El Swelling o hinchazón (expansión de la matriz rocosa) es debido a un incremento de volumen debido a la absorción de agua, así también este fenómeno induce tensiones y los cambios del material pueden llevar a una fluencia (“yielding”) dependiente del tiempo.

En general se asocia a la presencia de suelos o rocas arcillosas, también puede producirse en rocas con anhidrita o una mezcla de anhidrita-arcillas, lo cual es menos frecuente pero puede causar grandes problemas.

El Swelling es una combinación de una reacción Fisicoquímica que envuelve agua y una disminución del esfuerzo (stress relief). La reacción del agua es el principal contribuyente a este mecanismo, es decir, el incremento de volumen con el tiempo, sin embargo, solo puede llevarse a cabo simultáneamente o seguido de una caída del estado de esfuerzo (stress relief). Los principales mecanismos fisicoquímicos que están involucrados en el agua son:.

El agua es absorbida en la superficie exterior de los minerales de arcilla y es llevada a las superficies internas de esta que tienen capas expansibles. La presión debida a la “expansión” (swell pressure) depende de la distancia inter-partículas de las partículas de arcilla y la distancia intrapartícula entre las capas expansibles. Entonces aquellas rocas con capas de partículas expansibles se hinchan más que aquellas con partículas que absorben agua solo externamente, lo cual se traduce en una mayor presión debido a este efecto.

El proceso de hidratación del mineral anhidrita (CaSO4 + 2H2O  CaSO4 * 2H2O) produce yeso, este proceso conlleva un aumento de volumen de hasta un 60 %. En general esta transformación se lleva a cabo debido a la disolución acuosa de anhidrita seguida de un proceso de precipitación (debido a la saturación de la solución), el % de incremento de volumen dependerá de la variación porcentual de agua contenida en el mineral inicial y final, sujeto ello a la disponibilidad de agua y que cantidad de anhidrita es llevada a yeso. En general Anhidritas masivas con pocas fisuras se hinchan (swell) menos que aquellas divididas (fisuradas) finamente, es decir, con mayor superficie específica.

También es posible la coexistencia de ambos casos en la roca por ejemplo la presencia de granos de anhidrita en lutitas o esquistos.

Todos estos procesos físico-químicos solo tienen lugar con una disminución del stress (stress relief) puesto que:

• Causa presión de poros negativa lo cual permite el flujo de agua. Si esta circulación de agua ocurre, el volumen de agua drenado aumenta y también el volumen del material.

• Puede causar fisuras (permeabilidad secundaria) lo cual facilita el flujo de agua y lleva a un incremento de volumen a través de alguno de los mecanismos mencionados anteriormente

Otros efectos que pueden causar Swelling indirectamente son:

• Cizalle y grietas de tensión, lo que incrementa el área expuesta a swelling.

• Meteorización y alteración de minerales por ejemplo en aluminosilicatos que inicialmente no dan lugar a swelling pero su alteración produce minerales de arcilla susceptibles a este mecanismo.

• Swelling de salbandas y relleno de diaclasas o fallas menores.

El swelling se expresa por un incremento de volumen y en materiales isotrópicos o anisótropos las deformaciones son en todas las direcciones que no estén restringidas a desplazarse. Si existe alguna limitante esto causará un aumento del stress en esa dirección, en caso de no existir la posibilidad de expandirse el stress será el máximo posible.

Las excavaciones llevan a una reducción del esfuerzo radial (si se observan los esfuerzos en coordenadas polares) y a una variación del tangencial cercano a la periferia del túnel. Entonces al cambiar el estado de esfuerzos, alguno de sus componentes se reducirá permitiendo las condiciones necesarias para el swelling. Un buen indicador de la condición de stress relevante para el swelling es el Primer invariante de esfuerzos. Para reducir la posibilidad de swelling es de considerar mantener el Invariante cercano a la condición inicial previo a la excavación.

