Ingeniero Civil / Cualquier proyecto está sujeto al acontecimiento de eventos de riesgo, que interfieren en el normal desarrollo de lo planificado. Por ende, la materialización de los túneles en Obras Hidráulicas no está exenta de estos, que como consecuencia, pueden modificar los costos y plazos que se estiman previo al comienzo de la construcción; además de ocasionar problemas en la calidad y/o seguridad de la obra, y en otras variables del proyecto. Esto indica que es preciso invertir recursos para gestionar los riesgos en las próximas obras. Este Trabajo de Título se enmarca en la evaluación de riesgos (una parte del proceso de gestión de riesgos) en este tipo de obras subterráneas, basándose en la metodología propuesta por el PMBOK® y utilizando como referencia las técnicas de evaluación que recomienda la norma NCh-ISO 31010:2013. La Evaluación de Riesgos consiste en identificar los riesgos y analizarlos, para luego establecer planes de respuesta frente a los potenciales eventos críticos, es decir, aquellos con mayor probabilidad de ocurrencia e impacto sobre la construcción. Para el proceso de identificación, se realizaron cinco entrevistas a profesionales con experiencia en el rubro, con el objetivo de obtener un registro de riesgos. Posteriormente, se analizaron exclusivamente los que tienen relación directa con la etapa de construcción del túnel, mediante una matriz de riesgos que considera una escala cualitativa de probabilidad e impacto, de forma independiente. Finalmente, se elaboraron los planes de respuesta a los riesgos analizados que presentan un nivel de importancia alto y medio. Estos entregan sugerencias para enfrentar los distintos eventos, ya sea mitigando, evitando, aceptando o transfiriendo los riesgos.

Memoria para optar al título de Ingeniero Civil / Durante el año 2013 comienzó la construcción de la nueva Línea 3 del Metro de Santiago, inaugurada a principios del año 2019. Debido a la baja profundidad de los túneles existentes en la red, la construcción del nuevo túnel debió realizarse bajo los túneles existentes, lo cual hace imperioso el cuidado al excavar en zonas de cruce para no afectar la serviciabilidad de la línea superior. Metro de Santiago llevó a cabo una instrumentación consistente en puntos en la superficie del suelo y sobre la losa los túneles existentes, monitoreando y analizando las subsidencias ocurridas por el avance de la excavación. Estas subsidencias fueron estimadas por el Consorcio ARA Worley Parsons - ARCADIS (encargado del diseño de ingeniería básica y de detalle) en la etapa de diseño del túnel, definiendo límites de serviciabilidad y colapso. Como resultado de ello, se obtuvo que en general las estimaciones del proyecto fueron superiores a las medidas en terreno. El objetivo principal de este trabajo es estudiar la influencia de los suelos y las profundidades y dimensiones de los túneles de la línea 3 en la producción de asentamientos en las líneas existentes, producto de la construcción del nuevo túnel inferior. Para esto, se realiza una revisión bibliográ- fica de la literatura existente, en especial sobre las teorías de deformaciones y leyes de asiento de los suelos por la construcción de túneles subterráneos. Además, se extrae toda la información de dimensiones de los túneles y profundidades de ellos a partir de los planos de diseño, junto con las propiedades de los suelos implicados. Por otro lado, se trabaja con los registros de asentamientos en profundidad (sobre losa de línea existente) y en superficie para definir los perfiles de asentamiento. Analizadas las subsidencias, se buscan las correlaciones entre las propiedades de los túneles y los suelos que inciden en la ocurrencia de asentamientos. Finalmente, se analiza la aplicabilidad del Nuevo Modelo de Madrid sobre los suelos de Santiago y la construcción de la nueva línea 3, evaluando principalmente si los volúmenes de asiento obedecen a la ley propuesta por este modelo. A partir de los resultados obtenidos se desprende que el Nuevo Modelo de Madrid funciona de buena manera sobre los suelos de Santiago. Además, se propone una relación entre propiedades de los túneles y anchos de asentamiento, con la cual es posible estimar asentamientos máximos. Esta debe seguir calibrándose con información de las próximas líneas a construir para analizar su aplicabilidad.

