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JUNIO 2000 MANUEL ROMANA RUIZ
JUNIO 2000 MANUEL ROMANA RUIZ
USO DE CLASIFICACIONES GEOMECÁNICAS EN LAS BOQUILLAS
DE TÚNELES
MANUEL ROMANA RUIZ
ARTÍCULO A PUBLICAR EN INGEOPRESS JUNIO 2000
JUNIO 2000
JUNIO 2000 MANUEL ROMANA RUIZ
USO DE CLASIFICACIONES GEOMECÁNICAS EN LAS BOQUILLAS
DE TÚNELES
JUNIO 2000
MANUEL ROMANA RUIZ
ÍNDICE
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5.1 PARTICIÓN DE LA SECCIÓN 17
5.2 PARAGUAS 17
5.3 BULONES 18
5.4 HORMIGÓN PROYECTADO 20
5.5 RED 20
5.6 MALLAZO 20
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1. INTRODUCCIÓN
En todas las versiones de la clasificación Q de BARTON (desde la de 1974 hasta la de
1993) aparece una nota que dice: “ para boquillas úsese 2 Jn (en vez de Jn)” . Puesto que:
65)----54'4 ZDU
Q ello equivaldría a recomendar que en las boquillas se divida por 2 el valor de Q lo que supone
reducir en una clase (o a veces mantener) la clase de sostenimiento.
Sin embargo si se considera que las boquillas están muy cerca de la superficie el valor
correspondiente de SRF aumenta al menos de 1 a 2.5.
Por lo tanto en conjunto y como regla general aproximada puede aceptarse que:
Qboquilla = Qtúnel / 5 Qb = Q/5
No existe, en ninguna de las versiones de la clasificación RMR de BIENIAWSKI, una
recomendación específica para boquillas. Si se traslada la corrección de Q de la clasificación
de Barton, mediante la conocida fórmula:
RMR = 9 ln Q + 44
se obtiene
RMRb = 9 ln Qb + 44 = RMR – 9 ln 5 a RMR – 15
que equivaldría a una reducción de casi una clase de BIENIAWSKI.
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En la práctica española el incremento de sostenimiento en las boquillas, y en los
tramos de entrada, de los túneles, es mucho mayor de la que resultaría de la aplicación
indiscriminada de estas reducciones de los valores de RMR y Q. Por poner un ejemplo en
ningún caso se colocarían cerchas en las boquillas de túneles con RMR igual o superior a 65 y
en la práctica sí se colocan.
El elevado número de incidentes (y de accidentes) en las boquillas de los túneles está
motivando una actitud mucho más conservadora a la hora de diseñar sostenimientos,
normalmente rígidos, para los primeros 10 a 20 m de los túneles. Y el paragüas se ha
convertido en una práctica habitual.
La mayoría de los problemas de boquillas son causados por roturas de talud a favor de
juntas que buzan hacia el exterior y/o vuelcos de estratos cuando las juntas buzan hacia el
interior.
La clasificación de BARTON no está prevista para taludes y en la de BIENIAWSKI
los factores de ajuste según la orientación de las juntas son mucho mayores para taludes que
para túneles.
TABLA 1. FACTORES DE AJUSTE EN LA CLASIFICACIÓN DE BIENIAWSKI
(1979)
Orientación Muy
favorable
Favorable Media Desfavorable Muy
desfavorable
Túneles 0 - 2 - 5 - 10 - 12
Taludes 0 - 5 - 25 - 50 - 60
Diferencia de RMR 0 - 3 - 20 - 40 - 48
Diferencia de clase 0 < 1 1 2 > 2
Por lo tanto las diferencias de clase (y el correspondiente incremento de las medidas
de sostenimiento) resultarían mucho mayores si se analiza el problema como un talud en lugar
de analizarlo como un túnel. El emboquille es precisamente la intersección de ambas cosas –
talud y túnel – y por esta razón no pueden aplicarse (y de hecho nunca se aplican) las
clasificaciones geomecánicas convencionales a los emboquilles.
