Drenaje Tuneles Implicaciones Constructivas INOCSA

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 -1- EL DRENAJE DE LOS TÚNELES. IMPLICACIONES CONSTRUCTIVAS Y MEDIOAMBIENTALES Emilio Bayón Caja Ingeniero de Caminos, Canales y Puertos Director Técnico de INOCSA 1.- INTRODUCCIÓN El drenaje de los túneles es un concepto complejo por la cantidad de factores que pueden verse implicados en el mismo y los distintos puntos de vista desde los que puede ser contemplado. En sentido estricto podría comprender sólo las medidas que tienen por objeto canalizar y conducir las aguas que pueden afectar al túnel. Pero en cuanto se analiza, siquiera sea someramente el tema, se advierte que las implicaciones de tipo constructivo y medioambiental son numerosas e importantes y no pueden ser ignoradas. Por una parte, hay que tener en cuenta el período de la vida útil del túnel que se considere, es decir, el proyecto, la construcción o la explotación, ya que en cada uno de ellos las circunstancias en cuanto a la acción del agua son distintas, pero es necesario prever en cada etapa lo que puede suceder en las siguientes. Por otra parte, la construcción del túnel puede afectar a un cierto espacio desde el punto de vista hidráulico, ya sea en la superficie o entre esta y el túnel, y ello puede dar lugar a una serie de alteraciones en el entorno o producir problemas en el propio túnel, que hay que tener en cuenta. Aparte de la doble dimensión espacial-temporal indicada anteriormente, hay otras variables que pueden influir también en el drenaje del túnel, como son la funcionalidad o uso al que vaya destinado el túnel y el método constructivo utilizado. Se confirma así la multiplicidad de factores involucrados en el tema, y en los apartados siguientes se pretende dar una visión sintética de los problemas que se plantean al respecto y del tratamiento que actualmente se suele dar a los mismos.

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EL DRENAJE DE LOS TNELES. IMPLICACIONES CONSTRUCTIVAS Y MEDIOAMBIENTALESEmilio Bayn Caja Ingeniero de Caminos, Canales y Puertos Director Tcnico de INOCSA

1.- INTRODUCCIN El drenaje de los tneles es un concepto complejo por la cantidad de factores que pueden verse implicados en el mismo y los distintos puntos de vista desde los que puede ser contemplado. En sentido estricto podra comprender slo las medidas que tienen por objeto canalizar y conducir las aguas que pueden afectar al tnel. Pero en cuanto se analiza, siquiera sea someramente el tema, se advierte que las implicaciones de tipo constructivo y medioambiental son numerosas e importantes y no pueden ser ignoradas. Por una parte, hay que tener en cuenta el perodo de la vida til del tnel que se considere, es decir, el proyecto, la construccin o la explotacin, ya que en cada uno de ellos las circunstancias en cuanto a la accin del agua son distintas, pero es necesario prever en cada etapa lo que puede suceder en las siguientes. Por otra parte, la construccin del tnel puede afectar a un cierto espacio desde el punto de vista hidrulico, ya sea en la superficie o entre esta y el tnel, y ello puede dar lugar a una serie de alteraciones en el entorno o producir problemas en el propio tnel, que hay que tener en cuenta. Aparte de la doble dimensin espacial-temporal indicada anteriormente, hay otras variables que pueden influir tambin en el drenaje del tnel, como son la funcionalidad o uso al que vaya destinado el tnel y el mtodo constructivo utilizado. Se confirma as la multiplicidad de factores involucrados en el tema, y en los apartados siguientes se pretende dar una visin sinttica de los problemas que se plantean al respecto y del tratamiento que actualmente se suele dar a los mismos.

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2.- VISIN GLOBAL DEL DRENAJE DE TNELES Una vez esbozados en el apartado anterior, los posibles aspectos que pueden estar relacionados con el drenaje de un tnel, con objeto de concretarlos, se presenta en la Tabla 1 una ordenacin de los mismos en ese doble aspecto temporal-espacial. La serie de factores relacionados con el drenaje recogidos en la Tabla 1 no pretende ser exhaustiva, pues, dependiendo de la funcionalidad del tnel o de las caractersticas del terreno en el que se construye, puede haber otros mltiples aspectos, pero al menos en los tneles viarios suelen ser los ms frecuentemente encontrados.ESPACIO ETAPA SUPERFICIE - Estudio de asientos (relacionados con el drenaje por abatimiento del nivel fretico) - Posible afeccin a edificaciones, conducciones, instalaciones o infraestructuras - Posible afeccin a masas de agua (corrientes fluviales, espacios recreativos, etc) - Seguimiento y control de corrientes de agua superficiales - Posibles medidas correctoras contempladas o no en el Proyecto (inyecciones, jetgrouting, etc) - Seguimiento del control de asientos, edificaciones o servicios (relacionado con el abatimiento del nivel fretico) - Seguimiento, en su caso, de los movimientos permanentes del terreno - Eventualmente obras de refuerzo o reparacin ESPACIO ENTRE TNEL Y LA ESPACIO INTERIOR AL TNEL SUPERFICIE - Estudio de los dispositivos de - Estudio hidrogeolgico impermeabilizacin y drenaje de - Posible afeccin a los acuferos las aguas del terreno o de - Posible contaminacin del terreno vertidos accidentales de otras o de los acuferos sustancias

PROYECTO

CONSTRUCCIN

- Medidas para minimizar la - Confirmacin de las previsiones afeccin a los trabajos durante la del Proyecto (control de caudales obra infiltrados, seguimiento de la - Adopcin de elementos de auscultacin) drenaje, previstos o no en el - En su caso, posibilidad de nuevas Proyecto medidas de drenaje y reestudio de afeccin a los acuferos

EXPLOTACIN

- Mantenimiento de todos los - Control y mantenimiento de las dispositivos de drenaje medidas de drenaje e - Mantenimiento de los impermeabilizacin dispositivos de almacenamiento y - Eventuales obras de reparacin de tratamiento de los vertidos las mismas accidentales

Tabla 1. Relacin espacio-temporal del agua con el tnel En los siguientes apartados se desarrolla el estudio del drenaje de los tneles, de acuerdo con las etapas de su ejecucin en el tiempo, es decir, Proyecto, Construccin y Explotacin, haciendo hincapi en los aspectos que suelen ser predominantes en cada una de ellas, si bien todas las etapas estn condicionadas por las precedentes.

