Modelación del proceso constructivo de la represa Beliche usando el Método de Punto Material (MPM)

Abstract

Este estudio tiene como objetivo modelar el proceso constructivo de la presa de tierra de Beliche para analizar el comportamiento mecánico de los materiales en términos de esfuerzos y deformaciones. Utilizando el Método de Punto Material (MPM) y el software Anura3D, se realizó una modelación numérica del proceso constructivo de la presa de tierra Beliche, evaluando los desplazamientos generados durante las etapas de construcción.

Llevado a cabo en la Universidad del Magdalena, Santa Marta, Colombia, este estudio empleó simulaciones para validar el proceso constructivo en términos del número de capas y la duración de la construcción. Las simulaciones se realizaron en condiciones secas, utilizando cuatro y quince capas constructivas, cada una con una duración de diez segundos. Debido a la naturaleza explícita del MPM en Anura3D, se usó una conductividad alta de los materiales para reducir los tiempos de cálculo computacional, permitiendo simular cada capa en tiempos de 1 y 10 segundos. Se emplearon elementos triangulares estructurados con un tamaño promedio de 3.0 m y tres puntos materiales por elemento.

Los resultados indicaron que la modelación con mayor número de capas constructivas representó mejora la distribución de deformaciones a lo largo de la presa y brinda una mejor distribución de los esfuerzos, simulando los procesos de compactación reales. Los mayores asentamientos se registraron en el eje central del núcleo, mostrando una tendencia parabólica en las gráficas de altura vs. deformación, coherente con estudios previos. Se concluyó que el MPM es una herramienta valiosa para simular grandes deformaciones y desplazamientos en trabajos geotécnicos.

Las limitaciones incluyeron la falta de equipo de cómputo adecuado para modelos más elaborados. A pesar de esto, se adquirieron destrezas en el uso de software especializado, aportando significativamente a la formación profesional y académica. Para trabajos futuros, se propone modelar las condiciones de la presa considerando el incremento del nivel del embalse durante la construcción, emplear materiales no saturados y simular procesos con intervalos de tiempo mayores.