Determinación del revestimiento del Tunnel Liner mediante el modelamiento geotécnico aplicando el método de Elementos Finitos, en el Distrito de La Perla Callao

Abstract

A través de esta investigación se busca mostrar la realidad del diseño de túneles en zonas urbanas, donde muchas veces no se tiene en cuenta la interacción suelo – estructura, dejando de lado los asentamientos que estas pueden provocar. También se presenta un método de excavación manual, que se viene usando con mayor frecuencia en obras de gran envergadura en el Perú, como es el Tunnel Liner, lo cual ha brindado soluciones eficientes cuando se trata de realizar cruces de tuberías de diámetros considerables en vías urbanas, donde es imposible realizar excavaciones a cielo abierto. Los esfuerzos y deformaciones del suelo son factores más importantes a controlar, para garantizar una correcta relación suelo – estructura. Como población de estudio se eligió el cruce de la Av. Faucett y Av. Benavidez, en el distrito de La Perla Callao, donde se realizó exploraciones geotécnicas. En el caso de estudio se plantea la instalación de dos túneles en paralelo de diámetro de 1500mm y 2300mm. Los cuales albergarán tuberías de HDPE 710mm y HD 1400mm respectivamente. Con el software Plaxis 2D, el cual aplica el MEF; se ha determinado el espesor de revestimiento de las placas de acero que conforman el tunnel liner. También se realizó un análisis de diseño, teniendo en cuenta la norma AASHTO. Al realizar el análisis por el MEF considerando un espesor de plancha de 4mm para ambos túneles. Se obtuvo un máximo desplazamiento por aplastamiento del revestimiento de 8.43 mm, es decir el 0.56% del diámetro del túnel. Mientras que para el túnel de 2300 mm, el máximo desplazamiento por aplastamiento del revestimiento es de 10.24 mm, es decir el 0.45% del diámetro del túnel. Siendo la deformación máxima permisible para los túneles de 1500 mm y 2300 mm el 2.13% y 2.65% respectivamente. Mientras que al realizar el diseño por la norma ASSHTO, se obtuvo un espesor de 3mm para el túnel de 1500mm y 5mm para el túnel de 2300mm.