Evaluación de la estabilidad hidráulica de un muro pantalla en suelos granulares recargados por un acuífero no confinado

Resumen

Muros pantalla son normalmente elegidos para subterráneos profundos en suelos granulares porque entre otras razones, ellos sirven como estructura de contención impermeables y pueden formar parte de las fundaciones de la estructura. Cuando el nivel freático es alto y la excavación es profunda existe un probable riesgo de problemas de estabilidad hidráulica. En este trabajo se estudian redes de flujo bidimensionales alrededor de un muro pantalla de 20 m de profundidad y 0.8 m de espesor para diferentes etapas de construcción/ excavación. El nivel freático detrás del muro es el resultado de la geometría de la excavación, permeabilidad del suelo y características del acuífero, es decir, no se impone un nivel horizontal del nivel freático. Se determinan distribuciones de velocidades y gradientes hidráulicos usando un programa computacional comercial de flujo estacionario 2D. Basándose en la definición de factor de seguridad de piping, se determina una profundidad de excavación máxima y un empotramiento mínimo del muro pantalla. Se comparan estos resultados usando valores del coeficiente de permeabilidad isotrópico y anisotrópico. También se determinan presiones hidrodinámicas sobre el muro, las cuales son comparadas con las presiones hidrostáticas. Finalmente, se señala que se debe verificar un empotramiento mínimo del muro pantalla para así evitar piping o efectos de erosión, los cuales pueden ser perjudiciales para la estabilidad del proyecto durante su construcción.