Análisis de subsidencias en suelos granulares como consecuencia de la ejecución de excavaciones apantalladas y su influencia en el entorno

Abstract

Cuando se realiza una excavación en un terreno, el suelo experimenta un cambio en su estado de tensiones. Es por ello por lo que se debe colocar una estructura de contención de tierras para prevenir derrumbes y poder trabajar en la zona excavada. Entre las diferentes técnicas de contención de tierras se encuentra la colocación de muros pantalla. Estos muros, debido a su flexibilidad lateral, permiten al suelo penetrar en su plano (consecuencia del empuje activo). Consecuentemente, la superficie de terreno sufre deformaciones debido a los reacomodos entre las partículas. Estas deformaciones se conocen como subsidencias. Décadas atrás se intentó analizar si la magnitud de las subsidencias que se producen en el trasdós de una excavación apantallada y su zona de influencia estaban relacionados con características de la pantalla, de la excavación o del suelo. Esto permitiría poder anticipar y controlar los daños que sufran edificaciones cercanas al corte apantallado, ya que estas se ven expuestas a solicitaciones adicionales a las contempladas en sus respectivos diseños. El resultado de esto fueron diferentes familias de métodos para estimar subsidencias: empíricos, semiempíricos y de cálculo numérico con elementos finitos. En el presente documento se intenta comparar entre sí algunos métodos empíricos y se busca observar cuánto se asemeja lo que predicen a un perfil de asientos obtenido con elementos finitos. Para esto se consultó bibliografías sobre investigaciones acerca del tema y se modeló, utilizando el programa Plaxis 2D, una excavación apantallada en arenas sin napa freática. Esto último, para comparar resultados basados en elementos finitos con resultados basados en métodos empíricos. Al terminar la investigación se concluyó que existen diferencias en los resultados obtenidos mediante los diferentes métodos de cálculo empleados. De manera general, en los métodos empíricos se obtuvo asientos verticales mayores que en los obtenidos mediante métodos con elementos finitos, posiblemente porque los primeros son más conservadores. En etapas tempranas de un proyecto se dispone de poca información geotécnica, por lo que conviene emplear los métodos empíricos más conservadores. En etapas más avanzadas se dispone de más información geotécnica; por ello se suele recurrir a métodos con elementos finitos que, alimentados con data de mayor calidad, generalmente, ofrecen resultados más cercanos a la realidad.