Aproximación a la estimación de la amenaza geotécnica originada por excavaciones profundas en arcillas de Bogotá: una contribución a la sustentabilidad en entornos urbanos

• Pineda-Jaimes, Jorge Arturo ^[1] ; García-Ubaque, Cesar Augusto ^[1] ; Esquivel-Ramírez, Rodrigo Elías ^[1]
  1. [1] Universidad Distrital Francisco José de Caldas

     Universidad Distrital Francisco José de Caldas

     Colombia

     
• Localización: Revista Facultad de Ingeniería, ISSN-e 2357-5328, ISSN 0121-1129, Vol. 29, Nº. 54, 2020
• Idioma: español
• Títulos paralelos:
  • Assessment of Geotechnical Hazard due to Deep Excavations in Bogota Clays: a Contribution for Sustainability in Urban Environments
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    El desarrollo de ciudades resilientes y sustentables considera la construcción de proyectos de infraestructura que involucran excavaciones profundas. Durante las excavaciones, frecuentemente, se producen desplazamientos en la superficie que pueden ser inadmisibles para los elementos previamente construidos del entorno urbano, amenazando la sustentabilidad de sectores ya consolidados. En este artículo, se presenta una aproximación a la estimación de la amenaza geotécnica originada por excavaciones profundas en suelos blandos lacustres de Bogotá, D.C., mediante simulaciones numéricas paramétricas que buscaron establecer la probabilidad de ocurrencia de falla de fondo y la estimación de desplazamientos en superficie para geometrías variables de la excavación. Se consolidó una base de datos a partir de 85 proyectos localizados en zonas geotécnicas que contienen suelos blandos en la ciudad. A partir de esta base, se determinaron valores estadísticamente representativos de las propiedades de resistencia y rigidez y se elaboró un perfil geotécnico de las arcillas lacustres para los análisis paramétricos. La estimación de la amenaza se desarrolló en tres fases: construcción del modelo geotécnico, planteamiento de los escenarios de amenaza y determinación del nivel de amenaza. Se tuvieron en cuenta los siguientes parámetros: geometría de la excavación (base y altura), factor de seguridad, probabilidad de falla y desplazamientos verticales en superficie (asentamientos). Finalmente, se presenta una matriz de aproximación para determinar las implicaciones y el nivel de amenaza que presentan las excavaciones en los suelos blandos de Bogotá, cuyos datos proporcionan una valoración previa en las etapas de factibilidad de un proyecto de excavación que contribuye a favorecer la resiliencia y sustentabilidad de las zonas ya desarrolladas.

  • English

    The development of resilient and sustainable cities considers the construction of infrastructure projects that involve deep excavations. During excavations, surface displacements frequently occur that may be inadmissible for previously constructed elements of the urban environment, threatening the sustainability of already consolidated sectors. In this article, we present an approximation to the estimation of the geotechnical hazard  by deep excavations in soft lacustrine soils of Bogotá, DC, using parametric numerical simulations that sought to establish the probability of occurrence of base bottom heave, and the estimation of surface displacements for variable excavation geometries. A database was consolidated from 85 projects found in geotechnical zones having soft soils in the city. From this base, statistically representative values of shear strength and stiffness were determined, and a statistically representative geotechnical profile of the lacustrine clays was prepared for parametric analyzes. The hazard estimation was developed in three stages: construction of the geotechnical model, approach of hazard scenarios and determination of the hazard level. The following parameters were considered: excavation geometry (base and height), safety factor, failure probability and vertical ground displacements (settlements). Finally, a matrix is ​​presented to determine the hazard level by excavations in the soft soils of Bogotá, whose data provide a prior assessment that contributes to promoting resilience and sustainability of already developed areas.