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3.- ESTUDIO DEL DRENAJE DEL TNEL DURANTE EL PROYECTO De manera breve se podra afirmar que el estudio del drenaje del tnel en el Proyecto se basa en el estudio hidrogeolgico del mismo. Hay dos factores que es necesario tener en cuenta en el estudio del drenaje del tnel: 1) La estrecha conexin entre los aspectos geolgicos, geotcnicos e hidrogeolgicos. 2) La compleja relacin en el aspecto hidrulico del tnel con el terreno en el que se excava. En cuanto a la primera cuestin, est claro que los accidentes geolgicos estn estrechamente relacionados con la posible afluencia de agua hacia el tnel. Tambin es evidente que uno de los objetivos ms importantes de la investigacin geotcnica se dirige al estudio de la permeabilidad de las formaciones afectadas por el tnel, aparte de los propios accidentes geolgicos. Es, por tanto, evidente la relacin entre los lados del tringulo geologa-geotecnia-hidrogeologa y, por tanto, es necesario realizar el estudio conjunto de los mismos, de manera equilibrada. En cuanto a la segunda cuestin, hay que tener en cuenta que el tnel acta como dren que puede captar las aguas de los terrenos que atraviesa y, asimismo, puede conectar unos acuferos con otros o aportar, debido a los vertidos que se produzcan dentro del tnel, agua u otros lquidos al terreno. Esto puede dar lugar a problemas, tanto durante la construccin como en la explotacin, y no slo dentro del tnel sino en el entorno. De ah que sea necesario un estudio riguroso de toda esta problemtica al proyectar el tnel. Se estudian a continuacin con ms detalle ambas cuestiones.

4.- ESTUDIOS GEOLGICO, GEOTCNICO E HIDROGEOLGICO DEL TNEL Es conveniente la planificacin conjunta de estos estudios por la estrecha relacin entre ellos. As, desde el comienzo del estudio geolgico se debe prestar atencin a los aspectos hidrogeolgicos que van a condicionar los caudales interceptados por el tnel. La cartografa geolgica debe de recoger con detalle la presencia de pliegues, fallas, diques y contactos entre formaciones de diferente permeabilidad, etc, y analizar las consecuencias de los mismos, no slo desde el punto de vista geomecnico, sino tambin hidrulico. As, en el estudio geolgico, hay que prestar una atencin especial a aspectos como los siguientes:-3-

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La litologa, estratigrafa y accidentes geolgicos (sobre todo pliegues y fallas) de las formaciones rocosas afectadas por el tnel, dado que son factores que influyen de manera decisiva sobre los caudales captados por el mismo. La fracturacin, dado que en las rocas gneas y metamrficas con poco grado de alteracin la mayor parte de los caudales llegan a travs de dichas fracturas y la permeabilidad medida en la direccin del buzamiento es tambin muy superior a la media del macizo. En cuanto a las rocas sedimentarias carbonatadas, la permeabilidad primaria, es decir, la que se produce a travs de la roca matriz, es casi siempre despreciable frente a la secundaria, debida a los fenmenos de fracturacin y disolucin. En todas las formaciones, los pliegues y fallas son zonas de debilidad que pueden aportar caudales localizados. En los primeros, los sinclinales suelen ser problemticos al atreverse posibles puntos bajos de estratos apoyados en otros ms impermeables y, en cuanto a las fallas, son los accidentes potencialmente ms peligrosos. Por una parte, actan como barreras hidrulicas al poner en contacto estratos permeables con otros impermeables, pudiendo dar lugar a fuertes diferencias piezomtricas localizadas y, por otra parte, el plano de falla puede actuar como conductor si se trata de una brecha o como interceptor si se trata de una milonita. El estudio simultneo de las caractersticas litolgicas y estructurales de las formaciones y el del emplazamiento y caudal de los manantiales existentes puede dar datos hidrogeolgicos interesantes. Por ejemplo, si en las laderas de una montaa o de un valle aparecen varios manantiales de poco caudal, suelen indicar la presencia a poca profundidad de materiales poco permeables y la existencia de un nivel fretico somero. Por el contrario, si aparecen manantiales de mayor volumen en el fondo del valle, normalmente ser indicio de que el agua recogida por la ladera percola verticalmente a travs de rocas permeables, dando lugar a un nivel fretico ms profundo. Por tanto, segn la posicin del tnel y la permeabilidad de las formaciones que atraviesa, podr interceptar o no a los acuferos y captar aguas de los mismos. Formaciones especialmente conflictivas son las susceptibles de sufrir fenmenos de disolucin, como son los terrenos calcreos o los yesferos. En el caso de las calizas, aparte de los problemas inherentes a la carstificacin, est el de ser acuferos potenciales, especialmente en el contacto con formaciones impermeables. En el caso de los yesos, aparte de los fenmenos de disolucin, hay que tener presente su capacidad de generar aguas agresivas para los hormigones o morteros utilizados en el tnel. Formaciones potencialmente expansivas, como determinados tipos de arcillas o las anhidritas.-4-

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Tambin hay otros aspectos del estudio geolgico, como la geomorfologa, estrechamente relacionados con el estudio hidrogeolgico, dado que el relieve y las caractersticas geolgicas de las formaciones condicionan a la escorrenta y a la infiltracin y, por tanto, la posibilidad de recarga de los acuferos. De manera anloga, la investigacin geotcnica debe estar conectada con el estudio geolgico y el hidrogeolgico. Con los sondeos y la geofsica se trata de resolver las incgnitas de tipo geolgico, como las anteriormente tratadas y, adems, hay ensayos especficos en los sondeos para determinar la permeabilidad de las formaciones, como son los del tipo Lefranc y Lugeon, el primero en materiales del tipo suelo y el segundo en formaciones rocosas. En tneles es, por tanto, ms frecuente el ensayo Lugeon, consistente en la medida de los caudales admitidos en cada tramo del sondeo en funcin de la presin aplicada, de la que se deduce un valor aproximado de la permeabilidad de cada una de las formaciones afectadas por el tnel. Una vez finalizados los sondeos se deben colocar tubos ranurados para seguir posteriormente la evolucin de los niveles de agua. Eventualmente, puede ser necesaria la colocacin de tubos ranurados slo a determinadas profundidades o colocar varios tubos en los sondeos para tratar de determinar la presencia de niveles freticos colgados. Paralelamente, se debe hacer un seguimiento de las fuentes, manantiales, pozos o puntos de afluencia de agua y seguir durante toda la campaa geotcnica su evolucin, as como la de los niveles de agua en los sondeos, comprobando tambin su relacin con las precipitaciones. En funcin de la importancia y geometra del tnel (seccin, longitud) y las caractersticas geolgicas del terreno, podra ser necesaria la ejecucin de ensayos de bombeo, lo que requiere la ejecucin de pozos y sondeos cercanos para medir en ellos el abatimiento del nivel fretico. Generalmente, no suele hacerse este tipo de ensayos en obras civiles, tanto por su coste como por el plazo de ejecucin de los mismos y de los ensayos correspondientes, aunque pueden estar justificados en casos especiales (afeccin a acuferos o servicios importantes, paso bajo zonas habitadas, etc). En cuanto al estudio hidrogeolgico, su objetivo final en el caso de un tnel es evaluar los caudales que van a afluir al tnel y las presiones hidrulicas que se van a generar sobre su revestimiento. Ambos dependen de la permeabilidad del medio en el que se excava el tnel y del propio revestimiento y su clculo se puede abordar, o bien por formulaciones de tipo analtico, como las de Goodman o Heuer, o bien mediante un modelo ms sofisticado, recurriendo a modelos numricos de flujo. Por ejemplo, la frmula de Goodman permite calcular el caudal infiltrado en cada tramo del tnel en funcin del coeficiente de permeabilidad, el coeficiente de almacenamiento, la altura piezomtrica, la longitud del tramo y el avance medio de la excavacin.-5-

