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En el presente trabajo de tesis, para cada uno de los 18 túneles del proyecto vial de la Doble Calzada Bogotá- Villavicencio en su tercio medio, entre el sitio el Tablón (K34+100) en el municipio de Cáqueza y la quebrada Chirajara (K63+100), en el Departamento de Cundinamarca, en Colombia, se describe de manera general, los diferentes estudios realizados y los diseños ejecutados como resultado de dichos estudios durante la etapa de pre-construcción y mediante el seguimiento logrado en la obra durante la etapa de construcción, se exponen los aspectos constructivos y situaciones en zonas desfavorables presentadas en los túneles, entre ellos, las modificaciones a diseños de portales, inestabilidades y colapsos de taludes en portales y en las excavaciones subterráneas, la diferencia entre el terreno estimado y el terreno encontrado, los rendimientos de avance logrados según la calidad del terreno realmente excavado, las soluciones que se determinaron para subsanar cada uno de estos problemas constructivos y las consecuencias a nivel presupuestal. Entre los aportes: 1) Se verifica la utilización de experiencias a nivel mundial en el contexto local, 2) Se documenta las diferentes alternativas empleadas durante la ejecución del proyecto que contribuyen con beneficios de carácter técnico y económico para futuros proyectos similares, 3) Se muestra las técnicas de excavación subterránea empleadas. 4) Se registra cuales técnicas han resultado exitosas y cuáles de ellas no, determinando la conveniencia de su implementación. 5) Se establece posibles fallas en la determinación del sistema de excavación y soporte. 6) Se documenta casos con problemas durante el proceso de excavación y soporte. 7) Se precisa los rendimientos alcanzados en la etapa de excavación. 8) Se propone una metodología de evaluación de costos de riesgo geológico, de acuerdo con parámetros comparativos obtenidos durante la etapa constructiva. El impacto del trabajo alcanza a consultores, diseñadores, constructores, investigadores, entidades contratantes y otros interesados en el tema como estudiantes de pregrado y especializaciones que involucren la asignatura de túneles en los programas académicos. La metodología del trabajo de tesis inicia con la recolección de la información de soporte mediante la revisión de libros referentes al tema, artículos de revistas o eventos especializados, informes de casos, tesis y monografías, proyectos de investigación, entre otros. Una vez reunida la información se efectúa la clasificación y selección que permite desarrollar el contenido del presente trabajo. Por último, se enunciarán las conclusiones y recomendaciones acerca de los resultados del proyecto. PALABRAS CLAVE: Túnel carretero; Terreno difícil; Problemas constructivos; Excavación subterránea; Carretera de montaña. In the following thesis project, for each one of the 18 tunnels of the dual-carriageway scheme between Bogotá-Villavicencio in its middle third, concerning the towns called “El Tablón” (K34+100) in the municipality of Caqueza and “Chirajara Ravine” (K63+100), all of them in the Department of Cundinamarca in Colombia, it describes, in a general way, the different studies carried out and the designs accomplished as a result of these studies, during the pre-construction stage and through the follow-up achieved in the labour during the stage of construction, the constructive aspects and situations in unfavourable zones already seen in the tunnels that are exposed. Among them, the modifications of portal designs, instabilities and collapses of slopes in portals and in the underground excavations, the difference between the estimated land and the ground yields achieved according to the quality of the land really excavated. Also, the solutions that were determined to correct each one of structure problems and the results economically talking. Magíster en Infraestructura Vial http://unidadinvestigacion.usta.edu.co Maestría

Durante la excavación de túneles con máquinas tuneladoras, bien sean de slurry SS o de presión de tierras balanceada EPB, resulta de la mayor importancia estimar la presión a ejercer en el frente para asegurar la estabilidad de la excavación y controlar los asentamientos del terreno. En la literatura se reportan en su mayoría propuestas de estabilidad global del frente en dos dimensiones e incluso tridimensionales que presentan serias restricciones cinemáticas, es decir, que no cumplen con la continuidad de la superficie de falla. En el presente trabajo se aborda el refinamiento del mecanismo de falla en el frente de un túnel poco profundo de sección circular excavado en suelo, a partir de la geometría descrita por el torus, el cual sigue el desarrollo de una espiral logarítmica en el espacio. Producto de implementar un método particular del equilibrio límite en el mecanismo cinemáticamente factible que se propone, es posible mejorar del lado de la seguridad la exactitud en el cálculo de la presión de soporte comparado con los métodos teóricos disponibles, tanto para falla activa como pasiva del frente del túnel. La calibración de los resultados obtenidos frente a la información disponible de ensayos de centrífuga, permitió además de verificar las hipótesis sobre el estado de esfuerzos en el instante de falla, establecer con base en el factor de seguridad el rango de operación de la presión en la TBM que minimiza los movimientos del terreno durante la excavación. Abstract: During soil tunnel excavation with a TBM, either Slurry - Shield or Earth Pressure Balance type, it is of utmost importance assess the pressure to be exerted on the face to ensure both the stability of the excavation and control surface settlements . In literature there are reported mostly 2D or even 3D global stability proposals that do not accomplish kinematic constraints, that is, from the point of view of a continuous failure surface. The present work aims to improve the face failure mechanism of a shallow tunnel of circular cross - section exc avated in soil, by means of the torus geometry, which resemble s a log - spiral curve in the space. In an attempt to improve from the safe side the accuracy of support pressure calculations compared to available theories, a particular method of limiting equil ibrium was implemented on the aforementioned kinematic admissible mechanism for both active and passive failure . Based on centrifuge test data, it was possible to validate hypothesis about stress state at failure and also to establish TBM operational suppo rt pressure range which minimizes ground movements, by using the safety factor concept . Maestría