Desarrollo Ayuda Plaxis

Tecnologías Especiales en Construcción de Obras Civiles

Ayudante: Alejandro Castañón

Profesora: Carola Sanhueza P. Página 1

AYUDA PARA EXAMEN: PLAXIS

EXCAVACIÓN SUMERGIDA

En este taller nos enfocaremos en materialización de la construcción de una

excavación cerca de un río. La excavación es llevada a cabo con el fin de construir un túnel mediante la instalación de segmentos de túnel

prefabricados. La excavación es de 30 metros de ancho y la profundidad final es de 20 metros. Esta se extiende en dirección longitudinal por una larga distancia, de manera que un modelo de deformación plana es aplicable. Los

lados de la excavación son soportados por paredes de diafragma de 30 metros de longitud, las cuales son arrastradas por puntales horizontales en un intervalo de 5 metros. A lo largo de la excavación una carga de superficie es

considerada. La carga es aplicada desde 2 metros desde la pared del diafragma (pared del muro) hasta 7 metros desde la pared y tiene una magnitud de 5

kN/m2/m. Los 20 metros superiores del subsuelo es un estrato de arcilla, debajo de esta

capa de arcilla hay una capa de arena más rígida, la cual se extiende a una gran profundidad.




Considere que el nivel freático se encuentra a 2,0 metros por debajo de la superficie del terreno




AYUDA AL DESARROLLO

Paso 1

Para crear el modelo, realice la creación del contorno de la geometría, capas y estructura.

1. Permite crear el contorno de la geometría

2. Permite crear la pared del diafragma (muro) 3. Interfaces: haga clic en el botón Interface en la barra de herramientas. La

flecha indica el lado en el cual la interfaz será generada cuando el cursor

sea movido en una cierta condición. un signo positivo o signo negativo es añadido. Este signo no tiene relevancia física o influencia sobre los

resultados. 4. El puntal: Una vez posicionado el puntal, una ventana de propiedades

aparece en la cual el ángulo de orientación y la longitud equivalente del

anclaje pueden ser ingresados. 5. Carga de superficie

Una vez ingresadas las propiedades de la geometria, se deben establecer las condiciones límites (6). El programa generará fijaciones completas en los

rodillos inferior y vertical en los lados verticales. Esta condiciones límite son en

1 2 3 5 4 7 67

8




este caso apropiadas para modelar las condiciones de simetría en el límite derecho

Luego, debe ingresar las propiedades de los materiales (7) dadas en las tablas adjuntas al ejercicio.

Paso 2

Haga click en el botón para generar la malla (8).Una ventana aparecerá. Haga click en “Update” para continuar.

Las condiciones iniciales del proyecto actual requieren la generación de presiones de agua, la desactivación de estructuras y cargas y la generación de

tensiones iniciales. Haga clic en el botón Condiciones Iniciales en la barra de herramientas.

Haga click en OK para aceptar el valor por defecto del peso unitario de agua, el

cual es 10 kN/m3.

Por defecto, un nivel freático general es generado en el fondo de la geometría. Mueva el cursor a la posición y dibuje.

Prosiga al modo Configuración de Geometría haciendo clic en el

“Switch” en la barra de herramientas.

Verifique que la pared y el puntal en la geometría estén inactivos. Elementos inactivos son de color gris.

Haga clic en el botón para generar las tensiones iniciales en la barra de herramientas. El recuadro de diálogo procedimiento K0 aparece.

Mantenga el multiplicador total para peso de suelo igual a 1.0 y haga clic en el botón <Ok>.

Haga clic en el botón <Calculate>. Selecciones <Yes> en respuesta a la pregunta acerca de guardar los datos e ingresar un nombre de archivo

apropiado. Paso 3




En la práctica, la construcción de una excavación es un proceso que puede consistir de varias fases. Primero, la pared es instalada a la profundidad

deseada. Luego alguna excavación es llevada acabo para crear espacio para instalar un anclaje o un puntal. Luego el suelo es gradualmente removido a la profundidad final de la excavación.

Fase 1: Carga externa

En la pestaña Parámetros, mantenga los valores por defecto para Parámetros de

control y procedimiento Iterativo. Seleccione Staged Construction (construcción progresiva) desde el recuadro Loading Input (entrada de carga).

Haga clic en el botón <Define>. La ventana Staged Construction ahora aparece, mostrando la parte corrientemente activa de la geometría, la cual es la completa

geometría excepto para la pared, puntal y carga. Haga clic en la pared para activarla (la pared deberá volverse azul). Además, haga clic en la carga para

activarla. Haga clic en el botón <Update> para acabar la definición de la fase de

construcción. Como un resultado, la ventana Staged Construction (Construcción progresiva) es cerrada y la ventana Calculations (Cálculos)

reaparece. La primera fase de cálculo ahora ha sido definida y guardada.

Fase 2: Primera excavación

Dentro de la ventana Calculations (cálculos), haga clic en el botón <Next>. Una

nueva fase de cálculo aparece en la lista.

Siguiendo el mismo procedimiento anterior, ahora active la primera excavación, para ello haga clic en el dominio derecho superior con el fin de desactivarlo y simular el primer paso de excavación

Haga clic en el botón <Update> para acabar la definición de la primera fase de

excavación.

Fase 3: Puntal

Para ingresar la tercera fase de cálculo, haga clic en <Next> y prosiga como se

describió antes. De nuevo haga clic en <Define> para ingresar la ventana Staged Construction. Ahora active el puntal haciendo clic en la línea horizontal.

El puntal deberá volverse negro para indicar que está activo.

Fase 4: Segunda Etapa de excavación (sumergida)




Mantenga todos los ajustes por defecto e ingrese la ventana Staged Construction (construcción progresiva). Esta fase simulará la excavación de la segunda parte

del foso de construcción. Desactive el segundo dominio desde la parte superior a la derecha de la malla.

Fase 5: Tercer Etapa de excavación

La etapa de cálculo final es similar la excavación de la última capa de arcilla

dentro del foso. Desactive el tercer dominio desde la parte superior a la derecha de la malla. Haga clic en <Update> para retornar a la venta de cálculos.

Paso 4: Visualización de resultados

Haga clic en el botón <output> de la barra de herramientas. Como un resultado, el programa Output (salida) es hincado, mostrando la malla

deformada




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