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2. PROPUESTA DE ROGERS Y HAYCOCKS (1989)
En una comunicación que ha pasado casi desapercibida ROGERS y HAYCOCKS
(1989 a) presentaron una “ Clasificación de rocas para el diseño de portales” basada en “ un
estudio de 300 casos de portales” donde “ se comprobó que, desgraciadamente, las roturas
tanto de superficie como de interior son frecuentes” . Parece que la mayoría de los casos se
referían a portales de minas, aunque se añadieron algunos casos de bocas de túneles. Los
autores trabajaban en el Departamento de Ingeniería Minera y Mineralúrgica de la
Universidad Estatal Politécnica de Virginia en Blacksburg (Virginia, USA) y habían
presentado dos comunicaciones similares en Conferencias Internacionales sobre Minería
(ROGER y HAYCOCKS, 1988, 1989b).
El trabajo de ROGERS y HAYCOCK tiene tres partes. En la primera recomiendan el
uso de los factores de ajuste para taludes propuestos por BIENIAWSKI y presentan la
siguiente tabla (donde se han añadido los valores deducidos del sistema SMR).
TABLA 2. FACTORES DE AJUSTE PARA LA ESTABILIDAD DE TALUDES EN
LAS TRINCHERAS DE ACCESO A LOS PORTALES (ROGERS y
HAYCOCKS, 1989a)
RUMBO PARALELO A TALUDBUZAMIENTOEE(O) EE HACIA EXT. EE HACIA INT.
RUMBO PERPENDICULAR A
TALUD
0-15
15-30
20-60
60-90
-5 (-9)
-25 (-24)
-50 (-50)
-60 (-60)
0 (0)
-5 (-6)
-5 (-25)
-25 (-25)
0 (-1)
0 (-4)
-5 (-8)
-25 (-9)
Notas. La tabla fue derivada para taludes frontales subverticales
Se ha añadido (entre paréntesis) el factor de corrección obtenido mediante el sistema SMR para
talud vertical
Puede observarse que hay una coincidencia notable entre los factores de ajuste
propuestos por ROGERS y HAYCOCK en 1989 y los que se deducen del sistema SMR
(ROMANA, 1985)* que ROGERS y HAYCOCK probablemente desconocieron cuando
realizaron su estudio.
* última publicación en español en el Simposio de Taludes de Granada (ROMANA, 1997)
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En una segunda parte de la comunicación proponen una forma y dimensiones
empíricas para la posible rotura en clave. La figura 1 reproduce las dimensiones propuestas.
El volumen de roca V, que debería resistir el sostenimiento valdría:
G[Z9 ������ ¹̧·©̈§ Sdonde: v volumen de roca
w ancho del túnel
d altura ������������� 81$/Z505G � y el ángulo crítico D, valeD = arc tg (25 / (100-RMR)) > 14º
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Figura 1. Modelo de carga de ROGERS y HAYCOCKS (1988)
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TABLA 3. RECOMENDACIONES DE SOSTENIMIENTO DE PORTALES (ROGERS y HAYCOCK, 1989)�� (;&$9$&,¾1 5(&8%5,0,(172��:�&/$6( 683(5,25 /$7(5$/ 3$6( 3$57,&,¾1 7Á1(/3,/272 %(50$�(1&/$9( 3$5$*8$6/��:� 9,6(5$�(;7(5,25505% ,,,,,,,99
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En una tercera parte proponen unas recomendaciones muy detalladas para los métodos
de excavación, emboquille y sostenimiento tanto de interior como de los taludes de la
trinchera. Estas recomendaciones se basan en el valor del RMR corregido para las boquillas
con los factores de ajuste correspondientes a los taludes (RMRB) y que consideran
“ ligeramente más conservadoras que las recomendaciones de las clasificaciones RMR y Q.
Este grado adicional de sostenimiento se considera necesario para evitar las roturas de portales
encontrados comunmente... en las condiciones muy variables y a menudo adversas que se
encuentran cerca de la superficie de las masas rocosas” . Estas recomendaciones se presentan
(traducidas y reordenadas) en la tabla 3.
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3. DIVISIÓN DE LA CLASIFICACIÓN DE BIENIAWSKI EN SUBCLASES
La clasificación de BIENIAWSKI ha dividido siempre el índice RMR dentro de 5
clases (I, II, III, IV y V) con las denominaciones desde Muy buena a Muy mala. Cada clase
cubre un intervalo de 20 puntos.
