Clasificaciones geomecánicas del macizo rocoso y aplicaciones para el túnel de conducción del proyecto hidroeléctrico San Francisco

Abstract

El Proyecto Hidroeléctrico "San Francisco" localizado en la provincia de Tungurahua y en las estribaciones de la cordillera Real, integra en su diseño la construcción de un túnel de Conducción ubicado en la margen izquierda del río Pastaza, de 11100 metros de longitud, y cobertura vertical que varía de 62 m a 878 m. Para el método de excavación a perforación y voladura se utilizó una sección en forma de herradura con paredes de 4.13 m de altura y una bóveda de 7.54 m de diámetro; mientras en la excavación utilizando un TBM (Tunnelling Boring Machine), una sección circular de 7.04 m de diámetro. El túnel de Conducción atraviesa terrenos metamórficos, paleozoicos, compuestos por esquisto y gneis intruidos por granitos, de las Unidades Agoyán, Cuyuja, Cerro Hermoso y Granito Azafrán. Se aplicaron dos sistemas de Clasificación Geomecánica para clasificar el macizo rocoso del trazado del túnel de Conducción, utilizando el Índice Q y el Índice RMR. Se determinaron las siguientes zonas geotécnicas; Zona 1: Tramo de esquistos cuarzo micáceos grafitosos, entre las abscisas 0+000 a 0+737; Zona 2: Tramo de esquistos negros y esquistos grafitosos, entre las abscisas 0+737 a 1+370; Zona 3: Tramo de esquistos y gneis, entre las abscisas 1+370 a 3+820; Zona 4: Tramo de gneis y esquistos, entre las abscisas 3+820 a 8+884; Zona 5: Tramo de granito orientado entre las progresivas 8+884 a 11+100; Zona 6: Tramo de macizo fallado, determinado para los sectores afectados por fallas. Además para cada zona se estableció el soporte necesario del túnel en base al Índice Q y al Índice RMR. Aprovechando 1950 m de túnel excavado con TBM entre las abscisas 7+454 a 9+404, se determinó una relación empírica entre las propiedades geotécnicas del macizo y los parámetros mecánicos utilizados por el TBM, para determinar la velocidad de penetración de la máquina en el macizo rocoso, con esta relación se pronosticó los rangos de velocidades de penetración para cada zona geotécnica.