Contenido

Las pruebas de laboratorio pueden ser pruebas de identificación o pruebas cuantitativas. Con la primera se puede estimar si ocurrirá Swelling en la roca donde se quiere construir una excavación u obtener una idea aproximada del potencial de Swelling que se podría llegar a tener, es decir, la posible magnitud de los desplazamientos y tensiones producidos por el Swelling. Mientras que las pruebas cuantitativas están destinadas a ser utilizadas junto con predicciones analíticas e empíricas.

Pruebas de identificación

La prueba de identificación más conocida es la prueba de Casagrande a través de los Atterberg Limits. Existe una serie de correlaciones entre los Atterberg Limits y el potencial de Swelling. Hay que saber que los Atterberg Limits nos entrega las medidas básicas del contenido crítico de agua en un suelo de grano fino: su límite de contracción, límite plástico y el límite de líquido. La mayoría de estas relaciones son aplicables a suelos expansivos, pero Brekke y Howard (1973) proporcionan uno para fallas, y Katzir y David (1968) para Swelling en rocas marga. El hecho de que existan varias relaciones entre el Atterberg Limits y el potencial de Swelling nos indica que los valores de Atterberg Limits pueden proporcionar una estimación, pero probablemente no podrán ser usadas como base para relaciones de validación. Aún más importantes son los efectos de la preparación de la muestra como el secado en estufa, que puede ser necesario para las pruebas de Atterberg Limits lo que puede modificar el comportamiento de Swelling en la roca.

Otro procedimiento de identificación relativamente simple es meter al agua una muestra hasta que este 100% húmeda. Brekke y Howard (1973) pudieron correlacionar la cantidad de agua absorbida y la presión de Swelling.

También en ciertas zonas o subzonas litológicas específicas bien definidas, es posible relacionar la resistencia a la compresión no confinada con el potencial de Swelling.

Pruebas cuantitativas para el potencial de Swelling

Existen las pruebas de textura mineralógicas que sirve para identificar minerales que potencialmente pueden presentar el fenómeno de Swelling y, en muchas circunstancias, para proporcionar una estimación cuantitativa de las presiones de Swelling esperadas. La prueba de textura mineralógica es la base cuantitativa de las presiones de Swelling. A través de la difracción de rayos X que es ideal para pruebas mineralógicas. No solo es posible identificar los minerales con potencial Swelling, sino también determinar su proporción cuantitativa. A veces no solo es conocer la existencia y cantidades relativas de minerales que seas propensos a Swelling, sino también hay que conocer las distribuciones de sus texturas (por ejemplo, la intercalación de anhidrita y minerales arcillosos pueden aumentar significativamente el Swelling). Además, el paralelismo de las partículas de arcilla puede tener un efecto significativo en el aumento de Swelling. Las investigaciones con el microscopio electrónico son muy adecuadas para estos fines.

Probablemente los ensayos más conocidos en el área de pruebas cuantitativas para el potencial de Swelling son "pruebas de Swelling" en su sentido estricto, es decir que son pruebas, que se ocupan muestras intactas obtenidas en terreno o material pulverizado, que se someten a una combinación particular de agua y tensiones aplicadas y se observa el cambio de volumen asociado de la muestra.

El Free Swelling Test y el Maximum Axial Stress Test son pruebas destinadas a proporcionar una evaluación rápida del potencial de Swelling tanto con respecto a la deformación como a las tensiones. Nos permiten verificar si el Swelling será un problema y nos da idea del tiempo que llevará en desarrollarse. Si estas pruebas indican que el Swelling es importante, deben realizarse las llamadas "Pruebas de esfuerzo de Swelling axial frente a la deformación axial". Dado que, en realidad, las condiciones no están completamente restringidas en el Free Swelling Test ni en el Maximum Axial Stress Test.

