Análisis retrospectivos en problemas geotécnicos: aplicación al control de precargas

Abstract

Este artículo muestra el potencial de los análisis retrospectivos como herramienta de control en problemas de Ingeniería Geotécnica y en particular en el control de precargas. La precarga es un método tradicional de mejora del terreno y su control se suele realizar mediante medidas de asientos y de presiones de agua a lo largo del tiempo. El artículo describe una nueva metodología que permite realizar análisis retrospectivos de forma sistemática, usando el método de los elementos finitos como herramienta de cálculo y algoritmos genéticos como método de optimización. A partir de las medidas de cálculo a tiempos determinados, es posible mediante “backanalysis” obtener los parámetros del modelo que mejor ajustan medidas y predicciones. Realizando este análisis de forma sistemática es posible controlar de manera continuada la evolución de la precarga, obteniendo información de los parámetros del modelo y su evolución conforme se acumulan más medidas. Se presenta en primer lugar un ejemplo sintético sencillo, basado en un estrato de arcilla sometido a una precarga. Se utiliza el programa Plaxis y el modelo Cam-clay modificado y se estudia la función objetivo, que depende de las diferencias entre variables medidas (desplazamientos y presiones de agua) y variables calculadas. En ese caso se consideran dos parámetros básicos: la deformabilidad de la arcilla (índice de compresión) y su permeabilidad. Se observa que las medidas de desplazamientos a tiempos conocidos proporcionan suficiente información para identificar los dos parámetros indicados. La incorporación de más medidas a tiempos posteriores permite mejorar la identificación de los parámetros y seguir la evolución de la precarga. Finalmente, se aplica la metodología a un caso real, bien documentado, consistente en una precarga realizada para mejorar el terreno de localización de la estación depuradora del “Baix Llobregat”, al sur de Barcelona, en suelos correspondientes al delta del río Llobregat.