Publicado

2018-07-01

Incorporación de la incertidumbre aleatoria de las propiedades del suelo en la geoestadística. Aplicación al diseño de cimentaciones basado en confiabilidad

Incorporation of random uncertainty of soil properties in geostatistic analysis. Application to the reliability design of shallow foundations

DOI:

https://doi.org/10.15446/rbct.n44.69266

Palabras clave:

variabilidad natural, incertidumbre de las propiedades del suelo, interpolación de variables regionalizadas, geoestadística en geotecnia, diseño basado en confiabilidad (es)
natural variability, uncertainty in the soil properties, interpolation of regionalized variables, geostatistics in geotechnical engineering, reliability design (en)

Descargas

Autores/as

Este trabajo aborda la falta de certeza en la estimación de las propiedades del suelo con las cuales se diseñan estructuras geotécnicas. Se propone un procedimiento para incorporar la incertidumbre aleatoria puntual de las propiedades del suelo en los procesos geoestadísticos que se utilizan para estimar valores de variables geotécnicas en localizaciones no muestreadas. Para hacer uso de dichos procesos geoestadísticos es necesario tener valores medidos en perforaciones puntualmente localizadas que se deben considerar deterministas y representativos de un tipo de suelo, sin embargo, al realizar dos mediciones en puntos muy cercanos existen diferencias dadas por la variabilidad natural inherente de las propiedades del suelo. Este trabajo propone una modificación al procedimiento geoestadístico convencional para tener en cuenta la incertidumbre aleatoria puntual de las variables geotécnicas. Se aplicó el procedimiento convencional y modificado al diseño basado en confiabilidad de una cimentación superficial.
This research tackles the usual lack of certainty in the definition of soil properties for the design of geotechnical projects. A novel procedure is proposed to incorporate random local uncertainty of soil properties in geostatistics analysis aimed at estimating values of parameters in zones without physical information like borings. Real values measured from samples obtained in local borings are considered as deterministic data, and are fed to the geostatistics model. However, measurements taken from two close borings may show different values, which indicate the natural inherent variation of soil properties. A modification to conventional geostatistics is presented to consider the random local uncertainty observed in geotechnical parameters. Both standard and modified procedures are applied to the reliability based design of a shallow footing.

Referencias

ASTM, D. Standard practice for classification of soils for engineering purposes, unified soil classification system. Annual Book or ASTM Standards, pp. 249-260, 2000.

Baecher, G.B. and Christian, J.T., Reliability and statistics in geotechnical engineering. British Library, 2005.

Canavos, G., Probabilidad y estadística, aplicaciones y métodos, vol. 1. Universidad Autónoma de México, Departamento de Matemáticas, Facultad de Ciencias, 1988.

Dubost, J., Denis, A., Marache, A. and Breysse, D., Effect of uncertainties in soil data on settlement of soft columnar inclusions. Engineering Geology, 121(3), pp. 123-134, 2011. DOI: 10.1016/j.enggeo.2011.05.004

Giraldo, R., Introducción a la geoestadística, teoría y aplicación, Universidad Nacional de Colombia, 2000.

Griffths, V., Quantitative risk assessment in geotechnical engineering, the frst order second moment method, fosm. Technical report, Colombian Geotechnical Society, 2016.

Gutiérrez, A., Ramirez, A., Lebel, T., Santillán, O. y Fuentes, C., El variograma y el correlograma, dos estimadores de la variabilidad de mediciones hidrológicas. Revista Facultad de Ingeniería, (59), pp. 193-202, 2012.

Hidalgo-Montoya, C.A. y Pacheco-de Assis, A., Herramientas para análisis por confabilidad en geotecnia: la teoría. Revista Ingenierías, Universidad de Medellín, 10(18), pp. 69-78, 2011.

Instituto de Desarrollo Urbano, [en línea]. [Consultado: 14 de Julio de 2015]. Disponible en: www.idu.gov.co.

