Comportamiento deformacional del suelo no saturado bajo condiciones drenadas y no drenadas

Abstract

Se ha elaborado un modelo general para la consolidación del suelo parcialmente saturado en condiciones unidimensionales. El modelo acopla los cambios de succión con la deformación volumétrica a través del concepto de superficie de estado. Adicionalmente, se ha propuesto una metodología de cálculo para evaluar los cambios de volumen y de presión de aire y de agua en un proceso de carga no drenada. El modelo se ha implementado utilizando la técnica de los elementos finitos y se ha aplicado a diversos casos de interés geotécnico: consolidación en un suelo no saturado, infiltración con hinchamiento o colapso, desarrollo de presión de hinchamiento en condiciones confinadas y construcción capa a capa de obras de tierra. Paralelamente, en el laboratorio se ha desarrollado una célula edométrica para realizar ensayos con succión controlada. Este equipo se ha utilizado para obtener las superficies de estado de un caolín comercial y para comprobar de forma experimental la validez del modelo numérico propuesto. Se ha obtenido un buen ajuste entre las medidas de laboratorio y las predicciones del modelo si se tienen en cuenta las deformaciones debidas a la fluencia del suelo. Este trabajo constituye una aportación en la tarea de desarrollar nuevos métodos de cálculo y técnicas de laboratorio que pueden ser de utilidad en situaciones en las que el flujo acoplado con la deformación en un medio no saturado sea relevante, tal como es el caso de terraplenes, presas de tierra , barreras de residuos, etc.