Modelización de la instalación de infraestructuras
Las deformaciones pueden alterar las presiones de poro y la resistencia y la rigidez del suelo. Comprender y prever los efectos de la instalación es fundamental a la hora de sopesar la calidad y la fiabilidad a largo plazo de la infraestructura. En el seno del proyecto financiado con fondos europeos «Modelling installation effects in geotechnical engineering» (GEO-INSTALL) se desarrollaron modelos nuevos con los que ingenieros y científicos podrán tener en cuenta los efectos de la instalación en problemas geotécnicos prácticos. Los investigadores estudiaron los efectos de la instalación con análisis en los que se utilizó el método de elementos finitos y el método del punto material (MPM). Este último es un nuevo método basado en partículas y sin malla que posee algunas similitudes con el de elementos finitos. GEO-INSTALL realizó algunos avances importantes en los modelos de suelos constitutivos, tomando en consideración las cargas estáticas, cíclicas y dinámicas, mediante el desarrollo y la aplicción de nuevos modelos definidos por el usuario para arenas y arcillas. La combinación de estos modelos con el MPM capacitó a los científicos para modelizar fenómenos como la licuefacción de la arena. El equipo desarrolló una nueva técnica de elementos finitos para modelizar mejoras del suelo periódicas (instalaciones a intervalos regulares para mejorar el suelo de los cimientos), aprovechando la llamada técnica de media de volúmenes (volume averaging). Actualmente se está trabajando en la validación del modelo conforme a los resultados de pruebas sobre el terreno. Se han mejorado los modelos de pilotes empotrados y los algoritmos se han incorporado al software PLAXIS de elementos finitos para profesionales geotécnicos. La mayoría de intervenciones de ingeniería civil (como la excavación y la construcción de cimientos para edificios y otras infraestructuras) precisan de un análisis concienzudo de las deformaciones y de la estabilidad. Los avances logrados en el software de modelización, que permite simular grandes deformaciones, mejorarán enormemente las posibilidades de prever efectos de la instalación, mejorando así la efectividad y fiabilidad de las construcciones geotécnicas.
Palabras clave
Infraestructura, elementos estructurales, efectos de la instalación, pilotes, suelo, deformaciones, modelos constitutivos, método de elementos finitos, método del punto material, técnica de media de volúmenes, volume averaging, PLAXIS