Este documento describe la metodología y proceso constructivo del Túnel de Desvío de 260 metros de longitud en la Presa sobre el Río Quinto en la provincia de San Luis, Argentina. Los autores llevaron a cabo estudios geológicos y de mecánica de rocas que incluyeron dos galerías de reconocimiento e investigaciones microsísmicas. La información obtenida permitió optimizar el diseño y construir el túnel sin imprevistos, excavando la roca en secciones parciales con soporte temporal y hormigon

1. ASPECTOS DE PROYECTO Y CONSTRUCCIÓN DEL TÚNEL DE DESVÍO EN LA
PRESA SOBRE EL RÍO QUINTO, PROVINCIA DE SAN LUIS, ARGENTINA
Autores:
(1) Bonifazi, Jorge Alberto – Socio Director de BGI Ingeniería, Presidente CAP Regional Este.
(2) Vardé, Oscar – Presidente de Vardé y Asociados S.A., Vicepresidente de la Academia Nacional
de Ingeniería.
Dirección:
Tonelero 5852 8º “C” y ”D” – Capital Federal.
Tel./Fax: 011-4644-5260
e-mail: jorge.bonifazi@bgings.com.ar
Av. Quintana 585 – 4º Piso – Capital Federal.
Tel./Fax: 011-4804-4238
RESUMEN
Este trabajo describe la metodología del cierre, el proceso constructivo, equipamiento
utilizado, y estudios efectuados.para la ejecución del Túnel de Desvío de la Presa Saladillo sobre el
Río Quinto en la Provincia de San Luis.
El Túnel es parte de la Obra ejecutada en la denominada Etapa I, por la empresa José
Cartellone Construcciones Civiles S.A. El emprendimiento se continúa actualmente como Etapa II.,
a cargo de las empresas .Constructora SAPEM S.E. – Mercovial S.A.
Los autores llevaron a cabo los estudios básicos y el desarrollo del proyecto licitatorio para
la provincia de San Luis.
Durante la construcción de la denominada etapa I, tuvieron a su cargo el desarrollo del
proyecto de detalle y la participación en un panel de revisores independientes para la empresa
Cartellone respectivamente.
En la actualidad desarrollan las tareas de Auditoría de la Etapa II para la provincia de San
Luis.
Para el diseño y ejecución del túnel, que posee una longitud de 260 metros con una sección
aproximada de 3,60 por 6,40 metros, excavado en roca se llevaron a cabo una serie importante de
investigaciones que incluyen relevamientos geológicos-geotécnicos específicos, sondeos
exploratorios convencionales, excavación de galerías de reconocimiento para la ejecución de
estudios microsísmicos y ensayos de mecánica de rocas para la caracterización de las rocas
componentes y el macizo.
Las informaciones obtenidas permitieron además de la optimización del diseño, llevar a
cabo la construcción de la obra sin imprevistos de significación ni riesgos, lo que constituye un
objetivo importante en obras subterráneas de la importancia del presente caso..

2. UBICACIÓN
El emprendimiento se encuentra en la Provincia de San Luis, Argentina, ubicado en la
región Centro Oeste del país.
El sitio se encuentra sobre el Río Quinto, agua abajo de la confluencia con el Río Cañada
Honda, cercano a la localidad de Saladillo, en el Departamento Pringles. Ver Figura 1.
REPUBLICA ARGENTINA PROVINCIA DE SAN LUIS
Figura 1 – Ubicación Geográfica
La Localidad de Saladillo se encuentra aproximadamente a 50 km de la Ciudad Capital de
San Luis, en dirección Noreste, siendo la Ruta Provincial Nº 20, la principal vía de acceso.
El emplazamiento se encuentra aguas abajo del dique La Florida, y aguas arriba del dique
Paso de las Carretas.
CARACTERÍSTICAS GEOLÓGICAS – GEOTÉCNICAS
El Túnel de Desvío se efectuó sobre la Margen Izquierda donde afloran parcialmente
esquistos y aparecen rocas de origen granítico o migmatitas, en parte moderadamente diaclasadas.
En la Figura 2 se indica la ubicación de las obras.

3. Figura 2 – Ubicación de las Obras
Las rocas de esta zona son rocas metamorfizadas de origen granítico, macizas, diaclasadas,
presentando esquistosidad paralela con tendencia norte-sur.
Los cuerpos presentan suficiente cohesión como para formar laderas con pendientes
moderadas a altas.
Se observan bandas alternantes de biotita con feldespatos y cuarzo, con presencia de
muscovita.
En algunos sectores, el feldespato, se encuentra caolinizado y la biotita algo alterada
(Figuras 3 y 4).