Law, S. and Li, J., Updating the reliability of a concrete bridge structure based on condition assessment with uncertainties. Engineering Structures, 32(1), pp. 286-296, 2010. DOI: 10.1016/j.engstruct.2009.09.015

Marache, A., Breysse, D., Piette, C. and Thierry, P., Geotechnical modeling at the city scale using statistical and geostatistical tools: the pessac case (france). Engineering Geology, 107(3), pp. 67-76, 2009. DOI: 10.1016/j.enggeo.2009.04.003

Matheron, G., Curso de geoestadística, Escuela de Minas de París, 1969.

Niandou, H. and Breysse, D., Reliability analysis of a piled raft accounting for soil horizontal variability. Computers and Geotechnics, 34(2), pp. 71-80, 2007. DOI: 10.1016/j.compgeo.2006.09.006

Ozturk, C. and Simdi, E., Geostatistical investigation of geotechnical and constructional properties in kadikoy-kartal subway, Turkey. Tunnelling and Underground Space Technology, 41, pp. 35-45, 2014. DOI: /10.1016/j.tust.2013.11.002

Prada, F., Ramos, A., Solaque, D. and Caicedo, B., Confiabilidad aplicada al diseño geotécnico de un muro de contención. Obras y proyectos, (9), pp. 49-58, 2011. DOI: 10.4067/S0718-28132011000100006

Ramos, A., Relación entre parámetros de movimiento fuerte y deslizamientos. Master's thesis, Universidad Nacional de Colombia, 2003.

Sánchez-Silva, M., Introducción a la confabilidad y evaluación de riesgos. Teoría y Aplicaciones en Ingeniería, vol. 1. Universidad de Los Andes, Facultad de Ingeniería, 2005.

Soltani-Mohammadi, S., Fuzzy Krig a comprehensive Matlab toolbox for geostatistical estimation of imprecise information. Earth Science Informatics, 9(2), pp. 235-245, 2015. DOI: 10.1007/s12145-015-0240-4

Soltani-Mohammadi, S. and Safa, M., A simulated annealing based optimization algorithm for automatic variogram model fitting. Archives of Mining Sciences, 61(3), pp. 635-649, 2016. DOI: 10.1515/amsc-2016-0045

Vu, K.A.T. and Stewart, M.G., Structural reliability of concrete bridges including improved chloride-induced corrosion models. Structural Safety, 22(4), pp. 313-333, 2000. DOI: 10.1016/S0167-4730(00)00018-7

Cómo citar

APA

Munévar-Peña, M. A., Ramos-Cañón, A. M. y Prada-Sarmiento, L. F. (2018). Incorporación de la incertidumbre aleatoria de las propiedades del suelo en la geoestadística. Aplicación al diseño de cimentaciones basado en confiabilidad. Boletín de Ciencias de la Tierra, (44), 38–48. https://doi.org/10.15446/rbct.n44.69266

ACM

[1]
Munévar-Peña, M.A., Ramos-Cañón, A.M. y Prada-Sarmiento, L.F. 2018. Incorporación de la incertidumbre aleatoria de las propiedades del suelo en la geoestadística. Aplicación al diseño de cimentaciones basado en confiabilidad. Boletín de Ciencias de la Tierra. 44 (jul. 2018), 38–48. DOI:https://doi.org/10.15446/rbct.n44.69266.

ACS

(1)
Munévar-Peña, M. A.; Ramos-Cañón, A. M.; Prada-Sarmiento, L. F. Incorporación de la incertidumbre aleatoria de las propiedades del suelo en la geoestadística. Aplicación al diseño de cimentaciones basado en confiabilidad. Bol. Cienc. Tierra 2018, 38-48.

ABNT

MUNÉVAR-PEÑA, M. A.; RAMOS-CAÑÓN, A. M.; PRADA-SARMIENTO, L. F. Incorporación de la incertidumbre aleatoria de las propiedades del suelo en la geoestadística. Aplicación al diseño de cimentaciones basado en confiabilidad. Boletín de Ciencias de la Tierra, [S. l.], n. 44, p. 38–48, 2018. DOI: 10.15446/rbct.n44.69266. Disponível em: https://revistas.unal.edu.co/index.php/rbct/article/view/69266. Acesso em: 3 feb. 2025.

