ALGUNOS PROCEDIMIENTOS CONSTRUCTIVOS …

1 ALGUNOS PROCEDIMIENTOS CONSTRUCTIVOS PARA LA EJECUCI N DE T NELES URBANOS Alejo O. Sfriso UBA, AOSA SRL y VS Consultores SA. Rivadavia 755 2 10 , Buenos Aires. RESUMEN Se presentan algunas experiencias adquiridas en el proyecto de PROCEDIMIENTOS CONSTRUCTIVOS para t neles paretenecientes a la ampliaci n de la red de subterr neos de Buenos Aires, l neas A, B y H. Se incluye una caracterizaci n de la formaci n Pampeano para obras de tuneler a y la descripci n de los PROCEDIMIENTOS CONSTRUCTIVOS empleados, con comentarios acerca de sus ventajas, desventajas y oportunidades de optimizaci n futura. ABSTRACT Subterr neos de Buenos Aires has expanding it s metro network, extending Lines A and B and building the new Line H.

2 Many lessonss were learned during the design of the construction procedures for these tunnels, some of them being presented here. A characterization of the Pampeano formation for tunneling is briefed, and the construction procedures, their advantages and shortcomings and opportunities for future improvement are discussed. PALABRAS CLAVE T nel, Excavaci n subterr nea, Procedimiento constructivo, Formaci n Pampeano. 1. INTRODUCCI N La Ciudad de Buenos Aires comenz en 1998 un importante programa de extensi n de las l neas de Subterr neos. Hasta el presente se construyeron o se est n construyendo unos cuatro kil metros de t nel y cuatro estaciones en la L nea B, unos cuatro kil metros de t nel y cuatro estaciones en la L nea A, y unos cinco kil metros de t nel y siete estaciones en la l nea H.

3 El programa contin a a futuro con la extensi n de las l neas E y H y la construcci n de nuevas l neas, hoy en etapa de anteproyecto (SBASE 2006). Los PROCEDIMIENTOS CONSTRUCTIVOS han ido mejorando a lo largo de los a os. Los hitos m s significativos son: i) introducci n del hormig n proyectado, a o 1998; ii) t nel por m todo belga, a o 2000; iii) programa de monitoreo sistem tico, a o 2002, y iv) excavaci n a secci n completa, a o 2004. Todos estos avances fueron acompa ados por el desarrollo y calibraci n de t cnicas anal ticas y num ricas de dise o y an lisis geot cnico (Bolognesi 1991, N ez 1996, Sfriso 1996, Sfriso 1998, N ez 2000). Esta importante continuidad de obras permiti la acumulaci n de una interesante experiencia acerca del comportamiento de los diferentes m todos CONSTRUCTIVOS para tuneler a aplicados al Pampeano.

4 En esta contribuci n se vuelcan algunas de las conclusiones principales obtenidas luego de estos ocho a os de experiencia en el dise o de PROCEDIMIENTOS CONSTRUCTIVOS y su modelizaci n num rica, y se reproducen las experiencias comunes obtenidas durante la construcci n de las obras. 2. DESCRIPCI N DE LOS PROCEDIMIENTOS CONSTRUCTIVOS Los elementos de un t nel son la b veda, los hastiales y la solera. Todos estos elementos pueden ser construidos en una nica etapa, con todo el espesor de hormig n y armaduras definitivas, o en dos etapas. En este ltimo caso la primera etapa se ejecuta cerca del frente y tiene como funci n principal el sostenimiento del suelo en el corto plazo.

5 La segunda etapa, de terminaci n, se ejecuta dentro de un t nel limpio y seco, y por lo tanto tiene mejor calidad. Con frecuencia se exige que el an lisis estructural del t nel se efect e tomando en cuenta nicamente el revestimiento de segunda etapa. Los m todos CONSTRUCTIVOS difieren en el orden en que se construyen los diferentes elementos del t nel y en cuantas etapas de divide cada uno. Descriptos de manera sucinta, los m todos de tuneler a usados en el subterr neo de Buenos Aires son: - M todo Alem n (L nea B, 1998-2000): i) se construyen los hastiales definitivos con hormig n moldeado y longitud de veinte a cuarenta metros; ii) se construye la b veda primaria con hormig n proyectado y avances de uno a dos metros; iii) se construye la b veda secundaria con hormig n moldeado y avances de cuatro a seis metros; y iv) se construye la solera con hormig n moldeado y longitud de cinco a ocho metros.

