Del CPT al Diseño de Cimentaciones: Cómo DAARWIN Digitaliza los Flujos de Trabajo Geotécnicos Offshore

En la ingeniería geotécnica offshore, los Ensayos de Penetración Cónica (CPT y CPTu) siguen siendo fundamentales para evaluar las condiciones del subsuelo, especialmente en sedimentos marinos blandos y estratificados donde el muestreo mediante sondeos puede ser limitado o logísticamente complejo. Sin embargo, a pesar de la riqueza de información que proporcionan estos ensayos, muchos flujos de trabajo geotécnicos siguen siendo ineficientes, fragmentados por el manejo manual de datos, protocolos de interpretación inconsistentes y una integración tardía en la fase de diseño.

DAARWIN aborda estos desafíos mediante un entorno integral basado en la nube que optimiza la adquisición, interpretación y aplicación de datos CPT a lo largo del proceso de diseño de cimentaciones offshore.

De la Adquisición de Datos a la Interpretación

Los datos CPT obtenidos offshore se presentan habitualmente en una variedad de formatos, incluyendo AGS, CSV, Excel y PDF. Procesar estos datos manualmente puede ser propenso a errores y consumir mucho tiempo, especialmente al normalizar y validar grandes volúmenes de información.

DAARWIN introduce automatización desde el punto de ingreso de datos. Los archivos CPT y CPTu se procesan y estructuran según convenciones geotécnicas estandarizadas. Parámetros como la resistencia de punta (qt), la fricción lateral (fs) y la presión de poros (u2) se normalizan automáticamente utilizando criterios específicos del proyecto, garantizando la compatibilidad con los análisis posteriores. Las herramientas de visualización permiten a los ingenieros evaluar de inmediato la calidad y continuidad de los datos en profundidad, facilitando decisiones tempranas sobre su fiabilidad y completitud.

Mejora en la Clasificación e Interpretación de Parámetros

Una vez estructurados los datos, DAARWIN permite una clasificación rigurosa de los tipos de comportamiento del suelo. Aplicando marcos de referencia reconocidos —como los diagramas de Robertson (2010) o métodos alternativos como Eslami & Fellenius—, la plataforma posibilita una identificación coherente de la estratigrafía en todo el sitio.

Este proceso va más allá de los diagramas visuales. DAARWIN calcula parámetros geotécnicos derivados, como la resistencia al corte no drenada (Su), el ángulo de fricción efectiva (φ'), el módulo de deformación (M) y la densidad relativa, basándose en correlaciones calibradas. Estos parámetros pueden compararse entre distintas ubicaciones de CPT para evaluar la continuidad lateral de las unidades de suelo, lo que apoya decisiones clave en el diseño y distribución de cimentaciones.

Construcción de un Modelo del Terreno Coherente

Aunque los datos CPT son muy valiosos, ofrecen una visión puntual del subsuelo. DAARWIN potencia su utilidad integrando estos perfiles con sondeos, ensayos de laboratorio y estudios geofísicos en un modelo geológico multi-fuente.

Los ingenieros pueden construir secciones 2D o superficies interpoladas en 3D que visualicen la estratigrafía, zonas de comportamiento del suelo y propiedades clave a lo largo del área del proyecto. Estos modelos son dinámicos y exportables, y pueden utilizarse como entradas para análisis numéricos, disposición de pilotes o generación de mallas para elementos finitos. En condiciones offshore complejas, esta capacidad mejora la interpretación geotécnica y fortalece la colaboración con los equipos estructurales.

Una adición especialmente valiosa al modelo es la representación de la tabla de agua subterránea. DAARWIN permite incorporar datos del nivel freático provenientes de ensayos de disipación CPTu, registros de sondeos o monitoreo piezométrico. Esto permite a los ingenieros visualizar la superficie freática en relación con la estratigrafía, ayudando a evaluar condiciones de esfuerzo efectivo, identificar zonas con presiones de poro elevadas y planificar estrategias de control de agua durante la construcción. DAARWIN admite tanto representaciones estáticas como la integración en tiempo real de los datos de nivel freático, permitiendo actualizar la información conforme se reciben nuevos registros de campo.

Soporte para Parámetros de Diseño de Cimentaciones

DAARWIN cierra la brecha entre la investigación geotécnica y el diseño estructural, traduciendo directamente los datos interpretados en parámetros útiles para el diseño de cimentaciones.

Además, la plataforma permite flujos de calibración específicos del sitio, como la generación de curvas de degradación cíclica o la adaptación de resistencias no drenadas considerando efectos de instalación. Esto facilita una transición fluida desde la caracterización del suelo hacia el dimensionamiento estructural, permitiendo a los ingenieros responder a la variabilidad real del terreno sin comprometer la rigurosidad analítica.

Evaluación de Sensibilidad y Calibración de Diseño

Reconociendo la variabilidad inherente en las condiciones del subsuelo offshore, DAARWIN permite análisis paramétricos en etapas tempranas de diseño. Los ingenieros pueden evaluar cómo afectan las fluctuaciones en los parámetros de entrada a resultados como capacidad axial, asentamientos o respuesta lateral. Múltiples perfiles basados en CPT pueden analizarse en modo batch, ofreciendo una visión probabilística del rendimiento de las cimentaciones.

Estas funciones no solo optimizan el diseño, sino que también respaldan estrategias de gestión de riesgos, permitiendo evaluaciones de contingencia y una planificación más eficaz de futuras campañas de investigación.

Integración del Desempeño en Obra y Retroalimentación

El diseño geotécnico no termina con la instalación. DAARWIN permite integrar datos de monitoreo post-construcción—como registros de hincado de pilotes, mediciones de asentamientos y presiones de poro—de nuevo en el modelo geotécnico. Esto facilita la comparación directa entre el comportamiento previsto y el observado.

Los ingenieros pueden recalibrar los parámetros de diseño basándose en el comportamiento real en campo, refinar los modelos para fases futuras y construir una base de datos geotécnica integral y específica del proyecto. Al mantener un ciclo continuo de retroalimentación, DAARWIN respalda enfoques de diseño basados en desempeño y una gestión eficaz del ciclo de vida de la infraestructura.