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un entorno digital 3D es el lugar ideal para evaluar sus planos de excavación y construcción de túneles y combinar esas disciplinas técnicas y tipos de datos necesarios para una consulta meticulosa y numérica.

Francisco Diego

Director de Gestión de Productos y Geotécnica de Bentley Systems

La construcción de túneles y las excavaciones profundas en los proyectos de transporte exigen un análisis riguroso de la interacción entre el suelo y la estructura y constituyen un reto fundamental para la ingeniería geotécnica.

Hay numerosos requisitos importantes para un proyecto exitoso. La evaluación y el control del desarrollo de bombillas de tensión bajo cargas de torre alta durante una secuencia de construcción de túneles es uno de ellos. La excavación de la estación de metro y la influencia en el movimiento de los edificios adyacentes es otro. Pero hay muchos más.

Es necesario abordar e integrar varios escenarios y disciplinas técnicas en un entorno digital 3D. Una de las grandes complejidades es la predicción del impacto geotécnico y estructural de la simulación de un programa realista de construcción en etapas.

La compilación e interpretación de los datos para derivar los parámetros de ingeniería de las diferentes unidades geotécnicas está altamente correlacionada con el comportamiento del análisis. La confiabilidad de un proyecto geotécnico en gran medida depende de cómo represente las incertidumbres en los parámetros de análisis y los modelos constitutivos. Esto es especialmente así en los casos en que se encuentra un comportamiento complejo de tensión y deformación que no puede ser capturado apropiadamente por modelos simples.

La interacción entre suelo y estructura puede proporcionar una diferencia sustancial en el diseño de cómo se comportan los edificios de cerca de la realidad de las condiciones subterráneas del sitio. Los proyectos de túneles en áreas urbanas encuentran una capa adicional de complejidad en la construcción de zonas con posibles efectos de vibración de la base de pilotes y otros. En consecuencia, estas estructuras afectan la respuesta de los demás y significan que este es un problema 3D que se debe resolver.

Los beneficios de una representación digital de mayor calidad

En la actualidad, los ingenieros geotécnicos son conscientes de las ventajas de implementar el análisis de elementos finitos 3D para una variedad de aplicaciones como el túnel, la excavación y el diseño de bases. Como apoyo a eso, los modelos geológicos y los efectos estructurales se pueden representar mejor en el espacio 3D con una representación digital de mayor fidelidad. Esto permite a los ingenieros y geólogos inferir la geometría completa, por ejemplo, en la simulación de los elementos estructurales de túneles y edificios con las condiciones geotécnicas circundantes.

El gemelo digital 3D del túnel y las estructuras geológicas circundantes se pueden utilizar para ejecutar la simulación geotécnica.

Esto da la habilidad de modelar y analizar el esquema de diseño del contratista durante la licitación, diseñar estructuras subterráneas asociadas y realizar la simulación de construcción. La solución puede utilizarse para modelar comportamientos de suelos y rocas muy complejos, con el fin de predecir mejor los asentamientos y evitar condiciones de fallo inesperadas y efectos tensionales críticos.

Se ha demostrado que un análisis 3D riguroso permite reducir el exceso de diseño y, al mismo tiempo, cumplir con todos los requisitos de servicio y factor de seguridad en un proyecto de transporte.

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