Memoria para optar al título profesional de: Ingeniero Agrónomo Mención: Agroindustria y enología / Se evaluó la evolución del proceso de secado de ciruelas mediante la utilización de túneles de secado de polietileno. Los objetivos del estudio fueron determinar la pérdida de peso de la fruta dentro del túnel; estudiar la temperatura y humedad dentro de éste; y evaluar la calidad de la fruta luego del proceso de secado. El primer objetivo se planteó para validar una cartilla de humedad conseguida en estudios anteriores, en la que se relaciona los sólidos solubles y el calibre de la fruta con el peso esperado de la fruta a 20 % de humedad, que es el porcentaje de humedad objetivo en el secado. Para el segundo objetivo se midió la temperatura y humedad dentro de los túneles, para analizar cómo se comportaba el túnel en su interior y así poder segmentar el túnel y ver en que posiciones a lo largo de éste el secado era más eficiente. Los resultados validaron la cartilla de humedad. La temperatura dentro del túnel es superior entre 8 y 15 °C a la del ambiente, mientras la humedad de la fruta se comporta de acuerdo a lo esperado, tendiendo a la disminución a medida que trascurren los días de secado. La utilización de túneles de secado de polietileno reduce el tiempo de secado en 1/3 con respecto al secado tradicional al sol, sin efecto en la calidad de la fruta. / The evolution of prune drying process in polyethylene tunnels was evaluated. The objectives were to determine daily fruit weight loss, temperature and humidity inside the tunnels and fruit quality obtained after drying. The first goal was established to validate a fruit moisture card obtained from previous studies which relates soluble solids and fruit size with the expected fruit weight when it has 20% moisture, which is the goal when drying fruit in the field. For the second goal we measured the temperature and humidity of the air inside the tunnel in order to analyze it´s behavior and with this information, to be able to see which part of the tunnel were the most efficient in the fruit drying. The results validated the fruit moisture card. Temperature inside the tunnel was 8 to 15 °C higher than the environment, fruit moisture behave as expected, tending to decrease as drying increased. The use of polythene tunnels reduces drying time in 1/3. The quality of the fruit was not affected by the use of polythene tunnels.

Memoria para optar al título de Ingeniero Civil / Este trabajo presenta curvas de fragilidad para túneles en suelos de categoría A, C y E, según la clasificación de la Norma Chilena NCh433 y DS61, utilizando el método de diseño dinámico, lo cual sienta una base para estudios de riesgo en el área de estructuras subterráneas. La ocurrencia reciente y futura de terremotos en Chile enfatizan la necesidad de contar con una estimación de la probabilidad de daño de estructuras de carácter crítico como túneles de metro. En este contexto, lo anterior se realiza utilizando modelos computacionales bidimensionales en base al software de elementos finitos PLAXIS 2D versión 2015. En lo que respecta a diseño sísmico, existen dos metodologías para su desarrollo. La primera considera el análisis cinemático, el cual impone una desangulación a la sección transversal del túnel debido al frente de ondas sísmicas que lo atraviesan, determinadas a través de métodos analíticos. La segunda considera la incorporación de métodos numéricos iterativos, imponiendo un registro de aceleraciones a la base del modelo utilizando un software como PLAXIS, especialmente diseñado para ello. Los análisis son realizados modelando las características geotécnicas de tres tipos de suelos A, C y E. Los registros sísmicos utilizados son aceleraciones medidas, en estaciones ubicadas sobre afloramiento rocoso, durante el terremoto del Maule 2010. Para el estudio se utilizan las componentes de los registros N-S y E-O De cada una de las metodologías estudiadas, se obtienen los esfuerzos, axiales y de momento, en el revestimiento del túnel, y para cada etapa del método constructivo. Luego de contrastar los resultados de ambos métodos, se realiza un análisis dinámico incremental, para poder estudiar su respuesta frente a excitaciones mayores. A partir de estos resultados se definen cuatro estados de daño: 1) Menor, 2) Moderado, 3) Alto, y 4) Colapso. Estos permiten categorizar el comportamiento del túnel y obtener parámetros para la elaboración de las curvas de fragilidad, para la distribución de probabilidad log-normal. Esta distribución permite representar de mejor manera las incertidumbres en los parámetros que caracterizan la capacidad y demanda estructural. Además de los costos de daños o pérdidas esperadas, es decir, todas las componentes del concepto riesgo. Los resultados de la comparación de ambos métodos presentan variaciones que van desde un 26% hasta 72% en el caso del esfuerzo axial y un 29% hasta 86% para el caso de los momentos. Para las curvas de fragilidad se confirma que la respuesta sísmica del túnel depende de las características del suelo. El suelo tipo A es, probabilísticamente, el más seguro frente al sismo, con menor daño. En cuanto al suelo tipo C, como es de esperar, la probabilidad de daño aumenta, en sus tres categorías de daño, a menor PGA. Por último, el revestimiento de túnel ubicado en el suelo tipo E es el que se ve más afectado con probabilidades de daño mayores a los otros dos suelos. Los resultados presentados en esta memoria son una referencia realizada para análisis dinámico, con un software específico, y en condiciones ideales de túnel circular, pudiendo presentar diferencias con configuraciones y condiciones de suelo diferentes. El estudio presentado no reemplaza un diseño ni trabajo de detalle de ingeniería.

