Hacia una teoría unificada de la mecánica del suelo: El Uso De Tensiones Efectivas En Suelos No Saturados, Edición Revisada

Título original:

Towards A Unified Soil Mechanics Theory: The Use of Effective Stresses in Unsaturated Soils, Revised Edition

Contenido del libro:

Con la aplicación del concepto de tensión efectiva, se comprendió claramente la resistencia y el comportamiento volumétrico de los materiales saturados. Para el caso de los materiales no saturados, aún se debate una ecuación de tensiones efectivas universalmente aceptada.

Sin embargo, el uso del concepto de tensión efectiva para desarrollar modelos constitutivos para suelos no saturados es cada vez más popular, no sólo porque el acoplamiento hidromecánico observado en estos materiales está implícito en la formulación, sino también porque pueden establecerse modelos más sencillos y precisos. Towards A Unified Soil Mechanics Theory demuestra que las mismas ecuaciones de resistencia y cambio de volumen empleadas en la mecánica de suelos saturados pueden utilizarse para el caso de los suelos no saturados. En otras palabras, los modelos constitutivos desarrollados para suelos saturados pueden utilizarse para materiales no saturados una vez que se ha definido la ecuación de la tensión efectiva.

En este libro se establece una ecuación analítica de la tensión efectiva para suelos no saturados.

Esta ecuación requiere el conocimiento del área superficial de los sólidos afectados por el fenómeno capilar. En otras palabras, necesitamos saber cómo se distribuye el agua en los poros del suelo.

Esta distribución puede modelizarse mediante un modelo sólido-poroso construido sobre una red regular. Sin embargo, el tamaño de la red necesario para simular correctamente la estructura de una pequeña muestra de suelo no puede manejarse con un PC corriente. Por ello, se desarrolla un modelo probabilístico porosólido.

Este modelo utiliza la distribución del tamaño de los poros en forma de una función probabilística que, además de la ecuación de Laplace y el principio de continuidad, puede expresarse como la probabilidad de que un poro de determinado tamaño se llene o se seque a la succión durante una trayectoria de humedecimiento o secado, respectivamente. De este modo, pueden simularse las curvas de retención de agua en el suelo y determinarse la tensión efectiva a cualquier succión durante los procesos de humectación o secado. Basándose en este enfoque, se demuestra que los suelos no saturados se comportan bajo los mismos principios de resistencia y comportamiento volumétrico que los suelos saturados.

Esta edición revisada aporta información adicional sobre un marco elastoplástico para suelos expansivos, el acoplamiento hidromecánico y un modelo totalmente acoplado. Los capítulos adicionales también cubren los parámetros experimentales utilizados para derivar los modelos.

También se incluye en esta edición un conjunto actualizado de referencias y una lista de abreviaturas. Towards A Unified Soil Mechanics Theory allana el camino hacia una teoría universal de la mecánica del suelo. El volumen será una valiosa referencia para ingenieros civiles, especialistas en ciencias de la tierra e hidrólogos interesados en la mecánica del suelo tanto a nivel académico como profesional.