Respecto a los modelos numricos de flujo, a continuacin se describe brevemente el MODFLOW, modelo en diferencias finitas que permite calcular el caudal de entrada de agua al tnel, as como las presiones hidrostticas que soportarn sus paredes. El modelo se desarrolla en dos fases que se resumen seguidamente. En la primera fase, se simula el rgimen hidrulico natural del entorno del tnel previamente a su construccin. El objeto de esta primera fase es la calibracin de los parmetros hidrulicos del modelo en rgimen permanente y la estimacin de las presiones hidrostticas a lo largo de la traza del tnel. Para ello, se discretiza el perfil del terreno correspondiente a la traza del tnel en celdas y se asignan unos valores iniciales a los parmetros hidrulicos. Sobre este perfil se estima la posicin del nivel fretico en funcin de los datos disponibles (es decir, datos de los sondeos, manantiales o puntos de aguas, etc). Este nivel se supone estable en esta primera fase. El proceso de calibracin consiste en ir modificando los valores de la permeabilidad, hasta que las tasas de recarga proporcionados por el modelo estn prximos al valor de recarga estimado por los balances hdricos realizados. El rango admisible para la variacin del valor de la permeabilidad se define a partir de los resultados de los ensayos Lugeon en los sondeos realizados en la zona. En una segunda fase, y una vez calibrado el modelo en rgimen natural, se realiza el clculo del caudal de agua que entra en el tnel en rgimen permanente y en rgimen transitorio. Para ello, se considera el tnel en el modelo como un dren que no presenta resistencia al flujo de agua. El medio simulado y los niveles de agua utilizados son los mismos que en la fase anterior. La aproximacin realizada en rgimen permanente no es del todo realista, ya que no tiene en cuenta el caudal aportado por el almacenamiento del acufero. Adems, una vez que el drenaje se inicia, el nivel fretico comenzar a descender, por lo que los caudales tambin disminuirn progresivamente en el tiempo. Este descenso se producir hasta alcanzar el sistema una nueva situacin de equilibrio entre la recarga y los caudales drenados por el tnel (equilibrio en rgimen transitorio). El tiempo en el que este equilibrio se alcance depender del coeficiente de almacenamiento, adems de la permeabilidad, que ha sido calibrada en rgimen permanente. Para el clculo del caudal drenado por el tnel en rgimen transitorio, se utiliza un valor terico del coeficiente de almacenamiento en funcin de los materiales que constituyen la zona de estudio, pudindose realizar un anlisis de la sensibilidad del caudal respecto al valor del citado parmetro. Tambin se obtiene una estimacin de la variacin de la tasa de drenaje del tnel cuando ste no est construido en su totalidad.-6-

Respecto a la metodologa a seguir en el estudio hidrogeolgico, hay que sealar la necesidad de que, antes de nada, sea coherente con los objetivos pretendidos y con los medios de que se disponga. En cuanto a los objetivos, fundamentalmente son dos, afeccin a los acuferos y caudales infiltrados en el tnel. Respecto a los medios, nmero de sondeos y ensayos Lugeon o ensayos de bombeo que se vayan a realizar. Respecto a los objetivos, es necesario admitir el alto grado de incertidumbre que suele acompaar a la prediccin de los caudales infiltrados y ello por diversos motivos: Dificultad para que los sondeos o pozos verticales reproduzcan a efectos hidrulicos la orientacin horizontal del tnel. Dificultad de predecir la influencia de las juntas o fallas en el tnel a partir de su influencia en los sondeos (por ejemplo, si se trata de juntas verticales, pueden no ser interceptadas en los sondeos). Problemas para determinar la posicin real del nivel fretico (puede haber niveles freticos colgados, separados por estratos de menor permeabilidad que pueden romper la transmisin vertical de presiones o no).

Teniendo en cuenta estas limitaciones y en funcin del objetivo buscado, debe elegirse, en consecuencia, el mtodo operativo a seguir. Es decir, si lo que se trata es solamente ver de qu manera pueden verse afectadas las reservas de los acuferos afectados por el tnel, es probable que un clculo aproximado y del lado de la seguridad, mediante las expresiones analticas antes citadas, pueda ser suficiente. Pero si se quiere tener un clculo lo ms preciso posible de los caudales esperables a lo largo del tnel y se dispone de una investigacin geotcnica e hidrogeolgica bastante precisa, puede estar justificado el utilizar herramientas tales como distribuciones de tipo estadstico para la atribucin de la permeabilidad a las distintas formaciones y un modelo numrico de flujo como el anteriormente sealado. Los estudios geolgicos, geotcnicos e hidrogeolgicos son fundamentales para el proyecto del tnel pero tambin deben ser tenidos en cuenta durante la construccin y la explotacin, como se indica en los siguientes apartados. Por ltimo, el estudio de los dispositivos a disponer para la recogida y evacuacin de los vertidos accidentales se har en el proyecto pero su influencia se dejar notar sobre todo durante la explotacin.

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5.- IMPERMEABILIZACIN Y DRENAJE Se tratar ahora sobre la manera de afrontar la accin del agua sobre el tnel y de esos efectos colaterales que pueden involucrar a otros bienes o servicios de muy diverso tipo afectados por su construccin. Como en cualquier estructura en contacto con el terreno, caben en principio dos maneras de actuar frente a la accin del agua. Una consiste en tratar de oponerse al paso de la misma, es decir, reforzar todo lo posible la impermeabilizacin, mientras que en el polo opuesto est la de no impedir la entrada del agua sino ms bien controlar su entrada mediante los dispositivos de drenaje para conducirla y verterla al exterior. En principio, pueden parecer trminos o estrategias contrapuestas y, vistas desde un punto de vista estricto, as es. No obstante, y al igual que ocurre en otras estructuras en contacto con el terreno como los muros (ya sean de stanos, estribos de puente, etc) las tendencias actuales son las de poner un drenaje en el contacto con el terreno y, por otra parte, aplicar algn tipo de impermeabilizacin en la cara del trasds de la estructura. En este sentido son, por tanto, aspectos complementarios que colaboran para garantizar la durabilidad de la estructura. En el caso de los tneles la solucin es ms compleja porque est condicionada por varios factores: Afecciones a acuferos o a masas o corrientes de agua superficiales. Sistema constructivo. Funcionalidad del tnel.

