
BROX
DEAN BROX CONSULTING
UNDERGROUND DESIGN AND CONSTRUCTION
Guía Práctica para Túneles en Roca
Una mapa de ruta práctica para el planificación, diseño, construcción, operaciones y inspección de túneles en roca, particularmente para jóvenes profesionales.

Disponible en septiembre / octubre de 2020, incluido el libro electrónico
27 Capítulos
277 Páginas
120 Imágenes
Información y recomendaciones del autor con 35 años de experiencia en la industria para 1500 km de túneles











Tabla de contiendo
1 Introducción
2 Usos de los túneles en roca
2.1 General
2.2 Usos Funcionales
3 Ejecución de proyectos de túneles
3.1 General
3.2 Método de ejecución del proyecto
3.3 Etapas de ejecución
3.4 Pre-Planificación por el client
3.5 Ingeniería del proyecto por consultores
3.6 Desarrollo de la ingeniería y entregables durante la ejecución
3.7 Requisitos funcionales para el esquema Diseño-construcción
3.8 Participación e involucramiento temprano del contratista
3.9 Revisiones de construcibilidad
3.10 Evaluación de riesgos independiente en excavación con TBM
4 Investigaciones de terreno
4.1 General
4.2 Posibles consecuencias por escasas investigaciones de terreno
4.3 Revisión de información existente y experiencia previa
4.4 Planificación y presupuesto de investigaciones de terreno
4.5 Recopilación de información relevante y plano base
4.6 Identificación de riesgos geológicos importante
4.7 Planificación por etapas de las investigaciones
4.8 Mapeo de terreno y confirmación de fallas geológicas inferidas
4.9 Investigaciones geofísicas
4.10 Perforación de sondajes
4.11 Ensayos in situ
4.12 Selección y preparación de muestras
4.13 Ensayos de laboratorio y control de calidad
4.14 Instrumentación y monitoreo del terreno antes de la construcción
4.15 Túneles piloto/galerías de exploración
4.16 Informes
4.17 Fotografías de testigos
4.18 Almacenamiento de largo plazo de testigos de perforación
5 Caracterización de rocas
5.1 Geología regional y local
5.2 Geología del trazado del túnel
5.3 Fallas geológicas y zonas de fracturamiento
5.4 Fracturamiento del macizo rocoso
5.5 Resistencia
5.6 Mineralogía
5.7 Alteración
5.8 Abrasividad
5.9 Durabilidad y potencial de hinchamiento
5.10 Condiciones de agua subterránea, predicción de infiltraciones y calida
5.11 Esfuerzos In Situ
5.12 Calidad del macizo rocoso
5.13 Caracterización del trazado y de secciones del túnel
6 Diseño de túneles en roca
6.1 Criterios de diseño
6.2 Estándares técnicos y códigos de buenas prácticas
6.3 Sección transversal del túnel y requisitos geométricos
6.4 Dimensiones y geometría del túnel
6.5 Ubicación de los portales y diseño del soporte
6.6 Trazado en planta y distancias
6.7 Trazado en elevación
6.8 Inclinación del túnel
6.9 Requisitos de accesos intermedios y/o temporale
6.10 Requisitos de drenaje
6.11 Requisitos del piso del túnel
6.12 Requisitos de diseño operaciona
6.13 Requisitos de acceso
6.14 Diseño de túneles hidráulicos a presión
6.15 Consideraciones para el diseño sísmico de túneles en roc
6.16 Tapones
6.17 Constructabilidad del diseño
7 Estabilidad del túnel
7.1 General
7.2 Tipos probables de inestabilidad
7.3 Análisis de estabilidad y selección de parámetros
7.4 Estimaciones empíricas de estabilida
7.5 Evaluación de la estabilidad cinemática
7.6 Evaluación de la estabilidad del macizo rocos
7.7 Evaluación de la estabilidad del macizo rocoso mediante elementos discretos
7.8 Estimación y caracterización de sobre-esfuerzos
7.9 Estabilidad del túnel en zonas de falla
7.10 Condiciones de convergencias extrema