6 - M todo Belga (L neas H y A, 2000-2006): ): i) se construye la b veda primaria con hormig n proyectado y avances de uno a dos metros; ii) se construye la b veda secundaria con hormig n moldeado y longitud de cuatro a seis metros; iii) se construyen los hastiales definitivos con hormig n moldeado y longitud de dos a tres metros; y iv) se construye la solera con hormig n moldeado y longitud de cinco a ocho metros. - Frente completo (L nea B, 2004-2006): ): i) se construye la b veda y hastiales primarios con hormig n proyectado y avances de uno a dos metros; ii) se construye la solera con hormig n moldeado y longitud de cinco a ocho ) se construye la b veda y hastiales secundarios con hormig n moldeado y longitud de cuatro a seis metros.

7 Fig. 1. T nel L nea B, m todo alem n, 1999. Fig. 2. T nel L nea H, m todo belga, 2002. Fig. 3. T nel L nea B, frente completo, 2005. En la Fig. 1, m todo alem n, se aprecian los hastiales en hormig n moldeado y la b veda con hormig n proyectado. En la Fig. 2, m todo belga, la b veda tiene el revestimiento de hormig n moldeado que cubre el hormig n proyectado de primera etapa y se aprecia la excavaci n de banco previa a la construcci n de hastiales. En la Fig. 3, m todo de frente completo, se aprecia que la excavaci n de la b veda y los hastiales se ejecutan juntas, ambas en hormig n proyectado. 3. CARACTERIZACI N DEL PAMPEANO PARA OBRAS DE TUNELER A Los suelos de la Ciudad de Buenos Aires han sido descriptos en otras contribuciones (Bolognesi 1975, Fidalgo 1975, N ez 1986, N ez 1986b).

8 El perfil t pico del centro de la Ciudad es: - Relleno superficial (superficie 1 m - 3 m de profundidad), formado por arcillas de baja plasticidad medianamente compactas, descomprimidas. - Pampeano superior (1 m - 3 m 8 m 12 m de profundidad), formado por limos y arcillas de mediana plasticidad compactos con n dulos calc reos en matriz pobremente cementada. - Pampeano medio (8 m 12 m a 25 m 30 m de profundidad), formado por limos y arcillas de mediana plasticidad duros, con matriz mediana a fuertemente cementada, fisurados. - Pampeano inferior (25 30 m a 36 40 m), formado por arcillas de mediana y alta plasticidad compactas, pobremente cementadas, fisuradas y probablemente cizalladas.

9 Las t cnicas de investigaci n de campo y laboratorio son las rutinarias en la Ciudad de Buenos Aires: SPT, recolecci n de muestras representativas, y ensayos triaxiales no consolidados y no drenados sobre muestras obtenidas con el sacamuestras de 2 1/2 . A esta pr ctica se le agrega la ejecuci n de ALGUNOS ensayos de carga en placa y presi metros Menard. Entre los mencionados, el ensayo de carga en placa es el que mejor resultado ha brindado hasta el presente. Permite la medici n directa del coeficiente de reacci n de la subrasante y una estimaci n razonablemente precisa del m dulo de Young no drenado. Recientemente (Sfriso 2006) se desarroll un equipo hidr ulico computarizado que permite la ejecuci n de dos ensayos simult neos de carga en placa en paredes opuestas de un pozo.

10 En la Fig. 4 se muestra el equipo y un resultado. El ajuste relativamente bueno que puede observarse entre las mediciones experimentales y el modelo hiperb lico es t pico de estos ensayos. Fig. 4. Ensayo de carga en placa: sistema de adquisici n de datos y un resultado, L nea B, 2006. La fuente principal de datos para la calibraci n de par metros mec nicos y t cnicas de modelizaci n es la medici n, observaci n y an lisis inverso del comportamiento del terreno durante la construcci n de las obras. En la Tabla 1 se presentan los rangos de par metros materiales resultantes de ese proceso de calibraci n. El significado de los diferentes par metros puede deducirse de las expresiones (1) (Vermeer 1998).