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Representación Numérica de las Masas RocosasEl comportamiento mecánico de las masas rocosas está controlado por las características mecánicas de la roca intacta y de las redes de fracturas. Para propósitos del modelado numérico, el comportamiento mecánico de las fracturas naturales puede ser “simplificado” en un modelo continuo, representado por el modelo de juntas ubicuas, o simulado explícitamente.

En los modelos continuos simplificados, el comportamiento constitutivo es definido empíricamente en base en las condiciones de la roca intacta y del fracturamiento (ej. el criterio generalizado de Hoek Brown). En el modelo de juntas ubicuas y en la representación explícita se requieren que la roca intacta y las fracturas, o las redes de fracturas, sean parametrizados y asignados a modelos constitutivos de manera individual.

La complejidad del comportamiento constitutivo aplicado a una simulación numérica puede variar drásticamente. Los modelos elástico-lineares son simples, dependiendo únicamente de la rigidez del material y de la condición límite de los esfuerzos como entrada.  Su ejecución e interpretación son sencillos y, a pesar de las obvias limitaciones constitutivas, ofrecen un resultado suficientemente razonable en diversas aplicaciones. El modelado no linear de materiales con comportamiento complejo (incluyendo fluencia y ruptura) requiere de la definición de los valores pico y post pico de los parámetros constitutivos. La parametrización post pico incrementa sustancialmente la incertidumbre en modelos numéricos debido a la limitada confiabilidad con la que estos parámetros pueden ser obtenidos en la escala de la masa rocosa.

A pesar del incremento exponencial en la incertidumbre cuando se pasa de un modelo linear a un no linear, la tendencia en las simulaciones numéricas se ha dado hacia modelos cada vez más complejos. Esta tendencia es en parte motivada por el continuo avance hacia paquetes de software fáciles de utilizar y comercialmente disponibles. Lo que los especialistas habitualmente pasan por alto, sin embargo, es que el grado de complejidad incorporado en un modelo numérico debe estar justificado por (1) la calidad y la cantidad de la información geomecánica disponible para la parametrización del material, (2) el grado de certeza en las condiciones de contorno asumidas, y (3) el rigor de la calibración. Esta justificación es necesaria porque las soluciones numéricas de los análisis geomecánicos son frecuentemente no únicas. En algunos casos, múltiples combinaciones de parámetros de entrada y condiciones de contorno pueden generar el mismo resultado (deformaciones y tensiones finales). Sin embargo, las trayectorias que se siguen para obtener esos resultados finales pueden ser sustancialmente diferentes e influir en la interpretación fundamental de los mecanismos que controlan la reacción del terreno. Además, cuando es imposible distinguir qué combinación de valores de entrada y condiciones de contorno son “correctas” para nuestro retro análisis de observaciones, la fiabilidad depositada en las predicciones futuras es sumamente limitada.

RockEng cuenta con una amplia experiencia en todo tipo de modelado numérico geomecánico con diversos paquetes de software. Esto permite a nuestro equipo asegurarse de que las herramientas aplicadas a todo proyecto de modelado numérico son las correctas. Creemos en la aplicación práctica y pragmática del modelado numérico a problemas de ingeniería de rocas y proyectos. Para conocer más sobre cómo nuestros expertos en modelado pueden agregar valor a su proyecto, o para informaciones sobre nuestros servicios de cursos y capacitación en modelado numérico, escribanos a info@mdeng.ca.