Geomecànica i Hidrogeologia
Geomecànica
Investigador principal
Sebastià Olivella
Visió general
Recerca
Membres
Projectes
Publicacions
El grup de Geomecànica desenvolupa models i eines per simular el comportament complex de sòls i roques, centrant-se en processos tèrmics, hidràulics, mecànics i químics acoblats (THMC) en medis porosos i la seva aplicació a estructures subterrànies, preses i problemes d’interacció sòl-fluid-estructura.
El grup de recerca en Geomecànica del CIMNE impulsa la comprensió fonamental i el modelatge computacional del comportament del sòl i les roques a través d’un enfocament integrat que equilibra la investigació teòrica, el desenvolupament de programari, l’experimentació de laboratori i la pràctica d’enginyeria. El grup és reconegut internacionalment per les seves contribucions a la simulació de processos tèrmics, hidràulics, mecànics i químics acoblats (THMC) en medis porosos, amb aplicacions al disseny i anàlisi d’estructures geotècniques i subterrànies com túnels, fonaments profunds, geoembassaments i preses de terra i d’esclat rocós.
La seva recerca també se centra en problemes d’interacció sòl-fluid-estructura i dona suport al desenvolupament d’eines numèriques robustes i metodologies d’assaig físic. Amb els anys, el grup s’ha convertit en un referent en el camp de l’enginyeria geotècnica, unint la innovació científica amb l’aplicació pràctica per abordar reptes complexos en entorns naturals i construïts.
Àrees de recerca
Anàlisis multifísiques acoblades de medis porosos. Aplicació a l'eliminació de residus radioactius
Desenvolupament de formulacions constitutives i numèriques per a l’anàlisi de problemes termohidromecànics acoblats (THM). Aplicació a les anàlisis d’experiments de camp a gran escala realitzats en laboratoris subterranis. (IP: Jean Vaunat i Sebastià Olivella).
Anàlisi numèrica de projectes d'infraestructures a gran escala
Realització d’anàlisis numèriques mitjançant models constitutius avançats i tècniques computacionals per ajudar al disseny, construcció i seguiment de projectes d’infraestructures a gran escala. (IP: Antonio Gens).
Tècniques avançades d'anàlisi d'imatges per a experiments de laboratori en sòls, inclosos grans desplaçaments i deformacions. Mesures del grau de saturació basades en imatges infraroges.
(IP: Núria M. Pinyol).
Anàlisi multiescala d'aglutinants del sòl baixos en carboni
(IP: Alessandro Fraccica, Enrique Romero i Marcos Arroyo).
Mecànica del sòl insaturat. Avenços experimentals i teòrics. Aplicació a terraplens, preses i eliminació de residus radioactius.
La recerca en mecànica de sòls insaturats abasta el desenvolupament de models constitutius, proves especialitzades, anàlisi numèrica i aplicació a una varietat de problemes geotècnics i ambientals. (IP: Eduardo Alonso).
geom_5_1
Comparison of measured deviatoric deformations in high number cyclic triaxial tests of unsaturated compacted samples and model predictions
geom_5_2
Degree of saturation of a sand column subjected to an infiltration test. Image obtained by Short Wave Infra Red (SWIR) camera
Mecànica Rockfill. Trencament de partícules. Efecte de la humitat relativa. Modelització DEM.
Compressibilitat depenent del temps d’àrids granulars gruixuts. Efectes de la història hidromecànica i la mida de l’agregat. (IP: Eduardo Alonso).
Dispositiu controlat per humitat relativa per provar agregats granulars gruixuts
Experiments i anàlisis multiescala de geomaterials
Les anàlisis multiescala de geomaterials són essencials per proporcionar una comprensió més profunda dels processos a escala microestructural que afecten el comportament macroscòpic. Aquestes anàlisis permeten validar models constitutius multiescala utilitzats en aplicacions geotècniques. (IP: Enrique Romero i Laura González-Blanco).
Experiments multifísics i modelització de geomaterials
Aquesta línia de recerca es dedica a realitzar experiments multifísics i de valor de contorn altament acoblats per donar suport a enfocaments de modelització innovadors que tractin processos multifísics en geomaterials i materials relacionats. (IP: Enrique Romero i Laura González-Blanco).
Creixement de cristalls en roques anhídrítiques. Inflor i interacció estructural.
Aquesta línia de recerca es basa en l’estudi del comportament de l’inflor en roques sulfatades i sòls compactats induïts pel creixement de cristalls. La recerca engloba investigacions de laboratori i el desenvolupament d’una eina computacional capaç de reproduir, de manera acoblada, els processos hidràulics, mecànics i químics implicats en les expansions. (IP: Anna Ramon).
Anàlisi i modelització de preses de residus
(IP: Marcos Arroyo, Daniel Tarragó i Antonio Gens).
Modelització DEM i PFEM de la interacció de l'estructura del sòl
(IP: Marcos Arroyo, Daniel Tarragó i Antonio Gens).
Problemes d'alta deformació tèrmica-hidromecànica en medis porosos. Desenvolupament d'un codi obert Material Point Method.
• Esllavissades sísmiques induïdes per acceleració tèrmica. Modelització MPM d’esllavissades ràpides induïdes per terratrèmols, inclosos els efectes tèrmics induïts per fricció mitjançant el Material Point Method i l’enfocament de formulació termohidromecànica. Implementació en Anura3D (codi obert) i aplicació en casos reals.
• Modelització MPM de fluxos-esllavissades. Modelització de casos reals. Implementació d’un model constitutiu avançat per simular esllavissades de flux que impliquen liqüefacció estàtica en sòls saturats i parcialment saturats.
(IP: Núria M. Pinyol)
Disseny i construcció d’una centrífuga de tambor geotècnica per a l’avaluació de models físics sotmesos a grans desplaçaments i deformacions. Les mesures de desplaçament i grau de saturació es fan mitjançant tècniques avançades d’anàlisi d’imatges en desenvolupament.
Esquerdes en sòls dessecants
(IP: Alberto Ledesma i Pere Prat).
Projectes en curs
Projectes finalitzats
Cerca
Notícies relacionades
El CIMNE contribueix a un projecte internacional per garantir la seguretat dels magatzems geològics de residus nuclears
Emmagatzematge de residus radioactius temporal previ a l'emmagatzematge geològic profund. L’electricitat representa avui dia prop del 40% de les emissions globals de gasos d’efecte hivernacle, segons l’Agència Internacional de l’Energia (IEA). Països com...
CIMNE researcher Marcos Arroyo takes part in a dutch TV investigation documentary about the Brumadinho dam failure
On 18 December, KRO-NCRV, a public television and radio organization in the Netherlands, broadcasted the investigation documentary about the Brumadinho dam failure titled "The deadly dam burst" via Pointer, a new digital platform for acclaimed Dutch data...