Análisis numérico de excavación de muros anclados utilizando técnica de retroanálisis para la obtención de parámetros geotécnicos en suelos granulares

Abstract

Las excavaciones para el diseño de muros anclados requieren un adecuado estudio de estabilidad y uso de elementos de soporte lateral que eviten el colapso del terreno, daños en edificaciones vecinas y protejan la integridad del personal que trabaja o no trabajan en este tipo de obras. De esta manera es importante señalar que, para determinar las características geotécnicas del conglomerado de la ciudad de Lima especialmente del distrito de San Miguel. En la mayoría de los casos no se realizan ensayos de resistencia, por la carencia de equipos capaces de ensayar suelos granulares en su condición granulométrica real y por el elevado costo. Utilizando así información disponible en la literatura. La presente investigación fue realizada en las excavaciones de muros con sistema de entibación mediante anclajes pasivos permanentes y un tramo de anclaje activo temporal de 15 m. de profundidad, para estimar los parámetros geotécnicos mediante la técnica de retroanálisis empleando el programa de elementos finitos PLAXIS 2D (versión 8.2). Correspondiente a los modelos constitutivos más relevantes formulados en el marco de la elastoplasticidad, los modelos Mohr-Coulomb (MC) y Hardening Soil (HS) para asociar a instrumentación inclinométrica y topográfica de los desplazamientos del muro anclado. Los modelamientos numéricos que se presentarán, tiene como objetivo simular el comportamiento esfuerzo deformación del proceso de excavación de muros anclados, permitiéndonos estimar los parámetros de rigidez de forma más realista. Los resultados del retroanálisis mostraron que la ubicación de las deformaciones máximas y las tendencias de la curva de deformación del muro son consistentes con los datos del monitoreo real, indicando que el método de retroanálisis es razonable para optimizar el diseño de muros Anclados y/o Soil Nailing. En general, las retroalimentaciones ejecutadas con el modelo HS produjeron resultados más precisos que los calculados con el modelo MC para el conglomerado de la ciudad de Lima.

The excavations for the design of anchored walls have an adequate study of stability and use of lateral support elements that prevent the collapse of the land, damage to neighboring buildings and protect the integrity of the personnel who work or do not work in this type of work. In this way it is important to point out that, in order to determine geotechnical characteristics of conglomerate Lima’s city, especially district of San Miguel. In the majority of cases, resistance tests are not carried out, due to the lack of equipment capable of testing granular soils. In its real granulometric condition and the high cost. Using information available in the literature. The present investigation was carried out in the excavations of walls with a permanent passive anchoring system and a temporary active anchor section of 15 m. Depth, to estimate geotechnical parameters by means of the retroanalysis technique using the finite element program PLAXIS 2D (version 8.2). Corresponding to the most relevant constitutive models formulated within the framework of elastoplasticity, Mohr-Coulomb (MC) and Hardening Soil (HS) models to associate the inclinometric and topographic instrumentation of the displacements of the anchored wall. The numerical models that will be presented, aims to simulate the deformation effort behavior of excavation process of anchored walls, allowing us to estimate the stiffness parameters in a more realistic way. The results of the back-analysis showed that the location of the maximum deformations and the trends of the deformation curve of the wall are consistent with the actual monitoring data, indicating that the method of back-analysis is reasonable to optimize the design of anchored walls and/or Soil Nailing. In g eneral, the feedbacks executed with the HS model produced more precise results than those calculated with the MC model for conglomerate of Lima’s city.