SEMINARIO INTERNACIONALTÚNELES DE GRAN LONGITUD:

DESAFIO PARA EL DISEÑO , CONSTRUCCIÓN Y OPERACIÓNSantiago (Ch), 17,18,y 19 de octubre 2012

¨R N. N° 150 (Ar) - R N. N° 41 ( Ch)

San Juan ( Ar.) – IV Región de Coquimbo ( Ch.)

CORREDOR BIOCEÁNICO CENTRALTÚNEL DE AGUA NEGRA

Pto Alegre (Br.) – Región Centro ( Ar.) – Pto Coquimbo (Ch.)

SÍNTESIS DE LOS TEMAS

2. Antecedentes de Integración Regional

1. Descripción del Corredor Bioceánico CentralPto Alegre (Br.) – Región Centro ( Ar.) – Pto Coquimbo (Ch.)

3. Proyecto Túnel Internacional de Agua NegraSan Juan (Argentina) - IV Región (Chile)

“ UNA PUERTA HACIA EL PACÍFICO ”

CORREDOR BIOCEÁNICO CENTRAL (red vial de interconexión)

TÚNEL DE AGUA NEGRAPto Alegre (Br) – Región Centro ( Arg.) – Pto Coquimbo (Ch)

CORREDOR BIOCEÁNICO CENTRALSíntesis de los objetivos del Proyecto

Construir una vía interoceánica que conecte puertos del Pacífico (Coquimbo, Chile) ydel Atlántico (Porto Alegre, Brasil) por el paso de Agua Negra.

Brindar una alternativa de conexión para las provincias de la región central deArgentina y Chile.

Reducir los costos de operación y tiempos de viaje de los usuarios de la red.

Reducir las pérdidas ocasionadas por el cierre de los pasos fronterizos en los periodosde invierno.

Otros objetivos:

Establecer un instrumento de integración “físico - territorial” que incentive elcomercio de los países del Cono Sur Latinoamericano (MERCOSUR y Chile).

Fomentar la productividad de la región reduciendo barreras (costos y distancias) paraexplotaciones tanto del sector primario como del sector secundario.

Facilitar la accesibilidad en la región a centros de trasbordo y distribución (zonasfrancas, puertos, etc.) y a centros de consumo.

Fomentar la integración internacional, el turismo y facilitar la exportación deproductos a los mercados del Pacífico

• 1991 -Firma del Tratado de Asunción (26/03/1991) : Argentina, Brasil, Paraguay y Uruguay,MERCADO COMÚN DEL SUR ( MERCOSUR)

objetivos :» generar una zona de libre comercio..aranceles externos común» libre circulación de bienes, servicios y factores productivos.» adopción de políticas comerciales comunes

La integración Económica entre el Mercosur y Chile es la de mayor crecimiento

• 1996 - Firma del Acuerdo de Complementación Económica MERCOSUR-CHILE.Protocolo Adicional de Integración Física MERCOSUR – CHILE.

“Programa de inversiones para los 13 Pasos Fronterizos priorizados entre Chile y Argentina(1996 – 2000)”

¨ COMITÉ DE FRONTERA DEL PASO DE AGUA NEGRA¨

• 1997 -¨ Programa de Pasos Cordilleranos ¨ ( Convenio B.I.D – D.N.V )

¨Estudios de factibilidad Técnica –Económica de mejoramiento de los 13 Pasos Fronterizos Priorizados¨

Estudios y Proyecto Ejecutivo de la RN 150. Tramo: Las Flores- Lim. InternaL ( 4to Sección :Túnel )

• 2009 Tratado de Maipú de Integración y Cooperación entre Chile y Argentina

• 2010 Protocolo Complementario de Creación de la Entidad Binacional para el Proyecto ¨Túnel Internacional deAgua Negra¨ (EBITAN)

CORREDOR BIOCEÁNICO CENTRAL

ANTECEDENTES DE INTEGRACION FÍSICA REGIONAL(Brasil-Argentina – Chile - Uruguay- Paraguay)

Hay un cambio del concepto de integración

Se reafirma la voluntad política de integración física territorial para facilitar el intercambio comercial.

