Evaluación del PIV como método de medida en Geotecnia

Abstract

El PIV(Particle Image Velocimetry), metodología desarrollada en el campo de la mecánica de fluidos y usada por varios investigadores en la Geotecnia, es una metodología que promete ser una herramienta muy útil en los trabajos de investigación desarrollados en el departamento de Ingeniería del Terreno, Cartográfica y Geofísica de la Universidad Politécnica de Cataluña. Esta investigación tuvo como principal objetivo lograr implementar una metodología para el uso del PIV como instrumento de medición de desplazamientos en modelos y ensayos en la ingeniería Geotécnica. Se aplicó esta metodología en diferentes casos y se evaluaron sus resultados. Como primer caso de estudio se elaboraron una serie probetas de suelo por compactación estática con una variación de la densidad seca y la humedad en cada una de ellas con el objeto de abarcar el plano de compactación. Las probetas se ensayaron a compresión simple y se utilizó la metodología PIV para medir desplazamientos longitudinales y transversales. Con los datos obtenidos se calcularon los parámetros elásticos módulo de Young (E) y coeficiente de Poisson (ν), se analizó su variación en el plano de compactación y se hizo especial énfasis en él coeficiente de Poisson (ν), encontrando relaciones empíricas para su determinación. En el segundo caso de estudio se puso a punto un cajón con caras transparentes en el cual se construyó un modelo a escala de un talud de arena con sobrecarga. En este modelo se midieron sus desplazamientos por la metodología PIV. Con los resultados obtenidos se encontró la superficie de rotura comparando estos resultados con dos modelos realizados con metodologías de cálculo tradicionales, el primero por el método de equilibrio límite y el segundo con un modelo de elementos finitos.Por último se evaluó a modo preliminar la posibilidad de utilizar este método, en dos tipos de ensayo, el crecimiento de una grieta en un ensayo de tracción indirecta y la observación de un proceso de saturación en un limo arcilloso y el de hinchamiento en una bentonita a través de un microscopio digital de pocos aumentos.