RESUM
La liqüefacció dels sòls és un fenomen que es produeix típicament després dels terratrèmols, tot i que també pot ser desencadenat per càrregues no sísmiques. Durant la liqüefacció, es produeix una reducció ràpida i substancial de la resistència i la rigidesa dels sòls a causa de la generació de pressions intersticials. La liqüefacció dels sòls s’investiga sistemàticament al laboratori mitjançant assajos d’element i models físics; no obstant això, certs aspectes que resulten crítics en la liqüefacció de camp (per exemple, la fàbrica del sòl, la càrrega dinàmica, les condicions de drenatge i els efectes d’envelliment) són difícils de reproduir al laboratori. Això ha impulsat els investigadors a estudiar la liqüefacció directament sobre el terreny mitjançant assajos de voladures, és a dir, experiments en què la liqüefacció és induïda per detonacions explosives controlades.
Actualment, la simulació numèrica s’empra amb freqüència per modelitzar l’inici i el desenvolupament de la liqüefacció del sòl. En aquest context, l’objectiu principal d’aquest estudi és la simulació numèrica d’un assaig de liqüefacció induïda per voladura controlada, dut a terme en un emplaçament de sorra llimosa a Bondeno (Ferrara, Itàlia). Amb aquesta finalitat, s’ha implementat un model constitutiu anomenat CASM-SM per reproduir el comportament del sòl sota càrrega cíclica, el qual ha estat reformulat dins d’un marc de plasticitat de subfluència. La modelització del comportament del sòl sota càrregues de voladura resulta complexa a causa de diversos factors, incloent-hi les característiques de la deformació del sòl a prop de l’explosiu, la degradació de la rigidesa del sòl, les altes freqüències en els registres d’acceleració (superiors a 100 Hz) i un augment significatiu de l’excés de pressió intersticial en un curt període de temps (de l’ordre de mil·lisegons). La simulació de l’assaig de voladura de Bondeno ha servit com una excel·lent plataforma per validar el rendiment del model CASM-SM. S’ha prestat especial atenció a la reproducció dels registres d’acceleració, així com a les velocitats, la intensitat d’Arias, els espectres de Fourier i l’acceleració espectral. A més, els excessos de pressió intersticial s’han comparat amb les dades dels transductors de pressió. Els resultats obtinguts a partir de la simulació numèrica proporcionen coneixements rellevants sobre la liqüefacció induïda per voladures dins de l’estrat de sorra llimosa.
Directors de tesi:
-
- Prof. Marcos Arroyo
- Prof. Antonio Gens
DOCTORAND
Paul José Pinedo és doctorand en Enginyeria Geotècnica al clúster de recerca de Geomecànica i Hidrogeologia del CIMNE.