4. Figura 3 – Aspecto de la roca Figura 4 – Aspecto de la roca
GALERIAS DE INVESTIGACION
El emplazamiento fue estudiado en forma exhaustiva y en particular se efectuaron dos
galerías de reconocimiento (Vardé et. al. 2002).
Se construyeron dos galerías de 20 metros de largo, una en cada margen del Río Quinto para
reconocer con mas detalles las características geotécnicas del macizo rocoso, en correspondencia
con la zona de los estribos de la presa principal, y con el objetivo de reconocer las dos posibles
zonas de desvío del río mediante la ejecución de túneles.
La orientación y ubicación de estas galerías, una perpendicular, en margen izquierda, y otra
paralela, en margen derecha, a las estructuras principales del macizo rocoso, tenía el propósito de
obtener información en dos direcciones principales, para prever el comportamiento del macizo en
las futuras excavaciones a realizar durante la construcción de la presa y las obras de desvío.
Dentro de las galerías se efectuaron estudios mediante el empleo de Microsísmica.
Estos estudios consistieron en la medición de la Velocidad Sísmica Compresional (Vp) y
Corte (Vs), y la obtención por cálculo de los parámetros dinámicos derivados:
• Coeficiente de Poisson (υ)
• Módulo de Elasticidad Dinámico (Ed)
• Módulo de Corte Dinámico (Gd)
• Frecuencia de Longitud de la Onda compresional (Fp) y (λp)
Sobre la base de los resultados obtenidos de los trabajos de campo y laboratorio efectuados
el macizo se puede definir sintéticamente con los parámetros indicados en la Tabla 1.
COMPRESIÓN SIMPLE COMPRESION DIAMETRAL
TIPO DE ROCA σ rotura
(Mpa)
E
(MPa)
Resistencia
(Mpa)
Migmatita 60 - 110 35.000/50.000 4,0 – 10,0
Tabla 1 – Parámetros macizo rocoso
A continuación en las Tablas 2 y 3 se presentan los resultados obtenidos en la galería de
Margen Izquierda, por ser esta la Margen donde se ubico el desvío.

5. Los espesores de roca descomprimida se muestran en la Figura 5.
Figura 5 – Espesores de roca descomprimida
En la galería de margen izquierda, para la zona no descomprimida, los valores de velocidad
sísmica Compresional Vp, y de Corte Vs, resultaron medianamente buenos.
Se obtuvieron valores de Vp de 3700 a 3850 m/s, cuando el de la misma roca, pero en estado
optimo, puede ser de 4700 a 4800 m/seg. De igual manera para la onda de corte, pues se podría
haber esperado valores un poco más altos, y que dieran lugar a valores del coeficiente de Poisson un
poco menores.
Se ha calculado el Modulo de Elasticidad estático probable Eep mediante seis
procedimientos distintos, pero no todos han resultados aplicables al caso, ya que varios de ellos
utilizan correlaciones obtenidas en base a estadísticas sobre macizos de rocas de muy buena calidad.
Consideramos para este caso, que los criterios mas apropiados son los de Matsuda,
Kujunzic, Schneider (λFvs) y Fernández Bollo para la zona no descomprimida, y sólo los tres
primeros para la descomprimida, por lo tanto en base a este criterio se han obtenido los valores
promedios.
El espesor descomprimido que se ha obtenido en las mediciones, ha resultado exagerado
para el diámetro de las galerías. Pero aquí debe aclararse un concepto muy importante, el espesor
descomprimido no está originado sólo por efecto de la excavación, sino en mayor medida por la
descompresión natural de la superficie del macizo, diaclasamiento, fracturas y alteración por
intemperismo, propio del tipo de roca. Se observa que hacia el fondo de las galerías, o sea
internándose en el macizo, el espesor descomprimido va disminuyendo considerablemente, sobre
todo en la de margen derecha. Afirma este concepto, el hecho de que para los registros sísmicos que
se obtuvieron con impacto alejado de la galería, casi sobre el Río, se logró información de mayor
profundidad y la velocidad sísmica de la zona no descomprimida resultó mayor de 4200 m/seg.
En general, y como conclusión, desde el punto de vista sísmico o dinámico, la roca hacia el
interior del macizo es de calidad aceptable.