DOCUMENTO DE REFERENCIAPublicado en Pagina Web

Gobierno de San JuanDirección Provincial de Turismo

CORREDOR BIOCEÁNICO CENTRALTÚNEL INTERNACIONAL DE AGUA NEGRA ( SAN JUAN)

Ruta Nacional N° 150 TRAMO: PATQUIA – LIMITE INTERNACIO PASO DE AGUA NEGRA ( Long: 386 km)

LINEAMIENTOS GENERALES DEL TRAZADO ACTUALR.N. 150: TRAMO : Las Flores – Lim Internacional del PASO DE AGUA NEGRA.

Long.: 90 km Secciones: 1°, 2°, 3°, y 4°

Primera Sección: Zona pedemonte- semi-llana, de 27 Km de longitud.

Segunda Sección: Zona con características precordilleranas, de 28 KM.

Tercera Sección: Inicio de zona de alta montaña, de 17 Km longitud.Cuarta Sección: Zona de alta montaña, de 18 Km de longitud.

Túnel

DOCUMENTO DE REFERENCIAPublicado en Pagina Web

Gobierno de San JuanDirección Provincial de Turismo

Cuarto TramoAspectos desfavorables del trazado actual / estudios año 1998

Zona de penitentes y hielos semi-permanentes.

Elevada altura sobre el nivel del mar ( >4000 m.s.n.m).

Problemas de sectores de escaso soleamiento y pocaexposición a los vientos.

Medidas de seguridad imprescindibles.

Vialidad invernal complicada / requerimientos de cobertizos .

Alta sinuosidad y escaso ancho de calzada. Caminode cornisa (en media ladera) en los 2/3 superiores del trayecto.

Propuesta : Construcción de un Túnel en la zona limítrofe ( Arg. y Ch)

TÚNEL INTERNACIONAL DE AGUA NEGRA

objeto:

PROYECTO DE INGENIERIA BASICA DEL TÚNELY SUS ACCESOS

Estudios Técnicos Previos Ar. – Ch.( acordados por ambos países / 2003-2012)

Grupo Técnico Mixto ( G.T.M.)y

Mesa Técnica Mixta ( M.T.M )Argentino-Chileno

Estudios realizados 2005-2007 ( Evaluación económica )

Impacto Económico en la República Argentina del Paso de Agua Negra. Dr. Carlos Kesman (Ar.)

Impacto Económico en la República de Chile del Paso de Agua Negra. Rodríguez y Cia –Eyzaguirre & Asoc.

Estudio de Demanda Potencial del Paso de Agua Negra. HYTSA S.A (Ar.) y R&Q Ingeniería (Ch.) 2005/2010

Estudios en ejecución 2010/2012- Licitación Publica internacional

Ingeniería Básica del Proyecto del Túnel – Pliegos de Especificaciones Técnicas

Estudios de Evaluación e Impacto Ambiental en ambos Países

Estudios Técnicos concluidos en 2008/2010

Diseño Conceptual del Túnel - Proyecto Básico / Ejecución de Sondajes y Ensayos. Geoconsult y De la Torre

Mapeo y Estudios geológicos, geotécnicos e hidrogeológicos.de Superficie. Geoconsult (Au) y De la Torre(Arg)

Estudio de Demanda , Factibilidad Económica y Rentabilidad Social - CIS y Asoc. (Ch) y UNSJ ( ISIT) (Arg)

Preparación de Pliegos y Documentación Licitatorios

PROYECTO TÚNEL INTERNACIONAL DE AGUA NEGRA ( Pcia. de San Juan y IV Región)ESTUDIOS TÉCNICOS PREVIOS. Grupo Técnico Mixto ( G.T.M)

Estudios realizados en 2004

ESTUDIO DE PREFACTIBILIDAD TÉCNICA PARA DERFINIR OBRAS DE MEJORAMIENTO EN EL LIMITE AGUA NEGRA (4.765 msnm)

CORREDORES VIALES

PASO AGUA NEGRA

Área de Estudio : Q° Arroyo Agua Negra (Ar.) –Q° Rio Colorado( Ch)

Q° San Lorenzo (Ar.) – Llanos de las Liebres ( Ch.)