En la práctica las clases no son equiparables entre si. La clase I (Muy buena) es muy
poco frecuente porque no abundan los macizos muy poco diaclasados y de gran calidad.
La clase III (Media o Regular) es normalmente la más frecuente pero cubre un rango
demasiado amplio. Las necesidades de sostenimiento de un túnel de RMR = 40 son muy
diferentes de las de un túnel de RMR = 60. El primero probablemente incluirá cerchas
mientras que el segundo casi nunca se construirá con cerchas. Y los espesores de hormigón
proyectado o la longitud de pase serán también diferentes.
La clase IV (Mala) es demasiado amplia. Un túnel de RMR = 20 se excavará
mecánicamente y en condiciones precarias de estabilidad mientras que en un túnel con RMR
= 40 podrán utilizarse las voladuras y las necesidades de sostenimiento, aunque importantes,
permitirán unos ciclos de trabajo con rendimientos sistemáticos y tolerables.
Por ello proponemos la sustitución del sistema de 5 Clases por el de 10 Subclases.
Cada subclase tiene un rango de 10 puntos y para mantener un cierto grado de correlación con
la división anterior se denomina con el numeral romano de BIENIAWSKI (I, II, III, IV, V)
seguido de una letra: a para la mitad superior y b para la mitad inferior de cada clase. Estas
modificaciones están ya en uso en el sistema SMR para taludes.
La tabla 4 recoge la comparación entre las clases de BIENIASKI y las subclases
propuestas con la denominación de cada una.
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TABLA 4. CLASIFICACIÓN MODIFICADA DE BIENIAWSKI EN SUBCLASES Y
COMPARACIÓN CON LA ORIGINAL (ROMANA 2000)
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Debe hacerse notar que la Subclase Ia (90 < RMR < 100) es casi imposible de
alcanzar, dado que en España son muy escasas las rocas con resistencias a compresión simple
superiores a 100 Mpa y en las de resistencia inferior el RMR básico máximo teórico es 92. En
el caso de orientación favorable el factor de ajuste para túneles es – 2 con lo que RMR < 90.
La subclase IV (0 < RMR < 10) es también muy poco frecuente. De la lectura de la
tabla de BIENIAWSKI (1989) parece deducirse que el valor mínimo del RMR básico es 8.
Sin embargo en condiciones desfavorables o muy desfavorables el factor de ajuste vale –10
y –12 respectivamente, lo que puede conducir a valores negativos del RMR. En cualquier caso
no se puede afirmar que un RMR < 10 corresponda a un terreno que pueda asimilarse a una
masa rocosa. Se trataría siempre de terrenos muy tectonizados con juntas muy abiertas y/o
rellenos gruesos blandos con los bordes muy lisos, con estrías de foliación (“ slickensides” ), y
su comportamiento sería equivalente al de suelos plásticos con resistencia al corte muy
reducida, por lo que se salen fuera del ámbito normal de la clasificación.
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4. RECOMENDACIONES DE EMBOQUILLE
En la literatura técnica española se ha escrito muy poco sobre emboquille de túneles,
más allá de citar una serie de casos concretos. Hay un capítulo en el Manual de Ingeotúneles
(ORTUÑO, 1998) y destaca el intento de CELADA (2000) que ha reunido a varios autores, y
ha dedicado a los emboquilles la tercera parte de su “ II Curso sobre diseño de túneles” . Pero
se carece, a diferencia de lo que ocurre con los sostenimientos, de unas reglas simples que
permitan predimensionar los emboquilles en los estudios de viabilidad y en los anteproyectos.
Como una primera aportación para cerrar esa laguna presentamos en la Tabla 5 unas
“ Recomendaciones de emboquille de túneles indicando varios aspectos específicos” .