En cuanto al primer factor, es claro que una mayor sensibilidad frente a la captacin de aguas, ya sea por razones ambientales o por posibles problemas constructivos, por afeccin a cimentaciones, etc, hace necesario poner un mayor nfasis en la impermeabilizacin. Lo mismo ocurre con el tercer factor, ya que, segn la funcionalidad del tnel, se pueden admitir unas mayores o menores filtraciones durante la explotacin del tnel pero, lgicamente, en una gran parte de los tneles, es precio lograr unas filtraciones reducidas durante el perodo de la vida til de la obra. Ms adelante se tratar sobre las prescripciones de la normativa reciente a este respecto. En cuanto al segundo factor, el mtodo constructivo es el que puede dar lugar a mayores diferencias en los flujos de agua que se produzcan durante la obra, tanto por el propio mtodo en s, que puede conllevar un mayor nfasis en el drenaje o la impermeabilizacin, como por el hecho de que en esta etapa, de duracin relativamente corta, puede ser admisible en muchos casos aceptar una mayor presencia de agua en la obra, siempre que la misma se controle adecuadamente.-8-

Por ejemplo, si se utilizan mtodos convencionales de excavacin, es decir, la perforacin y voladura o la excavacin por medios mecnicos mediante ataque puntual, en una primera etapa el agua fluye sin ningn impedimento o con slo el que presta la capa de sellado de hormign proyectado, en general, de poco espesor. Por tanto, durante este perodo y hasta que se disponga de la lmina impermeabilizante y del revestimiento definitivo, las medidas de drenaje pueden ser decisivas para poder construir la obra, ya que la afluencia de agua al tnel puede constituir desde un simple contratiempo para los trabajos hasta convertirse en un serio impedimento para los mismos. Profundizando algo ms en lo anteriormente expuesto, podemos pensar en dos situaciones lmite y diferenciar entre el tnel perfectamente drenado, que ofrece una mnima resistencia al paso del agua y por tanto soporta unas presiones hidrulicas pequeas, y en el polo opuesto, el tnel estanco, es decir, aquel que no permite ninguna filtracin hacia su interior y, en consecuencia, soporta unas mayores presiones hidrostticas. En la prctica, la situacin suele ser intermedia entre ambas pero puede darse un mayor nfasis al drenaje o a la impermeabilizacin y, en consecuencia, se producir una situacin ms cercana a cada uno de los estados ideales anteriormente indicados. La influencia del drenaje sobre las presiones trasmitidas al tnel se aprecia de forma grfica en la Figura 1.

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Figura 1. Presin del agua actuante sobre: a) Revestimiento permeable b) Revestimiento impermeable (SZCHY)

Aparte de la influencia sobre el caudal captado por el tnel y las presiones trasmitidas a su revestimiento, no hay que olvidar que el drenaje mayor o menor tambin puede tener influencia sobre los acuferos cercanos, aspecto que puede ser determinante en algunas ocasiones. La Figura 2 sintetiza de forma esquemtica algunos de los conceptos anteriormente indicados respecto al drenaje y la impermeabilizacin. En el caso a), con presiones hidrulicas bajas, se dispone una cubierta impermeabilizante en la bveda, de hormign proyectado o encofrado, para asegurar la funcionalidad del tnel, acompaada de un drenaje simple en la base de los hastiales. En b), tambin con presiones de agua bajas, se admite un limitado abatimiento del nivel fretico y se considera suficiente el efecto impermeabilizante producido por la inyeccin y una capa de hormign proyectado en todo el permetro del tnel, acompaada de un drenaje simple en la base de los hastiales. En c), las presiones de agua son moderadas y se permite un abatimiento limitado del nivel fretico, recurrindose a la colocacin de una primera capa de hormign proyectado, membrana impermeabilizante y una segunda capa de revestimiento de hormign encofrado o proyectado, con drenaje de tipo separativo para aguas del-10-

terreno y exteriores. En d), no se permite ninguna afeccin al nivel fretico ni entrada de agua en el tnel, lo que se consigue con una membrana impermeabilizante y un revestimiento de hormign dimensionado para soportar toda la presin hidrulica.

Figura 2. Casos tpicos de soluciones de impermeabilizacin y drenaje (referencia 6)

Con objeto de clarificar las circunstancias concurrentes en los procesos de drenaje e impermeabilizacin, se adjunta la Tabla 2, en la que se ha tratado de recoger la casustica expuesta en este apartado. Hay que sealar que en la tabla se han tenido en cuenta, en general, slo los aspectos relativos al drenaje y, por tanto, se ha obviado otro tipo de consideraciones que, en ocasiones, pueden condicionar las ventajas e inconvenientes de cada procedimiento.

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SISTEMA CONSTRUCTIVO Revestimiento definitivo de hormign encofrado Convencional Revestimiento definitivo de hormign proyectado

POSIBLES MEDIDAS ADICIONALES Geotextil y lmina o capa impermeabilizante Eventualmente galeras o dispositivos drenantes Eventualmente preinyeccin (inyeccin del terreno por delante del frente) (Sistema noruego) Compensacin de la presin del frente mediante la presin de la cmara (trabajo en modo cerrado) Preinyeccin (en pases nrdicos)

DRENAJE Recogida y evacuacin del agua, tanto durante la construccin como posteriormente con el geotextil (1) Control del agua durante la construccin a valores del orden de 2-10 litros/min cada 100 m de tnel Slo en casos excepcionales, dispositivos sistemticos de drenaje Coyunturalmente, drenajes localizados durante la construccin Misma sistemtica que en (1), si es necesario -

IMPERMEABILIZACIN Normalmente lmina impermeabilizante al trasds del revestimiento de hormign Confiada a la preinyeccin Capas o lminas impermeabilizantes entre capas del hormign proyectado en algunos casos Inyeccin entre el terreno y el trasds de las dovelas Excepcionalmente, impermeabilizacin posterior adicional Posibilidad de la misma sistemtica que en el procedimiento convencional a partir de una cierta distancia del frente -

VENTAJAS Buena combinacin del efecto drenante con la impermeabilizacin (2) Econmica Menores filtraciones durante la obra -

INCONVENIENTES Las inherentes al efecto drenante durante o despus de la obra (abatimiento del NF) (3) Menor garanta de impermeabilizacin dentro del tnel Posibilidad de afeccin medioambiental de las inyecciones Las derivadas de la dificultad de acceso al frente

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Impermeabilizacin de calidad y a corto plazo

Revestimiento con dovelas (escudos)

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Tuneladoras

Revestimiento con hormign proyectado (tuneladoras de roca dura o topos)

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Similares a (2) ms las inherentes a la mayor rapidez de colocacin de la impermeabilizacin

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Similares a (3)

Tabla 2. Relacin de la impermeabilizacin y el drenaje con los procedimientos constructivos

