Integrando la Incertidumbre de los Parámetros del Suelo en el Análisis de Estabilidad de Taludes: Un Estudio de Caso de una Mina a Cielo Abierto en Hungría
Autores: Oláh, Petra; Görög, Péter
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Ciencias Naturales y Subdisciplinas
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 6
Citaciones: Sin citaciones
Este estudio presenta un análisis geotécnico probabilístico del área de minería de lignito Visonta Keleti-III, centrándose en la evaluación estadística de los parámetros del suelo y su integración en el modelado de la estabilidad de taludes. El objetivo era proporcionar una representación más precisa de la variabilidad espacial de las formaciones geológicas y las propiedades mecánicas del suelo en contraste con los enfoques deterministas tradicionales. El análisis se basó en más de 3300 muestras de laboratorio de 28 perforaciones, procesadas a través de técnicas de filtrado de valores atípicos en múltiples etapas y regresión. Se identificaron fuertes correlaciones entre los parámetros físicos del suelo, como la densidad aparente húmeda y seca, la relación de vacíos y el índice de plasticidad, particularmente en suelos cohesivos. El análisis probabilístico de la estabilidad de taludes aplicó el método simplificado de Bishop en combinación con la simulación de Hipercubo Latino. Los resultados demuestran que los métodos tradicionales tienden a subestimar el riesgo de fallo de taludes, mientras que el enfoque probabilístico revela probabilidades de fallo que oscilan entre el 0% y el 46.7% en diferentes secciones. El uso de herramientas estadísticas personalizadas, como algoritmos de filtrado basados en Python y ajuste de distribuciones a través de MATLAB, permitió un modelado más realista del comportamiento geotécnico. Los hallazgos enfatizan la necesidad de metodologías estadísticas en el diseño de minas, particularmente en entornos geológicamente heterogéneos y multicapa, donde la incertidumbre espacial juega un papel crítico en las evaluaciones de estabilidad de taludes.
Descripción
Este estudio presenta un análisis geotécnico probabilístico del área de minería de lignito Visonta Keleti-III, centrándose en la evaluación estadística de los parámetros del suelo y su integración en el modelado de la estabilidad de taludes. El objetivo era proporcionar una representación más precisa de la variabilidad espacial de las formaciones geológicas y las propiedades mecánicas del suelo en contraste con los enfoques deterministas tradicionales. El análisis se basó en más de 3300 muestras de laboratorio de 28 perforaciones, procesadas a través de técnicas de filtrado de valores atípicos en múltiples etapas y regresión. Se identificaron fuertes correlaciones entre los parámetros físicos del suelo, como la densidad aparente húmeda y seca, la relación de vacíos y el índice de plasticidad, particularmente en suelos cohesivos. El análisis probabilístico de la estabilidad de taludes aplicó el método simplificado de Bishop en combinación con la simulación de Hipercubo Latino. Los resultados demuestran que los métodos tradicionales tienden a subestimar el riesgo de fallo de taludes, mientras que el enfoque probabilístico revela probabilidades de fallo que oscilan entre el 0% y el 46.7% en diferentes secciones. El uso de herramientas estadísticas personalizadas, como algoritmos de filtrado basados en Python y ajuste de distribuciones a través de MATLAB, permitió un modelado más realista del comportamiento geotécnico. Los hallazgos enfatizan la necesidad de metodologías estadísticas en el diseño de minas, particularmente en entornos geológicamente heterogéneos y multicapa, donde la incertidumbre espacial juega un papel crítico en las evaluaciones de estabilidad de taludes.