Etapas: 1°) IDENTIFICACIÓN Y PRESELECCIÓN DE ALTERNATIVAS DE TRAZA DELTUNEL MAS CONVENIENTE DENTRO DEL CORREDOR AGUA NEGRA

2°) ESTUDIO DE PREFACTIBILIDAD TECNICA ( ANTEPROYECTO PRELIMINAR)

ESTUDIO DE PREFECTIBILIDAD TECNICA - Año 2003 / 2004

Corredor El Auxiliar – Agua Negra ( La Olla)(Alternativas A1, A2, A3 y A4).

Corredores El Turbio - Sarmiento y El Turbio -San Lorenzo (Alternativas T1 y T2).

Corredor Río Colorado - San Lorenzo(Alternativas S1 y S2).

Corredor Río Colorado - Agua Negra(Alternativa B1).

Área : entre los paralelos 30° y 30° 20 ‘ de latitud sur y

entre los meridianos 69° 45´ y 70 ° de longitud oeste

Análisis de 4 corredores y 9 alternativas de trazados Portezuelo Paso de Agua Negra: 4.765 msnm

Se reduce el costo de Transportereducción recorrido: 60 Kmreducción tiempo de viaje : 3 hs

Se reduce la altura del pasode 4.765 m.s.n.m. a 4.085 / 3.620 m.s.n.m.

Se minimizan las interrupciones de tránsito porcondiciones climáticas

Se mejora de la pendiente general de todo eltrazado

Se evita la construcción de cobertizos y/oprotecciones por avalanchas

Se resuelven los problemas de sinuosidad deltrazado superior

Se aumenta la seguridad (sin formación de hieloen calzada)

TUNEL DE AGUA NEGRA DEFINICION DE LA TRAZA SELECCIONADA

VENTAJAS de la ALTERNATIVA S2 ( 13,8 Km)

TEMA DE TRABAJO N° 1

DESARROLLO DEL MAPEO GEOLOGICO- GEOTECNICO E HIDROGEOLOGICO SUPERFICIALDEL AREA DEL PROYECTO - Año 2008

OBJETIVOS :o Caracterización geológica de la zona del proyecto ( modelo geológico)

o Identificación de las formaciones y unidades litológicas con sus tipos de rocas asociadas

o Identificación de las formaciones geotécnicamente mas problemáticas y zonas de fallas

o Condiciones geomorfológicas superficiales

oAnálisis preliminar de la situación hidrogeológica

o Ejecución de ensayos geotécnicos sobre muestras de roca y químicos sobre el agua

o Servir de base para la campaña de investigación geológica e hidrogeológica de profundidad mediantes sondeos

Túnel Internacional de Agua Negra - Estudios Técnicos Previos / 2008

Estudio de gabinete Mapeo y Relevamiento en terreno de afloramientos de roca Extracción de muestras de agua Extracción de muestras de rocas Interpretación de los datos en oficina

Metodología de Trabajo :

Falla Amarrilla N-S

UNIDADES TECTÓNICAS DEL AREA DEL PROYECTO y TRAZA DEL TÚNELModelo de Bloque - Fallas dominantes derivadas del Mapeo Geológico

hidrografía : sistema de drenajes del área del proyecto

Falla Agua Negra N-S

Falla San Lorenzo NO-SE

Falla Olivares N-S

Falla Sarmiento NE-SO

Falla Colorada N-S

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Estudio Geológico-Geotecnico Superficial

Perfil geológico longitudinal del trazado seleccionadoFormacion Choiyoi: Mb inf. Andesítico; Mb inter. Riolitico, Mb Sup. volcanoclásticoFormacion Doña Ana (terciario);Cuaternario ( portales Ch.)Zona de alteraciones hidrotermalesCuerpos intrusivos

