[1ra Versión] Técnicas modernas para la modelación y diseño de hormigón proyectado con fibra

En las últimas décadas, la utilización del hormigón proyectado ha cobrado fuerza en el mundo de la ingeniería civil; en los proyectos subterráneos se ha convertido en un sistema de sostenimiento muy importante por su capacidad estabilizadora y reforzadora. Sin embargo, en el caso de los túneles y en otras obras geotécnicas, su adecuado trabajo exige no sólo tener una buena resistencia a compresión sino también hacer frente a las tensiones ocasionadas por la flexión, tracción y cortante por lo que se presenta la necesidad de reforzarlo con un material adecuado a fin de que el elemento absorba solicitaciones más complejas, aumente su ductilidad y pueda controlarse el agrietamiento (durabilidad).

Actualmente, la utilización de fibras en la mezcla es una práctica muy extendida en casi todos los países y su gran popularidad se debe principalmente a que permite construir con mucha más eficiencia, cualidad que viene acompañada del desarrollo tecnológico de potente maquinaria para su implementación. Asimismo, la tecnología propia de las fibras y la ciencia aplicada al diseño estructural de estas mezclas han tenido un gran desarrollo reciente, mismo que nos permite abordar y resolver problemas cada vez más complejos.

Fermín Sánchez Reyes

Ingeniero Civil, graduado en la UNAM en 1994, post graduado en geotecnia en la Universidad Politécnica de Cataluña donde realizó también estudios de doctorado obteniendo el grado de estudios avanzados en ingeniería civil y donde trabajó como investigador entre 2000 y 2005 (actualmente es candidato a doctor). Ha participado en el diseño y construcción de más de 60 túneles en México y España y trabajado como asesor de múltiples dependencias gubernamentales y empresas del sector privado. Ha publicado varios artículos internacionales sobre modelización constitutiva de materiales geotécnicos y sobre cálculo de obras subterráneas y ha dictado varios cursos de diseño de túneles y mecánica de rocas, en México, Argentina, España, Colombia y Perú, así como varias conferencias sobre diseño de túneles en congresos y simposios en México y otros países. Actualmente es el director técnico de las empresas Consultec Ingenieros Asociados y GEOSA; es profesor de matemáticas aplicadas al diseño de obras subterráneas, métodos numéricos y diseño de sostenimientos en el programa de maestría en la Universidad Nacional Autónoma de México. También pertenece al cuerpo de profesores del Comité de Educación y Entrenamiento de la International Tunneling Association (ITA-CET) y al grupo internacional de diseñadores de Bekaert Maccaferri Undergound Solutions. Actualmente funge como presidente de la Asociación Mexicana de Ingeniería de Túneles y Obras Subterráneas (AMITOS) A.C.

PROGRAMA

1. CONCEPTOS SOBRE SOPORTE Y SOSTENIMIENTO
   1. Definiciones
   2. Concreto lanzado/Hormigón Proyectado

2. CONCEPTOS SOBRE ANÁLISIS Y DISEÑO DE OBRAS SUBTERRÁNEAS CONVENCIONALES
   1. Generalidades y definiciones
   2. Modelización de estructuras de concreto mediante elementos de medio continuo

3. ANÁLISIS Y DISEÑO DE ELEMENTOS DE CONCRETO LANZADO
   1. Consideraciones
   2. Modos de falla del concreto lanzado
   3. Esfuerzos en el concreto lanzado
   4. Contornos de excavación y técnicas de recubrimiento
   5. Diseño empírico
   6. Capacidad estructural del concreto lanzado
   7. Mecanismos de interacción del concreto lanzado
   8. Concreto lanzado con malla electrosoldada
   9. Concreto lanzado reforzado con fibras de acero
   10. Ensayos específicos para concreto lanzado con fibras aplicados a túneles
   11. Aproximaciones empíricas para determinar los parámetros de resistencia
   12. Técnicas de aplicación de carga durante ensayos de laboratorio
   13. Influencia de la relación de aspecto de los especímenes
   14. Evolución de la resistencia del concreto
   15. Evolución del módulo de elasticidad
   16. Evolución del módulo de Poisson

4. MODELIZACIÓN DEL CONCRETO LANZADO
   1. Tratamiento constitutivo
   2. El fenómeno de localización
   3. Modelo constitutivo para concreto lanzado (Shotcrete Model)

5. MODELIZACIÓN DEL COMPORTAMIENTO DEL CONCRETO LANZADO EN LABORATORIO
   1. Método de las diferencias finitas
   2. Método de los elementos finitos
   3. Conclusiones de la modelización de los ensayos

6. DISEÑO DE UN SOSTENIMIENTO DE CONCRETO LANZADO REFORZADO CON FIBRAS METÁLICAS PARA UN TÚNEL EXCAVADO EN SUELOS
   1. Ampliación de la Línea 12 del Metro de la Ciudad de México
   2. Etapa de prediseño
   3. Fase de obra: calibración durante la construcción
   4. Conclusiones del diseño del túnel excavado en suelos

7. DISEÑO DE UN SOSTENIMIENTO DE CONCRETO LANZADO REFORZADO CON FIBRAS METÁLICAS PARA UN TÚNEL EXCAVADO EN ROCA FRACTURADA.
   1. Mecanismo 1
   2. Mecanismo 2
   3. Mecanismo 3
   4. Mecanismo 4
   5. Activación de todas las discontinuidades
8. CONCLUSIONES

y diseño de hormigón proyectado con fibra