Análisis tridimensional de la ejecución de dos excavaciones profundas en la ciudad de Bogotá d.c., empleando elementos finitos
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2023-07-21
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Descripción
El objeto de este trabajo es realizar la modelación tridimensional de dos excavaciones que se hicieron en suelos blandos en Bogotá, con estas modelaciones se intentó hacer un análisis del comportamiento geotécnico de dichas excavaciones, adicionalmente los resultados obtenidos se analizaron con modelaciones bidimensionales hechas de las mismas excavaciones para comparar y verificar los resultados obtenidos, con este trabajo se intenta validar las modelaciones tridimensionales e incentivar el uso de este tipo de modelaciones numéricas para que sean contempladas en el diseño geotécnico.
El tipo de edificaciones analizados constan de varios niveles sobre la superficie y un total de hasta tres sótanos cada uno, sin embargo, tienen diferencias en sus geometrías, tamaños, uso de la edificación y variación en la ubicación, lo que permite analizar diferentes perfiles estratigráficos que demarcan el tipo de suelo encontrado en dos zonas específicas de la ciudad de Bogotá, los resultados de desplazamientos que se presentaron en las etapas constructivas se obtuvieron por instrumentación geotécnica y se comparó con los resultados obtenidos en la modelación tridimensional.
Las modelaciones tridimensionales se basaron en la información geotécnica obtenida a través de la instrumentación y medición en campo, algunos parámetros estuvieron sujetos a modificaciones dentro de la modelación tridimensional para ajustar el comportamiento y que se asemejaran con el obtenido a través de la instrumentación.
Finalmente los resultados de la modelación tridimensional se compararon con las modelaciones bidimensionales resultando algunas diferencias en cuanto a desplazamientos que en la modelación bidimensional diferían de las obtenidas en campo, mientras que la modelación tridimensional mostro un mejor ajuste y permitió analizar la estructura en su totalidad incluyendo toda la geometría de ambas edificaciones, validando la aplicación de estas en los diseños geotécnicos y marcando pautas para su uso en futuros proyectos de construcción.
Resumen
The objective of this work is to carry out the three-dimensional modeling of two excavations that were made in soft soils in Bogotá. With these models, an analysis of the geotechnical behavior of these excavations was attempted. Additionally, the obtained results were compared and verified with two-dimensional models of the same excavations. This work aims to validate the three-dimensional models and promote the use of this type of numerical modeling in geotechnical design.
The analyzed buildings consist of several levels above the ground and up to three basements each. However, they differ in their geometries, sizes, use of the building, and variation in location, which allows analyzing different stratigraphic profiles that delineate the type of soil found in two specific areas of the city of Bogotá. The displacement results observed during the construction stages were obtained through geotechnical instrumentation and were compared with the results obtained from the three-dimensional modeling.
The three-dimensional models were based on geotechnical information obtained through instrumentation and field measurements. Some parameters were modified within the three-dimensional modeling to adjust the behavior and make it similar to the results obtained through instrumentation.
Finally, the results of the three-dimensional modeling were compared with the two-dimensional models, showing some differences in terms of displacements. The two-dimensional modeling differed from the field measurements, while the three-dimensional modeling showed a better fit and allowed analyzing the structure in its entirety, including the entire geometry of both buildings. This validates the application of these models in geotechnical designs and provides guidelines for their use in future construction projects.
Palabras clave
Midas GTS NX, Elementos finitos, Mohr coulomb, Modelación tridimensional
Materias
Ingeniería Civil -- Tesis y disertaciones académicas, Modelación tridimensional, Comportamiento geotécnico, Instrumentación geotécnica, Diseño geotécnico