Análisis sísmico de túneles a baja profundidad en los suelos de Santiago

Abstract

El presente trabajo de titulación tuvo por objetivo investigar potenciales ventajas del uso del análisis dinámico para el diseño de túneles interestación del Metro de Santiago respecto al tradicional método del análisis cinemático o de distorsión angular. Para realizar lo anterior, se utilizaron modelos computacionales bidimensionales en base al software computacional de elementos finitos PLAXIS, V8. El método tradicionalmente utilizado es el análisis cinemático, que impone una desangulación a la sección transversal del túnel; el segundo método considera la incorporación de un registro de aceleraciones a la base del modelo utilizando un módulo del programa especialmente diseñado para lo anterior. Los análisis fueron realizados modelando las características geotécnicas de 2 tipos de suelo presentes en Santiago: la típica grava o ripio de Santiago, característica de la zona centro, y los suelos finos presentes en la zona norte de la ciudad. El sismo considerado corresponde a los registros del 27 de febrero de 2010. Para ambos métodos se obtuvieron los esfuerzos en el revestimiento del túnel (esfuerzo axial, de momento y de corte), los cuales fueron estudiados en cada etapa del método constructivo, ya que el software permite un análisis secuencial para visualizar los resultados en las diferentes etapas de la obra. Las conclusiones indican que en los modelos analizados, los esfuerzos internos obtenidos a partir de análisis dinámicos son mayores a los del método Cinemático, lo cual está directamente relacionado con que las desangulaciones obtenidas en los análisis dinámicos son mayores a las de los análisis cinemáticos, las que son establecidas por el Manual de Carreteras.