Calibración por retroanálisis de los parámetros geotécnicos considerando la prueba de Celda de Osterberg en pilotes mediante la técnica de elementos finitos

Abstract

Con el objetivo de superar las limitantes dadas por la Celda de Osterberg en términos de cantidad de carga aplicada a los pilotes y capacidad de los pilotes, se realizó un análisis de elementos finitos haciendo uso de los ensayos O-Cell realizados en la Linea 2 del metro de Lima. Se eligió la estación San Juan de Dios como el ensayo a utilizar y se realizó un análisis del procedimiento de ensayo realizado asi como de los incrementos y decrementos de carga y los ensayos geotécnicos realizados en la zona. Teniendo en cuenta dicha información se modelo el ensayo en Plaxis 2D encontrándose incongruencias en los resultados obtenidos en la prueba Insitu. Por un lado, se encontró que el suelo fallo bajo la aplicación de carga de 23.1 MN, asi como desplazamientos 6 veces más grandes a los medios Insitu. Dado esto se identificó los inputs con mayor influencia, siendo estos la cohesion y ángulo de friccion del suelo y se realizado un análisis de ensayos de corte directo realizados en gravas típicas del conglomerado de Lima. Se definieron nuevas propiedades geotécnicas y se volvió a realizar el modelado. Este nuevo modelo calibrado tuvo una aproximación del 90 % de los desplazamientos descendentes y una aproximación del 60 % de desplazamientos ascendentes. Asi mismo se evitó el fallo del suelo, lo cual permite encontrar desplazamientos para aplicaciones de carga mayores. Se identifico que las diferencias encontradas se debieron a una diferencia en la metodología del Software Plaxis 2D, estas diferencias son el tiempo de aplicación de carga, la necesidad de aumentar mayor número de estratos y el efecto creep que ocurre en el pilote y suelo.

With the objective of overcoming the limitations given by the Osterberg Cell in terms of the amount of load applied to the pilots and the capacity of the pilots, a finite element analysis was carried out using the O-Cell tests carried out on Linea 2 del metro de Lima. The San Juan de Dios station was chosen as the test to be used and an analysis of the testing procedure was carried out as well as the increases and decreases in load and the geotechnical tests made in the field. Taking this information into account, the test was modeled in Plaxis 2D, finding inconsistencies in the results obtained in the Insitu test. Firstly, it was found that the soil fails under the application of a load of 23.1 MN, as well as displacements 6 times larger than the ones measure Insitu. Given this, the inputs with the greatest influence were identified, these being the cohesion and friction angle of the soil, and an analysis of direct cutting tests carried out on typical gravel from the Lima conglomerate was carried out. New geotechnical properties were defined, and modeling was performed again. This new calibrated model had a 90% approximation of downward displacements and a 60% approximation of upward displacements. Likewise, soil failure is avoided, which allows displacements to be found for higher load applications. It was identified that the differences found were due to a difference in the methodology of the Plaxis 2D Software, these differences are the load application time, the need to increase the number of strata and the creep effect that occurs in the pilot and ground.