Conviene hacer notar que estas recomendaciones no pretenden referirse al problema
de la estabilidad global de los taludes de la trinchera de acceso a la boca. Los taludes laterales
deben tratarse de la misma forma que en el resto de la traza. En cuanto al talud frontal son
frecuentes los problemas de estabilidad, con caídas parciales o incluso roturas generalizadas,
que muchas veces no se estudian, confiando solamente en el efecto tridimensional de la
trinchera de acceso y en la dimensión relativamente reducida de la base. Especialmente los
problemas de vuelco de estratos suelen sorprender durante la ejecución. Y así como es un
talud normal el vuelco suele ser un proceso lento que rara vez es catastrófico, en los taludes
frontales de las bocas de los túneles el vuelco desorganiza la masa rocosa situada sobre la
clave del túnel y daña las medidas de emboquille construidas previamente (puede verse un
ejemplo en la boca N del túnel de Paracuellos (ROMANA, 1997), lo que puede evitarse
tratando previamente el talud frontal (como en el caso de la boquilla S. del túnel de Torrecilla,
ROMANA 2000).
Las recomendaciones que se presentan tratan de resumir la buena práctica actual
española en el campo de los emboquilles. Dado el riesgo que para la obra supone un accidente
en la boquilla del túnel la buena práctica es conservadora. El incremento de coste que esto
supone es muy pequeño comparado con el coste de cualquier incidente (y de la parada de obra
que suele conllevar). Además es preciso tener en cuenta la seguridad del personal de
ejecución, que permanece en las inmediaciones de la boca más tiempo que en cualquier otro
punto de la obra. Para garantizar esta seguridad frente a caídas de piedras (por degradación y/o
meteorización de los taludes frontales) es normal la construcción de viseras (falsos túneles
exteriores) de varios metros de longitud y la instalación de mallas (redes) sobre la cara del
talud.
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Una buena práctica es la construcción de sistemas de cunetas de drenaje, con las
correspondientes bajantes, para evitar la escorrentía superficial sobre las superficies de los
taludes de la trinchera. Precauciones suplementarias contra accidentes son: la excavación
suplementaria, tendiendo el talud en las zonas superiores meteorizadas, y la colocación de
barreras y/o cercas para evitar las caídas de personas.
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TABLA 5. RECOMENDACIONES DE EMBOQUILLE DE TÚNELES
(ROMANA, 2000)
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5. COMENTARIOS SOBRE LAS RECOMENDACIONES DE EMBOQUILLE
5.1 PARTICIÓN DE LA SECCIÓN
El uso de la maquinaria convencional de excavación de túneles requiere alturas libres
no menores de 5 ó 5,5 m. Por lo tanto los túneles de hasta 6 ó 7 m de ancho suelen excavarse a
sección completa. En los túneles de ancho mayor (como son todos los túneles de carretera y/o
ffcc de vía doble) puede plantearse la excavación a sección completa (que tiende a realizarse
cada vez más) o a sección partida.
Las recomendaciones se refieren solo a la zona de emboquille. Para masas rocosas de
buena calidad (RMR > 70) parece recomendable emboquillar a sección completa, si la
excavación va a continuarse también a sección completa. Para masas rocosas de media calidad
(30 < RMR < 70) el sistema habitual es la sección partida en dos: avance y destroza. Para
masas rocosas de calidad mala (30 > RMR) es más conveniente el emboquille por galerías
múltiples, con construcción de contrabóveda robusta para finalizar la sección. La galería
central de avance se excava por delante de la calota (al menos unos metros) y proporciona una
seguridad adicional, incluso cuando se emboquilla a sección partida y la calidad del macizo
rocoso es media a baja (50 > RMR).
5.2 PARAGUAS
El paraguas es siempre una buena práctica y se recomienda cuando la calidad del
macizo rocoso no es muy buena (80 > RMR). Para los detalles constructivos y de perforación
puede consultarse la excelente comunicación de MURILLO (2000). Hay muchas clases de
paraguas pero por simplicidad se han considerado solo tres tipos:
a) Paraguas ligero (60 < RMR)
Constituido por bulones de I 32 y 6 metros de longitud colocados dentro de una
perforación de 21/2s (67 cm). El espacio entre la barra y la perforación se rellena con
lechada de cemento. La longitud máxima es de 9 m y las barras son únicas sin solapes
ni prolongaciones. La distancia usual entre las perforaciones varía entre 0.5 y 1 m.
