Estudio de deformaciones de túneles metropolitanos en zona de cruce por construcción de túnel inferior: Estudio basado en la experiencia de la ingeniería y construcción de la línea 3 del metro de Santiago

Abstract

Durante el año 2013 comienzó la construcción de la nueva Línea 3 del Metro de Santiago, inaugurada a principios del año 2019. Debido a la baja profundidad de los túneles existentes en la red, la construcción del nuevo túnel debió realizarse bajo los túneles existentes, lo cual hace imperioso el cuidado al excavar en zonas de cruce para no afectar la serviciabilidad de la línea superior. Metro de Santiago llevó a cabo una instrumentación consistente en puntos en la superficie del suelo y sobre la losa los túneles existentes, monitoreando y analizando las subsidencias ocurridas por el avance de la excavación. Estas subsidencias fueron estimadas por el Consorcio ARA Worley Parsons - ARCADIS (encargado del diseño de ingeniería básica y de detalle) en la etapa de diseño del túnel, definiendo límites de serviciabilidad y colapso. Como resultado de ello, se obtuvo que en general las estimaciones del proyecto fueron superiores a las medidas en terreno. El objetivo principal de este trabajo es estudiar la influencia de los suelos y las profundidades y dimensiones de los túneles de la línea 3 en la producción de asentamientos en las líneas existentes, producto de la construcción del nuevo túnel inferior. Para esto, se realiza una revisión bibliográ- fica de la literatura existente, en especial sobre las teorías de deformaciones y leyes de asiento de los suelos por la construcción de túneles subterráneos. Además, se extrae toda la información de dimensiones de los túneles y profundidades de ellos a partir de los planos de diseño, junto con las propiedades de los suelos implicados. Por otro lado, se trabaja con los registros de asentamientos en profundidad (sobre losa de línea existente) y en superficie para definir los perfiles de asentamiento. Analizadas las subsidencias, se buscan las correlaciones entre las propiedades de los túneles y los suelos que inciden en la ocurrencia de asentamientos. Finalmente, se analiza la aplicabilidad del Nuevo Modelo de Madrid sobre los suelos de Santiago y la construcción de la nueva línea 3, evaluando principalmente si los volúmenes de asiento obedecen a la ley propuesta por este modelo. A partir de los resultados obtenidos se desprende que el Nuevo Modelo de Madrid funciona de buena manera sobre los suelos de Santiago. Además, se propone una relación entre propiedades de los túneles y anchos de asentamiento, con la cual es posible estimar asentamientos máximos. Esta debe seguir calibrándose con información de las próximas líneas a construir para analizar su aplicabilidad.