Formulación constitutiva y validación numérica del comportamiento mecánico de suelos no saturados

Abstract

En este trabajo se presenta un modelo constitutivo elastoplástico para suelos parcialmente saturados. El modelo se formula en el marco general de la teoría de medios porosos y de la teoría del flujo de la plasticidad. La formulación constitutiva se basa en el conocido modelo de MRS Lade en el que se incorpora la succión como componente adicional independiente del estado de tensiones. Consecuentemente, las superficies de fluencia de cono y capa del modelo asi como la evolución de las variables internas de endurecimiento y ablandamiento muestran dependencias con el valor de la succión. Para el proceso de integración numérica de tensiones del modelo se propone el método de proyección al punto más cercano que es extendido en esta formulación para el caso de cuatro invariantes tensionales. Los resultados numéricos demuestran la capacidad de predicción del Modelo Extendido de MRS Lade para simular el comportamiento de los suelos parcialmente saturados tanto en régimen de prepico como en pospico bajo distintos niveles de saturación. Para la validación del modelo constitutivo formulado se realiza la simulación numérica de ensayos experimentales edométricos con succión controlada experimentales publicados por Gens et al 1 y ensayos de compresión triaxial convencional con succión controlada publicados por Macari et al 2.