La construcción de túneles por debajo del nivel freático afronta desafíos significativos, especialmente debido a la presencia de agua subterránea. Estos desafíos van desde problemas de seguridad durante la excavación hasta posibles daños en estructuras cercanas y consecuencias medioambientales. Este proyecto tiene como objetivo avanzar en el desarrollo de nuevas herramientas de diseño y análisis de túneles bajo nivel freático, basadas en investigaciones novedosas, y superar los desafíos que suponen la construcción y explotación de túneles en estas condiciones. El enfoque se centra en crear soluciones simples pero precisas, como modelos numéricos, ábacos de diseño y técnicas de monitoreo integradas en BIM, para mejorar las predicciones y mitigar los riesgos de túneles bajo situaciones cambiantes del nivel freático. El proyecto también explorará la influencia de drenajes en el túnel, el comportamiento de estabilidad del frente del túnel y su interacción con tuneladoras y el impacto de las fluctuaciones del nivel freático, aspectos que a menudo se pasan por alto en las prácticas de diseño tradicionales.

La investigación se basa en la hipótesis de que la modelización numérica avanzada, cuando se calibra con datos de campo y laboratorio, puede mejorar las predicciones de deformaciones inducidas por la excavación y proporcionar mejores prácticas de diseño, especialmente para túneles subacuáticos o túneles profundos bajo cuerpos de agua. La novedad de este enfoque radica en su incorporación de tecnologías digitales, como la inteligencia artificial y los métodos Bayesianos, para mejorar el análisis de riesgos y la seguridad en la construcción, especialmente en entornos subterráneos desafiantes. Se espera que este trabajo haga contribuciones significativas a las prácticas globales de túneles, particularmente en el transporte urbano, ferrocarriles de alta velocidad y proyectos de infraestructuras críticas, al reducir los riesgos asociados a los fallos inducidos por el nivel freático. Además, la propuesta se alinea con aspectos claves para la sociedad, como la eficiencia energética, la movilidad sostenible y la protección del medio ambiente, proporcionando soluciones que son cruciales para avanzar en infraestructuras modernas minimizando los impactos negativos en el entorno circundante.