Análisis de las deformaciones de las lutitas negras de la formación Penderisco en el portal salida Cañasgordas del túnel Guillermo Gaviria Echeverri, entre el PK 36+080 y PK 35+518 municipios de Giraldo y Cañasgordas, Antioquia

Sanín Zuluaga, Mateo

Análisis de las deformaciones de las lutitas negras de la formación Penderisco en el portal salida Cañasgordas del túnel Guillermo Gaviria Echeverri, entre el PK 36+080 y PK 35+518 municipios de Giraldo y Cañasgordas, Antioquia

dc.contributor.advisor	Noguera-Montoya, Silvana	spa
dc.contributor.author	Sanín Zuluaga, Mateo
dc.coverage.spatial	Medellín de: Lat: 06 15 00 N degrees minutes Lat: 6.2500 decimal degrees Long: 075 36 00 W degrees minutes Long: -75.6000 decimal degrees	eng
dc.creator.degree	Magíster en Ingeniería	spa
dc.creator.email	msaninz@eafit.edu.co	spa
dc.creator.grantor	Gobernación de Antioquia, Aim Ingenieros civiles SAS, Integral S.A	spa
dc.date.accessioned	2023-03-17T16:47:17Z
dc.date.available	2023-03-17T16:47:17Z
dc.date.issued	2022
dc.description	Como parte de los proyectos viales 4G del gobierno nacional, el túnel Guillermo Gaviria Echeverri (GGE), localizado en la Cordillera Occidental colombiana, tendrá una longitud de 9,73 km y conectará los municipios de Giraldo y Cañasgordas del departamento de Antioquia. El túnel cuenta con una sección en herradura con hastiales semi curvos y un área de sección de aproximadamente 120 m2, ancho de 11,5 m y 12,5 m de alto. Cuenta también con una galería de emergencia paralela al tubo principal con una longitud similar. Las rocas excavadas son dos unidades del grupo Cañasgordas, propiamente la formación Barroso desde portal entrada (Giraldo) y la formación Penderisco desde el portal salida (Cañasgordas). La formación Barroso corresponde a una secuencia de basaltos verdes, diabasas y otras rocas volcánicas. Mientras que la formación Penderisco es una secuencia sedimentaria dominada por intercalaciones rítmicas de poco espesor, de lodolitas grises y negras, novaculitas, liditas, y chert. Durante las excavaciones desde el portal salida, se ha venido presentando un exceso de deformaciones que genera problemas de inestabilidades en tramos particulares, donde las rocas son de origen sedimentario principalmente. Este trabajo busca evaluar las causas y consecuencias de las deformaciones presentadas en el tramo de estudio, PK36+080 – PK35+518, a partir del análisis de la geología local y estructural, datos del monitoreo geotécnico por medio de convergencias medidas en terreno, datos de caudales del túnel, ensayos de laboratorio incluida la evaluación de la fábrica de la roca por medio de microscopio petrográfico y de la modelación computacional de elementos finitos a partir de la metodología de confinamiento convergencia, teniendo en cuenta las nuevas características recolectadas para la roca. Para la evaluación de la cinemática de las discontinuidades se usa el software DIPS separándolas de acuerdo con su origen, para el análisis cinemático de cuñas se usa el software UNWEDGE de acuerdo con la información obtenida en el análisis cinemático en los diagramas de rosetas de forma general para el tramo, para la evaluación de confinamiento convergencia se usa Excel y RocSuport, para la caracterización se emplea Excel, y para el análisis de esfuerzo deformación se usa RS2. Las convergencias medidas por medio de cinta extensométrica de precisión desde el momento de la excavación del túnel hasta marzo 2022, de acuerdo con los análisis recolectados en los levantamientos geomecánicos. En el tramo de estudio se han presentado averías en el sostenimiento a manera de grietas en el concreto, arcos deflactados, además de sendas sobre excavaciones principalmente en la clave y los hombros. Esta situación se ha venido replicando inclusive después de la instalación