La cuenca de Melipilla presenta un marcado contraste entre la terraza fluvial del río Maipo y los cerros circundantes, donde los depósitos aluviales finos y limos saturados dominan el perfil geotécnico. Con una población que supera los 140.000 habitantes y una expansión urbana que demanda nuevas conexiones viales subterráneas, excavar un túnel aquí sin un análisis geotécnico para túneles en suelo blando es arriesgar la estabilidad del frente. La napa freática alta, típica del valle regado por el estero Puangue, condiciona cada etapa de diseño. Nuestro laboratorio aborda este análisis geotécnico para túneles en suelo blando combinando ensayos de clasificación con modelos constitutivos avanzados, porque en estos limos la resistencia no drenada puede cambiar drásticamente con la humedad. El análisis geotécnico para túneles en suelo blando que realizamos parte de una campaña de sondajes SPT para identificar la profundidad del estrato competente, un dato crítico en un valle donde el aluvión supera los 40 metros de espesor en algunos puntos.
En suelos finos de la cuenca de Melipilla, la presión de poros y la resistencia no drenada definen la viabilidad del túnel.
Factores del sitio
La campaña de campo en Melipilla inicia con el equipo de penetración estándar montado sobre orugas, perforando con entubación para estabilizar las paredes del sondeo en los estratos blandos. El principal desafío del análisis geotécnico para túneles en suelo blando es la extracción de muestras inalteradas en limos bajo nivel freático, donde usamos tubos Shelby de pared delgada que minimizan la perturbación. Si el análisis geotécnico para túneles en suelo blando subestima la convergencia del túnel, el riesgo de asentamientos superficiales excesivos afecta infraestructura existente, especialmente en el casco histórico de Melipilla. La inestabilidad del frente es otro modo de falla crítico que el análisis geotécnico para túneles en suelo blando debe cuantificar con modelos de elementos finitos, considerando la presión de soporte requerida por el escudo de la tuneladora. Ignorar la anisotropía de la permeabilidad en estos suelos aluviales puede llevar a un diseño de drenaje ineficaz y colapsos localizados.
Normas aplicables
NCh2369.Of2003 - Diseño sísmico de estructuras e instalaciones industriales, NCh1508.Of2014 - Geotecnia - Estudio de mecánica de suelos, NCh 3253 - Ensayo de compresión triaxial consolidado no drenado, NCh 1516 - Método de ensayo estándar para SPT, Eurocódigo 7 (EN 1997-1:2004) - Diseño geotécnico de túneles, ISO 17025 - Requisitos generales para la competencia de laboratorios
