Análisis del fenómeno de la expansividad de materiales en túneles construidos en anhidrita. Consecuencias y experiencias

Autores/as

  • J. M. del Campo Universidad Politécnica de Madrid
  • J. C. Guerra Ferrovial - Agroman
  • D. Fernández-Ordóñez Universidad Politécnica de Madrid

DOI:

https://doi.org/10.3989/mc.2012.05511

Palabras clave:

yeso, anhidrita, esponjamiento, túneles, modos de fallo

Resumen


Los graves problemas geotécnicos sucedidos en numerosos túneles europeos excavados en materiales que generan problemas de estabilidad, como consecuencia de su expansividad, los convierten en canalizadores de aguas. Estos materiales son fácilmente lavables al disolverse los sulfatos con el agua, provocando una decompresión y remoldeo del macizo, agravando y trasladando el problema más allá del inmediato entorno del túnel. En el caso particular de presencia de capas de anhidrita entre argilitas, además de la adopción de medidas de sostenimiento y revestimiento especiales, el sostenimiento primario y el revestimiento posterior deben ser excepcionalmente resistentes a las presiones que pueden llegar a transmitir el terreno a medio y largo plazo. En este artículo se describen los aspectos más relevantes de comportamiento hidromecánico de los suelos y las rocas sulfatadas y se presentan algunas experiencias, concluyendo sobre aspectos asociados al fenómeno de hinchamiento en túneles y su posible tratamiento.

Descargas

Los datos de descargas todavía no están disponibles.

Citas

(1) Amstad, C.; Kovari, K.: “Untertagbau in quellfähigem” Fels. Forschungsbericht 482 (2001) Vereinigung Schweizerisscher StraBenfachleute, 226 s., Zu.rich, German.

(2) Rauh, F.; Spaun, G.; Thuro, K.: “Assesment of the swelling potential of anhydrite in tunneling projects”, The Geological Society of London. IAEG Engineering geology for tomorrow´s cities. Proceedings of the 10th IAEG International Congress, Nottingham, United Kingdom, Paper number 473 (2006).

(3) Murray, R.: “Origin and diagénesis of gypsum and anhydrite”. Journal of sedimentary geology, 34 (3) (1964) 512-523, Tulsa.

(4) Ortí Cabo, F.; Bayo, A.: “Características litoestratigráficas del Triásico Medio y Superior en el Baix Ebre (Tarragona-España)”. Cuadernos de Geología Ibérica, vol. 4 (1977), pp. 223-238.

(5) Pina et al.: Epitaxial growth of gypsum on anhidrite: in situ AFM observations and computer calculations, Cambridge Publications (2000).

(6) Alonso, E. E.; Berdugo I. R.; Tarragó, D.; Ramón, A.: “Tunnelling in sulphate claystones”, Keynote Paper. Proc. 14th European Conference on Soil Mechanics and Geotechnical Engineering, Madrid, Cuéllaret et al. (eds.), Millpress, Rottherdam, vol. 1 (2007), pp. 103-122.

(7) Tarragó Munté, D.: Degradación mecánica de argilitas sulfatadas y su efecto sobre la expansividad. Tesis de Licenciatura en Ingeniería Geológica. UPC, 120 (2006), p. 29.

(8) Huder, J.; Amberg, G.: “Quellung in Mergel, Opalinus-ton und Anhydrit”. Schweizer. Bauzeit, 83. (1970), pp. 975-980.

(9) Steiner, W.: "Swelling rock in tunnels: rock characterization, effect of horizontal stresses and construction procedures". Int. J. Rock Mech. Min. Sci. & Geoch. Abstr., vol. 30, nº 4 (1993), pp. 361-380. http://dx.doi.org/10.1016/0148-9062(93)91720-4

(10) Berdugo, I.; Alonso, E.; Gens, A.; Romero, E.: “Extreme expansive phenomena in a high-speed railway tunnel”. Sesión 3. Avances Tecnológicos e Innovación. Congreso Internacional AETOS (2007), Madrid.

(11) Henke K. F.; Kaiser W.; Nagel D.: “Geomechanische Unter- suchungen im Gipskeuper Forschungsberichte u.ber Durchführung eines felsmechanischen Grossuersuches in der Nordróhre des Wagen-burgtunnels in Stuttgart”. Strassenbau und Strassenverkehrstechnik, vol. 184, (1975), pp. 149-162.