Bozberg es un túnel de ferrocarril de dos vías de 2,5 km de longitud ubicado en las montañas Jura en Suiza, donde existe presencia de marga, arcillas y anhidrita y fue construido entre los años de 1871-1875. Durante la construcción del túnel, se produjo una convergencia de un pilar provocado por el Swelling, causando daños considerables. Los estribos de algunas secciones del túnel se tuvieron que reconstruir varias veces y además se construyeron arcos invertidos en las secciones más afectadas; sin embargo, estos arcos fueron destruidos rápidamente por el agua altamente sulfatada. Los canales de drenaje se destruían frecuentemente, provocando inundaciones que aumentaron el grado de Swelling y más las vibraciones inducida por el tránsito, se registraron casos extremos de explosión de rocas por alta hinchazón.

El Squeezing es una deformación en función del tiempo, que ocurre en las cercanías de la excavación, en esencia está principalmente asociado al “creep” (reptación o arrastre) causado por exceder el esfuerzo de corte de la roca circundante. Sin embargo en materiales dilatantes puede estar también asociado a un incremento de volumen del material.

Esto ocurre bajo condiciones de altos esfuerzos, lo cual en rocas de comportamiento competente llevaría a “rock Burst” mientras que en similares condiciones de esfuerzos la presencia de rocas no competentes produce el squeezing.

Como se mencionó previamente este mecanismo puede ocurrir ( en suelos y rocas) en presencia de esfuerzos inducidos (debido al estado original de esfuerzos y la excavación ) y que las propiedades del material lleven a algunas zonas en la superficie del túnel al esfuerzo cortante ( o tangencial) necesario para que se produzca “creep” (reptación).

Submecanismos

El Squeezing es un desplazamiento tangencial de material dependiente del tiempo el cual causa que la periferia del túnel se mueva disminuyendo su sección (an inward movement). El mecanismo del squeezing consiste en uno o una combinación de submecanismos llamado “creep” (reptación);.

El Creep (es la expresión del comportamiento viscoso) en partículas o granos de mineral en roca/suelo intacto, este mecanismo individual de las partículas se debe al comportamiento viscoso de la estructural cristalina o grietas inestables. A lo Largo de las interfaces entre partículas del material

A lo largo de discontinuidades (a gran escala) como las superficies de foliación o estratificación, diaclasas y fallas. En estos mecanismos son apreciable las siguientes componentes mostradas en la gráfica.

Usualmente este mecanismo que es de naturaleza viscoplástica pero en casos de bajos esfuerzos las deformaciones pueden ser temporales traduciéndose en un comportamiento viscoelástico

El creep generalmente comienza en niveles de esfuerzo por debajo de la resistencia al corte del material.

Entonces el Creep entonces el Squeezing puede ocurrir sin un cambio de volumen. En casos de comportamiento dilatantes puede estar asociado a aumento de volumen.

En general los análisis consideran que el cuerpo se deforma en el tiempo bajo un esfuerzo constante, cuando en realidad al disminuir la sección del túnel debido al squeezing, las restricciones de movimiento aumenta (aún más si el perímetro es curvo), ello puede cambiar la condición de esfuerzos y el proceso de squeezing. Como se mencionó previamente la anisotropía de los esfuerzos debido a los materiales de baja resistencia puede llevarlo al estado de falla.

El squeezing en las cajas predomina bajo condiciones de esfuerzo principal vertical mayor (antes de la excavación) que el horizontal, contrariamente si el horizontal es mayor, se observara en el techo y piso de la excavación. A medida que el material incrementa sus restricciones de movimiento debido al squeezing en el túnel, este puede hacerse más severo dependiendo del estado original es esfuerzo (in situ). Los soportes en general producen un contra esfuerzo como reacción al desplazamiento por squeezing, si este efecto genera un aumento de la presión de poros puede ser contraproducente.