Ingeniera Civil / Con motivo de la construcción de la extensión de la Línea 3 de Metro hacia Quilicura, surge la necesidad de estimar los parámetros geotécnicos de los suelos finos del noroeste de Santiago. Para realizar esta estimación se utiliza información asociada a los túneles interestación de la Línea 3 del Metro de Santiago, en particular del sector norte. Esta información incluye datos sobre la geometría de los túneles, el método constructivo utilizado y los parámetros geotécnicos del suelo, además del monitoreo de deformaciones realizado durante la ejecución de las obras. Considerando estos datos es posible recrear el modelo numérico utilizado para el diseño de los túneles interestación de la Línea 3 del Metro de Santiago. Para esto se utiliza FLAC3D, software que permite simular el comportamiento de estructuras subterráneas en tres dimensiones, y los modelos constitutivos para suelo: (a) Mohr-Coulomb y (b) Cysoil. Luego, comparando las deformaciones obtenidas por el modelo numérico y los asentamientos superficiales registrados por el monitoreo, se corrobora la necesidad de realizar un back analysis. Considerando los dos modelos constitutivos, y un espectro de variaciones del módulo de elasticidad y del coeficiente de empuje en reposo, se obtienen 4 configuraciones que logran representar el comportamiento real del suelo. Luego, realizando un análisis de sensibilidad se determina cómo afectan las variaciones de los parámetros geotécnicos a los resultados del modelo. Cómo los registros de los puntos subsuperficiales obtenidos en monitoreo no fueron suficientes como para realizar un back analysis, esta información se utilizó para validar los parámetros geotécnicos ya estimados. A partir de las deformaciones subsuperficiales obtenidas con los modelos numéricos que consideran los parámetros geotécnicos ya estimados, se tiene que el modelo Mohr-Coulomb sobreestima en aproximadamente 10 [mm] las deformaciones reales del suelo, mientras que Cysoil, entrega un asentamiento 0,8 [mm] mayor al registrado en terreno. Luego, se tiene que todos los modelos estimados logran representar el comportamiento del suelo en superficie, específicamente la zona que se encuentra justo sobre la excavación del túnel, mientras que sólo el modelo estimado para Cysoil, que considera aumento del 10% del módulo de elasticidad, logra reproducir las deformaciones reales producidas en los puntos subsuperficiales.

Memoria para optar al título de Ingeniero Civil / En el presente trabajo de título, se realiza un estudio preliminar y de prefactibilidad económica de un nuevo túnel vehicular en el sector de Lo Prado, Ruta 68. Este trabajo, es realizado para la División de Construcción de la Dirección General de Concesiones de Obras Públicas, del Ministerio de Obras Públicas (MOP). El presente trabajo de título tiene como objetivo principal determinar la prefactibilidad de realizar un tercer túnel vehicular en el sector de Lo Prado, Ruta 68, denominado Túnel Lo Prado N°3. Con este propósito, se propone un trazado referencial asociado a un corredor donde se recomienda ubicar la nueva obra. Con estos elementos se analiza un diseño geomecánico, con el cual se realiza una estimación de costos y tiempo de construcción para la obra. La principal fuente de datos del diseño geomecánico ha sido el diseño e informe de construcción del Túnel Lo Prado N°2, el cual, junto a la documentación del Túnel Lo Prado N°1, constituyen una importante información base del macizo rocoso correspondiente al complejo de túneles Lo Prado. Por otra parte, en base a una proyección del flujo de la autopista, obtenida de los datos del peaje Lo Prado, se realiza una estimación del beneficio social de la construcción de este túnel, ponderando la disminución en la demora de viaje en el sistema nuevo de túneles con el valor social del tiempo. Finalmente, se realiza una Evaluación Social del Proyecto, a nivel de estudio preliminar, con el objetivo de analizar la prefactibilidad económica del proyecto Túnel Lo Prado N°3 bajo diferentes escenarios posibles propuestos, dada la complejidad de un proyecto público de estas características.