Estudio Geológico Superficial – Características Principales

• Condiciones Geológicas del Trazado Propuesto

→ Desde el portal chileno se presenta el Miembro Riolítico del Grupo Choiyoi→ En algún lugar, se produce la transición al Miembro Andesítico del Gpo Choiyoi→ Se presume que la totalidad del trazado del túnel atraviesa sólo los citados dos miembros,

localmente atravesados por diques

Condiciones Tectónicas ( esta afectado por las siguientes fallas)

Sector del Portal Chileno: fallas paralelas a la Q° Río Colorado, acompañadas por alteraciones Falla Olivares: (se ubica al sur del trazado y se separa en varias fallas): el túnel encuentra estas

fallas entre los km 5 y 6 desde el Portal Chileno Falla San Lorenzo: se la encuentra cercana al km 7,5, antes de separarse en varias fallas. Aquí el

trazado cambia su dirección para atravesarla en un ángulo favorable. Falla Sarmiento: una falla vertical, con un desplazamiento de mayores proporciones. Desde ésta

hacia el este comienzan a aparecer sectores hidrotermalmente alterados; ubicación, aprox. en km9,2 hasta Q° Amarilla.

Otras fallas menores: p. ej. la que está asociada a la Quebrada Amarilla El Corredor corta la falla de San Lorenzo en un ángulo favorable, al sur de la apertura de la Falla

de San Lorenzo. El corredor evita fallas de orientación paralelas, emplazadas al oeste del fondo la Q° San Lorenzo

Sondajes geotécnicos, con recuperación continua de testigos. Cant: 10 (Diam: HQ 96 / 63 mm)Fase 1 (7) y Fase 2 (3) verticales e inclinados (máx.45º), profundidad entre 250 m y máxima 950 m. .

o Método por Diamantina . Roca .con recuperación c/3mo Método aire-reverso: Cuaternario. Con recuperación c/1m

Ejecución de ensayos y mediciones geotécnicas-hidrogeológicas y geofísicas según la ubicación delsondaje, y el tipo de roca: Tipos de Investigaciones: Ensayos geofísicos, hidráulicos y geotécnicos

Tipos de investigaciones y alcance del trabajo :

•Determinación de niveles, caudales y velocidades de circulación de agua subterránea.Piezómetros•Determinación de la permeabilidad de la roca ( Ensayos Lugeon y de Bombeo))•Verificación de la existencia de gases y radioactividad..•Variación con la profundidad de la temperatura, el PH, la conductividad eléctrica.•Ensayos geofísicos con sondas: ensayos acústicos , scanner óptico y telecámara.(filmación).•Mediciones de variación del diámetro, de orientación e inclinación de la perforación.•Ensayos sobre muestras de rocas en laboratorio /mecánica de rocas(petrograficos,Compresion simple, (mod. deformacion,densidad), Carga puntual, compresiondiametral, porosidad, ensayos triaxiales (friccion,cohesion,modulo de elasticidad,) Analisis deabrasibidad.

TRABAJO N° 3

INVESTIGACION GEOLÓGICO-GEOTÉCNICA E HIDROGEOLOGICA DE PROFUNDIDAD (SUB-SUPERFICIAL)

PERFORACIONES Y ENSAYOS DE PROFUNDIDAD - Año 2009/2010

Túnel Internacional de Agua Negra- Estudios PreviosArgentina – Chile

Longitud total perforaciones: 6.000 mts de testigos

Producto del Reconocimiento Geológico Superficial - Mapa geológico general Escala 1:10.000Falla Río Colorado N-S Falla San lorenzo NO-SE Falla Sarmiento NE-SO Falla Amarilla N-S Portal Argentino

S01 , S01A y S010 S02, S07 y S09 S03 y S08 S04 y S05 S06

Campaña de Exploración Sub-superficialPrograma de 11 sondajes : Fase I :2008/9 ( 7) Fase II: 2009/2010 (3) Fase III: 2011 (1)