Ensayo para Squeezing

Las pruebas apropiadas para este fin son los ensayos triaxiales, en donde los esfuerzos se mantienen constantes y se observa la deformación a lo largo del tiempo. Lo bueno que tienen los ensayos triaxiales es que simulan la condición in-situ donde estaba la muestra, la consolidación, la presión de los poros y las condiciones externas. De esta forma vamos a tener unos buenos resultados y poder predecir el comportamiento de la roca en función del tiempo.

Para mitigar los efectos de estas inestabilidades (Squeezing y Swelling) en el diseño de túneles tenemos desde el punto de vista de la Geomecánica, tenemos la fortificación que pueden ser activo y pasivo.

Cuando hablamos de una fortificación pasiva es aquella en que, por razones operacionales y de seguridad, no aplica ninguna carga externa al momento de la instalación y sólo trabaja cuando el macizo rocoso experimenta alguna deformación. Los métodos más empleados son la enmaderación, los marcos metálicos, el hormigón armado, shotcrete, malla.

Para el caso de una fortificación activa se orienta a restablecer el equilibrio original de los diferentes esfuerzos y, al mismo tiempo, a modificar estructuralmente la roca para hacerla auto soportable. Los métodos más empleados son los de pernos de anclaje en rocas (puntuales o repartidas).

En general la forma de mitigar el efecto de estas deformaciones para ambos casos, son similares ambos casos (Squeezing y Swelling). Cuando tenemos un sistema de anclaje, el arco de roca pretensado sirve para inhibir las deformaciones que puedan producirse en el contorno de una excavación, si es posible un sistema de anclaje de techo a piso, ya que hay que mantener el nivel del piso de una galería. En el caso de utilizar un sistema de soporte, se puede usar un revestimiento alrededor del túnel con el cual genere una presión interna que contrarreste las deformaciones en el contorno, en este caso los materiales de revestimiento a utilizar y el modelo de elasticidad de tubería de pared gruesa nos pueden ayudar para realizar un cálculo y así poder determinar el espesor adecuado para realizar el diseño de soporte.

El Swelling o hinchazón (expansión de la matriz rocosa) es debido a un incremento de volumen debido a la absorción de agua, así también este fenómeno induce tensiones y los cambios del material pueden llevar a una fluencia (“yielding”) dependiente del tiempo.

En general se asocia a la presencia de suelos o rocas arcillosas, también puede producirse en rocas con anhidrita o una mezcla de anhidrita-arcillas, lo cual es menos frecuente pero puede causar grandes problemas.

El Swelling es una combinación de una reacción Fisicoquímica que envuelve agua y una disminución del esfuerzo (stress relief). La reacción del agua es el principal contribuyente a este mecanismo, es decir, el incremento de volumen con el tiempo, sin embargo, solo puede llevarse a cabo simultáneamente o seguido de una caída del estado de esfuerzo (stress relief). Los principales mecanismos fisicoquímicos que están involucrados en el agua son:.

El agua es absorbida en la superficie exterior de los minerales de arcilla y es llevada a las superficies internas de esta que tienen capas expansibles. La presión debida a la “expansión” (swell pressure) depende de la distancia inter-partículas de las partículas de arcilla y la distancia intrapartícula entre las capas expansibles. Entonces aquellas rocas con capas de partículas expansibles se hinchan más que aquellas con partículas que absorben agua solo externamente, lo cual se traduce en una mayor presión debido a este efecto.

El proceso de hidratación del mineral anhidrita (CaSO4 + 2H2O  CaSO4 * 2H2O) produce yeso, este proceso conlleva un aumento de volumen de hasta un 60 %. En general esta transformación se lleva a cabo debido a la disolución acuosa de anhidrita seguida de un proceso de precipitación (debido a la saturación de la solución), el % de incremento de volumen dependerá de la variación porcentual de agua contenida en el mineral inicial y final, sujeto ello a la disponibilidad de agua y que cantidad de anhidrita es llevada a yeso. En general Anhidritas masivas con pocas fisuras se hinchan (swell) menos que aquellas divididas (fisuradas) finamente, es decir, con mayor superficie específica.

