Una investigación de la inestabilidad en el camino de drenaje de corte constante (CSD) bajo el marco CSSM: un estudio DEM
Autores: Nguyen, Hoang Bao Khoi; Rahman, Md Mizanur; Karim, Md Rajibul
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Una investigación de la inestabilidad en el camino de drenaje de corte constante (CSD) bajo el marco CSSM: un estudio DEM
Categoría
Ciencias Naturales y Subdisciplinas
Subcategoría
Ciencias de la Tierra y Geología
Palabras clave
Licuación del suelo
Inestabilidad
Tensión efectiva
Presión de poro
Condición drenada
Estructura del suelo
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 16
Citaciones: Sin citaciones
La licuación o inestabilidad del suelo, uno de los fenómenos más catastróficos, ha atraído una atención significativa en la investigación en los últimos años. La causa principal de la licuación o inestabilidad del suelo es la reducción de la tensión efectiva en el suelo debido a la acumulación de presión de agua en los poros. Este fenómeno a menudo se ha pensado que está relacionado con el corte no drenado de suelos arenosos saturados o casi saturados. No obstante, muchos investigadores también han reportado inestabilidad del suelo en condiciones drenadas debido a la reducción de la tensión lateral. Esta condición a menudo se denomina condición de corte drenado constante (CSD), y no es poco común en la naturaleza, especialmente en una pendiente de suelo. A pesar de que varios fracasos catastróficos de presas se han atribuido al fallo CSD, los mecanismos de fallo en condiciones CSD no se comprenden bien, por ejemplo, cómo cambian la deformación volumétrica o la tensión efectiva en el desencadenamiento de la deformación por flujo. Los investigadores a menudo consideran que la estructura del suelo es uno de los factores que contribuyen al comportamiento del suelo y utilizan este parámetro para explicar el mecanismo de fallo del suelo. Sin embargo, la estructura del suelo es difícil de medir en pruebas de laboratorio convencionales. Por esa razón, se utiliza un enfoque numérico capaz de capturar la estructura del suelo, el método de elementos discretos (DEM), para investigar el mecanismo de corte CSD. Se llevó a cabo una serie de simulaciones en ensamblajes 3D de partículas elipsoides. Los especímenes de DEM exhibieron un comportamiento inestable cuando las trayectorias de tensión efectiva casi alcanzaron la línea de estado crítico. Se puede observar claramente que las deformaciones axiales y volumétricas cambiaron repentinamente cuando los estados de tensión estaban cerca de la línea de estado crítico. Junto a estas observaciones micromecánicas, el estudio también presenta una visión más profunda del comportamiento del suelo al relacionar las macroobservaciones con el aspecto micromecánico del suelo.
Descripción
La licuación o inestabilidad del suelo, uno de los fenómenos más catastróficos, ha atraído una atención significativa en la investigación en los últimos años. La causa principal de la licuación o inestabilidad del suelo es la reducción de la tensión efectiva en el suelo debido a la acumulación de presión de agua en los poros. Este fenómeno a menudo se ha pensado que está relacionado con el corte no drenado de suelos arenosos saturados o casi saturados. No obstante, muchos investigadores también han reportado inestabilidad del suelo en condiciones drenadas debido a la reducción de la tensión lateral. Esta condición a menudo se denomina condición de corte drenado constante (CSD), y no es poco común en la naturaleza, especialmente en una pendiente de suelo. A pesar de que varios fracasos catastróficos de presas se han atribuido al fallo CSD, los mecanismos de fallo en condiciones CSD no se comprenden bien, por ejemplo, cómo cambian la deformación volumétrica o la tensión efectiva en el desencadenamiento de la deformación por flujo. Los investigadores a menudo consideran que la estructura del suelo es uno de los factores que contribuyen al comportamiento del suelo y utilizan este parámetro para explicar el mecanismo de fallo del suelo. Sin embargo, la estructura del suelo es difícil de medir en pruebas de laboratorio convencionales. Por esa razón, se utiliza un enfoque numérico capaz de capturar la estructura del suelo, el método de elementos discretos (DEM), para investigar el mecanismo de corte CSD. Se llevó a cabo una serie de simulaciones en ensamblajes 3D de partículas elipsoides. Los especímenes de DEM exhibieron un comportamiento inestable cuando las trayectorias de tensión efectiva casi alcanzaron la línea de estado crítico. Se puede observar claramente que las deformaciones axiales y volumétricas cambiaron repentinamente cuando los estados de tensión estaban cerca de la línea de estado crítico. Junto a estas observaciones micromecánicas, el estudio también presenta una visión más profunda del comportamiento del suelo al relacionar las macroobservaciones con el aspecto micromecánico del suelo.