Recomendaciones para excavación y sostenimiento de túneles y boquillas según el valor del RMR

• Autores: Manuel Romana Ruiz
• Localización: Reconocimiento, tratamiento y mejora del terreno: 10º Simposio Nacional de Ingeniería Geotécnica : A Coruña, 19, 20 y 21 de octubre de 2016 / coord. por Sociedad Española de Mecánica del Suelo e Ingeniería Geotécnica, Sociedade Portuguesa de Geotecnia, Sociedad Española de Mecánica de Rocas, 2016, ISBN 978-84-945284-2-2, págs. 965-976
• Idioma: español
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• Resumen

  • Bieniawski propuso en 1989 unas recomendaciones para la excavación y el sostenimiento de túneles, en función de 5 clases de terreno, con intervalos de 20 puntos del valor del RMR (“Rock Mass Rating”). Esas recomendaciones han tenido difusión mundial y se incluyen en numerosos textos académicos, regulaciones y portales de Internet sobre túneles (por citar sólo un ejemplo -y muy notorio- el capítulo 6 de las recomendaciones: “USA FHA tunneling recommendations, 2009”). Se refieren a túneles de 10 m de ancho, en herradura, excavados por voladuras, en terrenos con tensión vertical <25 MPa. Incluyen los siguientes conceptos: secuencia de excavación, bulones (de acero de diámetro 20 mm), hormigón proyectado y cerchas rígidas. En los 27 años transcurridos desde 1989 han cambiado muchas cosas en el mundo de los túneles: muchos son de ancho > 10 m; muchos se excavan total o parcialmente con medios mecánicos; los bulones y las cerchas rígidas previstas por Bieniawski ya no se usan casi nunca; el Nuevo Método Austríaco tiene difusión mundial y las cerchas son “flexibles” (por ejemplo TH); se utilizan muchas técnicas complementarias de tratamiento previo del terreno (inyecciones, precorte, bulonado del frente…). Pese a eso las recomendaciones 1989 de Bieniawski, se repiten, como válidas, en prácticamente toda la bibliografía de túneles. Los cuatro límites de Bieniawski del valor del RMR entre clases:

    80, 60, 40, 20, no tienen sentido en el estado actual de la técnica de construcción de túneles; otros tres valores del RMR:

    70, 50, 30, definirían mejor los límites entre las distintas clases de terreno en función de la facilidad de construcción de túneles.

    Lowson y Bieniawski han publicado (2013) unas nuevas recomendaciones, no justificadas, totalmente empíricas, basadas posiblemente en la práctica de Lowson, que prácticamente contradicen y anulan las de 1989.En esta comunicación se proponen nuevas recomendaciones de excavación, sostenimiento (Romana, 2015) y emboquille de túneles, basadas en la práctica del autor, aplicables a 10 subclases de terreno, con intervalos de 10 puntos del valor de RMR. Son para túneles de ancho 10-14 m., muy frecuentes en ferrocarriles, carreteras y otros usos. Muchos túneles hidráulicos son circulares de diámetro <10 m. y necesitan menos sostenimiento. Las cavernas de ancho >16 m. están fuera de estas recomendaciones.

    Ni es posible ni deseable proponer un solo valor único para la secuencia de excavación y para el uso de cada tipo de sostenimiento. Las nuevas recomendaciones proponen, en la mayoría de los casos, un intervalo de valores del RMR para cada operación de excavación y sostenimiento en cada subclase. Los valores más pesimistas se deben elegir cuando los túneles son más anchos y/o el valor de RMR es el menor en cada subclase, y/o cuando se precisa un valor más alto del coeficiente de seguridad. Los valores más optimistas se elijen en los casos contrarios. Algunas alternativas de construcción son casi complementarias; otras casi contradictorias. Las recomendaciones no son -ni deben usarse como “recetarios” de uso automático. Es necesario el uso del buen sentido ingenieril, y el conocimiento del terreno, para la elección entre las diferentes alternativas posibles.