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Impacto en los Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS)

Investigadores/as Institucionales

Millan, Miguel AAutor (correspondencia)Mencias-Carrizosa, DavidAutor o Coautor

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24 de diciembre de 2024
Publicaciones
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Artículo
Sí

Sustainability of Discontinuously Supported Slopes in Temporary Shallow Excavations for Building Construction: A Stability Analysis Procedure

Publicado en: Sustainability. 16 (23): 10393- - 2024-12-01 16(23), DOI: 10.3390/su162310393

Autores:

Millan, Miguel A; Mencias-Carrizosa, David; Calle, Alejandro
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Afiliaciones

Univ Politecn Madrid, Phys & Bldg Struct Dept, ETS Arquitectura, Avda Juan Herrera 4, Madrid 28040, Spain - Autor o Coautor

Resumen

Sustainable building construction requires a design process that ensures long-term structural durability and minimizes risks of failure or damage during construction and throughout the structure's service life. One critical aspect of this process is the excavation of simple basements, which often requires discontinuously supported excavation (shielding) when soil stability is compromised, or nearby buildings or infrastructure are at risk. Despite the apparent simplicity of this technique, the lack of a standardized procedure to verify the safety of excavated slopes frequently leads to accidents and damage to adjacent structures. This research introduces a methodology for assessing the safety of discontinuously supported excavations. The proposed method involves a series of calculations based on the Finite Element Method (FEM) to develop a stability chart. Currently, no established approach exists to address this complex three-dimensional problem. The models used are characterized by the slope height and the width between supports. The soil is modeled as elastoplastic, following the Mohr-Coulomb failure criterion, with parameters including the friction angle and the cohesive strength. A comprehensive set of simulations is conducted for various heights, widths, and friction angles to determine the minimum cohesive strength required to achieve a specific safety factor. All results are appropriately non-dimensionalized to generate stability charts, which provide an accessible tool for assessing the stability of discontinuously supported slope configurations with a given width between shields.
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Palabras clave

Building constructionDiscontinuously supported slopeIndustry, innovation and infrastructureSlope stabilitSustainable excavation

Indicios de calidad

Impacto bibliométrico. Análisis de la aportación y canal de difusión

El trabajo ha sido publicado en la revista Sustainability debido a la progresión y el buen impacto que ha alcanzado en los últimos años, según la agencia Scopus (SJR), se ha convertido en una referencia en su campo. En el año de publicación del trabajo, 2024 aún no existen indicios calculados, pero en 2023, se encontraba en la posición , consiguiendo con ello situarse como revista Q1 (Primer Cuartil), en la categoría Geography, Planning and Development.

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Impacto y visibilidad social

Desde la dimensión de Influencia o adopción social, y tomando como base las métricas asociadas a las menciones e interacciones proporcionadas por agencias especializadas en el cálculo de las denominadas “Métricas Alternativas o Sociales”, podemos destacar a fecha 2026-04-25:

  • La utilización de esta aportación en marcadores, bifurcaciones de código, añadidos a listas de favoritos para una lectura recurrente, así como visualizaciones generales, indica que alguien está usando la publicación como base de su trabajo actual. Esto puede ser un indicador destacado de futuras citas más formales y académicas. Tal afirmación es avalada por el resultado del indicador “Capture” que arroja un total de: 4 (PlumX).

Con una intencionalidad más de divulgación y orientada a audiencias más generales podemos observar otras puntuaciones más globales como:

    Es fundamental presentar evidencias que respalden la plena alineación con los principios y directrices institucionales en torno a la Ciencia Abierta y la Conservación y Difusión del Patrimonio Intelectual. Un claro ejemplo de ello es:

    • El trabajo se ha enviado a una revista cuya política editorial permite la publicación en abierto Open Access.
    • Asignación de un Handle/URN como identificador dentro del Depósito en el Repositorio Institucional: https://oa.upm.es/88709/

    Como resultado de la publicación del trabajo en el repositorio institucional, se han obtenido datos estadísticos de uso que reflejan su impacto. En términos de difusión, podemos afirmar que, hasta la fecha

    • Visualizaciones: 118
    • Descargas: 25
    Siguiendo con el impacto social del trabajo, es importante enfatizar el hecho de que, por su contenido, puede ser asignado a la línea de interés del ODS 9 - Industry, innovation and infrastructure, con una probabilidad del 46% según el algoritmo mBERT desarrollado por Aurora University.
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    Análisis de liderazgo de los autores institucionales

    Existe un liderazgo significativo ya que algunos de los autores pertenecientes a la institución aparecen como primer o último firmante, se puede apreciar en el detalle: Primer Autor (MILLAN MUÑOZ, MIGUEL ANGEL) y Último Autor (Calle, Alejandro).

    el autor responsable de establecer las labores de correspondencia ha sido MILLAN MUÑOZ, MIGUEL ANGEL.

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    Objetivos del proyecto

    La aportación persigue los siguientes objetivos: analizar la estabilidad de taludes discontinuamente sostenidos en excavaciones temporales poco profundas para construcción; desarrollar un procedimiento de análisis basado en el método de elementos finitos (FEM) para evaluar la seguridad de dichas excavaciones; caracterizar el comportamiento del suelo mediante un modelo elastoplástico con criterio de falla de Mohr-Coulomb; determinar la resistencia cohesiva mínima necesaria para alcanzar un factor de seguridad específico en función de la altura del talud, el ancho entre soportes y el ángulo de fricción; y generar gráficos de estabilidad no dimensionalizados que faciliten la evaluación práctica de configuraciones de taludes discontinuos en excavaciones.
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    Resultados más relevantes

    El estudio presenta una metodología para evaluar la estabilidad de taludes con soporte discontinuo en excavaciones temporales poco profundas. Los resultados más relevantes son: 1) se desarrolló un procedimiento basado en el Método de Elementos Finitos (FEM) para analizar la estabilidad de taludes con diferentes alturas y anchos entre soportes; 2) el suelo se modeló como elastoplástico bajo el criterio de falla de Mohr-Coulomb, considerando ángulo de fricción y cohesión; 3) se realizaron simulaciones para determinar la cohesión mínima necesaria para alcanzar un factor de seguridad específico; 4) los resultados fueron no dimensionalizados para generar gráficos de estabilidad que facilitan la evaluación de configuraciones de taludes con soporte discontinuo; 5) se proporciona una herramienta accesible para la verificación de la seguridad en excavaciones con protección intermitente.
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