final del sostenimiento, haciendo que el soporte aplicado sea en algunos casos más robustos a lo estipulado por las clasificaciones geomecánicas realizadas en el proceso constructivo por los profesionales de obra. El exceso de las convergencias evidenciado se contrasta con el análisis petrográfico y de infiltraciones para el tramo. Asimismo, se analizan los sostenimientos estructurales de acuerdo con los patrones de fracturamiento y la incidencia tectónica en las deformaciones estimadas por medio de modelos computacionales de elementos finitos. Por otra parte, se realizaron diecisiete (17) ensayos de resistencia por compresión simple en 5 etapas, de fresca a sumergida por 2, 5, 10, 20 y 40 días, 7 en liditas y 10 en lodolitas; además de dos secciones delgadas en lodolitas. Estas condiciones alteran la contextura interna de la roca a nivel microscópico, empobreciendo su resistencia cuando entra en contacto con el agua, debido a la destrucción de la estructura cristalina de los minerales del grupo de las arcillas, principalmente los minerales que cuentan con una estructura planar como la moscovita y la clorita. Este comportamiento empobrece la calidad general del macizo rocoso. Para la solución de estos impases y en aras de garantizar la estabilidad de la sección y operatividad, se ha implementado una secuencia de preinyecciones y post inyecciones con microcemento, en conjunto con un sostenimiento tipo V a tipo V*, el cual contempla un invert curvo, enfilajes de micropilotes, arcos tipo HEB, y pernos anclados con lechada o resina. Esta alternativa mejora las prestaciones del macizo en forma de anillo en profundidad, y a su vez sirve de pre-sostenimiento para mitigar las deformaciones por el desconfinamiento de material. Luego de la solución efectuada, la revisión con las nuevas particularidades observadas con el soporte que ha garantizado la estabilidad, el monitoreo geotécnico y los resultados del modelo evidencian un contraste en los desplazamientos, donde el radio plástico de la sección y la velocidad de las deformaciones es menor en comparación con el momento antes de la solución. Es de resaltar que la concentración de los desplazamientos se ubica uniformemente en la sección luego de los tratamientos especiales, comúnmente usados en los procesos constructivos de túneles.	spa
dc.format	application/pdf	eng
dc.identifier.ddc	552.5 S227
dc.identifier.uri	http://hdl.handle.net/10784/32245
dc.language.iso	spa	spa
dc.publisher	Universidad EAFIT	spa
dc.publisher.department	Escuela de Ciencias Aplicadas e Ingeniería	spa
dc.publisher.place	Medellín	spa
dc.publisher.program	Maestría en Ingeniería	spa
dc.rights	Todos los derechos reservados	spa
dc.rights.accessrights	info:eu-repo/semantics/openAccess	spa
dc.rights.local	Acceso abierto	spa
dc.subject	Túnel Guillermo Gaviria Echeverri (GGE)	spa
dc.subject	Esfuerzo	spa
dc.subject	Deformación	spa
dc.subject	Lodolitas	spa
dc.subject	Confinamiento convergencias	spa
dc.subject	Estabilidad	spa
dc.subject	Tipos de sostenimiento	spa
dc.subject.keyword	Stress	spa
dc.subject.keyword	Deformation	spa
dc.subject.keyword	Mudstones	spa
dc.subject.keyword	Convergence confinement	spa
dc.subject.keyword	Stability	spa
dc.subject.keyword	Types of support	spa
dc.subject.lemb	SEDIMENTOS (GEOLOGÍA)	spa
dc.subject.lemb	ROCAS SEDIMENTARIAS	spa
dc.subject.lemb	GEOQUÍMICA	spa
dc.subject.lemb	ESTABILIDAD DE ESTRUCTURAS	spa
dc.title	Análisis de las deformaciones de las lutitas negras de la formación Penderisco en el portal salida Cañasgordas del túnel Guillermo Gaviria Echeverri, entre el PK 36+080 y PK 35+518 municipios de Giraldo y Cañasgordas, Antioquia	spa
dc.type	masterThesis	eng
dc.type	info:eu-repo/semantics/masterThesis	eng
dc.type.hasVersion	acceptedVersion	eng
dc.type.local	Tesis de Maestría	spa
dc.type.spa	Informe	spa