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b) Paraguas medio (30 < RMR < 70)
Constituido por micropilotes de tubo metálico de diámetro exterior igual o inferior a
90 mm y espesor igual o inferior a 7 mm. Estos tubos se introducen en perforaciones de
diámetro inferior a 6” (150 mm) y se rellenan interiormente y exteriormente con mortero, que
puede aplicarse con una ligera presión. La distancia entre ejes de micropilotes oscila entre 40
y 70 cm. La longitud de estos paraguas varía entre 9 y 20 m. Para longitudes mayores de 9 m
es preciso adicionar tubos por un sistema de rosca macho-hembra (la resistencia a flexión
disminuye mucho en la sección roscada) o con manguitos exteriores. Generalmente los
micropilotes asoman algo en cabeza y se arriostran con una viga armada de directriz curva,
paralela al límite teórico de la sección de emboquille.
c) Paraguas pesado
Puede estar constituido por micropilotes de tubo metálico de diámetro exterior
superior a 90 mm y espesor superior a 7 mm, introducidos en perforaciones de diámetro
superior a 6 “ (150 mm), rellenas interiormente y exteriormente por lechada que puede
aplicarse con una ligera presión, o bien inyectarse con la técnica de los tubos-manguito. La
distancia entre los ejes de micropilotes es menor de 50 cm. La longitud de los paraguas
pesados es, como mínimo de 20 m y está limitada técnicamente por la capacidad para
mantener el paralelismo entre perforaciones próximas. Aunque se han citado paraguas de
hasta 40 m de longitud la práctica habitual rara vez excede de 20-25 m.
Un método antiguo de construcción de paraguas pesados sustituye los micropilotes
por carriles ferroviarios pero la longitud de los paraguas de carriles está limitada por la
capacidad de perforación.
En terrenos sin cohesión el paraguas puede construirse mediante columnas de jet-
grouting, utilizando el método llamado de Jet 1 (con inyección a presión solo de lechada). En
las columnas es conveniente introducir una armadura. La distancia entre ejes de columnas es
la necesaria para que resulten tangentes (o casi tangentes) entre si. La longitud de los paraguas
de jet grouting suele variar entre 12 y 20 m aunque se han construido paraguas de jet-grouting
de hasta 25 m.
5.3 BULONES
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Es normal la utilización de bulones de acero corrugado, o de acero de alta resistencia.
El diámetro recomendable es I 32, aunque pueden utilizarse bulones de I 25 cuando la
calidad del macizo rocoso sea alta.
Los bulones deben anclarse por adherencia con lechada de cemento y es conveniente
aplicar en cabeza una ligera tensión para prevenir la descompresión del talud. La longitud de
los bulones suele ser inferior a 6 m. En las recomendaciones se han propuesto longitudes (y
densidades de bulonado) crecientes cuando disminuye la calidad del macizo rocoso. En todo
caso la longitud nunca será inferior a un décimo de la altura del talud, medida sobre rasante.
Las densidades iguales o superiores a 1 bulón/m2 son altas.
Los bulones deberían perforarse e instalarse por bandas horizontales, al mismo ritmo
de excavación del talud, para evitar la descompresión de la masa rocosa.
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5.4 HORMIGÓN PROYECTADO
El gunitado sistemático de los taludes no es deseable. La capa de hormigón
proyectado puede dificultar el drenaje natural, aporta poca resistencia frente a un problema de
inestabilidad del talud, enmascara los síntomas iniciales de roturas por deslizamiento y,
además, tiene un mal aspecto desde el punto de vista estético.
La adherencia del hormigón proyectado a la superficie del talud puede ser escasa en
algunas zonas creando “ bolsas” despegadas que se rellenan de agua y/o donde aparecen
grietas de difícil interpretación.
El papel del hormigón proyectado debe reservarse a los casos en que es preciso
regularizar algunos puntos del talud, para evitar descalces y roturas superficiales en masas
rocosas de calidad media a buena (40 < RMR), y entonces debe aplicarse puntualmente, según
la técnica del “ hormigón dental” .
Para masas rocosas de calidad mala (RMR < 40) el hormigón proyectado puede ser
útil para prevenir la erosión superficial debida al clima o a la escorrentía superficial de agua.
En esos casos es preciso garantizar la adherencia a la superficie del talud, lo que puede
hacerse con bulones muy cortos. Si el talud frontal va a quedar visible, total o parcialmente, al
terminar la obra, conviene utilizar en la capa final de hormigón proyectado algún colorante
para que el color superficial sea similar al del terreno, evitando el contraste que suele producir
el color gris del cemento.