7.11 Estabilidad de túneles hidroeléctricos antiguos
7.12 Revisión de la estabilidad de túneles construidos en geologías similares
8 Excavación de túneles
8.1 Consideraciones prácticas
8.2 Dimensiones mínimas
8.3 Consideraciones para sobreexcavaciones
8.4 Excavación mediante perforación y tronadura
8.5 Diseño de tronaduras
8.6 Fracturamiento químico de rocas sin vibraciones
8.7 Acuñamiento
8.8 Productividad en la excavación de túneles de gran longitud mediante perforación y tronadura
8.9 Método de excavación secuencial (SEM) para rocas blandas
8.10 Excavación mediante tuneladora (TBM)
8.11 Evaluación de la aplicabilidad de TBM
8.12 Uso de TBM en condiciones de convergencias extremas
8.13 TBM para proyectos mineros
8.14 Especificaciones técnicas mínimas para TBM
8.15 Excavación mediante fresadoras
8.16 Métodos para excavaciones con gran inclinación
8.17 Excavación de piques
8.18 Excavación de cavernas
8.19 Tecnologías nuevas y en desarrollo para la excavación en roca
8.20 Evaluación de la metodología de construcción y riesgos
9 Soporte del túnel
9.1 Principios generales de diseño
9.2 Soporte inicial
9.3 Soporte final
9.4 Instalación del soporte
9.5 Soporte de los portales
9.6 Elementos de soporte y productos típicos
9.6.1 Pernos
9.6.2 Cables
9.6.3 Mallas
9.6.4 Hormigón proyectado
9.6.5 Marcos reticulados y metálico
9.7 Soporte para condiciones de sobreesfuerzos y estallidos de roca
9.8 Soporte para convergencias extremas
9.9 Evaluación del potencial de corrosió
9.10 Requisitos para el soporte delante de la frente de excavación
9.11 Congelamiento del terreno
9.12 Verificación de la estabilidad del túnel y del soporte de diseño
10 Requisitos para el revestimiento del túnel
10.1 Justificaciones para el revestimiento de túneles en roca
10.2 Aceptabilidad de túneles en roca sin revestimiento
10.3 Revestimiento final con hormigón proyectado
10.4 Revestimiento final de túneles hidráulicos con hormigón proyectado
10.5 Revestimiento final con hormigón in situ
10.6 Revestimientos de hormigón debido a fallas geológicas importantes en túneles hidroeléctrico
10.7 Revestimiento mediante anillos prefabricados de hormigón en excavación con TBM
10.8 Requisitos y aplicaciones de impermeabilizació
10.9 Protección contra incendios
11 Consideraciones de construcción
11.1 Movilización al sitio
11.2 Preparación de campamentos y áreas de suministro
11.3 Acceso a portales y piques
11.4 Ventilación
11.5 Suministro de agua para construcción
11.6 Suministro eléctrico
11.7 Bombas y sumideros para construcción
11.8 Tratamiento de aguas subterráneas y de proceso
11.9 Requisitos ambientales para el muestreo y ensayos
11.10 Depósito de materiales excavados
11.11 Implementación del soporte de diseño
11.12 Requisitos para el mapeo geológico y geotécnico
11.13 Inspecciones para el aseguramiento de la calidad
11.14 Instrumentación geotécnica
12 Riesgos de construcción y medidas de mitigación
12.1 Peligros en portales
12.2 Peligros en la construcción de túneles
12.3 Influencia en la estabilidad por túneles existentes y cercanos
12.4 Control y gestión de aguas subterráneas
12.5 Impactos en la comunidad debido a la construcción de túneles
12.6 Atrapamiento y liberación de TBM
12.7 Problemas especiales de TBM y características de diseño
12.8 Generación de materiales finos durante la excavación con TB
12.9 Perforación de sondajes exploratorios durante el avance
12.10 Pre-drenaje
12.11 Inyecciones delante de la frente de excavación
12.12 Inyecciones post excavación
12.13 Túneles piloto
