Resumen

Muchos investigadores han estudiado el efecto de la excavación del sótano en la deformación del túnel. Sin embargo, la influencia de la consolidación en la interacción sótano-túnel-suelo rara vez se considera o se estudia sistemáticamente en arcilla. En este estudio, se realizaron análisis de elementos finitos tridimensionales de consolidación acoplada para investigar el efecto de la consolidación en la respuesta del túnel a la excavación. Se adoptó un modelo constitutivo no lineal avanzado y se realizaron investigaciones numéricas paramétricas para estudiar el efecto de la profundidad de excavación, la rigidez del túnel, el coeficiente de permeabilidad del suelo y el tiempo de consolidación en la respuesta del túnel. Los resultados revelaron que la excavación del sótano provocó la liberación de tensiones, lo que causó el levantamiento del túnel. Debido a la disipación del exceso de presión negativa del agua de los poros, el empuje del túnel aumentó hasta ser aproximadamente dos veces mayor que el observado cuando la excavación del pozo de cimentación acababa de ser completada. A medida que el tiempo de consolidación aumentaba, el oleaje longitudinal del túnel y el cambio de diámetro del túnel causado por la excavación de la fosa de cimentación aumentaban gradualmente, pero la tasa de crecimiento era más lenta. Cuando el tiempo de consolidación pasó de 50 a 150 días, el máximo empuje del túnel en la corona y el máximo cambio del diámetro del túnel aumentaron 1,18 y 1,48 veces, respectivamente. El coeficiente de permeabilidad del suelo no tuvo un efecto significativo en el empuje del túnel en la corona ni en el cambio de diámetro del túnel. Se espera que los resultados obtenidos por este estudio sean útiles como referencia de ingeniería para el análisis de los problemas de estructura del suelo en arcilla.

• Materias:Dióxido de carbono Perforación de pozos de minas Yacimientos minerales Minería Minas y minería Geofluidos
• Subjects:Carbon dioxide Shaft sinking Mineral deposits Mining Mines and mining Geofluids
• Palabras claves:cambio del diámetro del túnel, excavación de la fosa de cimentación, tiempo de consolidación, levantamiento del túnel, respuesta del túnel, excavación del sótano, problema de la estructura del suelo, investigación paramétrica numérica, influencia de la consolidación, presión del agua de los poros
• Keywords:tunnel diameter change, foundation pit excavation, consolidation time, tunnel heave, tunnel response, basement excavation, soil structure problem, numerical parametric investigation, influence of consolidation, pore water pressure