Túneles y Pozos

Excavaciones subterráneas, revestimientos e impacto en edificios

Los programas GEO5 se utilizan con éxito para el análisis de túneles y pozos de excavación, además de calcular la influencia de la construcción de túneles en los edificios circundantes. El módulo MEF – Túneles es una extensión del módulo MEF para el análisis de problemas geotécnicos subterráneos, modelando el revestimiento en fases constructivas secuenciales y utilizando el factor de relajación para representar el comportamiento 3D de la excavación.

Equipo de ingeniería inspeccionando la excavación de un túnel

Principales Características

  • Análisis por Elementos Finitos (MEF) con modelos constitutivos avanzados para rocas y suelos

  • Revestimiento modelado por elementos de viga 1D o elementos 2D de placa

  • Factor de relajación para simular el comportamiento 3D de la excavación secuencial

  • Análisis de revestimiento secundario (hormigón proyectado + hormigón definitivo)

  • Cálculo de la cubeta de subsidencia y evaluación de daños en edificios vecinos (Pérdida de Suelo)

  • Análisis de presión espacial en pozos circulares (Berezantsev, Cheng & Hu)

  • Soporte para cualquier número de fases constructivas y cargas de temperatura

  • Importación de geometría de revestimiento en formato DXF

Aplicaciones Prácticas

Situaciones reales de proyecto en las que se aplica la solución de túneles y pozos.

Túneles excavados por el método NATM con revestimiento de hormigón proyectado

Análisis de revestimiento de colectores y galerías de servicio

Pozos de excavación verticales circulares y rectangulares

Cálculo del descenso y subsidencia de la superficie sobre túneles

Evaluación de daños en edificios próximos a la excavación subterránea

Modelado de excavaciones secuenciales y túneles de múltiples tubos

Programas de este Módulo

Herramientas especializadas que componen la solución de túneles y pozos.

MEF – Túneles

Dimensiona y analiza túneles por el método de los elementos finitos. Modela el revestimiento por elementos de viga 1D o placa 2D, con factor de relajación para representar la excavación secuencial en 3D.

MEF

Análisis por elementos finitos de tensiones, deformaciones, estabilidad e interacción suelo-estructura en el macizo rocoso o de suelo, con múltiples modelos constitutivos y fases constructivas.

MEF – Filtración

Analiza el flujo de agua en estado estacionario o transitorio alrededor del túnel, calculando la distribución de presión en los poros y el nivel freático durante la excavación.

Pérdida de Suelo

Calcula la cubeta de subsidencia sobre el túnel, evalúa los asentamientos de la superficie y determina los daños en los edificios vecinos por métodos de pérdida de volumen (Peck, Limanov, Fazekas).

Pozo

Analiza presiones y fuerzas internas en pozos circulares de excavación por los métodos de presión espacial de Berezantsev y Cheng & Hu, con modelo de suelo no lineal.

Preguntas Frecuentes

¿Cómo funciona el factor de relajación?

El factor de relajación representa la redistribución de tensiones que ocurre en el frente de excavación antes de la instalación del revestimiento. Se utiliza para simular el comportamiento 3D de la estructura en un análisis 2D por elementos finitos.

¿Es posible evaluar el impacto en edificios cercanos?

Sí. El programa Pérdida de Suelo determina la cubeta de subsidencia sobre el túnel, calcula las deformaciones horizontales y evalúa los daños en los edificios según criterios normativos de clasificación.

¿El programa modela el revestimiento definitivo y el provisional?

Sí. El MEF – Túneles permite analizar el revestimiento secundario (hormigón definitivo) mediante la modificación de los parámetros geométricos de los elementos 1D o mediante la transferencia de tensiones en los elementos 2D.

¿Cómo funciona el análisis de pozos circulares?

El programa Pozo analiza las presiones del suelo en pozos circulares y determina las fuerzas estructurales internas por métodos de presión espacial (Berezantsev, Cheng & Hu) y por el modelo de suelo no lineal.

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