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Title: Modelo probabilista para obtener la curva característica del suelo
Authors: Gallegos Fonseca, Gustavo
Keywords: Parámetro de Bishop,
Sólido
Sitio
Bishop¿s paramete
Solid
Site
Issue Date: Jun-2011
Series/Report no.: RI000283;
Abstract: A la fecha se han propuesto diferentes ecuaciones para determinar los esfuerzos efectivos en suelos no saturados, con el propósito de simular los esfuerzos de estos materiales. En este trabajo se desarrolló un modelo sólido poroso que permite determinar los esfuerzos en un suelo no saturado. Para ese propósito, el suelo es considerado una estructura bimodal, lo cual significa que éste consta de una micro y macro estructura. El modelo sólido poroso consta de una red de poros que simulan la estructura de los sólidos. Esta red está formada por poros, sitios, enlaces y partículas sólidas. Cada uno de estos elementos presenta una distribución logarítmica normal, la cual es obtenida de la distribución de tamaño de poro y de partícula del material. Así, esos elementos son distribuidos aleatoriamente en la red. Mediante la ecuación de Laplace, se establecen las condiciones para el llenado o secado de los poros a determinada succión, esto permite establecer la probabilidad de que un poro de cierto diámetro sea llenado o secado. De este modo es posible determinar la curva característica del suelo. Con este modelo también es posible obtener los parámetros requeridos para determinar los esfuerzos de suelos no saturados, sujetos a cierta succión.Esta investigación se dividió en dos partes principales: la experimental y la teórica. En la parte experimental los parámetros esenciales del suelo fuero medidos y se determinó la curva característica en trayectoria de secado y humedecimiento. También se determinaron los esfuerzos de este material a diferentes succiones para las trayectorias de secado y humedecimiento. La parte teórica muestra el desarrollo del modelo sólido poroso y establece el procedimiento para obtener los parámetros requeridos. Finalmente, se comparan los resultados experimentales y numéricos, con el propósito de evaluar la capacidad del modelo, para predecir los esfuerzos de suelos no saturados.
Description: Different equations to determine the effective stress in unsaturated soils have been proposed in order to simulate the strength of these materials. Though this work, a solid-porous model is developed that allows determining the strength of unsaturated soils. To that purpose, the soil is considered as a bimodal structure meaning that it consists in a micro and a macrostructure. The solid-porous model consists in a network of pores that simulates the structure of soils. This network is formed by pores, sities, bonds and solid particles. Each of these elements shows a normal logarithmic size distribution which is obtained from the grain and pore size distributions of the material. Then these elements are distributed at random in the network. By using the Laplace equation which states the condition for the size of a pore to fill or dry at certain suction, it is possible to establish the probability for a pore of certain size to fill or dry. Thus the soil-water characteristic curves of the soil can be simulated. With this model it is also possible to obtain the parameters required to determine the strength of unsaturated soils subject to certain suction. This research is divided in two main parts: the experimental and the theoretical. In the experimental part the essential parameters of the soil are measured and the soil-water characteristic curve at wetting and drying is determined. Also the strength of the material at different suctions and for wetting and drying paths is measured. The theoretical part shows the development of the probabilistic soli-porous model and establishes the procedure to obtain the required parameters. Finally, the experimental and numerical results are compared in order to evaluate the capability of the model in predicting the strength of unsaturated soils.
URI: http://hdl.handle.net/123456789/1083
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