Título :	MODELACIÓN DE SUELOS EXPANSIVOS MEDIANTE ESFUERZOS EFECTIVOS
Autor(es):	Cesar Isaac Verdin Montes
Palabras clave:	Suelos no saturados suelos expansivos modelo constitutivo succión esfuerzos efectivos acoplamiento hidromecánico
Área:	CIENCIAS FÍSICO MATEMÁTICAS Y CIENCIAS DE LA TIERRA
Fecha de publicación :	dic-2018
Facultad:	Facultad de Ingeniería
Programa académico:	Maestría en Ciencias (Geotecnia)
Resumen:	La modelación del comportamiento de los suelos inicio con el modelado de suelos saturados, concebido como un medio bifásico (Suelo y agua) para lo cual se adoptó la ecuación de esfuerzos efectivos y la noción de estado crítico. No obstante, la mayoría de los suelos en el cual se desplantan las obras civiles se encuentra en un estado no saturado. Dentro de ellos se encuentran los suelos expansivos que son arcillas del tipo montmorillonita. El modelado del comportamiento expansivo propone desafíos propios vinculados a sus fases que la conforman, su estructura, y la influencia de fenómenos como la histéresis de las curvas retención suelo-agua, el endurecimiento por succión y el acoplamiento hidromecánico. Por esta razón es ineludible el uso del concepto de esfuerzo efectivo como variable constitutiva para poder estudiar de manera más completa y sencilla el comportamiento de estos materiales además de unificar la teoría de los suelos saturados con los suelos no saturados. En este trabajo se propone un modelo constitutivo basado en el concepto de esfuerzos efectivos que toma en cuenta el esfuerzo de succión del suelo (que involucra el grado de saturación) y el esfuerzo neto. De esta manera, se adopta la ecuación de esfuerzos efectivos de Bishop y se realiza el acoplamiento hidromecánico para simular el comportamiento volumétrico de los suelos expansivos dentro de un marco elastoplástico que toma en cuenta la compacidad relativa del suelo. Se realizan algunas comparaciones teórico experimentales para conocer la precisión del modelo. The modeling of the behavior of soils started with the modeling of saturated soils, conceived as a two-phase (soil and water) for which the equation of effective stress and the notion of critical state were adopted. However, most of the soils in which the civil works are located is in an unsaturated state. Among them are the expansive soils that are clays of the montmorillonite type. The modeling of the expansive behavior proposes own challenges linked to its phases that conform it, its structure, and the influence of phenomena such as the hysteresis of the soil-water retention curves, the suction hardening and hydromechanical coupling. For this reason, it is essential to use the concept of effective stress as a constitutive variable to be able to study the behavior of these materials in a more complete and simple way, in addition to unifying the theory of saturated soils with unsaturated soils. In this work a constitutive model is proposed based on the concept of effective stress that considers the stress of suction of the soil (which involves the degree of saturation) and the net stress. In this way, Bishop's effective stress equation is adopted and hydromechanical coupling is performed to simulate the volumetric behavior of expansive soils within an elastoplastic framework that considers the relative compactness of the soil. Some experimental theoretical comparisons are made to know the accuracy of the model.
URI:	http://ri-ng.uaq.mx/handle/123456789/1067
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