Simulación Numérica de ensayos triaxiales tipo CK0U y CK0D en muestras de arcilla porosa colapsable

Abstract

Esta investigación es desarrollada a través de una recopilación de datos de ensayos triaxiales de tres muestras de arcilla porosa colapsable, obtenidos por trabajos conjuntos realizados con la Universidad de Brasilia. Los ensayos triaxiales ejecutados poseen una característica especial la cual es la esencia de la motivación del proyecto, la etapa de consolidación de la muestra fue realizada de manera anisotrópica. Lo anterior teniendo en cuenta que, en la naturaleza, dependiendo de la localización de los horizontes, los esfuerzos laterales pueden ser diferentes a los verticales. De acuerdo a las condiciones de drenaje utilizadas durante la falla, las trayectorias de esfuerzo en los especímenes fueron definidas así: CKoU que corresponde a ensayo triaxial con consolidación anisotrópica no drenado y CKoD para el ensayo triaxial con consolidación anisotrópica drenado. A partir de estos ensayos se llevó a cabo una etapa de simulación numérica, por medio de los modelos constitutivos MohrCoulomb, Cam-Clay Modificado e Hipoplástico, usando un software basado en la metodología element test para modelar este tipo de problemáticas. Finalmente fueron comparados los valores en laboratorio, con los simulados considerando los diferentes modelos constitutivos, de esta manera se determinó cual es la ley constitutiva que mejor representa el comportamiento del suelo para las condiciones específicas exhibidas en estos ensayos de laboratorio.

This research is developed through a data collection of triaxial tests on three collapsible porous clay samples, obtained by joint work done with the University of Brasilia. The triaxial tests carried out have a special characteristic which is the essence of the motivation of the project, the consolidation stage of the sample was realized in an anisotropic way. The above considering that, in nature, depending on the location of the horizons, the lateral stresses may be different from the vertical ones. According to the drainage conditions used during the failure, the stresses trajectories on the specimens were defined as: CKoU corresponding to a non-drained anisotropic consolidation triaxial test, and CKoD for the drained anisotropic consolidation triaxial test. From these tests, a numerical simulation stage was carried out using the Mohr-Coulomb, Cam-Clay Modified and Hypoplastic models using a software based on the element test methodology to model this type of problems. 2 Finally, the laboratory values were with the simulated considering the different constitutive models, in this way it was determined which is the constitutive law that best represents the behavior of the soil for the specific conditions exposed in these laboratory tests.