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Sondajes en pozos:

Principales ensayos y perfilajes Geofísicos (sondas):

Cáliper diámetro /desmoronamientosGiróscopo desviaciones

T°/ Conductividad hidrogeologíaPh/Redx/O2/gases hidrogeologíaRayos Gamma Nat. Litología, estructuras,etc

Visor Televisivoacústico estructuras /fracturasSónico +Gamma-Gamma densidad roca pared pozo

Campaña de Exploración Sub-superficial – 2008/2009 y 2010

20

Perfilaje geofísico de pozo:

• Giróscopo: desviaciones

t°-conductividad hidrogeologíapH-RedOx-O2 hidrogeología

Televisor acústico precisión:

Orientacion de fallas / Diaclasas/ EstructurasCáliper diámetroGamma Nat. litología, estructuras, etc

Sónico + Gamma-Gamma densidad de roca

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Ensayos a lo largo de todo el pozo:• Ensayo de bombeo corto escalonado (5 seg) con medicion de niveles c/

datalogger. ( bomba: 5 l/seg)• Ensayo de bombeo largo y recuperación.• Toma de muestras con mediciones de t°, cond. eléctrica, pH, RedOx, y posterior

análisis de laboratorio.• Ensayos con obturadores:• Ensayo de Lugeon.

Cálculo de parámetros hidráulicos (K: permeabilidad, conductividadhidráulica, transmisibidad) de todo el macizo rocoso atravesado porel sondaje.

Ensayos Hidráulicos:

Carpa de logeo de testigos

S-08/09

S-04/09

S-08/09

S-06/09

DATOS PRINCIPALES Y OBJETIVOS DE LOS SONDAJES

SONDEOS S-01 S-01a S-02 S-03 S-04 S-05 S-06 S-07 S-08 S-09 S-10

Cota (m.s.n.m) 3.710 3.698 4.297 4.444 4.244 4.245 4.136 4.297 4.460 4.798 3.670

Profundidad final (m) 250 401 530 600,1 320,2 319,8 50 77 636 Sin ejec. 353

Objetivo de investigación

Investigacióndel cuaterna-rio, Fallas Q°Río Colorado,Litografía delgrupo choi-yoi, Hidro-geología

Falla Q°Río Colo-rado,investi-gacióndel sub-sueloportalchileno

Falla Q°San Lo-renzo,LitografíaGrupoChoiyoi,Hidrogeo-logía

Falla Q°Sarmiento,LitografíaGrupoChoiyoi,geotecnia,hidrología,y geoter-mia, a granprofundi-dad.

Fallas Q°Amarilla ,estratigraf-ía, hidro-geología

Fallas Q°Amarilla ,estrati-grafía,hidrogeo-logía

Falla Q °San loren-zo, estrati-grafíaportalArgentino.

Hidrogeo-logía(Piezóme-tro)

LitografíaGrupo Choi-yoi, geotéc-nia, hidro-logía, y geo-termia, (en-sayos geofí-sicos) a granprofundidad.

Q° SanLorenzo,Fallas,estratigraf-ía, hidrolog-ía, ensayosgeofísicosa granprofundi-dad.

Falla RíoColorado,investi-gacióndel sub-sueloportalchileno

Azimut 90° del norte(Este)

90° delnorte(Este)

45° delNorte(NE)

----------- 270° (O) 270° (O) 310° ( 50°-SO)

TriconoDiámetro:10 pulga-das,c/cañeríaranurada

----------- ----------- 90° Este

inclinación70° respectohorizontal(20° V)

70° res-pectohorizontal(20°V)

60° res-pectohorizon-tal (30° V)

90° (V)60° respec-to horizon-tal (30° V)

60° res-pectohorizon-tal (30° V)

60° respec-to horizon-tal (30° V)

90° (V) 90° (V) 90° (V)70° res-pectohorizontal(20° V)