También es posible la coexistencia de ambos casos en la roca por ejemplo la presencia de granos de anhidrita en lutitas o esquistos.

Todos estos procesos físico-químicos solo tienen lugar con una disminución del stress (stress relief) puesto que:

• Causa presión de poros negativa lo cual permite el flujo de agua. Si esta circulación de agua ocurre, el volumen de agua drenado aumenta y también el volumen del material.

• Puede causar fisuras (permeabilidad secundaria) lo cual facilita el flujo de agua y lleva a un incremento de volumen a través de alguno de los mecanismos mencionados anteriormente

Otros efectos que pueden causar Swelling indirectamente son:

• Cizalle y grietas de tensión, lo que incrementa el área expuesta a swelling.

• Meteorización y alteración de minerales por ejemplo en aluminosilicatos que inicialmente no dan lugar a swelling pero su alteración produce minerales de arcilla susceptibles a este mecanismo.

• Swelling de salbandas y relleno de diaclasas o fallas menores.

El swelling se expresa por un incremento de volumen y en materiales isotrópicos o anisótropos las deformaciones son en todas las direcciones que no estén restringidas a desplazarse. Si existe alguna limitante esto causará un aumento del stress en esa dirección, en caso de no existir la posibilidad de expandirse el stress será el máximo posible.

Las excavaciones llevan a una reducción del esfuerzo radial (si se observan los esfuerzos en coordenadas polares) y a una variación del tangencial cercano a la periferia del túnel. Entonces al cambiar el estado de esfuerzos, alguno de sus componentes se reducirá permitiendo las condiciones necesarias para el swelling. Un buen indicador de la condición de stress relevante para el swelling es el Primer invariante de esfuerzos. Para reducir la posibilidad de swelling es de considerar mantener el Invariante cercano a la condición inicial previo a la excavación.

Contenido

Las pruebas de laboratorio pueden ser pruebas de identificación o pruebas cuantitativas. Con la primera se puede estimar si ocurrirá Swelling en la roca donde se quiere construir una excavación u obtener una idea aproximada del potencial de Swelling que se podría llegar a tener, es decir, la posible magnitud de los desplazamientos y tensiones producidos por el Swelling. Mientras que las pruebas cuantitativas están destinadas a ser utilizadas junto con predicciones analíticas e empíricas.

Pruebas de identificación

La prueba de identificación más conocida es la prueba de Casagrande a través de los Atterberg Limits. Existe una serie de correlaciones entre los Atterberg Limits y el potencial de Swelling. Hay que saber que los Atterberg Limits nos entrega las medidas básicas del contenido crítico de agua en un suelo de grano fino: su límite de contracción, límite plástico y el límite de líquido. La mayoría de estas relaciones son aplicables a suelos expansivos, pero Brekke y Howard (1973) proporcionan uno para fallas, y Katzir y David (1968) para Swelling en rocas marga. El hecho de que existan varias relaciones entre el Atterberg Limits y el potencial de Swelling nos indica que los valores de Atterberg Limits pueden proporcionar una estimación, pero probablemente no podrán ser usadas como base para relaciones de validación. Aún más importantes son los efectos de la preparación de la muestra como el secado en estufa, que puede ser necesario para las pruebas de Atterberg Limits lo que puede modificar el comportamiento de Swelling en la roca.

Otro procedimiento de identificación relativamente simple es meter al agua una muestra hasta que este 100% húmeda. Brekke y Howard (1973) pudieron correlacionar la cantidad de agua absorbida y la presión de Swelling.

También en ciertas zonas o subzonas litológicas específicas bien definidas, es posible relacionar la resistencia a la compresión no confinada con el potencial de Swelling.

