Dynamic analysis of a deep excavation supported by anchored piles in Santiago gravel
Análisis dinámico de una excavación profunda contenida mediante pilotes anclados en la grava de Santiago
Author
Salas, Felipe
Sáez, Estéban
Ovalle, Carlos
Fernández, Juan Manuel
Abstract
El soporte de pilotes anclados discontinuos es uno de los sistemas de retención más utilizados en excavaciones profundas temporales en Santiago, Chile. El sistema ha presentado un comportamiento satisfactorio en condiciones estáticas y sísmicas, con deformaciones despreciables. Estas observaciones sugieren que los procedimientos de diseño y los requisitos del código local son conservadores y una mejor comprensión del comportamiento físico conduciría a optimizar las metodologías de diseño. Este artículo presenta un análisis estático y dinámico de una excavación profunda apoyada en pilotes preexcavada monitoreada. Se desarrolló y calibró un modelo de elementos finitos basado en medidas de desplazamiento estático, caracterización geofísica y de laboratorio mediante la técnica de gradación paralela. Las respuestas dinámicas a las presiones laterales inducidas por terremotos, inducidas. Se estudiaron las fuerzas internas y el desplazamiento permanente posterior al terremoto para un conjunto de movimientos de tierra chilenos, escalados para ser representativos de los códigos de diseño sísmico actuales. Con base en estos resultados, se proporcionan algunas conclusiones y recomendaciones sobre el diseño de procedimientos. El sistema de contención más común en Santiago de Chile para excavaciones profundas corresponde a pilas (o pilotes) discontinuos y arriostrados lateralmente mediante anclajes. Este sistema se ha comportado satisfactoriamente en condiciones tanto estáticas como sísmicas. Los reducidos desplazamientos laterales observados sugieren que los procedimientos de diseño y que los códigos vigentes son conservadores y que un mejor entendimiento del comportamiento físico del problema podría ayudar a optimizar las metodologías de diseño. Este trabajo expone los resultados de un análisis numérico en elementos finitos para un caso estático y dinámico, entregando una caracterización de incrementos de empujes sísmicos, desplazamientos postsísmicos permanentes y esfuerzos internos inducidos en los pilotes. Para esto se utilizó el modelo constitutivo HS-Small, calibrado en base a resultados de exploraciones geofísicas en terreno y de ensayos de laboratorio usando la técnica de gradación paralela. La respuesta dinámica fue estudiada para una gama de registros chilenos de aceleraciones, ajustados con el fin de ser representativos con los códigos de diseño vigentes en el país. A partir de estos resultados, se exponen conclusiones y recomendaciones acerca de los actuales procedimientos de diseño.