Respuesta Tridimensional del Sistema de Excavación Profunda Soportada: Estudio de Caso de una Estación de Metro Subterránea de Gran Escala
Autores: Hefny, Ashraf; Al-Atroush, Mohamed Ezzat; Abualkhair, Mai; Alnuaimi, Mariam Juma
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2020
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Ciencias Naturales y Subdisciplinas
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 9
Citaciones: Sin citaciones
Las complejidades y la inviabilidad computacional económica asociadas en algunos casos con modelos de elementos finitos tridimensionales han impuesto un motivo para que muchos investigadores acepten soluciones de simplificación de modelado numérico, como asumir condiciones de deformación plana bidimensional (2D) en la simulación de varios problemas de excavación profunda soportada, especialmente en casos con una relación de aspecto relativamente alta en las dimensiones del plano. En esta investigación, se estableció un modelo de elementos finitos bidimensional para simular el comportamiento del sistema de soporte de una excavación profunda a gran escala utilizada en la construcción de una estación de metro subterránea del proyecto Rod El Farrag (Egipto). Las propiedades esenciales de ingeniería geotécnica de las capas de suelo se calcularon utilizando los resultados de pruebas in situ y de laboratorio, así como correlaciones empíricas con los valores SPT-N. Por otro lado, se estableció un modelo de elementos finitos tridimensional con los mismos parámetros adoptados en el modelo bidimensional. Se realizaron análisis numéricos de sensibilidad suficientes para hacer que el modelo de elementos finitos tridimensional sea económicamente viable. Los resultados del modelo bidimensional se compararon con los obtenidos de las mediciones de campo y el modelo numérico tridimensional. Los resultados de la comparación mostraron que el refuerzo alto en 3D en las esquinas de las paredes primarias y también en las ubicaciones de las paredes transversales tiene un efecto significativo tanto en las deformaciones laterales de las paredes como en el asentamiento vertical del suelo vecino.
Descripción
Las complejidades y la inviabilidad computacional económica asociadas en algunos casos con modelos de elementos finitos tridimensionales han impuesto un motivo para que muchos investigadores acepten soluciones de simplificación de modelado numérico, como asumir condiciones de deformación plana bidimensional (2D) en la simulación de varios problemas de excavación profunda soportada, especialmente en casos con una relación de aspecto relativamente alta en las dimensiones del plano. En esta investigación, se estableció un modelo de elementos finitos bidimensional para simular el comportamiento del sistema de soporte de una excavación profunda a gran escala utilizada en la construcción de una estación de metro subterránea del proyecto Rod El Farrag (Egipto). Las propiedades esenciales de ingeniería geotécnica de las capas de suelo se calcularon utilizando los resultados de pruebas in situ y de laboratorio, así como correlaciones empíricas con los valores SPT-N. Por otro lado, se estableció un modelo de elementos finitos tridimensional con los mismos parámetros adoptados en el modelo bidimensional. Se realizaron análisis numéricos de sensibilidad suficientes para hacer que el modelo de elementos finitos tridimensional sea económicamente viable. Los resultados del modelo bidimensional se compararon con los obtenidos de las mediciones de campo y el modelo numérico tridimensional. Los resultados de la comparación mostraron que el refuerzo alto en 3D en las esquinas de las paredes primarias y también en las ubicaciones de las paredes transversales tiene un efecto significativo tanto en las deformaciones laterales de las paredes como en el asentamiento vertical del suelo vecino.