Analysis of the phenomenon of material expansiveness in tunnels built in anhydrite. Outcomes and experiences

The serious geotechnical problems arising in many tunnels bored in material giving rise to stability problems as a result of being expansive, makes the water channelizers. These are materials which are easily washed with sulphates dissolving with water causing the massif to become decompressed and to remould, aggravating and transferring the problem beyond the tunnel’s immediate environment. In the particular case of layers of anhydrite between argillite, it also happens that the primary support and subsequent lining must have exceptional strength to resist the pressures the terrain may transmit in the medium to long term. This article describes the most relevant aspects of the hydromechanical behaviour of sulphated soil and rock and presents some experiments, concluding with various aspects associated to the phenomenon of swelling in tunnels and its possible treatment. Los graves problemas geotécnicos sucedidos en numerosos túneles europeos excavados en materiales que generan problemas de estabilidad, como consecuencia de su expansividad, los convierten en canalizadores de aguas. Estos materiales son fácilmente lavables al disolverse los sulfatos con el agua, provocando una decompresión y remoldeo del macizo, agravando y trasladando el problema más allá del inmediato entorno del túnel. En el caso particular de presencia de capas de anhidrita entre argilitas, además de la adopción de medidas de sostenimiento y revestimiento especiales, el sostenimiento primario y el revestimiento posterior deben ser excepcionalmente resistentes a las presiones que pueden llegar a transmitir el terreno a medio y largo plazo. En este artículo se describen los aspectos más relevantes de comportamiento hidromecánico de los suelos y las rocas sulfatadas y se presentan algunas experiencias, concluyendo sobre aspectos asociados al fenómeno de hinchamiento en túneles y su posible tratamiento.