Chicago

Munévar-Peña, Maddy Alejandra, Alfonso Mariano Ramos-Cañón, y Luis Felipe Prada-Sarmiento. 2018. «Incorporación de la incertidumbre aleatoria de las propiedades del suelo en la geoestadística. Aplicación al diseño de cimentaciones basado en confiabilidad». Boletín De Ciencias De La Tierra, n.º 44 (julio):38-48. https://doi.org/10.15446/rbct.n44.69266.

Harvard

Munévar-Peña, M. A., Ramos-Cañón, A. M. y Prada-Sarmiento, L. F. (2018) «Incorporación de la incertidumbre aleatoria de las propiedades del suelo en la geoestadística. Aplicación al diseño de cimentaciones basado en confiabilidad», Boletín de Ciencias de la Tierra, (44), pp. 38–48. doi: 10.15446/rbct.n44.69266.

IEEE

[1]
M. A. Munévar-Peña, A. M. Ramos-Cañón, y L. F. Prada-Sarmiento, «Incorporación de la incertidumbre aleatoria de las propiedades del suelo en la geoestadística. Aplicación al diseño de cimentaciones basado en confiabilidad», Bol. Cienc. Tierra, n.º 44, pp. 38–48, jul. 2018.

MLA

Munévar-Peña, M. A., A. M. Ramos-Cañón, y L. F. Prada-Sarmiento. «Incorporación de la incertidumbre aleatoria de las propiedades del suelo en la geoestadística. Aplicación al diseño de cimentaciones basado en confiabilidad». Boletín de Ciencias de la Tierra, n.º 44, julio de 2018, pp. 38-48, doi:10.15446/rbct.n44.69266.

Turabian

Munévar-Peña, Maddy Alejandra, Alfonso Mariano Ramos-Cañón, y Luis Felipe Prada-Sarmiento. «Incorporación de la incertidumbre aleatoria de las propiedades del suelo en la geoestadística. Aplicación al diseño de cimentaciones basado en confiabilidad». Boletín de Ciencias de la Tierra, no. 44 (julio 1, 2018): 38–48. Accedido febrero 3, 2025. https://revistas.unal.edu.co/index.php/rbct/article/view/69266.

Vancouver

1.
Munévar-Peña MA, Ramos-Cañón AM, Prada-Sarmiento LF. Incorporación de la incertidumbre aleatoria de las propiedades del suelo en la geoestadística. Aplicación al diseño de cimentaciones basado en confiabilidad. Bol. Cienc. Tierra [Internet]. 1 de julio de 2018 [citado 3 de febrero de 2025];(44):38-4. Disponible en: https://revistas.unal.edu.co/index.php/rbct/article/view/69266

Descargar cita

CrossRef Cited-by

CrossRef citations1

1. Arnulfo Luévanos-Rojas, Blanca Lucia Estrada-Mendoza, Mónico Juárez-Ramírez. (2024). Estudio comparativo para áreas mínimas en contacto con el suelo de zapatas aisladas rectangulares y circulares trabajando parcialmente bajo compresión. Boletín de Ciencias de la Tierra, (55), p.85. https://doi.org/10.15446/rbct.n55.111624.

Dimensions

PlumX

Visitas a la página del resumen del artículo

685

Descargas

Los datos de descargas todavía no están disponibles.

Licencia

Derechos de autor 2018 Boletín de Ciencias de la Tierra

Creative Commons License

Esta obra está bajo una licencia internacional Creative Commons Atribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0.

El autor o autores de un artículo aceptado para publicación en cualquiera de las revistas editadas por la facultad de Minas cederán la totalidad de los derechos patrimoniales a la Universidad Nacional de Colombia de manera gratuita, dentro de los cuáles se incluyen: el derecho a editar, publicar, reproducir y distribuir tanto en medios impresos como digitales, además de incluir en artículo en índices internacionales y/o bases de datos, de igual manera, se faculta a la editorial para utilizar las imágenes, tablas y/o cualquier material gráfico presentado en el artículo para el diseño de carátulas o posters de la misma revista.  Al asumir los derechos patrimoniales del artículo, no podrá reproducirse parcial o totalmente en ningún medio impreso o digital sin permiso expreso del mismo.