6. Tabla 2 – Galería en Roca Margen Izquierda – Microsísmica
TRAMO
PROGRESIVAS
Progres.
Espesor
descomprimido
(m)
Vp
(m/s)
Vs
(m/s)
q =
Vp/Vs
δ
(g/cm3
)
ν
Poisson
Fvs
(Hz)
Fvp
(Hz)
λvs
(m)
0 4,50
1100 460 2,391 2,65 0,394 160 210 2,88
10 2,30 1450 660 2,197 2,70 0,369 180 243 3,67
ZONA
DESCOMPRIMIDA
20 2,00
1650 800 2,063 2,70 0,346 212 286 3,77
0
3700 1950 1,897 2,70 0,308 340 390 5,74
10 3800 2100 1,810 2,70 0,280 350 390 6,00
ZONA NO
DESCOMPRIMIDA
20
3850 2200 1,750 2,70 0,258 360 420 6,11
Tabla 3 – Galería en Roca Margen Izquierda – Microsísmica
Módulos
Dinámicos
E estáticos probables deducidos
Kujunzi
c
F.
Bollo
Merritt Matsud
a
Schneider
Progr.
Gd
(kg/cm2
)
Ed
(kg/cm2
)
EKujunzic
(kg/cm2
)
EFB
(kg/cm2
)
ERQD
(kg/cm2
)
EMatsuda
(kg/cm2
)
EF
(kg/cm2
)
Eλ
(kg/cm2
)
RQ
D
EProm
(kg/cm2
)
EProm
(Mpa)
0 5.722 15.953 8.935 -33.600 26.279 2.089 -5.600 3.248 52 4.757 4.76
10 12.001 32.867 18.568 -19.391 26.279 4.964 5.200 9.246 52 10.926 1.093
20 17.633 47.479 27.025 -7.118 26.279 8.160 22.480 13.902 52 16.363 1.636
0 104.763 273.999 176.670 183.159 30.241 105.604 91.600 101.741 54 141.794
14.17
9
10 121.500 311.079 205.035 214.306 30.241 123.135 97.000 108.662 54 162.785
16.27
8
20 133.347 335.388 224.324 234.726 30.241 134.241 134.504 102.400 54 176.783
17.67
8

7. ESQUEMA DE DESVIO
El esquema de desvío está integrado por la ejecución de la embocadura aguas arriba de la
estructura de control, constituida por un canal excavado en la roca y revestido en HºAº, la
desembocadura aguas abajo, con iguales características de la embocadura y un tramo central en
túnel excavado en roca de sección aproximada a una herradura con la solera plana revestida en
mortero de hormigón (Fig. 6).
Figura 6 – corte por el desvío del río
La sección de embocadura del túnel contiene los elementos necesarios como para ubicar los
stop-logs que se utilizarán para el posterior cierre del desvío.
Concluida la ejecución del túnel de desvío se construyeron las ataguías aguas arriba y aguas
abajo mediante volcado sobre el agua en movimiento de materiales proveniente de las
excavaciones. Los mismos se colocaron con equipo mecánico, se distribuyeron y se compactaron en
capas continuas y horizontales.
Las excavaciones en roca para la ejecución del túnel se ejecutaron de acuerdo a las
modernas técnicas y equipos disponibles en la actualidad siguiendo el método “drill and blast” Se
ha usado un método convencional de avance mediante el uso de explosivos y avance por secciones
parciales con utilización de estructuras temporarias de sostenimiento combinado con el uso de
pernos, malla, y aplicación de gunita.
Se cumplimentaron los requerimientos necesarios para registro de excavaciones
subterráneas, captación de filtraciones, impermeabilización y evacuación de agua, ventilación del
túnel y de las medidas de seguridad adoptadas.
La secuencia constructiva fue llevada a cabo como se describe a continuación a fin de
cumplir las fechas programadas.
Construcción de los accesos a la margen derecha y a margen izquierda.
Se inicio la obra desde la galería existente, resultante de los trabajos de exploración,
utilizando los caminos de servicios necesarios para acceder al nivel final.
Excavación completa del túnel correspondiente a todo el desvío. El material resultante fue
utilizado como relleno de las ataguías.
PRESA
DESEMBOCADURAEMBOCADURA PRE-TAPON
TAPON

