RESUMEN
La licuación de suelos es un fenómeno que típicamente ocurre tras los terremotos, aunque también puede ser desencadenado por cargas no sísmicas. Durante la licuación, se produce una reducción sustancial y rápida de la resistencia y rigidez de los suelos debido a la generación de poro presiones. La licuación de suelos se investiga sistemáticamente en el laboratorio mediante ensayos de muestras y modelos físicos; sin embargo, ciertos aspectos que resultan críticos en la licuación de campo (por ejemplo, la fábrica del suelo, la carga dinámica, las condiciones de drenaje y los efectos de envejecimiento) son difíciles de reproducir en el laboratorio. Esto ha impulsado a los investigadores a estudiar la licuación directamente en el campo mediante ensayos de voladura, es decir, experimentos en los que la licuación es inducida por detonaciones explosivas controladas.
En la actualidad, la simulación numérica se emplea con frecuencia para modelizar el inicio y el desarrollo de la licuación del suelo. En este contexto, el objetivo principal del presente estudio es la simulación numérica de un ensayo de licuefacción inducida por voladura controlada, llevado a cabo en un emplazamiento de arena limosa en Bondeno (Ferrara, Italia). Con este fin, se ha implementado un modelo constitutivo denominado CASM-SM para reproducir el comportamiento del suelo bajo carga cíclica, el cual ha sido reformulado dentro de un marco de plasticidad de ‘subloading’. La modelización del comportamiento del suelo bajo cargas de voladura resulta compleja debido a diversos factores, incluyendo las características de la deformación del suelo en las proximidades del explosivo, la degradación de la rigidez del suelo, las altas frecuencias en los registros de aceleración (superiores a 100 Hz) y un aumento significativo del exceso de presión de poros en un corto periodo de tiempo (del orden de milisegundos). La simulación del ensayo de voladura de Bondeno ha servido como una excelente plataforma para validar el rendimiento del modelo CASM-SM. Se prestó especial atención a la reproducción de los registros de aceleración, así como a las velocidades, la intensidad de Arias, los espectros de Fourier y la aceleración espectral. Además, los excesos de presión presión de poros se compararon con los datos de los transductores de presión. Los resultados obtenidos a partir de la simulación numérica proporcionan conocimientos relevantes sobre la licuación inducida por voladuras en el estrato de arena limosa.
Directores de tesis:
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- Prof Marcos Arroyo
- Prof Antonio Gens
DOCTORANDO
Paul José Pinedo es doctorando en Ingeniería Geotécnica en el clúster de investigación de Geomecánica e Hidrogeología de CIMNE.