (2006) así como las dos ecuaciones para módulo de deformación del macizo rocoso, donde, la primera de ellas es dependiente de GSI y la segunda, dependiente módulo de deformación de la roca intacta y del GSI. Calculado el módulo de deformación, se calculó la convergencia. Con el fin de representar diferentes calidades de macizo rocoso correspondiente a roca blanda, se evaluaron valores de GSI de 90, 50 y 30, y se tomaron factores de perturbación entre 0 y 1 para evaluar diferentes grados de perturbación. Los resultados del trabajo de grado mostraron módulo de deformación infravalorados hasta 95% respecto al módulo de deformación de la roca intacta, obteniendo así falla de la excavación por convergencia (Texto tomado de la fuente).

Tunnel convergence is the result of displacements or deformations that occur around it due to the stress redistribution experienced by the surrounding material during the excavation process. This convergence can be influenced by various factors associated with the geological-geotechnical characteristics of the medium or by the excavation methods used. Focusing on the latter, this thesis evaluates the influence of the drilling and blasting process on the convergence of tunnels in soft rock using an analytical method. For the development of the grade work, the rock-support interaction analysis method proposed by Hoek & Brown was applied, the drilling and blasting disturbance factor (Factor D) proposed by Hoek & Diederichs (2006) as well as the two equations for deformation modulus of the rock mass, where the first one is dependent on GSI and the second one, dependent on deformation modulus of the intact rock and the GSI. Calculated the modulus of deformation, convergence was calculated. Different grades of rock mass off soft rock were represented by GSI values of 90, 50, and 30, and disturbance factors between 0 and 1 were used to evaluate different degrees of disturbance. The results of the grade work showed modulus of deformation undervalued up to 95% with respect to the modulus of deformation of the intact rock, thus obtaining failure of the excavation by convergence.