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Resumiendo lo referente a la impermeabilizacin y su relacin con el drenaje, se puede sealar: Las exigencias en materia de impermeabilizacin son cada vez mayores, tanto en la etapa de construccin como en la de explotacin. Durante la construccin, las exigencias desde el punto de vista medioambiental obligan cada vez ms a no afectar a los acuferos. En la etapa de explotacin, la normativa reciente, en concreto la Norma UNE 104424, especifica unas filtraciones admisibles que dependen de la funcionalidad del tnel, oscilando desde menos de 1 l/m2 en 24 horas en tneles de alcantarillado a 0 en determinadas instalaciones, como por ejemplo en las que haya una presencia continua de personas. La utilizacin de procedimientos constructivos, tales como las tuneladoras con revestimientos definitivos mediante dovelas con inyeccin del trasds o los de preinyeccin previa a la excavacin, permiten frecuentemente la no afeccin a los acuferos. Esta caracterstica los hace especialmente interesantes en entornos muy sensibles a los problemas que conlleva el abatimiento de los niveles freticos, tales como zonas urbanas y con escaso recubrimiento. Sobre posibles ventajas e inconvenientes de estos mtodos se trata ms extensamente en otros apartados y especialmente en el epgrafe siguiente. El mtodo convencional de excavacin mecnica puntual o mediante voladuras, con revestimiento definitivo de hormign encofrado y geotextil y lmina impermeabilizante entre este y el sostenimiento provisional proporciona en general un nivel de estanqueidad adecuado. nicamente hay que sealar que, en el caso de que haya acuferos prximos muy sensibles, se debe tener en cuenta el efecto drenante del tnel, ms evidente e importante durante la construccin pero que puede persistir durante la explotacin del tnel al estar este dotado de un drenaje permanente que acta conjuntamente con la propia impermeabilizacin.

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6.- EXPERIENCIAS EN LOS TNELES ESCANDINAVOS En las ltimas dcadas se han producido en algunos tneles escandinavos ciertos incidentes que en buena parte estn relacionados con el drenaje. Es el caso del tnel noruego de Romeriksporten y el sueco de Hallandsas. Para poner de relieve con un caso real la cantidad de factores que pueden verse involucrados en el drenaje de un tnel, puede ser ilustrativo hacer una alusin, aunque sea breve, al tnel de Hallandsas. Se trata de un tnel de ferrocarril situado en la costa oeste sueca, entre Gotemburgo y Malmoe, formado por dos tubos gemelos de unos 9 km de longitud, con seccin de 90 m2 en herradura. La geologa del entorno en el que se ubica el tnel es muy complicada por la estructura en horst originada durante el cretcico por el levantamiento de un macizo precmbrico de gneises y granitos sobre las rocas sedimentarias circundantes. El juego de juntas y fallas asociadas a este movimiento da lugar a importantes espesores (de cientos de metros) de zonas meteorizadas y rellenos de arcilla, mientras que en otras zonas la meteorizacin es menor pero tienen una alta permeabilidad. Esta estructura ha favorecido, asimismo, la existencia de importantes acuferos. Los primeros trabajos de excavacin del tnel se iniciaron en 1992, previndose la utilizacin de una tuneladora para roca dura. Mientras llegaba sta, se empez la construccin por mtodos convencionales en una de las zonas de roca meteorizada y suelos, con un rendimiento muy bajo, de unos pocos metros por semana debido a que las alternancias de arcillas y roca dura fracturada complicaron la impermeabilizacin del terreno con inyecciones de cemento. Cuando empez a trabajar la TBM, su rendimiento fue tambin muy bajo debido a los problemas por la entrada de agua y la excesiva presin trasmitida por los grippers a la roca floja y altamente meteorizada. Aunque la TBM fue modificada para reducir la presin de los grippers, los bajos rendimientos obtenidos en los trabajos y las excesivas filtraciones, que superaban los lmites impuestos por las autoridades en materia medioambiental para proteccin de los acuferos, dieron lugar a la rescisin del contrato en 1995, con slo 3 km de tnel parcialmente construido y a la firma de un nuevo contrato en 1996, en el que se trat de aprovechar la experiencia anterior, tanto desde el punto de vista tcnico como administrativo. Se soslayarn aqu otros aspectos para detenerse nicamente en los incidentes ms relevantes desde el punto de vista tcnico. Una de las decisiones que se adoptaron fue la realizacin de inyecciones de prueba para tratar de conseguir la impermeabilizacin requerida por la legislacin de aguas, dado que no se contemplaba, en-14-

principio, la construccin de revestimientos de hormign encofrado. Ya las experiencias con el primer contrato haban mostrado que era muy difcil obtener la impermeabilizacin necesaria con una roca tan fracturada y parcialmente meteorizada y con presiones hidrulicas de hasta 15 bares. Las inyecciones de prueba demostraron que, efectivamente, con inyecciones de cemento no se podra lograr la impermeabilizacin permitida, y de ah que, a comienzos de 1997, se iniciara una campaa de prueba con inyecciones de microslice y silicato de sodio. Se obtuvieron resultados satisfactorios con alguno de los productos, de manera que se pas a ponerlo en prctica en el tnel, logrndose avanzar a seccin completa salvo en aproximadamente un 15% de la longitud excavada en que fue necesaria la ejecucin en varias etapas, fraccionando la seccin. Los avances seguan siendo discretos, de entre 13 m/semana y 6 m/semana, segn la calidad de los terrenos. Cuando ya se haba construido una galera de acceso para atacar el tnel desde otros dos frentes intermedios, se empezaron a detectar los primeros problemas de tipo medioambiental, primero observados en el personal de la obra, con sntomas de irritacin de ojos y garganta y, posteriormente, diversos efectos sobre el ganado vacuno y los peces en lugares afectados por las inyecciones. Se comprob que el problema se deba a la presencia en las aguas de acrilamida, una sustancia de alta toxicidad que provena de las inyecciones. Se paraliz la obra y posteriormente se procedi a descontaminar la zona, perforndose taladros para bombear agua y limpiar el terreno. Esto ms el efecto de unas lluvias intensas durante el verano de 1998 permitieron, no solamente la descontaminacin, sino tambin la recuperacin de los niveles freticos. Durante los ltimos aos, a partir de 2001, se ha tomado la decisin de completar el resto del tnel utilizando, o bien los procedimientos convencionales con sostenimiento de hormign proyectado, geotextil, lmina impermeabilizante y una capa de hormign de 55 cm de espesor, capaz de resistir presiones de hasta 15 bares, o bien una TBM capaz de trabajar en terreno duro o blando y en modo abierto, drenando entre 100 y 450 l/s o, en modo cerrado, soportando las presiones de hasta 15 bares. El ejemplo anterior puede ser significativo de las dificultades de muy diverso tipo que, con relacin al drenaje o aspectos ligados al mismo y al propio proceso constructivo, pueden plantearse en determinados casos. Cabe aadir que, como consecuencia de los problemas medioambientales acaecidos en los tneles de Romeriksporten y Hallandsas, ha habido una campaa de sensibilizacin por parte de las respectivas Administraciones para extremar las precauciones en todo lo referente al impacto ambiental sobre el entorno y, en concreto, a la afeccin a los acuferos. Con respecto a las inyecciones, se estn utilizando lechadas de microcemento que han permitido obtener buenos resultados en los nuevos tneles en

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construccin, tanto en lo referente a impermeabilizacin como a estabilizacin de terrenos inestables y sin afeccin significativa al entorno, incluso en tneles con escaso recubrimiento.

