Rotura de un talud en suelo no saturado por mojado. Modelación de un caso a escala.

Abstract

Esta tesina consiste en la modelación de un suelo no saturado procedente de Cervinara, Italia. Este suelo es un material piroclástico con una gran porosidad y con una alta susceptibilidad al colapso. En algunos taludes de la región de Cervinara, los cuales están cubiertos por depósitos piroclásticos, se han producido varios deslizamientos superficiales al llover. Se realizaron ensayos de laboratorio y ensayos de infiltración sobre una pendiente a escala para estudiar el comportamiento del material y para permitir una posterior modelización que fuera capaz de predecir las condiciones de deslizamiento de los taludes. Esta Tesina presenta la modelización de los ensayos a escala mediante un único conjunto de parámetros calibrado a partir de los ensayos de laboratorio disponibles. Para la modelación se ha utilizado un modelo acoplado avanzado mediante un programa de elementos finitos: CODEBRIGHT (Olivella et al. 1996; DIT-UPC, 2010). El código resuelve problemas acoplados termo-hidro-mecánico (THM) en medios porosos deformables. Para describir el comportamiento del material piroclástico se ha utilizado el modelo constitutivo para suelos no saturados BBM (Alonso et al, 1990). Una vez hallados los parámetros mecánicos e hidráulicos mediante la información de laboratorio y la modelación de ensayos triaxiales y de compresión isótropa, se utilizan los parámetros para modelar ensayos de infiltración a escala y comparar los resultados con los ensayos de laboratorio. El objetivo de esta comparación es entender mejor el comportamiento del material y comprobar que el modelo constitutivo es capaz de reproducir los resultados de laboratorio. Una vez encontrados los valores de los parámetros mecánicos e hidráulicos, se ha realizado una predicción a ciegas del comportamiento del material con condiciones iniciales distintas. La principal ventaja de la modelización mediante elementos finitos es que cuando ya se tiene el modelo ajustado, se pueden simular ensayos de laboratorio ahorrando tiempo y dinero