El hundimiento e inclinación del edificio Milenium Tower de San Francisco es uno de los ejemplos más recientes y llamativos de un reto común en el diseño y construcción de grandes infraestructuras: el análisis geotécnico de suelos.
Han habido muchas preguntas y especulaciones alrededor del Milenium Tower, un lujoso rascacielos principalmente residencial inaugurado en 2009, que va camino a transformarse en la nueva Torre de Pisa de Estados Unidos: ¿Qué permitió que una estructura tan costosa se hundiera cerca de 40 centímetros? ¿Fue culpa de los profesionales que lo construyeron sobre una base inadecuada? La asociación de propietarios del Milenium Tower inició recientemente una investigación para determinar la causa. Pero, frente a un caso tan delicado como este nos planteamos: ¿Qué es la ingeniería geotécnica y por qué es tan crucial?
Esta ciencia es una rama de la ingeniería civil que se encarga del estudio de las propiedades mecánicas e hidráulicas de un terreno, siendo el ingeniero geotécnico el responsable de investigar el suelo y las rocas del subsuelo para el posterior diseño de los cimientos de edificios, puentes, centrales o cualquier infraestructura que se construya en el lugar.
Según la Sociedad Internacional de Mecánica de Suelos e Ingeniería Geotécnica (ISSMGE), “todo lo que el suelo o la roca no soporta, cae, vuela o flota”. Y como se afirma en el informe de la Oficina Nacional de Desarrollo Económico: más de un tercio de los proyectos de construcción con sobrepeso citan las condiciones inesperadas del subsuelo como un factor importante que contribuye a esta realidad. Pero con los análisis de la mecánica de suelos y de la roca, los ingenieros geotécnicos pueden evitar grandes problemas de construcción o catástrofes peores.
Afortunadamente, el modelado avanzado de información de construcción (BIM) está preparado para hacer que la información geotécnica sea un factor clave en las primeras etapas del diseño de infraestructura. “Básicamente, estamos intentando que la riqueza existente de datos geotécnicos sea más accesible para los profesionales, antes de iniciar el proceso de diseño“, indica el Dr. Roger Chandler, director gerente y cofundador de Keynetix, una consultora con sede en Reino Unido enfocada en geotecnia y gestión de datos geoambientales.
Por razones obvias, el uso de técnicas CAD 3D en BIM se centró en edificios, puentes, túneles y otras infraestructuras relativamente fáciles de ver y medir, que como modelos no son muy difíciles de construir. Son la parte visible del iceberg de la infraestructura. Pero al igual que los icebergs, esta infraestructura descansa sobre una subestructura masiva de líneas de cimientos, estructuras de drenaje y suelo.
Irónicamente, las condiciones que hacen que la información de la perforación sea vital también hacen que la perforación de nuevos pozos sea costosa y logísticamente difícil. Así que cualquier cosa que Atkins pudiera hacer para revelar los datos subterráneos existentes y reducir el número de nuevas perforaciones necesarias tendría grandes efectos positivos en el coste y el calendario del proyecto. Para ello, Atkins utilizó un enfoque de dos vertientes:
- Recopilación de los datos geotécnicos disponibles: Esto incluyó los datos internos de proyectos anteriores de Atkins y también la identificación e incorporación de datos de fuentes históricas y públicas, como mapas y planos antiguos. Uno de los objetivos de esta fase era poner los datos geotécnicos en formatos adecuados.
Visualización de perforaciones de agua utilizando Autodesk Navisworks, con datos procedentes de HoleBASE SI y AutoCAD Civil 3D. Crédito: Transportes de Londres / Atkins.
- Presentación de datos geotécnicos en visualizaciones de fácil comprensión: La innovación importante aquí era un BIM que mostró todas las características subterráneas conocidas. Autodesk AutoCAD Civil 3D se utilizó para modelar y visualizar las fundaciones existentes, junto con datos de modelado para los cimientos de obras demolidas, almacenes, pilares y una antigua entrada de muelle. Compilado con la alineación del túnel propuesta y otras estructuras planificadas relacionadas con el túnel, la información fue compartida con otros miembros del equipo usando Autodesk Navisworks.
El software de gestión de datos geotécnicos de Keynetix contribuyó de manera tangible al diseño preliminar del túnel de Silvertown. Más notablemente, los diseñadores de Atkins fueron capaces de determinar las colocaciones estratégicas para sólo tres nuevos pozos en lugar de decenas. Dado el costo del análisis geotécnico en áreas densamente desarrolladas, la implementación de BIM en el subsuelo demostró ser un valioso mapa del tesoro sin sorpresas de hundimiento.
Fuente: Autodesk Journal
