Esta presentación pretende explicar de forma abreviada los métodos más usados para la perforación y sostenimiento de grandes túneles. Son túneles de dimensiones entre 10 y 25 metros de sección, galerías profundas para estaciones subterráneas de tren, y generalmente realizados para autopistas y ferrocarriles.

La clasificación del macizo rocoso se realiza generalmente según la clasificación geomecánica RMR (Rock Mass Rating) o también llamada de Bieniawski (1973), similar a la Q de Barton.

Dicha clasificación geomecánica RMR permite obtener un índice de calidad del macizo rocoso a partir de 6 indicadores :

1. Resistencia de la roca matriz
2. Grado de fracturación de la roca
3. Separación entre diaclasas (discontinuidades)
4. Estado de las discontinuidades
5. Presencia de agua
6. Orientación de las discontinuidades
   A partir del índice RMR, se obtiene la calidad del macizo rocoso y la clasificación de las tocas desde Tipo I (muy buena) a Tipo V (muy mala), permitiendo conocer así el tiempo y longitud de una excavación.

Dependiendo de la calidad de la roca, esta podrá ser perforada por medios mecánicos (excavadoras y martillos hidráulicos) o se deberá necesitar el uso de explosivos (Jumbo perforador)

Igualmente, dependiendo de la calidad de la roca, el túnel podrá ser sostenido por una capa de sostenimiento y bulones (rocas de buena calidad), o por sistemas más complejos en caso de rocas de peor calidad, con cerchas metálicas, paraguas de micropilotes en la bóveda, todo ello con una capa de gran espesor de shotcrete.

Método belga es un método para la construcción de túneles. Se caracteriza por la progresiva excavación de los elementos que componen el túnel, de tal forma que se van retirando los elementos más estables del túnel evitando el hundimiento o la falta de estabilidad del frente.

Este método se suele utilizar en los túneles de unos 8 metros libres más 3 metros de ambos hastiales. Este método requiere la utilización masiva de mano de obra especializada, pero dada la utilización que se viene haciendo del mismo, esto ya no es una restricción del método.

Se emplea en túneles de luces mayores de 8 metros y para la construcción de estaciones subterráneas. Consiste construir primero los hastiales en dos fases, que se diseñan sólidos y de gran anchura, 2.5 o 3 m al menos. Una vez construidos éstos, la bóveda, que ya tendrá un apoyo sólido sobre los hastiales, se va construyendo por costillas, con lo que las excavaciones en el terreno son siempre inferiores a los 3 m2. Con la bóveda terminada, apoyada sólidamente sobre los hastiales, ya puede procederse a la excavación, protegiendo o no los frentes, según sea necesario. Como se puede ver, el método es similar al método belga pero cambiando el orden de las fases de ejecución: hastiales, bóveda, destroza y solera.

Es la aplicación de un revestimiento delgado semirrígido, colocado inmediatamente antes de que la roca se vea afectada por el proceso de descompresión. Es por tanto un sostenimiento flexible, que acompaña de forma controlada la deformación del macizo.

• Se utiliza la propia roca como elemento resistente frente a los incrementos locales de tensión que se producen durante la excavación.
• Se utilizan métodos de excavación que minimicen el daño producido al macizo, con shotcrete de protección nada más excavar.
• Se monitorizan las deformaciones en función del tiempo, con ayuda de clasificaciones geomecánicas y ensayos de laboratorio.
• Se coloca el revestimiento definitivo, si es necesario, también flexible, reduciendo así los momentos flectores, añadiendo resistencia adicional con cerchas o bulones, pero no con secciones rígidas.