Análisis del comportamiento de dos excavaciones profundas en suelos blandos de la ciudad de Bogotá D.C.
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Marciales Prada, Lina Vanessa | 2021
El presente trabajo tiene como objeto analizar el comportamiento de dos excavaciones
profundas en suelos blandos de la ciudad de Bogotá, mediante una modelación
tridimensional en elementos finitos, a partir de la cual se busca evaluar ventajas y
limitaciones al realizar este tipo de simulaciones numéricas que pueden ser consideradas
en el marco del diseño geotécnico.
La información recopilada corresponde a dos proyectos los cuales incluyeron excavaciones
entre 10.65 m (Proyecto A) y 14.05 m (Proyecto B) de profundidad, con diferencias en sus
dimensiones, geometría, número de sótanos y marco de rigidez. La instrumentación
geotécnica de cada uno de los proyectos permitió determinar las deformaciones en cada
etapa constructiva.
Los análisis fueron realizados mediante el método de elementos finitos basado en las
lecturas de instrumentación, así como los parámetros geotécnicos definidos en los estudios
de suelos. Estos parámetros fueron modificados dado que no se tenía en la modelación un
comportamiento similar al observado en cada uno de los proyectos de acuerdo con las
lecturas registradas en la instrumentación.
Una vez calibrados los modelos geotécnicos se realizó una comparación de los esfuerzos
horizontales con la teoría de Rankine, observando que se obtiene una distribución uniforme
diferente a la distribución triangular propuesta por esta teoría, con reducciones en el lado
activo del orden del 44% y 52% respectivamente a los proyectos A y B. Es importante
resaltar que el modelo mostró falla en algunas zonas de continuo, lo que podría explicar la
distribución uniforme de esfuerzos.
Adicionalmente, se realizó una comparación de los análisis bidimensionales (2D) y
tridimensionales (3D), encontrando que, en estos dos casos de estudio, las simulaciones
2D sobrestimaron el comportamiento del suelo obteniendo un incremento hasta de 8 veces
las deformaciones horizontales obtenidas en las modelaciones 3D.
Con el trabajo efectuado se hace un aporte a los análisis geotécnicos en donde se muestra
que las modelaciones tridimensionales pueden predecir adecuadamente el comportamiento
de las excavaciones ubicados en suelos de baja resistencia y alta compresibilidad, siempre
que se utilicen parámetros adecuados en el modelo.
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