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Análisis del comportamiento de túneles en roca blanda específicamente en lutita utilizando software de elementos finitos

Resumen

En este proyecto de grado se estudia y se analiza el comportamiento en términos de esfuerzos y deformaciones ante la construcción de un túnel de uso vial en un macizo rocoso compuesto litológicamente por lutita, un material que presenta condiciones críticas en cuanto a geología y resistencia. En el desarrollo de la investigación se realiza un análisis detallado de las características representativas mediante el uso de material bibliográfico y de la realización de modelos en software. La información geológica fue recolectada en la zona de estudio con el fin de representar las condiciones reales en las que se encuentra la roca; dicha información fue procesada por medio del software Dips v6.0. Las propiedades mecánicas se extrajeron de los resultados de ensayos de laboratorio y de observaciones hechas en campo que fueron procesadas en el software RocData v5.0. Posteriormente haciendo uso del programa de elementos finitos Phase v8.0, se realizó el modelo de la sección transversal tipo del túnel y del macizo rocoso con las propiedades geológicas y mecánicas previamente determinadas. Finalmente se analizó el comportamiento de la masa de roca en las diferentes etapas de excavación y se realizó una comparación de la respuesta ante diferentes tipos de recubrimiento con el fin de extraer la información necesaria para realizar conclusiones acertadas en términos de estabilización. Como se ve expuesto en el siguiente artículo, se concluyó que el recubrimiento que logra las mejores condiciones para este tipo de roca, es un sistema combinado de bulones, concreto reforzado y arcos