Análisis exploratorio: Monitoreo de la construcción de túneles en Dangjin, Corea del Sur

Descripción general

KorrAI realizó un análisis independiente utilizando su tecnología patentada UrbanSAR para monitorear la deformación del terreno asociada a la construcción de túneles en Dangjin, Corea del Sur. El sitio, construido sobre terrenos costeros ganados al mar con suelos blandos y compresibles, presenta un alto riesgo de hundimiento durante la excavación, las operaciones de las tuneladoras y otras actividades relacionadas.

Mediante el uso de interferometría de dispersores persistentes (PSI), UrbanSAR procesó un archivo de 3 años de datos del satélite Sentinel-1, detectando tendencias de deformación a escala milimétrica en todo el entorno urbano. El análisis generó mapas de velocidad de alta resolución y series temporales de desplazamiento, alineadas con las fases de construcción del túnel.

Aunque estudios académicos previos han explorado esta región, este análisis destaca las capacidades de UrbanSAR para el monitoreo de deformaciones escalable y de alta precisión en entornos urbanos complejos.

Contexto

La zona industrial costera de Dangjin ha experimentado un importante desarrollo de infraestructura, incluida la construcción de túneles subterráneos. Al estar construida sobre terrenos ganados al mar de composición variable, la zona es particularmente vulnerable a los asentamientos derivados de las obras subterráneas.

Los métodos de monitoreo tradicionales, como los levantamientos topográficos, ofrecen una cobertura limitada y resultan prohibitivos en cuanto a costos para grandes zonas urbanas. La PSI basada en satélites proporciona una alternativa escalable, capaz de rastrear la deformación con una precisión milimétrica en entornos urbanos densos. La plataforma UrbanSAR de KorrAI automatiza este proceso con una arquitectura basada en PSI nativa de la nube, procesando extensos archivos de Sentinel-1 para proporcionar información precisa sobre la deformación.

Desafío

El proyecto presentó varios desafíos:

• Deformación inducida por túneles en suelos ganados al mar: La actividad subterránea en rellenos blandos y estratificados creó riesgos de hundimiento localizado.
• Correlación con la fase de construcción: Alinear las tendencias de desplazamiento con eventos de excavación, como la construcción de pozos y la perforación con tuneladora (TBM), fue fundamental para interpretar las relaciones de causa y efecto.
• Retrodispersión urbana de alta densidad: El complejo entorno industrial planteó desafíos para la selección de puntos de dispersores persistentes y la preservación de la coherencia.
• Volumen de datos: Este estudio incluyó más de 78 Sentinel-1 imágenes desde 2016 hasta 2019 con una alineación temporal precisa.

Metodología

Utilizando la plataforma UrbanSAR de KorrAI, se procesó una pila completa de PSI sobre el área de interés (AOI) de Dangjin con las siguientes especificaciones:

Alcance: Centrado en un corredor industrial de 1.5 km × 1.5 km que rodea el trazado del túnel, incluyendo pozos verticales y las secciones viales A–A′ y B–B′.

Datos: 78 imágenes de Sentinel-1B (órbita descendente) desde septiembre de 2016 hasta julio de 2019.

Precisión: La precisión de la velocidad de deformación registró más de ±1 mm/año

El proceso extrajo y visualizó automáticamente las tendencias de deformación a lo largo de secciones críticas, identificando puntos de dispersores persistentes (por ejemplo, de PS-A1 a PS-A4 y de PS-B1 a PS-B5) y cuantificando los desplazamientos acumulados en la línea de visión (LOS) de hasta ~20 mm.

Observaciones clave

Los perfiles de desplazamiento a lo largo de ambas A–A′ y B–B′ Las secciones revelan tendencias claras de subsidencia durante las fases de construcción del túnel.

• Sección A–A′ (a lo largo del eje del túnel): La subsidencia comenzó durante la excavación del pozo 1 y se intensificó durante la operación de la tuneladora (TBM), con un desplazamiento LOS acumulado de hasta −15 mm.
• Sección B–B′ (transversal al túnel): La variabilidad en la subsidencia fue mayor. Los puntos más cercanos a la costa (PS-B4, PS-B5) mostraron un mayor desplazamiento (~−18 mm), probablemente debido a sedimentos más profundos y terrenos más blandos.

En conjunto, estos patrones confirman la deformación tanto longitudinal como lateral, influenciada por el avance de la excavación y las condiciones locales del subsuelo.

Conclusiones

El análisis UrbanSAR demostró:

• Correlación con la construcción: Se observaron tendencias claras de subsidencia cerca del Pozo 1, particularmente durante las fases de excavación activa y perforación con tuneladora.
• Tendencias de recuperación: El desplazamiento acumulado superó los 15 mm en ubicaciones PS específicas, lo que muestra un rebote durante la recarga de aguas subterráneas.
• Impacto multidireccional: Sección B–B′, aunque no está alineada con el eje del túnel, reveló una deformación diferencial debido a las variaciones laterales en la estratigrafía del suelo, lo que valida la necesidad de un monitoreo más amplio.

Estos conocimientos permiten a los ingenieros municipales y a las partes interesadas en la infraestructura validar la seguridad estructural, anticipar zonas de riesgo e implementar medidas de mitigación antes de que los daños aumenten.

Conclusión

Este análisis aplicado demuestra la capacidad de UrbanSAR de KorrAI para monitorear el movimiento del suelo inducido por túneles con una precisión milimétrica. El seguimiento de deformaciones milimétricas en entornos densamente construidos, sin necesidad de instrumentación terrestre, representa un gran avance en la inteligencia de infraestructuras. Este enfoque ya respalda el monitoreo proactivo de activos para los sectores de transporte, servicios públicos y seguros a nivel mundial, escalado en diferentes niveles.