Enfoque probabilista en los análisis de flujo de agua en suelos y estructuras térreas:
● Evaluaciones estocásticas de flujo de agua a través de medios porosos aleatorios, empleando técnicas probabilistas como FOSM, SOSM, estimación puntual, método mixto de primer y segundo orden, simulación de Monte Carlo, y método de paseos casuales.
● Estudio de las zonas de distribución de la incertidumbre en problemas típicos de flujo de agua.
● Aplicación de la teoría de percolación a la evaluación del gasto por infiltración en suelos erráticos como los aluviales.
● Estudio de la permeabilidad equivalente para flujo en medios heterogéneos simulados con campos aleatorios 2D y 3D.
Flujo establecido y transitorio de agua a través de medios porosos:
● Evaluación analítica y numérica del flujo establecido y transitorio mediante distintas técnicas como redes de flujo, método de paseos casuales, método de los fragmentos, transformación o mapeo conformal, método de elementos de frontera o ecuaciones integrales, método de elementos finitos, diferencias finitas o método de relajaciones, etc.
● Aplicación a presas, diques, terraplenes, vasos de almacenamiento, lagunas artificiales, cimentación de tablestacas y muros de contención, flujo en pozos, flujo en excavaciones.
● Estudio de la erosión (interna y externa) en suelos y estructuras térreas debida al flujo de agua en estado establecido y transitorio.
● Impartición de la Asignatura “Flujo de agua en suelos” en el Posgrado de Ingeniería (DEPFI-UNAM).
● Capítulo B.2.9 “Flujo de agua en suelos” del Manual de Diseño de Obras Civiles de la CFE (en elaboración).
Estudio de taludes (de presas, diques, bordos, etc.) bajo condiciones de llenado y vaciado rápido:
● Evaluación 2D y 3D del comportamiento hidráulico de presas de tierra y terraplenes sometidos a llenado y vaciado rápido, mediante el cálculo de gradientes hidráulicos, presiones de poro, cargas hidráulicas, vectores de velocidad, y trazo de líneas de saturación y desaturación en condiciones transitorias.
● Análisis numéricos acoplados de flujo transitorio-deformación (incluyendo consolidación) y análisis de estabilidad de taludes con el método de reducción de resistencia y métodos de equilibrio límite (Morgenstern-Price).
● Análisis paramétricos para evaluar la influencia de distintas variables (inclinación del talud, tasa y velocidad de vaciado, conductividad hidráulica, anisotropía, heterogeneidad) en la estabilidad de estructuras térreas.
● Evaluación de soluciones (colocación de filtros horizontales, inclusiones, tablestacas, etc.) para incrementar la estabilidad de estructuras térreas sometidas al fenómeno de vaciado rápido.
● Participación en las actividades geotécnicas del PHIT (Plan Hídrico Integral de Tabasco), particularmente en las afectaciones a los bordos marginales y de protección durante las inundaciones de 2007.
● Tesis de Licenciatura de José Luis Lezama Campos (graduado); Tesis de Maestría de Hector Augusto de la Fuente Utrilla (graduado); Tesis de Maestría de Mario Abelardo Sánchez Solís (defensa próxima).
Estudio de suelos parcialmente saturados y sus aplicaciones geotécnicas:
● Estudios del flujo transitorio de agua en problemas donde el suelo se encuentra parcialmente saturado, como es el caso de bordos y diques sujetos a variaciones del nivel del agua de un embalse o río, para la evaluación de (a) presiones de poro en función del tiempo, y (b) análisis de estabilidad con obtención de factores de seguridad en función del tiempo.
● Cálculo numérico con elementos finitos de la profundidad que el nivel freático puede alcanzar en el terraplén de una carretera o camino sometido a una lluvia extrema, considerando que el material se encuentra parcialmente saturado.
● Capítulo B.2.4 “Suelos parcialmente saturados y aplicaciones” del Manual de Diseño de Obras Civiles de la CFE (en revisión).
Modelación analítica y numérica del hundimiento debido a la extracción de agua en estratos profundos:
● Estudio de modelos teóricos y numéricos para evaluar la relación que existe entre la extracción de agua en acuíferos y los hundimientos generados por ésta en la cuenca del Valle de México. En particular, calibración y comparación de los resultados obtenidos con los modelos matemáticos propuestos por Herrera et al. (1969), Alberro (1976) y Galloway (2007).
● Implementación de los modelos anteriores en herramientas computacionales, como programas de computadora y hojas de cálculo.
● Desarrollo de expresiones matemáticas para describir el sistema acuífero simplificado representativo de la ciudad de México, y resolución de dichas ecuaciones mediante métodos numéricos como elementos finitos y volumen finito.
● Tesis de Maestría de José Luis Lezama Campos (defensa próxima).
Recarga de acuíferos enfocada a mitigar problemas ocasionados por el hundimiento regional:
● Estudios analíticos y numéricos para establecer una metodología para el control local del hundimiento regional a través de un proceso de inyección de agua en el subsuelo del valle de México, de forma tal que se recupere la presión hidrostática en aquellos estratos donde existe abatimiento de la presión de poro.
● Tesis de Maestría de Cupertino García Flores (defensa próxima).
