Modelación y análisis de un pozo de gran diámetro bajo nivel freático

Abstract

En esta tesina de Máster se presenta la modelación hidromecánica e hidráulica de un pozo de gran diámetro bajo nivel freático. Se utiliza el programa de elementos finitos acoplado termo‐hidromecánico (THM) CODE_BRIGHT conjuntamente con el preprocesador y post‐procesador GiD. El documento se estructura en tres bloques principales. En el primer bloque se presentan las ecuaciones necesarias para establecer la formulación hidráulica e hidromecánica acoplada, la geometría, la malla de elementos finitos y las condiciones de contorno e iniciales del problema. En el segundo bloque se analiza un modelo sintético con un único material. Se calcula el factor de seguridad obtenido con las formulaciones hidráulica e hidromecánica, definido como el cociente entre la tensión vertical y la presión de agua, en puntos interiores al pozo bajo la solera y se realiza una comparativa entre ellos. Se estudia el efecto de la descarga por la excavación en la reducción de las presiones de agua bajo la solera, analizando la influencia de la permeabilidad del material y de la velocidad de excavación y bombeo. En el tercer bloque se analiza el caso real de un pozo de gran diámetro situado en la ciudad de Barcelona. Se analiza la evolución temporal de las tensiones y presiones de agua interiores al pozo bajo la solera y el comportamiento de los desplazamientos interiores al pozo bajo la solera y exteriores en superficie. Se realiza una comparativa de las presiones de agua y factores de seguridad calculados con los modelos hidráulico e hidromecánico. Se comparan y discuten los resultados obtenidos en los modelos con los medidos en campo.