En la cuenca de Melipilla, con sus característicos suelos aluviales depositados por el río Maipo, abrir un túnel no es solo excavar: es anticipar el comportamiento de limos y arcillas que pueden fluir lentamente hacia la frente de avance. Cada proyecto subterráneo en esta zona, cuyo nivel freático suele encontrarse a escasa profundidad durante el invierno, exige un análisis geotécnico para túneles en suelo blando que vaya mucho más allá de una simple clasificación visual. El equipo técnico aplica metodologías que integran ensayos de laboratorio con modelación numérica, enfocándose en cómo la pérdida de confinamiento puede desencadenar asentamientos superficiales que afecten la infraestructura existente en la trama urbana de la comuna. Complementamos esta etapa inicial con un ensayo CPT para obtener un perfil continuo de la resistencia a la penetración en los estratos blandos, dato indispensable para calibrar los modelos de elementos finitos.
En suelos finos de Melipilla, la presión de poros durante la excavación puede reducir la resistencia al corte en más de un 40 por ciento en cuestión de horas.
Descripción del proceso
Un caso reciente en las afueras del radio urbano de Melipilla involucró un túnel vial de baja cobertura en un estrato dominado por cenizas volcánicas retransportadas. La campaña comenzó identificando la consistencia del material mediante CPTu, lo que permitió detectar lentes de material más compresible a solo 4 metros de profundidad. El análisis geotécnico para túneles en suelo blando se centró en la estabilidad del frente, calculando la presión de soporte necesaria para evitar el colapso tipo chimenea, un fenómeno común en estos materiales cuando la cohesión no drenada es inferior a 30 kPa. Se evaluaron tres secciones transversales distintas, modelando la redistribución de tensiones alrededor del anillo de revestimiento. Un dato relevante fue la deformación volumétrica esperada durante la consolidación primaria, estimada en más de 15 mm en el eje de la calzada, lo que obligó a rediseñar la contrabóveda para rigidizar la estructura en la fase de servicio a largo plazo.
Preguntas frecuentes
¿Cuál es la principal dificultad al excavar un túnel en los suelos de Melipilla?
La presencia de un nivel freático somero y la alternancia de limos con lentes de arena fina generan condiciones de baja resistencia al corte. El principal reto técnico es controlar las presiones de poros durante la excavación para evitar el flujo plástico del material hacia el frente del túnel.
¿Qué normativa chilena regula el diseño sísmico de estos túneles?
El diseño sísmico se rige por la NCh2369.Of2003, que establece las solicitaciones mínimas para estructuras industriales subterráneas. Adicionalmente, se aplican los lineamientos de la NCh1508 para la clasificación sísmica del perfil de suelo.
¿Qué rango de inversión se maneja para un estudio geotécnico de túnel en suelo blando?
El costo de un análisis geotécnico para túneles en suelo blando en la provincia de Melipilla suele oscilar entre $2.271.000 y $7.571.000, dependiendo de la longitud del trazado, el número de sondeos CPTu requeridos y la complejidad de la modelación numérica tridimensional.
¿Cómo se mide el asentamiento superficial durante la construcción?
Se instalan pines de nivelación en superficie y extensómetros de varillas en el subsuelo. Estos instrumentos permiten monitorear en tiempo real la subsidencia vertical y detectar cualquier anomalía en la curva de asentamiento antes de que afecte a las estructuras vecinas en Melipilla.
