Generación de presión de poros en procesos cíclicos no drenados

Abstract

Se presenta un estudio acerca del comportamiento dinámico de un suelo arcilloso caolinítico reconstituido bajo un enfoque de análisis nuevo que considera sus propiedades mecánicas, la influencia del estado de esfuerzos inicial, la historia de esfuerzos, y la amplitud y frecuencia de la carga cíclica. Los resultados experimentales obtenidos de los ensayos triaxiales estáticos y cíclicos fueron valorados en el marco de la mecánica de suelos del estado crítico y con el modelo Cam-clay, logrando definir como es el mecanismo de generación de presión de poros bajo cargas cíclicas y bajo qué condiciones se induce un estado de falla por ablandamiento cíclico. Cuando la trayectoria de esfuerzos cíclica está dentro de la superficie de estado límite (SEL) elastoplástica, se producen deformaciones cortantes y excesos de presión de poros cíclicos bajos con relación a los producidos en la falla en ensayos estáticos; en cambio, cuando ésta sale de la SEL, se producen deformaciones cortantes y excesos de presión de poros apreciables que aumentan con el número de ciclos, y a medida que la amplitud aumenta y la frecuencia de la carga disminuye. La comprensión del comportamiento del suelo bajo este enfoque puede ser una guía para el estudio de los suelos arcillosos colombianos ante cargas dinámicas. / Abstract. This paper presents a study about the dynamic behavior of a reconstituted kaolinitic clay, under a new approach of analysis that considers the mechanical properties, the influence of the initial stress states, the stress history, and the amplitude and frequency of cyclic loading. Experimental results of static and cyclic triaxial tests were evaluated in the context of the Critical State Soil Mechanics and the Cam-clay model defining the mechanism of pore pressure generation under cyclic loading and under which conditions induce a state of failure by cyclic softening. When the cyclic stress path is inside of the elastoplastic Boundary State Surface (BSS), low shear deformations and excess pore pressure cyclical in relation to those produced in the failure in static test occur. However, when the stress path is outside of the BSS, the shear deformations and pore pressure excess are appreciable and increase with the number of cycles, and as the amplitude increases and the load decreases. Understanding the behavior of soil under this approach can be a guide for the study of colombian soils under dynamic loads.