EVALUACIÓN DE RIESGO EN OBRAS GEOTÉCNICAS POR MEDIO

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Felipe Francisco Martínez Moya
hace 5 años
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1 EVALUACIÓN DE RIESGO EN OBRAS GEOTÉCNICAS POR MEDIO DE ANÁLISIS NUMÉRICO Por: Dr. Eduardo Botero Jaramillo Semana de Riesgos Naturales y Antropogénicos

2 INTRODUCCIÓN Los métodos numéricos contribuyen a la estimación del tipo y la magnitud de la amenaza que pueden representar las estructuras geotécnicas. Pueden servir en la determinación de las medidas de mitigación o remediación que sean necesarias. También, pueden ser utilizados en el análisis de estructuras colapsadas. En los cuales es posible, con cierto grado de certidumbre, determinar las condiciones iniciales y las causas que generaron la falla.

naturales y artificiales Estructuras de contención Túneles h

3 ANÁLISIS DE ESTABILIDAD ESTÁTICA Y SÍSMICA: Estructuras a estudiar Modelo con túnel falso y relleno Presas Taludes naturales y artificiales Estructuras de contención Túneles h Lumbreras Cimentaciones Relleno 195 m Túnel Monolito 44,000 elementos y 26,000 nodos

Ux (mm) ANÁLISIS DE ESTABILIDAD ESTÁTICA Y SÍSMICA: Resultados que pueden ser obtenidos Superficies potenciales de falla Desplazamientos de cuñas y bloques potencialmente inestables Incrementos en la

4 Ux (mm) ANÁLISIS DE ESTABILIDAD ESTÁTICA Y SÍSMICA: Resultados que pueden ser obtenidos Superficies potenciales de falla Desplazamientos de cuñas y bloques potencialmente inestables Incrementos en la presión de poro Deformaciones 250 Colocación del monolito de concreto 8 de Julio al 24 de Septiembre de Excavación de material de la cota 550 a la de Junio al 28 de Julio de FS = 1.08 Medido MJT-1 Frontera alejada Frontera cercana 0 22-May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic-08

5 Elevación ANÁLISIS DE ESTABILIDAD ESTÁTICA Y SÍSMICA: Resultados Obtenidos Factores de seguridad Desempeño de recubrimientos y elementos de refuerzo Llenado + Sismo Original Llenado parcial Llenado total Propiedades de los materiales al 100% Y

interacción entre todos ellos, bajo un determinado riesgo sísmico 0.2 0.16 0.12 0.

6 Aceleración, en g ANÁLISIS INTERACCIÓN SUELO ESTRUCTURA Determinación de la respuesta de un depósito de suelo + cimentación + estructura, considerando la interacción entre todos ellos, bajo un determinado riesgo sísmico Medio Medio más desviación estándar 5% de amortiguamiento Periodo, en s

INGENIERÍA FORENSE Análisis inversos partiendo de estructuras colapsadas o dañadas, para determinar las condiciones iniciales de servicio y las posibles

7 INGENIERÍA FORENSE Análisis inversos partiendo de estructuras colapsadas o dañadas, para determinar las condiciones iniciales de servicio y las posibles solicitaciones a las que estuvo sometida Movimientos principales Material a excavar Material de deslizamiento Superficie de deslizamiento Terreno natural

inestabilidad: Desplazamientos relativos Exceso en las deformaciones Incremento de presión de poro Sistemas de fallas y juntas que generan bloques

8 FS en la falla colapso. DETERMINACIÓN DE MEDIDAS DE MITIGACIÓN DE RIESGO Y REMEDIACIÓN EN ESTRUCTURAS CON PROBLEMAS Análisis de estructuras que presentan algún tipo de inestabilidad: Desplazamientos relativos Exceso en las deformaciones Incremento de presión de poro Sistemas de fallas y juntas que generan bloques instables y rellenos poco competentes en estas Vaciado 60 m Vaciado 119 m Vaciado desvío Con túnel falso y relleno Zona excavada Elevación del corte en la sección H - H' (m) Elevación de corte óptima

geológicas, variaciones en los depósitos de suelo, cambios en la topografía

9 ANÁLISIS DE RESPUESTA DE SITIO Estudios para estructuras que puedan estar sometidas a movimientos incoherentes debidos a la presencia de estructuras geológicas, variaciones en los depósitos de suelo, cambios en la topografía superficial, etc. N I I IV IV X V V Y V V Trazo Línea 12 VII X X X XI 115m 6,500m

Amplitud espectral Amplitud espectral Amplitud espectral Amplitud espectral Amplitud espectral

respuesta sísmica del depósito de suelo en el tiempo Variación en el nivel de daño esperado en

Oriente 6 5 4 1 4 5 6 2 3 3 2 1 Falla El Dorado 0 27000 27500 28000 28500 29000 29500 30000

10 Amplitud espectral Amplitud espectral Amplitud espectral Amplitud espectral Amplitud espectral Amplitud espectral ANÁLISIS DE RIESGOS ASOCIADOS AL FENÓMENO DE SUBSIDENCIA Evolución de la respuesta sísmica del depósito de suelo en el tiempo Variación en el nivel de daño esperado en estructuras Aceleración máxima, en m/s 2 Periodo, en s Periodo, en s Periodo, en s Poniente Oriente Falla El Dorado Abscisa, en m Sismo I Sismo II Sismo III Sismo IV Sismo V Periodo, en s Periodo, en s Periodo, en s Z X Y

11 CONCLUSIONES El análisis numérico es una herramienta importante en la determinación de los posibles riesgos a los que este sometida una estructura y a los que pueda someter a la población Estas herramientas sirven para inferir las causas de los colapsos y proponer medidas de mitigación y/o corrección de problemas Los resultados dependen del conocimiento, criterio y experiencia del ingeniero que haga uso de cualquiera de las técnicas existentes

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