Identificación de parámetros en geotecnia aplicación a la excavación de túneles

En esta tesis se desarrolla una metodología general para la identificación de parámetros en problemas geotécnicos. Dado un problema especifico se supone fijado un modelo (determinista) y se consideran conocidos algunos valores de las variables de estado que caracterizan el sistema (observaciones). La identificación de parámetros o resolución del problema inverso consiste en estimar los parámetros del modelo que mejor ajustan predicciones y medidas. Como criterio de identificación se ha escogido el de máxima verosimilitud que permite incorporar en su formulación la información previa disponible sobre los parámetros a identificar. El problema matemático que resulta es el de minimización de una función objetivo que se resuelve numéricamente utilizando los algoritmos de Gauss-Newton y de Marquardt. Para ello se requiere calcular la matriz de derivadas de las variables medidas respecto de los parámetros calculo que se propone realizarlo utilizando el método de los elementos finitos indicando el procedimiento para ello tanto en modelos lineales como no lineales. Las matrices de covarianzas de los errores de las medidas que aparecen de modo natural en la formulación propuesta se calculan para diferentes tipos de instrumentos utilizados en la medida de desplazamientos en el terreno. Se desarrolla además una metodología para considerar la estructura de error como una variable mas a identificar. La metodología global propuesta se aplica a varios ejemplos teóricos referentes a excavación de túneles y a un caso real relativo a un túnel real en el que se midieron desplazamientos y se identificaron módulos de las capas de terreno afectadas por la excavación.