(12) Serrano, A.; Oteo, C.; Dapena, E.; Martín Viñas, J.: “Análisis de los fenómenos de expansión de una formación de margas yesíferas”. Bol. Inf. Lab. Carret. y Geot., 146 (1981), pp. 9-16.

(13) Serrano, A. A.; Dapena, J. E.; García de Paredes, I.: “Study on the swelling potencial of a gypsiferous marl mass in order to build the foundation of a power station”, Proc. Rock mechanics and power plants, Romana (ed.), Balkema (1988), pp. 119-124.

(14) Lloret, A.; Alonso, E. E.; Gens, A.; Batlle, F.: “Analysis of a foundation on swelling rock. Rock Mechanics and Power Plants”, ISRM Symposium. M. Romana, ed. Balkema, vol. 2 (1988).

(15) Alonso, E. E.: Alcoverro, J.: “Swelling and degradation of agillaceous rocks. Keynote lecture”, Proc 3rd Int. Conf. Unsat. Soils, Recife, Balkema (2004), pp. 951-969.

(16) Alonso, E. E.; Berdugo, I.; Gens, A.; Romero, E.: “Expansive phenomena in an instrumented tunnel excavated in anhydritic-gypsiferous argillaceus rocks”, Proceedings of the ISRM regional symposium EUROCK 2004 & 53rd Geomechanics Colloquy. Edited by W. Schubert, VerlagGlückauf GmbH, Essen (2004), pp. 241-244.

(17) Alonso, E. E.; Berdugo, I.: “Expansive Behaviour of Sulphate-Bearing Clays. Keynote Lecture”, Proc. Int. Conf. on Problematic Soils, Eastern Mediterranean University, Famagusta, N. Cyprus, vol. 2 (2005), pp. 477-498.

(18) Alonso, E. E.; Gens, A.; Berdugo, I.; Romero, E.: “Expansive behaviour of a sulphated clay in a railway tunnel”, Proceedings of the 16th International Conference on Soils Mechanics and Geotechnical Engineering, Millpress, Rottherdam, vol. 3 (2005), pp. 1583-1586.

(19) Deu, A.; Tarragó, D.: Certamen Arquimedes 2004. Ministerio de Educación y Ciencia de España.

(20) Tarragó, D.; Deu, A.; Berdugo, I.; Melgarejo, J. C.; Tauler, E.: “Sobre la expansión en argilitas sulfatadas”, en Cabalero, N., Cingolani, C. A., Linares, E., López de Luchi, M. G., Ostera, H. A. y Panarello, H. D. (eds.), Actas del XV Congreso Geológico Argentino nº 786. (2005) p. 8.

(21) Alonso, E. E.; Berdugo, I.: “Degradation and swelling of sulphate-bearing claystones”, Keynote Paper. Proc. VI CSAMR, Cartagena de Indias. Montero & Colmenares (eds.) (2006), pp. 211-248.

(22) Deu Lozano, A.: “Estudio experimental del crecimiento de minerales sulfatados en argilitas anhidrítico-yesíferas”. Tesina d’Especialitat de Enginyeria del Terreny, Cartogràfica i Geofísica. Tutores: Romero E. y Berdugo, I. Facultad de Geología. Universidad Politécnica de Cataluña (2008).

(23) Wittke, W.: “Stability Analysis for Tunnels”. WBI Print 4. Chapter 3. Gliickauf (2000), p. 415.

(24) Wittke, W.: “Begrenzung der Quelldriicke durch Selbstabdichtung deim Tunnelbau im anhydrifiihrenden Gebirge”. WBI Print 13.2. vols. (2003) Gluckauf, p. 112.

(25) Kovari, K.; Amstad, Ch.; Anagnostou, G.: “Design/construction methods - Tunneling in swelling rocks”. Key questions in Rock Mechanics. Cundal et al. (eds.). (1988). Balkema, Rotterdam.

Descargas

Publicado

2012-12-30

Cómo citar

del Campo, J. M., Guerra, J. C., & Fernández-Ordóñez, D. (2012). Análisis del fenómeno de la expansividad de materiales en túneles construidos en anhidrita. Consecuencias y experiencias. Materiales De Construcción, 62(308), 583–595. https://doi.org/10.3989/mc.2012.05511

Número

Sección

Nota Técnica