Análisis probabilístico de riesgo geotécnico en excavaciones profundas utilizando anclajes post-tensados en edificaciones de Lima Metropolitana

Abstract

La presente investigación tuvo como objetivo principal, determinar el riesgo geotécnico de excavaciones profundas utilizando anclajes post-tensados en edificaciones de Lima Metropolitana, aplicando métodos probabilísticos a partir de un abordaje estadístico simple, basado en la hipótesis fundamental de la distribución normal gaussiana de las variables envueltas.En primer lugar, se utilizó el parámetro fundamental de los anclajes post-tensados, la capacidad última de adherencia en la interacción suelo-lechada de cemento τult, (resistencia en la ruptura). Este parámetro se obtuvo de dieciséis (16) ensayos de arrancamiento a escala natural de anclajes post-tensados cimentados en el conglomerado de Lima Metropolitana, obtenidos de la tesis de maestría de Puelles (2011).

En segundo lugar, se realizó un diseño de anclajes post-tensados de edificaciones en Lima Metropolitana de 3, 4 y 5 anillos de 10.50, 13.50 y 16.50 m de profundidad respectivamente. Para ello, se utilizó la metodología FHWA con el objetivo de obtener la capacidad de carga de diseño (TD) de anclajes post-tensados. Además, se ejecutó modelos y modelamientos en el software Slide v6.0 (método equilibrio límite), para realizar el análisis de estabilidad de los mismos. Para ello, se tuvo en cuenta las siguientes variables: los parámetros geotécnicos representativos de Lima Metropolitana, la profundidad de estudio (10.50 a 16.50 m.) y la sobrecarga de edificaciones colindantes. Por último, con los parámetros obtenidos (τult y TD) se definió las curvas estadísticas de distribución de solicitación y resistencia. Luego, se aplicó los métodos probabilísticos e interpretación respectiva, determinado así el riesgo geotécnico para cada caso de estudio.

The main objective of this research was to determine the geotechnical risk of deep excavations using post-tensioned anchors in buildings in Metropolitan Lima, applying probabilistic methods based on a simple statistical approach, based on the fundamental hypothesis of the Gaussian normal distribution of the variables wrapped.

Firstly, the fundamental parameter of the post-tensioned anchors was used, the ultimate capacity of adhesion in the soil-cement grout interaction τult, (resistance to rupture). This parameter was obtained from sixteen (16) natural scale pull-out tests of post-tensioned anchorages cemented in the conglomerate of Metropolitan Lima, obtained from the master's thesis of Puelles (2011).

Secondly, a design of post-tensioned anchorages of buildings in Metropolitan Lima of 3, 4 and 5 rings of 10.50, 13.50 and 16.50 m depth, respectively, was carried out. For this, the FHWA methodology was used with the objective of obtaining the design load capacity (TD) of post-tensioned anchors. In addition, models and modeling were executed in the Slide v6.0 software (limit equilibrium method), to perform their stability analysis. For this, the following variables were taken into account: the representative geotechnical parameters of Metropolitan Lima, the study depth (10.50 to 16.50 m.) And the overload of neighboring buildings.

Finally, with the obtained parameters (τult and TD) the statistical curves of the distribution of stress and resistance were defined. Then, the probabilistic methods and respective interpretation were applied, thus determining the geotechnical risk for each case study.