Análisis del comportamiento de terraplenes mediante modelos para suelos no saturados.
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hdl:2117/80921
Tipus de documentProjecte/Treball Final de Carrera
Data2010-06-10
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Abstract
El ámbito de la compactación de suelos no saturados se ha basado durante muchos años en la experiencia y el estudio de los efectos producidos in-situ. A día de hoy, no existen modelos de cálculo que determinen las variables a fijar para obtener un objetivo marcado, por lo que se han establecido una serie de recomendaciones y exigencias en la calidad de los materiales y métodos de compactación. Una vez se determinan las exigencias a cumplir se realizan una serie de ensayos in-situ o en laboratorio en los que se determinan las propiedades de los materiales que forman los suelos y se establecen los mejores criterios de compactación para cada caso.
El análisis desarrollado en esta tesina tiene como objetivo principal modelar el comportamiento de un terraplén de gran altura durante la construcción y los años posteriores a su finalización. En la construcción de terraplenes la mayor limitación son los asientos que se producen, por lo que se ha realizado un estudio para concluir cuales son las variables que más afectan y en qué condiciones se puede llegar al colapso del terraplén. Se mostrado un interés especial en simular diferentes periodos de lluvia, variaciones en la compactación y propiedades del terreno que forma el terraplén por la importancia que tienen en el efecto de la evolución de los asientos.
Se expondrán una serie de explicaciones previas sobre la teoría de suelos no saturados, la metodología y base de la compactación junto con la normativa que marca la construcción de los terraplenes. El objetivo de esta parte más teórica es realizar un estudio que permita llegar a la comprensión de los suelos que forman los terraplenes, la metodología de su construcción junto con todo el control que conlleva y la normativa que fija las exigencias a cumplir.
Se ha desarrollado un modelo numérico que ha permitido analizar las etapas de la construcción de un terraplén y las afectaciones que sufre frente a ciertas acciones externas. Se ha analizado el comportamiento de los materiales del terraplén y terreno base según el modelo constitutivo BBM (Barcelona Basic Model) para suelos no saturados. Todos los análisis se han desarrollado con el programa Code-Bright, desarrollado para la modelización termo-hidro-mecánica de forma acoplada en medios geológicos que, mediante la utilización de elementos finitos permiten modelar el comportamiento de suelos.
El modelo desarrollado parte de un caso base, la geometría del cual está formada por un terraplén de 10m de altura y una base de 58m junto con una porción de terreno natural, en el cual se ha intentado llevar el terreno hasta el colapso, para luego plantear una serie de variantes, o sensibilidades, que permitan ver la influencia de las diferentes variables que definen el modelo en los efectos producidos en el comportamiento del terraplén. El efecto principal a estudiar es la evolución de los asientos, pero también se mostrarán otros resultados como el flujo de agua del modelo, la evolución de la presión de agua o la evolución de la porosidad.
Una vez hecha la modelación y conocida la teoría de suelos y terraplenes se ha procedido a realizar las pertinentes conclusiones que se han obtenido del análisis del modelo.
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PFC Andrea Magriña.zip | 4,496Mb | application/zip | Visualitza/Obre |