Pruebas cuantitativas para el potencial de Swelling

Existen las pruebas de textura mineralógicas que sirve para identificar minerales que potencialmente pueden presentar el fenómeno de Swelling y, en muchas circunstancias, para proporcionar una estimación cuantitativa de las presiones de Swelling esperadas. La prueba de textura mineralógica es la base cuantitativa de las presiones de Swelling. A través de la difracción de rayos X que es ideal para pruebas mineralógicas. No solo es posible identificar los minerales con potencial Swelling, sino también determinar su proporción cuantitativa. A veces no solo es conocer la existencia y cantidades relativas de minerales que seas propensos a Swelling, sino también hay que conocer las distribuciones de sus texturas (por ejemplo, la intercalación de anhidrita y minerales arcillosos pueden aumentar significativamente el Swelling). Además, el paralelismo de las partículas de arcilla puede tener un efecto significativo en el aumento de Swelling. Las investigaciones con el microscopio electrónico son muy adecuadas para estos fines.

Probablemente los ensayos más conocidos en el área de pruebas cuantitativas para el potencial de Swelling son "pruebas de Swelling" en su sentido estricto, es decir que son pruebas, que se ocupan muestras intactas obtenidas en terreno o material pulverizado, que se someten a una combinación particular de agua y tensiones aplicadas y se observa el cambio de volumen asociado de la muestra.

El Free Swelling Test y el Maximum Axial Stress Test son pruebas destinadas a proporcionar una evaluación rápida del potencial de Swelling tanto con respecto a la deformación como a las tensiones. Nos permiten verificar si el Swelling será un problema y nos da idea del tiempo que llevará en desarrollarse. Si estas pruebas indican que el Swelling es importante, deben realizarse las llamadas "Pruebas de esfuerzo de Swelling axial frente a la deformación axial". Dado que, en realidad, las condiciones no están completamente restringidas en el Free Swelling Test ni en el Maximum Axial Stress Test.

Bozberg es un túnel de ferrocarril de dos vías de 2,5 km de longitud ubicado en las montañas Jura en Suiza, donde existe presencia de marga, arcillas y anhidrita y fue construido entre los años de 1871-1875. Durante la construcción del túnel, se produjo una convergencia de un pilar provocado por el Swelling, causando daños considerables. Los estribos de algunas secciones del túnel se tuvieron que reconstruir varias veces y además se construyeron arcos invertidos en las secciones más afectadas; sin embargo, estos arcos fueron destruidos rápidamente por el agua altamente sulfatada. Los canales de drenaje se destruían frecuentemente, provocando inundaciones que aumentaron el grado de Swelling y más las vibraciones inducida por el tránsito, se registraron casos extremos de explosión de rocas por alta hinchazón.

El Squeezing es una deformación en función del tiempo, que ocurre en las cercanías de la excavación, en esencia está principalmente asociado al “creep” (reptación o arrastre) causado por exceder el esfuerzo de corte de la roca circundante. Sin embargo en materiales dilatantes puede estar también asociado a un incremento de volumen del material.

Esto ocurre bajo condiciones de altos esfuerzos, lo cual en rocas de comportamiento competente llevaría a “rock Burst” mientras que en similares condiciones de esfuerzos la presencia de rocas no competentes produce el squeezing.

Como se mencionó previamente este mecanismo puede ocurrir ( en suelos y rocas) en presencia de esfuerzos inducidos (debido al estado original de esfuerzos y la excavación ) y que las propiedades del material lleven a algunas zonas en la superficie del túnel al esfuerzo cortante ( o tangencial) necesario para que se produzca “creep” (reptación).

Submecanismos

El Squeezing es un desplazamiento tangencial de material dependiente del tiempo el cual causa que la periferia del túnel se mueva disminuyendo su sección (an inward movement). El mecanismo del squeezing consiste en uno o una combinación de submecanismos llamado “creep” (reptación);.