7.- REFLEXIONES CON RELACIN AL MTODO CONSTRUCTIVO Despus de lo que se ha expuesto anteriormente, puede ser pertinente hacer una breve reflexin sobre los mtodos constructivos utilizados y su relacin con el drenaje y la impermeabilizacin. En la Tabla 2, expuesta anteriormente, se apreciaban las complejas relaciones que pueden darse entre los dos conceptos de impermeabilizacin y drenaje al relacionarlos con los procedimientos constructivos y que dificultan el intento de sistemizar el tema. Hay que destacar al respecto el fuerte peso que en estos aspectos, y en general en todo lo relacionado con la construccin de tneles, tiene la prctica habitual de cada pas que en buena manera condiciona las posibles alternativas constructivas. As ocurre, por ejemplo, con la prctica relativa al revestimiento con hormign encofrado, previo sostenimiento con hormign proyectado y bulones, geotextil y lmina impermeabilizante (stos cuando son necesarios por la afluencia de agua). Esta prctica se halla fuertemente implantada en muchos pases, entre ellos el nuestro, siguiendo las experiencias austriacas y alemanas de hace tres o cuatro dcadas. En cambio, en los pases nrdicos es muy habitual la ejecucin de inyecciones (que cumplen las funciones de impermeabilizacin y consolidacin), bulonaje y hormign proyectado con fibras que hacen tambin la funcin de revestimiento definitivo, tal como se ha indicado anteriormente. En la Figura 3 se muestra esquemticamente el procedimiento de inyeccin previa a la excavacin, tcnica frecuentemente utilizada en dichos pases.

Figura 3. Procedimiento de preinyeccin (referencia 9)

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De acuerdo con las referencias noruegas, el coste de este procedimiento es del orden del 60% al 80% del correspondiente al revestimiento de hormign encofrado. Ejemplos de hasta qu punto influye la tradicin y la prctica local se pueden poner muchos. As, en las obras del Metro de Buenos Aires se suele construir una galera en avance que ms que de reconocimiento sirve para drenaje del terreno que presenta un nivel fretico situado frecuentemente por encima de la clave del tnel. El terreno es muy parecido al de Madrid (de hecho se denomina tosca a una capa parecida al tosco madrileo) aunque, en general, sin la peligrosa presencia de las capas de arenas con poca cohesin y a veces presiones de agua importantes que tan problemticas son en Madrid. El equivalente a esta preexcavacin mediante la galera de drenaje lo desempean las preinyecciones en el procedimiento noruego, lo que revela como la filosofa del drenaje o de la impermeabilizacin est en la base de los respectivos procedimientos como posibles maneras de abordar el problema y ambos parecen dar buenos resultados en sus respectivos mbitos. De las consideraciones anteriores se deduce que la prctica local tiene una importancia frecuentemente decisiva en el procedimiento constructivo adoptado. A este respecto hay que hacer una observacin que, aunque evidente, es frecuentemente obviada. Es innegable que la prctica constructiva local suele incorporar un bagaje de conocimientos aportados por la experiencia en obras similares y, en ese sentido, presenta aspectos positivos pero, en ocasiones, puede tambin representar una rmora para adoptar los cambios impuestos por los nuevos avances tanto en procedimientos como en tecnologa. Por ejemplo, en el caso antes citado del Metro de Buenos Aires, es muy probable que el uso de tuneladoras pudiera tener un xito similar al obtenido en las recientes ampliaciones del Metro de Madrid por la semejanza de terrenos ya sealada. Evidentemente hay otros factores de diverso tipo, aparte del aspecto constructivo, como puede ser la planificacin de los sistemas de transporte o la disponibilidad econmica y financiera, que condicionan el ritmo de ejecucin de las nuevas lneas y, por tanto, la viabilidad econmica de la construccin con tuneladoras, pero parece claro que, desde el punto de vista de la facilidad constructiva, la afeccin al entorno, la seguridad, etc, podra ser una alternativa muy a tener en cuenta. De igual manera, la ya sealada utilizacin intensiva en muchos pases de nuestro mbito cercano del procedimiento del hormign encofrado anteriormente descrito. Es probable que en muchos casos no sea necesario un acabado de tanta calidad o que se utilice la lmina impermeabilizante en zonas con poca o ninguna aportacin de agua y es por ello que conviene estar abierto a la utilizacin de otros procedimientos como el de la tcnica noruega, si esto permite un ahorro significativo.-17-

Se trata, por tanto, a la hora de elegir el mtodo constructivo, de tener presentes todos los factores que pueden influir en los resultados y elegir un procedimiento que sea razonable de acuerdo con la complejidad y caractersticas del caso. Si se utiliza un mtodo excesivamente conservador puede incurrirse en un sobrecoste no justificado, pero si se pretende aplicar uno demasiado arriesgado o no apropiado a las caractersticas del terreno y del entorno, la realidad de la obra obligar a rectificar, frecuentemente con un sobrecoste importante y el consiguiente alargamiento del plazo de la obra. Es por tanto obligado pensar detenidamente el tema, sopesar las ventajas e inconvenientes de cada mtodo y decidir en consecuencia. Es importante a este respecto, aparte de tener una mentalidad abierta a los posibles cambios, el intercambio de experiencias entre los diversos agentes y estamentos implicados en la construccin de tneles con el fin de encontrar los mtodos constructivos ms idneos, objetivo complicado por la cantidad de factores involucrados y entre los cuales se halla el drenaje.

8.- CONSIDERACIONES PRCTICAS Aparte los aspectos ms o menos tericos relacionados con el drenaje y sus implicaciones constructivas y medioambientales, tratados en epgrafes anteriores, se hacen a continuacin una serie de consideraciones de tipo prctico relacionadas con la construccin de tneles en nuestro pas y, en particular, con lo relativo al drenaje.

8.1. TRAZADO Los trazados ms frecuentemente utilizados en tneles viarios son la alineacin recta nica o dos alineaciones rectas unidas por un acuerdo convexo. Para asegurar la evacuacin de las aguas, el CETU francs recomienda pendientes mnimas del 0,2% al 0,4% y las normativas espaolas dan valores similares, ya que la Instruccin 3.1-IC de carreteras prescribe un valor mnimo del 0,5% y, excepcionalmente, del 0,2%, que coinciden tambin con los de las Instrucciones del GIF para ferrocarriles. Al margen de otros aspectos, si son previsibles aportaciones importantes de agua durante la construccin, es preferible en tneles largos el trazado a dos aguas porque permite atacar desde las dos bocas pudiendo evacuarse el agua por gravedad tanto durante la construccin como posteriormente en la explotacin.

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Si el tnel es corto y es previsible la afluencia de caudales importantes, sera preferible en principio el ataque nico desde la boca ms baja por las razones apuntadas. En este caso tambin hay que prever el drenaje del desmonte de acceso a la boca ms alta disponiendo normalmente cunetas o colectores en contrapendiente que conduzcan el agua recogida y la desagen hacia el exterior del tnel.

