Geomecánica
Visión general
Investigación
Miembros
Proyectos
El grupo de Geomecánica desarrolla modelos y herramientas para simular el complejo comportamiento de suelos y rocas, centrándose en los procesos térmicos, hidráulicos, mecánicos y químicos (THMC) acoplados en medios porosos y su aplicación a estructuras subterráneas, presas y problemas de interacción suelo-fluido-estructura.
El grupo de investigación en Geomecánica del CIMNE impulsa la comprensión fundamental y la modelización computacional del comportamiento del suelo y las rocas mediante un enfoque integrado que equilibra la investigación teórica, el desarrollo de software, la experimentación en laboratorio y la práctica de la ingeniería. El grupo goza de reconocimiento internacional por sus contribuciones a la simulación de procesos térmicos, hidráulicos, mecánicos y químicos (THMC) acoplados en medios porosos, con aplicaciones al diseño y análisis de estructuras geotécnicas y subterráneas como túneles, cimentaciones profundas, georreservas y presas de tierra y escollera.
Su investigación también se centra en los problemas de interacción suelo-fluido-estructura, apoyando el desarrollo de herramientas numéricas robustas y metodologías de pruebas físicas. A lo largo de los años, el grupo se ha convertido en una referencia en el campo de la ingeniería geotécnica, tendiendo puentes entre la innovación científica y la aplicación práctica para abordar retos complejos en entornos naturales y construidos.
Areas de investigación
Análisis multifísicos acoplados de medios porosos. Aplicación a la eliminación de residuos radiactivos
Desarrollo de formulaciones constitutivas y numéricas para el análisis de problemas termohidro-mecánicos acoplados (THM). Aplicación a los análisis de experimentos de campo a gran escala realizados en laboratorios subterráneos. (IP: Jean Vaunat y Sebastià Olivella).
Análisis numérico de proyectos de infraestructuras a gran escala
Realización de análisis numéricos utilizando modelos constitutivos avanzados y técnicas computacionales para ayudar al diseño, la construcción y la supervisión de proyectos de infraestructuras a gran escala. (IP: Antonio Gens).
Técnicas avanzadas de análisis de imágenes para experimentos de laboratorio en suelos, incluyendo grandes desplazamientos y deformaciones. Mediciones del grado de saturación basadas en imágenes infrarrojas.
(IP: Núria M. Pinyol).
Análisis multiescala de aglutinantes del suelo bajos en carbono
(IP: Alessandro Fraccica, Enrique Romero y Marcos Arroyo).
Mecánica de suelos no saturados. Avances experimentales y teóricos. Aplicación a terraplenes, presas y eliminación de residuos radiactivos.
La investigación en mecánica de suelos no saturados abarca el desarrollo de modelos constitutivos, ensayos especializados, análisis numérico y aplicación a diversos problemas geotécnicos y medioambientales. (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
Mecánica Rockfill. Rotura de partículas. Efecto de la humedad relativa. Modelización DEM.
Compresibilidad dependiente del tiempo de los áridos granulares gruesos. Efectos de la historia hidromecánica y del tamaño de los áridos. (IP: Eduardo Alonso).
Dispositivo de control de la humedad relativa para el ensayo de agregados granulares gruesos
Experimentos y análisis multiescala de geomateriales
Los análisis multiescala de los geomateriales son esenciales para comprender mejor los procesos a nivel microestructural que afectan al comportamiento macroscópico. Estos análisis permiten validar modelos constitutivos multiescala utilizados en aplicaciones geotécnicas. (IP: Enrique Romero y Laura González-Blanco).
Experimentos multifísicos y modelización de geomateriales
Esta línea de investigación se dedica a la realización de experimentos multifísicos y de valores límite altamente acoplados para apoyar enfoques de modelización innovadores que traten procesos multifísicos en geomateriales y materiales relacionados. (IP: Enrique Romero y Laura González-Blanco).
Crecimiento Cristalino en Rocas Anhidríticas. Hinchamiento e interacción de estructuras.
Esta línea de investigación se basa en el estudio del comportamiento de hinchamiento en rocas sulfatadas y suelos compactados inducido por el crecimiento de cristales. La investigación abarca investigaciones de laboratorio y el desarrollo de una herramienta computacional capaz de reproducir, de forma acoplada, los procesos hidráulicos, mecánicos y químicos implicados en las dilataciones. (IP: Anna Ramon).
Análisis y modelización de presas de residuos
(IP: Marcos Arroyo, Daniel Tarragó y Antonio Gens).
Modelización DEM y PFEM de la interacción suelo-estructura
(IP: Marcos Arroyo, Daniel Tarragó y Antonio Gens).
Problemas térmico-hidro-mecánicos de grandes deformaciones en medios porosos. Desarrollo de un código abierto del Material Point Method.
– Desprendimientos térmicos acelerados inducidos por terremotos. Modelización MPM de deslizamientos rápidos inducidos por terremotos, incluidos los efectos térmicos inducidos por fricción, mediante el Material Point Method y el enfoque de formulación termohidro-mecánica. Implementación en Anura3D (código de fuente abierta) y aplicación en casos reales.
– Modelización MPM de flujos-desprendimientos. Modelización de casos reales. Implementación de un modelo constitutivo avanzado para simular deslizamientos tipo flujo que implican licuefacción estática en suelos saturados y parcialmente saturados.
(IP: Núria M. Pinyol)
Diseño y construcción de una centrifugadora geotécnica de tambor para evaluar modelos físicos sometidos a grandes desplazamientos y deformaciones. Las mediciones del desplazamiento y el grado de saturación se realizarán mediante técnicas avanzadas de análisis de imágenes en fase de desarrollo.
Fisuración en suelos desecantes
(IP: Alberto Ledesma i Pere Prat).
Proyectos en curso
Proyectos finalizados
Noticias relacionadas
El profesor Antonio Gens, elegido miembro de la Academia Europaea
Prof. Antonio Gens, Investigador distinguido sénior del clúster de investigación en Geomecánica e Hidrogeología del CIMNE y profesor emérito de la Escuela de Caminos de la UPC, ha sido elegido miembro de la prestigiosa Academia Europaea, en la sección de Earth &...
Muros de contención, deslizamientos de tierra y seguridad geotécnica: el Dr. Pinyol explica los riesgos y las herramientas para prevenirlos.
Las lluvias persistentes de los últimos días han provocado situaciones trágicas en Catalunya, como el accidente ferroviario de Gelida debido al derrumbe de un muro de contención, así como desprendimientos en otros puntos de la red de cercanías. Hablamos con la Dra....