El Creep (es la expresión del comportamiento viscoso) en partículas o granos de mineral en roca/suelo intacto, este mecanismo individual de las partículas se debe al comportamiento viscoso de la estructural cristalina o grietas inestables. A lo Largo de las interfaces entre partículas del material

A lo largo de discontinuidades (a gran escala) como las superficies de foliación o estratificación, diaclasas y fallas. En estos mecanismos son apreciable las siguientes componentes mostradas en la gráfica.

Usualmente este mecanismo que es de naturaleza viscoplástica pero en casos de bajos esfuerzos las deformaciones pueden ser temporales traduciéndose en un comportamiento viscoelástico

El creep generalmente comienza en niveles de esfuerzo por debajo de la resistencia al corte del material.

Entonces el Creep entonces el Squeezing puede ocurrir sin un cambio de volumen. En casos de comportamiento dilatantes puede estar asociado a aumento de volumen.

En general los análisis consideran que el cuerpo se deforma en el tiempo bajo un esfuerzo constante, cuando en realidad al disminuir la sección del túnel debido al squeezing, las restricciones de movimiento aumenta (aún más si el perímetro es curvo), ello puede cambiar la condición de esfuerzos y el proceso de squeezing. Como se mencionó previamente la anisotropía de los esfuerzos debido a los materiales de baja resistencia puede llevarlo al estado de falla.

El squeezing en las cajas predomina bajo condiciones de esfuerzo principal vertical mayor (antes de la excavación) que el horizontal, contrariamente si el horizontal es mayor, se observara en el techo y piso de la excavación. A medida que el material incrementa sus restricciones de movimiento debido al squeezing en el túnel, este puede hacerse más severo dependiendo del estado original es esfuerzo (in situ). Los soportes en general producen un contra esfuerzo como reacción al desplazamiento por squeezing, si este efecto genera un aumento de la presión de poros puede ser contraproducente.

Ensayo para Squeezing

Las pruebas apropiadas para este fin son los ensayos triaxiales, en donde los esfuerzos se mantienen constantes y se observa la deformación a lo largo del tiempo. Lo bueno que tienen los ensayos triaxiales es que simulan la condición in-situ donde estaba la muestra, la consolidación, la presión de los poros y las condiciones externas. De esta forma vamos a tener unos buenos resultados y poder predecir el comportamiento de la roca en función del tiempo.

Para mitigar los efectos de estas inestabilidades (Squeezing y Swelling) en el diseño de túneles tenemos desde el punto de vista de la Geomecánica, tenemos la fortificación que pueden ser activo y pasivo.

Cuando hablamos de una fortificación pasiva es aquella en que, por razones operacionales y de seguridad, no aplica ninguna carga externa al momento de la instalación y sólo trabaja cuando el macizo rocoso experimenta alguna deformación. Los métodos más empleados son la enmaderación, los marcos metálicos, el hormigón armado, shotcrete, malla.

Para el caso de una fortificación activa se orienta a restablecer el equilibrio original de los diferentes esfuerzos y, al mismo tiempo, a modificar estructuralmente la roca para hacerla auto soportable. Los métodos más empleados son los de pernos de anclaje en rocas (puntuales o repartidas).

En general la forma de mitigar el efecto de estas deformaciones para ambos casos, son similares ambos casos (Squeezing y Swelling). Cuando tenemos un sistema de anclaje, el arco de roca pretensado sirve para inhibir las deformaciones que puedan producirse en el contorno de una excavación, si es posible un sistema de anclaje de techo a piso, ya que hay que mantener el nivel del piso de una galería. En el caso de utilizar un sistema de soporte, se puede usar un revestimiento alrededor del túnel con el cual genere una presión interna que contrarreste las deformaciones en el contorno, en este caso los materiales de revestimiento a utilizar y el modelo de elasticidad de tubería de pared gruesa nos pueden ayudar para realizar un cálculo y así poder determinar el espesor adecuado para realizar el diseño de soporte.