8.2. DISPOSITIVOS PARA IMPERMEABILIZACIN Y DRENAJE Respecto a la impermeabilizacin final a conseguir por motivos funcionales, ya se ha sealado anteriormente que la Norma UNE 104424, publicada en febrero de 2000, prescribe unas ciertas cuantas mximas de las filtraciones admisibles. Ya se ha sealado tambin que, en casos muy crticos en cuanto a la impermeabilizacin requerida, pueden ser necesarios sistemas que garanticen la misma, tanto durante la construccin como, posteriormente y en este sentido, los revestimientos con dovelas e inyecciones en el caso de las tuneladoras y la inyeccin previa o posterior, en los mtodos convencionales, son los sistemas ms recomendables. En muchos casos de ejecucin con mtodos convencionales, es tpica la coordinacin entre drenaje e impermeabilizacin que ya se ha tratado ampliamente en epgrafes anteriores. El esquema clsico, en este caso, es de la Figura 4, en las que se aprecia que el drenaje tiene la misin de recoger y conducir las aguas aflorantes al hacer la excavacin y, por otra parte, proteger a la impermeabilizacin. Se trata habitualmente de medias caas de fibrocemento o PVC protegidas con pasta de cemento con acelerante ultrarrpido y que, en funcin de la cantidad de agua y zona a drenar, pueden adoptar una disposicin sistemtica a base de drenes en forma de espina de pez que la conducen a las medias caas principales que, a su vez, desaguan a un dren lateral y ste al colector (sistema Oberhasli). La distancia entre las medias caas principales suele oscilar entre 2 y 5 m y eventualmente pueden prolongarse mediante un taladro en la roca de en torno a 1 m de longitud y dimetro mnimo de unos 30 mm. Este drenaje debe ir protegido con una capa de hormign proyectado que, aparte de su colaboracin al sostenimiento, tiene la misin de proteger a la impermeabilizacin.

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La impermeabilizacin se compone de un geotextil, cuya funcin es, por una parte, proteger a la membrana impermeabilizante propiamente dicha de las irregularidades del sostenimiento y, por otra, evacuar el agua que pueda filtrarse a travs del sostenimiento. En la Foto 1 se muestran los trabajos de colocacin de la lmina impermeabilizante.

Figura 4. Seccin tipo del sistema de impermeabilizacin

Por tanto, la seccin tipo ms habitual de un tnel viario ejecutado por mtodos convencionales se compone, en las zonas en que la afluencia previsible de aguas hace necesaria la impermeabilizacin, de las capas que, en forma de croquis, se indican en la Figura 4. En ella, como se ha sealado anteriormente, puede apreciarse que sobre la roca hay una primera capa de sostenimiento, habitualmente compuesta por hormign proyectado y bulones y, eventualmente, cerchas. A continuacin el drenaje (tambin denominado a veces impermeabilizacin primaria) sobre el que se dispone una nueva capa de terminacin de hormign proyectado y, a continuacin, la impermeabilizacin propiamente dicha (tambin denominada secundaria) compuesta por geotextil y lmina, y sobre sta el revestimiento de hormign encofrado. Cuando este hormign vaya armado, lo que no suele ser habitual por trabajar normalmente a compresin, debe disponerse sobre la lmina una membrana de proteccin con espesor mnimo de 1,5 mm para evitar que la lmina pueda ser perforada al colocar las armaduras.-20-

Foto 1. Colocacin de la lmina de impermeabilizacin, observndose sus elementos de fijacin al sostenimiento

A continuacin se sealan de forma sucinta algunas caractersticas importantes de los materiales, que estn ampliamente tratados en la Norma UNE 104424. a) Geotextil Es siempre no tejido, generalmente de polipropileno, no regenerado, para asegurar una alta durabilidad. Normalmente, no se usa el polister por su poca resistencia a los lcalis. No se debe elegir por su peso sino por su permeabilidad y resistencia mecnica que estn reguladas en la Norma. En el caso de que se prevea mucha afluencia de agua, deben colocarse geocompuestos drenantes cuyas propiedades mecnicas e hidrulicas tambin se definen en la Norma.

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b) Lmina de impermeabilizacin Se usan habitualmente lminas de PVC, cuyas caractersticas estn reguladas en la Norma. Tienen las ventajas sobre otros productos de su mayor flexibilidad, que permite adaptarlas a superficies de perfil irregular y la facilidad de fijacin y soldadura. Aparte de su resistencia mecnica, que se debe mantener dentro de un rango importante de variaciones trmicas, deben ser imputrescibles, resistentes al envejecimiento y el fuego (autoextinguibles) y al ataque de microorganismos y, en su caso, a las aguas agresivas que puedan provenir del terreno.

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Normalmente su espesor oscila entre 2-3 mm y la soldadura de los rollos contiguos se hace trmicamente, siendo aconsejable un solape mnimo de 10 cm. c) Drenes laterales El dren que se dispone en los laterales para recoger el agua interceptada por la impermeabilizacin primaria y el geotextil debe de tener un dimetro superior a 20 cm, segn la Norma. Es una medida razonable, teniendo en cuenta que es un dren que puede colmatarse con relativa facilidad por la afluencia de aguas cargadas de partculas, tanto del terreno como del propio sostenimiento. Adems, un mayor dimetro facilitar los trabajos de mantenimiento y conservacin posteriores. Es necesario que los drenes laterales estn suficientemente protegidos durante la obra para evitar que el barro o los detritus los dejen inservibles. Para ello, deben instalarse slo poco antes de colocar la impermeabilizacin, y construir lo antes posible la envolvente de hormign, que los proteger, y tambin a la parte baja de la impermeabilizacin, de las proyecciones de barro hasta que se construya el hormign del revestimiento.

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9.- DRENAJE INTEGRAL DEL TNEL Dentro de este epgrafe se considera la recogida y evacuacin de todas las aguas que pueden llegar al tnel, tanto las del exterior como las que se generen dentro del mismo. Para los tneles viarios, y en especial en el caso de los tneles de carretera, que en cuanto a heterogeneidad de las aportaciones son los ms complejos, las procedencias de estas pueden ser las siguientes:

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a) Aguas procedentes de las filtraciones del terreno b) Aguas introducidas por los vehculos en tiempo de lluvia o de nieve o por operaciones de limpieza del tnel o de la calzada c) Vertidos accidentales de diversas sustancias Respecto a las del primer grupo, han sido objeto de los epgrafes anteriores en los que se ha tratado de diversos aspectos en cuanto a su captacin y evacuacin ms apropiada. Las del segundo grupo tienen, como se ver a continuacin, su propio sistema de captacin y evacuacin, aunque en principio esta puede hacerse conjuntamente con las del primer grupo. Las del tercer grupo son las que requieren un tratamiento ms especfico y las que obligan a una mayor complicacin de los dispositivos para evitar el peligro inherente al vertido de sustancias peligrosas o contaminantes, que es similar al que existe fuera del tnel en cuanto se refiere a la posible contaminacin de los acuferos por sustancias txicas, corrosivas, etc, pero que se acrecienta dentro del tnel en lo relativo a las sustancias inflamables y el consiguiente riesgo que conlleva un incendio dentro del tnel. Estas circunstancias son las que han motivado durante los ltimos tiempos la adopcin del sistema separativo para la recogida, evacuacin y tratamiento de los efluentes anteriormente sealados. A partir de los ensayos del Centre dEtudes des Tunnels (CETU) francs se ha llegado a una serie de recomendaciones que, aunque pueden materializarse en la prctica de diversas maneras, pueden concretarse en: Dispositivo de recogida de aguas o productos vertidos sobre la calzada Dren de recogida del agua procedente de las filtraciones del terreno Dren de recogida de las aguas infiltradas por la calzada Canalizacin o colector principal

Estos dispositivos se esquematizan en la Figura 5.

