Control of regional subsidence around a tunnel with the method of longitudinal confining walls

Sergio A Martínez-Galván, Enrique A Tamez-González, José L Rangel-Núñez

In the proceedings of: GEO2011: 64th Canadian Geotechnical Conference, 14th Pan-American Conference on Soil Mechanics and Geotechnical Engineering, 5th Pan-American Conference on Teaching and Learning of Geotechnical Engineering

Session: Ground Improvement/Remediation

ABSTRACT: Tunnels built in clay deposits in Mexico City are subjected to long term loads and displacements which are generated by subsidence from pore pressure collapse due to deep water pumping. In order to diminish such effects, this paper proposes a control method based on building longitudinal walls to confine the tunnel. The solution has several advantages: it is controllable, adaptable and reversible at all times. It was proposed to Line 12 of the Mexico City subway system, between Ermita and Mexicaltzingo stations, where thick clay volumes exist in a consolidating process, is confirmed by two- and three-dimensional numerical analysis, and the confining wall length is defined to avoid serious tunnel deformations or instability. The solution also controls boundary differential settlements.

RESUMEN: Los túneles construidos en los depósitos de arcilla de la ciudad de México están sometidos a cargas y desplazamientos de largo plazo generados por la consolidación del suelo al abatirse las presiones de poro por el bombeo profundo. A fin de disminuir dichos efectos, en este trabajo se propone un método de control que consiste en construir muros longitudinales confinantes al túnel. Con esta solución tiene varias ventajas: constructivamente es controlable, adaptable y reversible en todo momento. Se estudia la implementación de esta técnica al tramo de túnel de la línea 12 del metro de la ciudad de México, entre las estaciones Ermita y Mexicaltzingo, donde se presentan espesores importantes de arcilla en proceso de consolidación, pero adicionalmente estas estaciones se encuentran apoyadas en estratos poco deformables donde la subsidencia es despreciable. Mediante análisis numéricos bi y tri-dimensionales se estudia la eficiencia del método de control y se define la longitud de los muros confinantes tal que se eviten las deformaciones importantes en el túnel así como su inestabilidad. Además, se muestra la efectividad de la solución en el control de los asentamientos diferenciales inducidos en las colindancias.

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