TALUDES 2025

Predicción de variables hidráulicas del suelo mediante la descomposición de Fourier

  • Vargas-Alzate, Yeudy Felipe (Universidad Politécnica de Cataluña)
  • Vaunat, Jean (Universidad Politécnica de Cataluña)
  • Macias-Gutierres, Andres Miguel (Universidad Politécnica de Cataluña)
  • Zapata-Franco, Ana Maria (Universidad Politécnica de Cataluña)

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Los cambios en el contenido de agua bajo acciones climáticas son un proceso importante en varias cuestiones geotécnicas, como la deformación de las estructuras de tierra, el levantamiento/asentamiento de los cimientos o los fallos de taludes. La modelización de estos fenómenos requiere considerar las interacciones termo-hidro-mecánicas suelo-atmósfera en series temporales de alta frecuencia y larga duración. El coste computacional asociado crece rápidamente como una limitación para este tipo de simulaciones, en particular cuando se trata de análisis a escala regional. Este artículo presenta una estrategia basada en el análisis espectral de la respuesta hidráulica del suelo bajo series climáticas tratadas por descomposición de Fourier. Esta estrategia presenta similitudes con las técnicas utilizadas para analizar la respuesta del suelo bajo acciones sísmicas. Específicamente, se propone definir funciones de transferencia del suelo relacionando la entrada (series temporales climáticas) con la salida (variación de la presión de poros). Se exploran dos líneas: por un lado, la definición de funciones de transferencia basadas en soluciones analíticas para el problema acoplado de interacción suelo-atmósfera y, por otro, un tratamiento estadístico que hace emerger la física asociada a los diferentes modos de acciones climáticas. Ambos enfoques permiten predecir adecuadamente variables hidráulicas reduciendo significativamente el costo computacional.