Several zones with expansive rocks were encountered during construction of two tunnels of the water conduction system for the Chacabuquito Hydropower Plant, located in the Aconcagua river valley of the Chilean Central Andes Mountains, at elevation 1.075 m a.s.l., and 65 km north-northeast of Santiago. The expansive behavior was associated to three different geological features. Firstly with the crossing of important north-south trending faults, with montmorillonitic and caolinitic fillings. Secondly to the presence of zones of rock mass showing a penetrative presence of clay minerals (montmorillonite, illite and caolinite) and penetrative thin veins of ceolites. And thirdly to the hydrothermal alteration of the rock and the consequent generation of clay minerals (predominantly montmorillonite, sericite and minor caolinite). The geological and mechanical characteristics of the expansive rock domains, as well as the field and laboratory reconnaissance and characterization program, are described in the paper together with the bases for design and the guidelines for construction and definitive tunnels support.
Pendant l'excavation des deux tunels du système d'adduction d'eau pour alimenter la centrale hidroelectrique Chacabuquito, plusieures zones de rochers expansifs ont ete decouvertes. Ces tunnels sont dans la vallee du fleuve Aconcagua de la Cordillère des Andes du Chili Central, à une altitude aproximee de 1.075m s.m.n. et à 65km vers le nord-nord- ouest de Santiago. Cette conduite expansive est associee à trois differentes caracteristiques geologiques du massif rocheux. Un premier lieu, à l'intersection de plusieures zones de failles, d'orientation nord-sud et subverticales, avec remplissage de rochers desintegres, montmorillonite, caolinite et serite. En seconde lieu, a la presence de zones de rochers expansifs, avec des nombreux minces veines de ceolite-calcite et aussi des mineraux argileux (montmorillonite, illite et caolinite). Et, dans troisième lieu, dût à la presence de zones d'alteration hidrothermale du massif rocheux et la consequente generation de mineraux de remplacement argileux (surtout serite, montmorillonite et en plus petit degre, caolinite). Les caracteristiques geologiques et geomecaniques des rochers expansifs, ainsi que la reconnaissance du terrain et les resultats du programme d'essais de caracterisation geomecanique du laboratoire sont decrits dans ce travail, ainsi que les bases de dessin et recommandations constructives pour placement du support definitifs pour ces tunnels
Wahrend der ausgrabung der zwei tunnels der wasserleitungssystem, um die Chacabuquito Wasserstromzentrale zu besorgen, wurden verschieden ausgedehnte gesteinadern gefunden. Die beiden tunnels befinden sich im Aconcaguatal, wo der Aconcagua Fluss fliesst, auf einer Höhe von 1.075 m ueber dem Wasserspiegel und ca. 65 Km Nord-Nordest von Santiago entfernt, in mittleren Anden Cordillere (chilenische Gebirgskette). Drei verschiedene geologische merkmale dieser massiven gesteine können dieses ausgedehnte verhalten erklaren. Erstens, hier befinden sich verschiedene und auch ganz wichtige erdbrueche, mit untersenkrechte Nörd-Sued orientierung, diese erdbrueche sind mit zertruemmerte gesteine (montmorillonite, caolinite und sericite) gefuellt. Zweitens, diese ausgedehnten gesteine haben durchdringende fine gange (ceolite and calcite) und tönige mineralien (monmorillonite, illite und caolinite). Und drittens, hier befinden sich auch hydrothermale zonen, die diese massive gesteine durch die entstehung von tönigen mineralien (vorherrschende sericite, caolinite und in zweiten stelle montmorillonite) vevandert haben. Diese geologische und geomechanische merkmale dieser gesteine, sowie die erkennung der landschaft, die ergebnisse der charakteristischen labor programmproben, der entwurf des projekts und die bauempfehlungen fuer die endgueltigen tunnelstuetze, werden in diesen bericht beschrieben.
The Chacabuquito Hydropower Plant Project is located in the valley of the Aconcagua River, 65km north-northeast of Santiago, in the Andes Mountains of Central Chile. The Aconcagua Valley shows here an abrupt topography, with a narrow cross section and steep hillsides; the narrower part of this zone is locally known as Puntilla del Viento. Figure 1 illustrates some important features of the project. The 13,3km long water conduction system captures the discharge waters from the Los Quilos hydroelectric power plant at elevation 1.075m a.s.l., crosses the Aconcagua river through a siphon and leads to the power house at an elevation of 930m a.s.l. The project was designed for a maximum water flow of 24,3m3/s and 137m of hydraulic head, allowing the generation of approximately 25MW. (Figure in full paper) Edic Ingenieros Ltda., a Chilean consulting office, carried out the project for the owner, Hidroelectrica Guardia Vieja S.A. The water conduction system included mainly an open channel and the excavation of two 4,20m-wide and 4,35m-high "horse shoe" cross section tunnels. Tunnel N°1, called Los Quilos, is approximately 788m long, and Tunnel N°2, called Chacabuquito, is 2.171m long.