12.14 Técnicas de investigación durante la construcción
12.15 Equipos y recursos adicionales durante la construcción
13 Estimación de costos de construcción para túneles en roca
13.1 General
13.2 Estándares para la estimación de costos y recomendación de procedimientos
13.3 Supuestos clave para la estimación de costos de construcción
13.4 Costos directos
13.5 Costos indirectos
13.6 Contingencias de costos para la construcción y beneficios
13.7 Costos del cliente
13.8 Costo total esperado del proyecto
13.9 Análisis probabilístico de costos de construcción e incertidumbre geológica
13.10 Análisis integrado de riesgos para costos y cronograma
13.11 Comparaciones de costos con proyectos similares
14 Programa de construcción para túneles en roca
14.1 Identificación de actividades clave de construcción y representación gráfica
14.2 Plazos críticos para la adquisición de equipos clave
14.3 Evaluación de tasas realistas de productividad y jornadas de trabaj
14.4 Contingencias en el programa debido a eventos de riesgo
14.5 Actividades de la ruta crítica
15 Estrategia e implementación del contrato del proyecto
15.1 General
15.2 Documentación del contrato y tipos de contratos
15.3 Precalificación
15.4 Forma de pago
15.5 Riesgo compartido y compensación por condiciones del terreno diferentes a las esperadas
15.6 Informes geotécnicos de línea base y su implementación
15.7 Gestión del contrato y del programa de construcción
15.8 Alianzas
15.9 Resolución de disputas
15.10 Gestión de reclamos
16 Gestión de riesgos
16.1 Gestión de riesgos y ejecución
16.2 Evaluaciones cualitativas de riesgos y registro de riesgos
16.3 Asignación de riesgos
16.4 Estimaciones cuantitativas de riesgos
17 Inspección de túneles en roca
17.1 General
17.2 Inspecciones in situ, documentación de la información y prácticas de seguridad
17.3 Inspecciones de túneles hidráulicos sin vaciado utilizando ROV
18 Renovación, reparaciones y decomisionamiento
18.1 Renovación
18.2 Reparaciones
18.3 Decomisionamiento
19 Casos históricos y lecciones aprendidas
19.1 General
19.2 Proyecto de Agua Lesotho Highlands, Fase 1, Lesotho
19.3 Túnel peatonal Pacific Place, Hong Kong
19.4 Túneles de la carretera Ring Road en Taipei, Taiwán
19.5 Túnel carretero Bolu Mountain, Turquía
19.6 Túnel ferroviario de base del Gotardo, Suiza
19.7 Túneles gemelos para agua potable Seymour Capilano, Canadá
19.8 Túnel Hidroeléctrico del proyecto Niágara, Canadá
19.9 Túneles de transferencia de agua Arrowhead, EE. UU.
19.10 Túneles del proyecto Canada Line Transit, Canadá
19.11 Túnel Hidroeléctrico Ashlu, Canadá
19.12 Proyecto hidroeléctrico Forrest Kerr, Canadá
19.13 Túnel Hidroeléctrico Río Esti, Panamá
19.14 Túnel Hidroeléctrico Chacayes, Chile
19.15 Túneles Hidroeléctricos Los Arandanos, Chile
19.16 Túnel de transporte de alta velocidad, Red Lake Mine Gold, Canadá
19.17 Túnel correa mina Pascua Lama, Chile
19.18 Túnel Hidroeléctrico Los Cóndores, Chile
19.19 Proyecto Hidroeléctrico Alto Maipo, Chile
19.20 Túnel de descarga de efluentes, Mid-Halton, Canadá
20 Involucramiento, roles y responsabilidad de los profesionales
20.1 Contratación de profesionales
20.2 Roles de los profesionales
20.2.1 General
20.2.2 Geólogos
20.2.3 Ingenieros geotécnicos
20.2.4 Ingenieros civiles
20.2.5 Ingenieros de túneles
20.2.6 Expertos técnicos independientes
20.3 Responsabilidad legal de los profesionales
21 Salud y seguridad
22 Referencias
23 Traducción de palabras y frases técnicas
24 Acerca del autor
25 Dedicaciones y recomendaciones
26 Descargo de responsabilidad
27 Agradecimientos