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Figura 5. Esquema de los dispositivos de drenaje (CETU)

Por otra parte, el funcionamiento correcto del sistema separativo obliga a disponer parar tneles que superan una determinada longitud (el CETU establece 400 m) un sistema de arquetas sifnicas que deben estar permanentemente inundadas para actuar como cortafuegos en caso de incendio. El sistema de drenaje preconizado por el CETU se divide en cinco apartados: Dren de captacin de las filtraciones del terreno Dispositivo de recogida a nivel de la calzada Arquetas sifnicas Colector general Dispositivo de retencin a la salida del tnel

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Figura 6. Caz vertical que integra el bordillo de la acera (CETU)

En la Figura 6 se observa el caz continuo semivertical, que es el que parece ofrecer un mejor comportamiento tanto desde el punto de vista hidrulico como del mantenimiento y el dren de recogida de filtraciones procedentes de la calzada. El funcionamiento del sistema se aprecia en la Figura 7, en la que se muestra la llegada de los distintos conductos a la arqueta sifnica y un corte de la misma. El dren que capta el agua del macizo desagua peridicamente al colector principal, que atraviesa el primer cuerpo de la arqueta, en el cual desagua el caz que recoge los vertidos de la calzada. Estos estn en contacto con el segundo cuerpo a travs de un sifn que acta como cortafuegos (para lo cual debe estar siempre inundada la arqueta) impidiendo que el fuego se trasmita al segundo cuerpo y, por tanto, al colector.

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Figura 7. Esquema del drenaje del tnel de Siaix (CETU)

La forma en que se asegura la inundacin de las arquetas puede dar lugar a diversas soluciones, segn cual sea el sistema de abastecimiento previsto (red contraincendios, depsito en cabecera, etc) pero no puede confiarse nicamente en el agua aportada por las filtraciones del terreno porque estas pueden ser muy irregulares. Como se ha indicado anteriormente, estas ideas de tipo general pueden materializarse de diversas maneras, segn las caractersticas del tnel. S que hay algunas condiciones que deben tenerse siempre en cuenta como las siguientes: Disponer los conductos preferiblemente bajo la acera para perturbar lo menos posible a la circulacin y facilitar el mantenimiento. Tambin se deber tratar de que las arquetas ocupen el menor espacio posible bajo la calzada. Disponer el drenaje slo en uno de los lados del tnel, salvo que sea necesario un cambio del peralte, que se disponga perfil a dos aguas (por problemas de glibo generalmente) o que sea previsible mucha afluencia de agua, casos en los cuales ser obligado, en general, colocar los dispositivos de drenaje en ambos lados. Se puede aprovechar el agua proveniente de las filtraciones y a veces se recurre a la mezcla con el resto de efluentes y se evacua hacia el medio natural pero en tneles de cierta longitud o de bastante trfico es necesario recurrir a los sistemas antes descritos para asegurar la inundacin de las arquetas, recogindose los efluentes en depsitos de almacenamiento para su tratamiento posterior, lo que incluye la recogida de las sustancias contaminantes en el caso de que se produzca un vertido accidental y su evacuacin mediante el correspondiente procedimiento operativo previsto a tal efecto.

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En los tneles ferroviarios, o en algunos casos de tneles de carreteras, como por ejemplo los que llevan contrabveda, suele disponerse el colector en el centro con vertido peridico hacia l desde los drenes laterales.

10.- CONCLUSIONES Se ha puesto de relieve en este captulo que el drenaje es un aspecto importante, tanto en la etapa de construccin de un tnel como durante su posterior explotacin. Resulta, por tanto, imprescindible prestarle la mxima atencin durante el proyecto para prever los caudales que pueden afluir al tnel y cmo pueden afectar tanto a la construccin como a su posterior explotacin, as como a los acuferos cercanos. Hay una estrecha relacin entre los aspectos anteriores y el mtodo constructivo utilizado, y de ah que sea necesario tenerlos en cuenta para proponer en el proyecto el procedimiento ms idneo. Se ha prestado, por tanto, una especial atencin en este captulo a la conexin del mtodo constructivo con el drenaje y la impermeabilizacin del tnel, analizando la influencia de uno u otro aspecto ya desde la etapa del proyecto. Con relacin al agua del medio en el que se construye el tnel, es necesario analizar en cada caso el sistema de drenaje a disponer, tanto durante la construccin como en la explotacin, y adems las medidas de impermeabilizacin previstas, que deben ser idneas para asegurar tanto la funcionalidad posterior del tnel como el cumplimiento de las condiciones de tipo medioambiental en el entorno afectado por el mismo. Hay que sealar a este respecto la cada vez mayor atencin que se presta a la impermeabilizacin de los tneles, tanto por las mayores exigencias de las Administraciones, desde el punto de vista medioambiental, que obligan a la menor afeccin posible a los acuferos, como por los propios requerimientos, en cuanto a estanqueidad, impuestos por las normativas respecto a la funcionalidad del tnel. Los avances, a este respecto, de los mtodos constructivos, tanto de tipo convencional como mecanizado permiten disponer de revestimientos capaces de soportar las altas presiones hidrulicas derivadas de su alta estanqueidad. No obstante, el drenaje sigue siendo en muchas ocasiones un elemento de vital importancia, especialmente en la etapa constructiva.

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Adems, hay que prever el control y evacuacin de las aguas o vertidos que puedan producirse dentro del tnel durante la explotacin del mismo. Es necesario disponer los sistemas apropiados para la captacin y conduccin, tanto de las aguas procedentes del terreno como de las generadas durante el uso y mantenimiento del tnel. Especialmente importante es lo relativo al vertido de sustancias potencialmente contaminantes o inflamables, y de ah que se haya hecho un breve repaso de las posibles soluciones para un drenaje integral del tnel en los casos ms complicados en este aspecto, que suelen ser los tneles de carreteras. Por ltimo, con relacin al mtodo constructivo, hay que analizar durante el proyecto las alternativas que pueden presentarse y las ventajas e inconvenientes de cada una. En este aspecto, se hace una reflexin en este captulo sobre la conveniencia de que haya una comunicacin lo ms fluida posible entre los diversos agentes que participan en la construccin de tneles para intercambiar opiniones y experiencias y contrastar los procedimientos sancionados por la prctica local en cada caso, con objeto de optimizar el mtodo elegido.

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