Caracterización del comportamiento de microconcreto de inyección de túneles

Abstract

El microconcreto de inyección utilizado durante el proceso de excavación en túneles, no es más que la colocación de una mezcla como relleno entre los espacios vacíos existentes en la dovela y el terreno. Esta mezcla se ve sometida a ciclos de carga y descarga que actúan en tiempos muy cortos pero que durante el proceso de construcción del túnel se presentan continuamente, generándose así un proceso de fatiga, por lo cual se hace necesario la aplicación de una mezcla de microconcreto capaz de resistir procesos de fatiga durante el proceso de construcción del túnel con el fin de que la estabilidad del terreno no se vea afectada. Un túnel representa una obra de ingeniería estructural de gran importancia, por lo cual se hace necesario prestar atención a todas las acciones que afectan al mismo durante toda la vida útil. La evaluación del comportamiento del microconcreto en las condiciones reales de trabajo en inyecciones de túneles de líneas de transporte subterráneo es una medida que permite predecir el deteriorofrente a la presencia de cargas cortantes, de fatiga y de tracción y a su vez poder obtener una comprensión de su trabajo y la integración del modelamiento con matriz de rocas. Los ensayos que se realizaron en el presente trabajo arrojan una serie de datos que expresan el comportamiento de la muestra sometida a acciones cíclicas de carga, esfuerzos a tracción, esfuerzos cortantes y métodos de ultrasonido comparativos, datos que comúnmente se utilizan con el fin de obtener un registro del deterioro y la evolución de la degradación y rotura del concreto. Mediante los ensayos realizados se obtuvieron parámetros que son requeridos durante el diseño de túneles como son la resistencia al corte, la cohesión del material y el ángulo de fricción del mismo. Dentro de los resultados obtenidos la resistencia a corte del microconcreto en estado confinado varía dependiendo del plano de falla que se evalúe (distintos ángulos de colocación de las muestras), para el diseño propuesto es equivalente a una roca meteorizada, estando en el orden del 28 % de la resistencia en compresión. El ensayo de pulso ultrasónico en probetas de microconcreto sometida a estados de carga cíclico arrojaron una tendencia general a disminuir tanto en onda P como en onda S, pero en variaciones menores del 5%, lo cual no permitiría servir como medida de control de daño. El diseño de microconcreto planteado en este Trabajo Especial de Grado presento un mejor comportamiento a fatiga, ya que desde el tercer día tiene mayor competencia que la lechada de referencia y con el tiempo se mantiene estable para niveles de esfuerzos cíclicos cercanos a la falla.