Una revisión de siete modelos de estabilidad de cara de túnel
Autores: Qarmout, Mahmoud; König, Diethard; Wichtmann, Torsten
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Una revisión de siete modelos de estabilidad de cara de túnel
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Civil y Estructural
Palabras clave
Modelos de estabilidad de túneles
Presión en la cara del túnel
Modelos analíticos
Modelos numéricos
Presión de soporte
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 27
Citaciones: Sin citaciones
Este documento presenta una revisión de modelos de estabilidad de túneles seleccionados que se han desarrollado y utilizado para calcular la presión mínima en la cara del túnel, tal como lo describen los autores originales. Además, este documento proporciona una comparación de la presión requerida en la cara del túnel obtenida de modelos analíticos, basados ya sea en el método de equilibrio límite o en el método de análisis límite (teorema de límite superior) y modelos numéricos utilizando el método de elementos finitos. Los resultados numéricos se presentan en gráficos para el estudio comparativo que discute la influencia de la relación entre la profundidad de cobertura y el diámetro del túnel (C/D), la fricción interna del suelo y la cohesión (c) en la presión de soporte normalizada para cada modelo. Para verificar la precisión de los modelos seleccionados, se lleva a cabo una comparación de los resultados de siete modelos de estabilidad de túneles con los resultados de los modelos físicos. En un terreno compuesto por dos capas, se presenta una comparación de la presión requerida en la cara del túnel. Los resultados muestran que los modelos de cuña-silo proporcionan una presión de soporte más alta que los modelos de bloque cónico. Además, la presión de soporte utilizando los modelos de bloque cónico depende únicamente del ángulo de fricción y no de la relación C/D. Finalmente, los resultados de los modelos de cuña-silo indican una dependencia más significativa de la presión de soporte requerida en la relación C/D, especialmente para el ángulo de fricción más bajo.
Descripción
Este documento presenta una revisión de modelos de estabilidad de túneles seleccionados que se han desarrollado y utilizado para calcular la presión mínima en la cara del túnel, tal como lo describen los autores originales. Además, este documento proporciona una comparación de la presión requerida en la cara del túnel obtenida de modelos analíticos, basados ya sea en el método de equilibrio límite o en el método de análisis límite (teorema de límite superior) y modelos numéricos utilizando el método de elementos finitos. Los resultados numéricos se presentan en gráficos para el estudio comparativo que discute la influencia de la relación entre la profundidad de cobertura y el diámetro del túnel (C/D), la fricción interna del suelo y la cohesión (c) en la presión de soporte normalizada para cada modelo. Para verificar la precisión de los modelos seleccionados, se lleva a cabo una comparación de los resultados de siete modelos de estabilidad de túneles con los resultados de los modelos físicos. En un terreno compuesto por dos capas, se presenta una comparación de la presión requerida en la cara del túnel. Los resultados muestran que los modelos de cuña-silo proporcionan una presión de soporte más alta que los modelos de bloque cónico. Además, la presión de soporte utilizando los modelos de bloque cónico depende únicamente del ángulo de fricción y no de la relación C/D. Finalmente, los resultados de los modelos de cuña-silo indican una dependencia más significativa de la presión de soporte requerida en la relación C/D, especialmente para el ángulo de fricción más bajo.