{"id":7454,"date":"2024-12-03T08:32:28","date_gmt":"2024-12-03T07:32:28","guid":{"rendered":"https:\/\/blog.structuralia.com\/calculo-de-estabilidad-de-frente-en-tuneles"},"modified":"2026-03-27T13:49:49","modified_gmt":"2026-03-27T12:49:49","slug":"calculo-de-estabilidad-de-frente-en-tuneles","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/blog.structuralia.com\/en\/calculo-de-estabilidad-de-frente-en-tuneles\/","title":{"rendered":"C\u00e1lculo de estabilidad de frente en t\u00faneles"},"content":{"rendered":"
A la hora de iniciar la construcci\u00f3n de un t\u00fanel (u otro tipo de excavaci\u00f3n subterr\u00e1nea) es de vital importancia determinar la estabilidad del mismo, ya que el frente de la infraestructura podr\u00eda colapsar durante la construcci\u00f3n si la presi\u00f3n aplicada no es la adecuada, con consecuencias fatales.<\/p>\n\n\n\n\n\n
El conocimiento de la estabilidad de frente est\u00e1 adquiriendo mayor importancia debido a que cada d\u00eda los t\u00faneles se ejecutan en terrenos m\u00e1s complejos, aumentando los riesgos de derrumbe. Este fen\u00f3meno de inestabilidad del frente de excavaci\u00f3n se da sobretodo en t\u00faneles ejecutados por m\u00e9todos tradicionales en rocas blandas (sin utilizar tuneladora u otros mecanismos para confinar el frente).<\/p>\n\n\n\n
Es importante valorar el colapso del frente porque puede tener consecuencias muy graves durante la construcci\u00f3n: puede producir una rotura compleja en tres dimensiones, form\u00e1ndose una chimenea que provoque grandes problemas en superficie y que llegue a costar la vida de los trabajadores.<\/p>\n\n\n\n
De todos los colapsos existentes el HSE (Health and Safety Executive) asign\u00f3 que las causas se encuentran dentro de estos tres grupos:<\/p>\n\n\n\n
\n
Colapsos debidos a problemas en la estabilidad del frente o cercan\u00edas.<\/li>\n\n\n\n
Colapsos debidos al sostenimiento provisional.<\/li>\n\n\n\n
Colapsos debidos a otras causas.<\/li>\n<\/ol>\n\n\n\n
La mayor parte de estos colapsos (el 50 %) corresponden al primer punto, por lo que es muy importante asegurar la estabilidad del frente<\/strong>.<\/p>\n\n\n\n
Una vez dispongamos de los par\u00e1metros geot\u00e9cnicos del terreno y de la geometr\u00eda del t\u00fanel que queremos excavar, una aproximaci\u00f3n aceptable a la hora de analizar la estabilidad de un frente es la resultante de emplear la ecuaci\u00f3n cl\u00e1sica propuesta por Broms y Bennermark<\/strong>, modificada por Davies et al y Atkinson y Mair, a\u00f1os despu\u00e9s:<\/p>\n\n\n\n<\/figure>\n\n\n\n
Donde:<\/p>\n\n\n\n
N = n\u00famero de estabilidades. \u03c3s<\/sub> = presi\u00f3n de sobrecarga en superficie (kPa). \u03c3T<\/sub> = presi\u00f3n interior del t\u00fanel (kPa). \u03b3 = densidad aparente del terreno (KN\/m3). C = Cobertura hasta clave del t\u00fanel (m). D = di\u00e1metro del t\u00fanel (m). cu<\/sub> = resistencia al corte sin drenaje (kPa).<\/p>\n\n\n\n<\/figure>\n\n\n\n
Si el valor obtenido en la ecuaci\u00f3n es inferior a 6,0<\/strong>, el frente se puede considerar estable<\/strong>. Si el valor de la ecuaci\u00f3n es superior a este n\u00famero, pueden presentarse problemas de inestabilidad.<\/p>\n\n\n\n
Como dec\u00edamos, esta ecuaci\u00f3n representa de forma simplificada la realidad, ya que no contempla que el fen\u00f3meno real se produce en tres dimensiones, pero nos permite obtener un valor orientativo de la estabilidad de frente de un t\u00fanel bastante aproximado.<\/p>\n\n\n\n
Adicionalmente, existen otros m\u00e9todos num\u00e9ricos en tres dimensiones que permite calcular la estabilidad de frente con resultados mucho m\u00e1s precisos mediante programas de software avanzado.<\/p>\n\n\n\n
<\/p>\n\n\n\n\n\n
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