1. Fortificación y
Monitoreo de Obras
Subterráneas

2. Tipos de Fortificación
 Malla
 Shotcrete
 Pernos de anclaje (rockbolts)
 Barras de anclaje (dowels)
 Cables (cablebolts)
 Marcos

3. Pernos (rockbolts)
 Varas de acero con
placa en un extremo,
que se tensan después
de su instalación.

4. Barras (dowels)
 Barras de acero con lechado (grout) introducidas
en el macizo, no se pueden tensar. La carga la
toman de la deformación del macizo.

5. Cables
 Gruesos alambres de
acero, con lechado y
generalmente sin
tensión.
 Pueden ser de gran
longitud, se usan en
grandes excavaciones.

6. Tipos de cables

7. Ejemplos de
Fortificación de
Túneles

17. Criterios de Diseño
 Clasificación de macizo rocoso (Q, RMR,
etc.)
 Sectorización geotécnica
 Tipos y tamaños de cuñas esperadas
 Estado de esfuerzos vs. deformación
 Casos particulares (fallas, bloques, etc.)
 Uso y vida útil de la excavación

18.  Definición de
fortificaciones
basado en las
clases
geomecánicas
dadas por el
RMR.
Tomado de Hoek, 2000

19. Diseño de Fortificación basado en Q

20.  Aplicaciones de
pernos y barras
según estado de
esfuerzos y
fracturamiento
(Hoek et al.,
1998)

21. Conceptos de Soporte
 Asumiendo un comportamiento elástico-plástico, mientras la
presión de soporte sea menor a una presión crítica, el macizo
se deformará elásticamente. Sobre la presión crítica, se
deformará plásticamente.

22. Rol del soporte
 Evitar colapso
 No necesariamente evita
que se produzca la falla
en el macizo, pero
controla las
deformaciones a niveles
aceptables y evitar que el
material fallado se suelte.
 El que haya deformación
plástica no implica
necesariamente que el
túnel colapse, depende
del espesor de la zona
plástica vs. el radio del
túnel

23. Deformaciones sin soporte

24. Deformaciones con soporte
 Hay siempre una deformación
inicial (uso) antes de instalar el
soporte. No debe dejarse que
ésta sea muy grande.
 El soporte tiene una
deformación máxima (usm) y
una resistencia máxima (psm).
 Una vez instalado, el soporte
comienza a deformarse
elásticamente.
 El diseño debe ser tal que las
dos curvas se intersecten para
alcanzar el equilibrio.

25. Monitoreo
 El monitoreo geotécnico sirve para resguardar las
condiciones de seguridad, chequear la validez de
los modelos usados en el diseño y controlar la
implementación de medidas de reparación.
 Hay métodos mecánicos, eléctricos, ópticos.
 Idealmente el monitoreo de deformaciones debe
acompañarse con monitoreo de esfuerzos y en
caso de peligro de estallidos de roca, con
monitoreo sísmico.

26. Monitoreo de deformaciones
Algunos métodos más comunes:
- Extensómetros.
- Prismas topográficos
- Tecnología Láser.

27. Extensómetros
 Miden la deformación al interior del macizo.

29. Ejemplo de
curvas de
lecturas de
extensómetros
en el tiempo
progresivo
progresivo transgresivo

30. Mediciones dentro del túnel
 Prismas topográficos
 Escaners láser
 Medición sistemática (manual o automática)
permite ver diferencias y medir desplazamientos
relativos o absolutos. Mismos métodos que en
taludes.
Estación total
Laser scan