Recomendaciones basadas en el efecto descarga sobre los parámetros de deterioro de las rocas circundantes para la excavación de túneles profundos

Resumen

El cómo asegurar la seguridad de la construcción es uno de 
los problemas clave para la excavación de túneles profundos. 
Ya que la excavación de un túnel es en esencia un proceso de 
descarga, se puso en práctica un nuevo método para evaluar 
con precisión para evaluar el daño sobre las rocas circundantes
y estudiar el mecanismo de deformación y fallo del tunel, 
considerando el efecto descarga. Se consideró como aplicación 
un tunel típico en Shimen Mine (China) para el que se generó 
un modelo informático de tres dimensiones utilizando la 
técnica FLAC3D. Entonces se determinaron las diferentes zonas 
de descarga de la roca circundante de acuerdo con el principio 
de descarga de la excavación del túnel. Los resultados muestran
que los parámetros mecánicos para las diferentes zonas de 
descarga, como la cohesión, el ángulo de fricción interna, 
el módulo de elasticidad y la relación de Poisson, presentan 
características de degradación no lineales. Y se puede encontrar 
que el rango de incremento del índice de respuesta mecánica, 
como el desplazamiento, la tensión y la fuerza, aumentan de 
0,73 a 2,10 veces, comparando el análisis convencional con el 
cálculo por descarga. El efecto descarga tiene gran influencia 
en el concepto de tensión, de desplazamiento y de fuerzas 
a soportar durante la excavación del túnel. Por eso es más 
práctico considerar el efecto descarga durante la excavación 
de un túnel profundo. Las conclusiones obtenidas en el estudio 
son de un valor teórico importante para orientar prácticas de 
ingeniería similares.