5.5 RED
La colocación de una red/malla metálica sobre el talud supone una importante
protección contra la caída de piedras y es muy recomendable donde el punto de vista de la
seguridad del personal, aunque no supone mejora de la estabilidad del talud.
5.6 MALLAZO
Se recomienda la colocación de mallazo como armadura de la capa de hormigón
proyectado. Su función es evitar la rotura a tracción de la gunita y reforzar su resistencia a
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flexión frente a fenómenos de caída de fragmentos de la masa rocosa. Suele bastar un mallazo
de 150 x 150 x 6 mm, que se duplica en macizos de calidad geotécnica muy mala.
JUNIO 2000 MANUEL ROMANA RUIZ
6. REFERENCIAS
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interés geotécnico. SITE. Soc. Esp. Mec. Suelo. Madrid.
ORTUÑO L. (1998) “ Emboquilles” . En Ingeotúneles 2 (Ed. C. López-Jimeno).52*(56�� *�.�� \� +$<&2&.6�� &�� �������� ¦3RUWDO� 6WDELOLW\� LQ� 5RFN§�� � WK ,QWHUQDWLRQDO&RQIHUHQFH� RQ� *URXQG� &RQWURO� LQ� 0LQLQJ�� :HVW� 9LUJLQLD� 8QLYHUVLW\�� $JRVWR� ���0RUJDQWRZQ��:9��SS�52*(56�*�.��\�+$<&2&.6�&���������¦5RFN�FODVVLILFDWLRQ�IRU�SRUWDO�GHVLJQ§��3URF��RI�WKH8�6�$�� 6\PS�� ¦2Q� 5RFN� 0HFK� DV� D� JXLGH� IRU� HIILFLHQW� XWLOLVDWLRQ� RI� 1DWXUDO5HVRXUFHV�§��(G��$�:��.+$,5���(G��%DONHPD��3S�������52*(56�� *�.�� \� +$<&2&.6�� &�� �����E��� ¦7KH� 6WDELOLW\� RI� 5RFN� 6ORSHV� ZLWK� ,Q� 6LWX&DYLWLHV�§������0XOWLQDWLRQDO�&RQIHUHQFH�RQ�0LQH�3ODQQLQJ�DQG�'HVLJQ��0D\R�������/H[LQJWRQ��.HQWXFN\���SS�520$1$�0���������¦1HZ�DGMXVWPHQW�UDWLQJV�IRU�DSSOLFDWLRQ�RI�%,(1,$:6.,�FODVVLILFDWLRQWR�VORSHV§��,QW��6\PS��2Q�WKH�UROH�RI�URFN�PHFKDQLFV�,650��=DFDWHFDV�SS�������520$1$� 0�� ������� ¦(O� SDSHO� GH� ODV� FODVLILFDFLRQHV� JHRPHFiQLFDV� HQ� OD� HVWDELOLGDG� GHWDOXGHV§��,9�6LPSRVLR�1DFLRQDO�VREUH�7DOXGHV�\�/DGHUDV�,QHVWDEOHV��*UDQDGD�81$/�� (�� �������� 'HVLJQ� *XLGHOLQHV� DQG� 5RRI� &RQWURO� 6WDQGDUGV� IRU� &RDO� 0LQH5RRIV§��3K��'��7KHVLV��7KH�3HQQV\OYDQLD�6WDWH�8QLYHUVLW\�ROMANA (1997) “ Corrección del talud de la boquilla N del túnel de Paracuellos en la
nueva línea de alta velocidad Madrid-Zaragoza. IV Simp. Nal. Sobre Laderas y
Taludes Inestables. Granada pp 457-469
ROMANA (1997) “ Corrección del talud de la boquilla N del túnel de Paracuellos en la
nueva línea de alta velocidad Madrid-Zaragoza. IV Simp. Nal. Sobre Laderas y
JUNIO 2000 MANUEL ROMANA RUIZ
Taludes Inestables. Granada pp 457-469
ROMANA M. (2000) “ Emboquille Sur del Túnel de Torrecilla” . II Curso de diseño de
túneles. Ed. B. CELADA. Madrid.