TÚNELES CUT & COVER Y AFECCIÓN DEL NIVEL FREÁTICO

Los avances técnicos alcanzados por la obra civil en las últimas décadas hacen que el desarrollo de infraestructuras que antaño eran percibidas como un reto de singulares características tanto en su definición como en su ejecución hoy formen parte de nuestra rutina profesional y no gocen de esa atención especial que merecen.

Es el caso de alguno de los túneles que hoy forman parte de nuestro paisaje. Este tipo de infraestructuras han proliferado en las últimas décadas permitiéndonos soterrar carreteras y ferrocarriles urbanos en aras de la creación de espacios públicos libres de ruido o por la necesidad de generar cruces a distinto nivel con otras infraestructuras urbanas e interurbanas de primer orden.

Muchos de esos nuevos túneles se han construido mediante la técnica de falso túnel también llamada Cut & Cover según su acepción inglesa. Este método de construcción, especialmente adecuado para túneles superficiales o con escaso recubrimiento del terreno, permite la ejecución del sistema de sostenimiento, así como de la excavación total o parcial del hueco del túnel desde el espacio a cielo abierto ocupado por la propia infraestructura.

En nuestros días, los métodos constructivos de este tipo de túneles están sobradamente testados y no suponen de facto ninguna novedad tecnológica. Baste decir que el área de túneles y obras subterráneas de WSP Spain ha participado activamente en el desarrollo de más de 100 túneles de esas características en los últimos 25 años.

Sin embargo, la cotidianidad en el desarrollo de estos proyectos esconde dificultades técnicas específicas que no deben minusvalorarse, que dan lugar a proyectos especialmente complejos desde el punto de vista constructivo y que, de no abordarse con las soluciones técnicas adecuadas dan lugar a graves problemas tanto en fase de construcción como en fase de explotación de la infraestructura.

De entre todas las dificultades y problemas de construcción que están atendiendo nuestros especialistas en geotécnica y túneles en los últimos años, merece la pena destacar todos aquellos relacionados con la ejecución de falsos túneles bajo el nivel freático o en zonas con nivel freático alto.

Así, la presencia de este fenómeno genera habitualmente diversos problemas técnicos entre los que cabe destacar:

  • El aumento de los esfuerzos en los sistemas de sostenimiento debidos al empuje hidrostático del agua.
  • El aumento en la inestabilidad del terreno debido al sifonamiento generado por el flujo de agua ascendente desde la cara exterior del túnel hacia el interior.
  • El aumento de la Inestabilidad del terreno-estructura por rotura del pie de la pantalla.
  • La aparición de filtraciones significativas de agua en el frente de la excavación
  • La generación del efecto barrera producido por la nueva estructura enterrada, modificando las líneas de corriente del agua previas a la construcción

Cada una de estas dificultades o retos técnicos requiere la adopción de soluciones técnicas individualizadas que deben adaptarse y evaluarse para cada proyecto y caso en concreto. Esas soluciones son numerosas y muy diversas, desde el aumento en la longitud de las pantallas con el objeto de alargar el recorrido del agua y así reducir los gradientes hidráulicos hasta el diseño de procesos constructivos específicos en función de los flujos de agua y elementos de bombeo pasando por la definición y construcción de caminos drenantes, pozos verticales de carga y alivio.

Como concepto general no es aconsejable la adopción de recetas estándar aplicables a cualquier proyecto, siendo fundamental el análisis detallado y conciso de la interacción agua – túnel en ambos sentidos, evaluando como la nueva infraestructura afecta a los flujos de agua en el terreno y de manera análoga estudiando como el agua afecta a las distintas fases de nuestro proyecto incluyendo de manera especial el proceso constructivo.

En conclusión, nuestra experiencia, forjada en decenas de proyectos por todo el mundo, nos indica que la minusvaloración de los problemas técnicos generados por la incidencia del nivel freático en la construcción de falsos túneles lleva a consecuencias muy negativas tanto para el constructor como para el explotador de la infraestructura ya que produce de manera casi inmediata sobrecostes y un significativo aumento de los plazos de construcción así como potenciales problemas de operación, mantenimiento o incluso afecciones a colindantes en el caso de no afrontarse soluciones adecuadas durante las fases de diseño y construcción.

Autor

Mª del Carmen López
Directora de Geotecnia y Obras Subterráneas