Els lliscaments són uns dels desastres naturals que causen més danys, tant materials com en vides humanes. Alguns d'aquests ocorren en sòls no saturats, on els processos de pèrdua de resistència del sòl a causa de processos de mullat són causa de la inestabilitat. A causa de la seva complexitat, el desenvolupament de models teòrics i numèrics per abordar l'estudi dels lliscaments en condicions saturades i no saturades és actualment vigent.

El mètode del punt material (MPM) per a materials multi fàsics, recentment desenvolupat i aplicat a enginyeria del terreny, es planteja com una eina interessant per avaluar possibles inestabilitats i el comportament post ruptura.

En aquest context, aquest treball té com a objectiu l'estudi del desencadenament de lliscaments per mullat i el seu comportament post ruptura, així com la modelització mitjançant l'MPM. En concret, es planteja fer servir el codi numèric en desenvolupament, Anura3D, per modelitzar un assaig a escala d'un talús de material compactat i instrumentat, que se sotmet a un procés de mullat per pluja fins a trencament.

Los deslizamientos son unos de los desastres naturales que más daños causan, tanto materiales como en vidas humanas. Algunos de estos ocurren en suelos no saturados, donde los procesos de pérdida de resistencia del suelo debido a procesos de mojado son causa de la inestabilidad. Debido a su complejidad, el desarrollo de modelos teóricos y numéricos para abordar el estudio de los deslizamientos en condiciones saturadas y no saturadas es actualmente vigente. El método del punto material (MPM) para materiales multifásicos, recientemente desarrollado y aplicado a ingeniería del terreno, se plantea como una herramienta interesante para evaluar posibles inestabilidades y el comportamiento post rotura. En este contexto, este trabajo tiene como objetivo el estudio del desencadenamiento de deslizamientos por mojado y su comportamiento post rotura, así como su modelización mediante el MPM. En concreto, se plantea usar el código numérico en desarrollo, Anura3D, para la modelización de un ensayo a escala de un talud de material compactado e instrumentado, que se somete a un mojado por lluvia hasta rotura. No existen, en la actualidad, códigos numéricos comerciales que permitan la modelización de medios porosos deformables en condiciones saturadas y no saturadas, incluyendo pequeños y grandes desplazamientos, aptos para la simulación del problema de deslizamiento planteado en este trabajo. La modelización de un caso experimental instrumentada permite la validación de la modelización numérica. El material del talud se caracteriza mediante un modelo constitutivo capaz de reproducir la pérdida de resistencia por un proceso de mojado. Los parámetros constitutivos y las condiciones iniciales se han seleccionado a partir de la revisión de la documentación existente y los estudios previos. El proceso de mojado se define imponiendo las condiciones hidráulicas de infiltración y de rezume apropiadas. Debido a aspectos numéricos, fue necesario aplicar técnicas de escalado de masa para reducir el tiempo de cálculo durante la etapa previa a la rotura, lo que llevó a establecer diferentes etapas de cálculo en la simulación. Los resultados indican que se puede reproducir el ensayo de forma satisfactoria. El proceso de mojado y post rotura se evalúa comparando los resultados del modelo con los medidos durante el experimento en términos de presión de agua, grado de saturación y desplazamiento. El principal desajuste observado ha sido el tiempo requerido para el desencadenamiento de deslizamiento. En el modelo, la saturación y la rotura ocurren prematuramente. De forma adicional, se presenta un análisis del efecto del caudal de lluvia en la tipología y evolución de la rotura. Es interesante observar cómo el aumento de caudal, a igualdad del resto de condiciones y propiedades, induce una rotura más superficial y un movimiento más rápido. También se ha analizado detalladamente el efecto del uso de la técnica del escalado de masa en los cálculos en MPM para reducir el tiempo de cálculo en problemas dinámicos, sin tener en cuenta la restricción en problemas cuasi-estáticos.

Landslides are one of the natural disasters that cause the most damage, both material and human lives. Some of these occur in unsaturated soils, where the loss of soil resistance due to wetting processes are the cause of instability. Due to their complexity, the development of theoretical and numerical models to address the study of landslides in saturated and unsaturated conditions is currently in process. The material point method (MPM) for multiphase materials, recently developed and applied to ground engineering, is an interesting tool to evaluate possible instabilities and post-rupture behaviour. In this context, the aim of this work is to study the triggering of wet landslides and their post-rupture behaviour, as well as their modelling by means of the MPM. Specifically, it is proposed to use the numerical code under development, Anura3D, for the modelling of a scaled test of an instrumented compacted material slope subjected to a wetting by rain until rupture. There are currently no commercial numerical codes that allow the modelling of deformable porous media in saturated and unsaturated conditions, including small and large displacements, suitable for the simulation of the slip problem posed in this work. The modelling of an instrumented experimental case allows the validation of the numerical modelling. The slope material is characterized by means of a constitutive model capable of reproducing the loss of resistance due to a wetting process. The constitutive parameters and initial conditions have been selected from the review of existing documentation and previous studies. The wetting process is defined by imposing the appropriate hydraulic conditions of infiltration and seepage. Due to numerical aspects, it was necessary to apply mass scaling techniques to reduce the calculation time during the pre-rupture stage, which led to establish different calculation stages in the simulation. The results indicate that the test can be reproduced satisfactorily. The wetting and post-breaking process is evaluated by comparing the model results with those measured during the experiment in terms of water pressure, degree of saturation and displacement. The main mismatch observed has been the time required for slip triggering. In the model, saturation and rupture occur prematurely. In addition, an analysis of the effect of rainfall on breakage typology and evolution is presented. It is interesting to observe how the increase in flow rate, all other conditions and properties being equal, induces a shallower rupture and a faster movement. The effect of using the mass scaling technique in MPM calculations to reduce the computational time in dynamic problems, without taking into account the constraint in quasi-static problems, has also been analysed in detail.