Equipo de PerforaciónCuaternario: aire Reverso c/ re-c.muestra c/1m . TanrockRoca : Diamantina c rec. testigoasc/3 mts. Sandvik (De710)

TanrockD40Kx ySandvik(DE710) -SRI-

TanrockD40Kx ySandvik(DE710) -SRI-

Sandvik(DE710) -SRI-

UDR 650 UDR 650 UDR 650 IngetrolQH 1000 SCRAMM UDR 650

TanrockD40Kx ySandvik(DE710) -SRI-

Ensayos de sondeosEnsayos hidrogeológicos, hidráu-licos y geotécnicosLugeon x x x x x x xMediciones de rutina (PH, Cond.,Temp., Gases, Radioactividad) x x x x x x x x x x x

ensayos de bombeo x x x x x x x x x x xflowmeter x x x x xensayos de inyección xEnsayos geofísicosPerfiles de Cond., Temp., PH ypotencial Redox x x x x x x x x x x x

sonda TV x x x x xsonda acústica x x x x x x x x x xsonda sónica x x x x xsonda gamma natural x x x x x x x x x xsonda gama gama x x x x x x xescáner óptico orientado x x xsonda cáliper x x x x x x x x x xgiróscopo x x x x x x x x x

27Según Normativa NATM (New Austrian Tunneling Method)

Tipo de roca

Tipo de macizo rocoso

Comportamiento del macizo rocoso

Tipo de soporte

Comportamiento del sistema

Objetivos de las Investigaciones - Metodología de Diseño GeotécnicoRecomendaciones para el Diseño Geotécnico de Estructuras Subterraneas con Excavación Convencional .

Sociedad Austríaca de Geomecánica NATM

Campaña de Exploración Sub-superficial

INTERPREACION DEL Modelo GeologicoPerfil geológico –geotécnico longitudinal del trazado seleccionado

Tipos de comportamiento de macizo rocoso

TEMA DE TRABAJO N° 2

ESTUDIO Y DISEÑO CONCEPTUAL DEL TUNEL / Año 2009( SISTEMA INTEGRAL : DISEÑO – CONSTRUCCIÓN – OPERACIÓN – MANTENIMIENTO - SEGURUDAD )

• Definición Preliminar de Alternativas de Sistemas de Túneles•Diseño preliminar de las secciones y perfiles transversales del túnel•Modos de operación, Condiciones de seguridad , Sistemas de ventilación.

• Sistemas de operación y control del tránsito.

• Programación de la construcción:

• Selección del Corredor y Diseño Planialtimétrico de la Traza del túnel.Considerando :

•Aspectos geológicos-geotécnicos e hidrogeológicos.•Emplazamiento de los portales y piques ( acceso / ventilación).•Metodología constructiva del túnel

• Aspectos de mantenimiento y seguridad.

Costos de inversión de obra. Confección de planos a nivel de ingeniería conceptual ( Planos de planta , cortes,secciones transversales , galerías , esquema de instalaciones y equipamientos)

Túnel Internacional de Agua Negra. Estudios PreviosArgentina – Chile

ESTUDIO GEOLÓGICO DE SUPERFICIE - REDEFINICION DE LA TRAZA. ( S2 ) Año 2008

15 km

6 km

Configuración del Túnel

Obras civiles subterráneas del túnel : Túnel principal.:2 tubos unidireccionales ,

separados 60 mts. Pozo de ventilación ( H:560 m) Galerías de conexión cada 336 mts.

• galerías de conexión peatonal• galería de conexión vehicular ybahías de estacionamiento c/1000m(emergencias y mantenimiento)

2 Cavernas de ventilación Galería de ventilación ( portal chileno) Nichos de inspección ,equipamiento

seguridad Portales . Edificios para la operación

(Arg.) y Ch)

OBRAS CIVILES SUBTERRÁNEASSecciones típicas de túneles principales

Sector 1 – Ventilación Longitudinal - NATM

¡ Muchas gracias !