8. En las mismas condiciones se utilizaron los volúmenes de material aportados por las
excavaciones de los estribos de margen derecha e izquierda de la presa para el mismo fin.
Los equipos utilizados permitieron el acopio de los materiales para las ataguías en zonas
aledañas a las mismas, siendo el resto trasladado a escombreras.
La excavación en túnel tiene aproximadamente 260m de longitud mientras la embocadura y
la salida tienen aproximadamente 50 m de longitud
El túnel se conforto de acuerdo a la observación in situ de la calidad y estado de la roca
colocándose donde fue necesario anclajes y sostenimientos.
El hormigonado de la solera del túnel de desvío se comenzó a los 15 días de iniciadas las
excavaciones.
La excavación y retiro de materiales se ejecutaron en forma alternada aguas arriba y aguas
abajo.
Se realizó el hormigonado de la solera mediante la utilización de camiones mezcladores.
CLASIFICACIÓN DE LA ROCA PARA TÚNEL DE DESVÍO
La roca del Túnel de Desvío se clasificó según los cuatro tipos indicados mas abajo, en
función del entibamiento que deba adoptarse para asegurar en todo momento la estabilidad de la
excavación y la seguridad dentro del túnel.
a) Roca Buena: Se clasificó como "Roca Buena" la correspondiente a las zonas del
túnel en las que para asegurar la estabilidad de la excavación y la seguridad dentro del mismo:
• no se necesite ningún tipo de fortificación;
• ó se necesiten pernos de acero eventuales en bóveda o paredes;
• ó se necesiten pernos sistemáticos en la bóveda con un espaciamiento mayor
o igual a dos (2) m y eventuales en paredes;
b) Roca Regular: Se clasificó como "Roca Regular" la correspondiente a las zonas del
túnel en las que para asegurar la estabilidad de la excavación y la seguridad dentro del mismo
fue necesaria alguna o ambas de los siguientes sostenimientos :
• Pernos sistemáticos en la bóveda en espaciamiento menor a 2 m y mayor a
1,3 m, incluyendo o no pernos en paredes.
• Hormigón proyectado reforzado con malla y/o fibra en toda la bóveda, de un
espesor menor o igual a 7 cm, incluyendo o no hormigón proyectado parcial o eventual en
paredes.
c) Roca Mala: Se clasificó como "Roca Mala" la correspondiente a las zonas del túnel
en las que para asegurar la estabilidad de la excavación y la seguridad dentro del mismo fue
necesaria por lo menos el siguiente sostenimiento :
• Pernos sistemáticos con espaciamiento menor o igual a 1,3 m, en toda la
sección desde 1,0 m desde el piso
• Una (1) o dos (2) capas de hormigón proyectado más malla metálica en toda
la sección.
d) Roca Muy Mala: Se clasificó como "Roca Muy Mala" la correspondiente a las zonas
del túnel en las que para asegurar la estabilidad de la excavación y la seguridad dentro del
mismo fue necesaria por lo menos alguna de las siguientes alternativas:

9. • Marcos de acero, separados una distancia menor o igual a 1.0 m y hormigón
proyectado reforzado de espesor mayor o igual a 7 cm en por lo menos la mitad de la
sección
• Marcos de acero, separados una distancia menor o igual a 1.0 m.
Hormigón proyectado reforzado de 20 cm o más de espesor, en toda la sección, con doble malla de
armadura.
La malla podrá ser reemplazada por fibra incorporada en el hormigón.
CONCLUSIONES
Existe una estrecha relación entre el diseño de los elementos de sostenimiento de la roca en un
túnel y el método de construcción empleado en su excavación.
El túnel y los elementos de sostenimiento de roca han sido diseñados de acuerdo al método de
convergencia - confinamiento. De acuerdo al principio básico de este método, la estabilidad del túnel
reside básicamente en la capacidad de la propia roca en redistribuir las cargas solicitantes en el macizo
rocoso circundante, reforzando esta capacidad mediante diversos elementos de sostenimiento. Estos
elementos de sostenimiento no son por lo tanto elementos pasivos capaces por sí solos de resistir las
cargas de roca originadas por la excavación.
Debido a las características propias de este método, es absolutamente necesario hacer todos los
esfuerzos posibles para conservar la integridad de la roca en torno a la excavación y colocar los diferentes
sostenimientos en el momento oportuno, es decir, antes de que se produzcan deformaciones indeseables
en la roca circundante, pero después de que se hayan relajado parcialmente las tensiones inducidas en el
instante posterior a la voladura, así se logró hacer actuar el sostenimiento a un nivel adecuado de
tensiones solicitantes (menor al inicial, pero aún en un nivel de deformaciones de la roca tal, que ésta no
ha perdido sus características de resistencia).
El cuidado especial en los trabajos de excavación se refiere al control geométrico de la
excavación, control de las voladuras, oportunidad en la colocación de los sostenimientos y un adecuado
drenaje.
Se resalta que la información obtenida de las galerías de investigación, permitió que durante la
construcción no surgieran ningún tipo de imprevistos, no contemplados en la ingeniería de detalle.
BIBLIOGRAFIA
Vardé et. al, 2002 “Campaña de Investigación para la construcción de una Presa sobre el Río Quinto – Saladillo,
Provincia de San Luis, Argentina”. – XVI CAMSIG - Trelew.