Teoría de la expansión de la cavidad con el modelo de Mohr-Coulomb dependiente del estado y su aplicación a los...

Área de la Ciencia:

• Ingeniería geotécnica
• Mecánica del suelo
• Pruebas in situ

Sus antecedentes:

• El ensayo de penetración del cono (CPT) es crucial para la evaluación de las propiedades del suelo.
• Los ensayos de la cámara de calibración CPT son vitales para los estudios de interacción entre el suelo y las pilas.
• Los efectos de los límites en las cámaras de calibración plantean desafíos para el análisis preciso del suelo.

Objetivo del estudio:

• Para abordar los efectos límite en los ensayos de cámara de calibración CPT utilizando la teoría de la expansión de la cavidad.
• Desarrollar una solución semianalítica para el comportamiento de tensión-deformación del suelo bajo la expansión de la cavidad.
• Establecer una relación entre la expansión de la cavidad y la resistencia del cono CPT.

Principales métodos:

• Teoría aplicada de la expansión de la cavidad con un modelo modificado de Mohr-Coulomb para la arena.
• Desarrolló un sistema de PDE que combina el equilibrio de tensión y la conservación del volumen.
• Se empleó un enfoque híbrido euleriano-lagrangiano para resolver las PDE.
• Validación de la solución semianalítica con respecto a las soluciones exactas.

Principales resultados:

• Curvas obtenidas de expansión de la presión y distribución de la tensión para la expansión de la cavidad cilíndrica/esférica.
• El método propuesto predice con precisión la curva de desarrollo de la profundidad crítica con resistencia a la penetración del cono.
• Demostró la precisión de la solución semianalítica mediante la comparación con las soluciones exactas.

Conclusiones:

• La teoría de la expansión de la cavidad proporciona un marco eficaz para el análisis de los ensayos de la cámara de calibración CPT.
• El modelo modificado de Mohr-Coulomb captura las características del suelo dependientes del estado.
• El estudio mejora la comprensión y la precisión de la predicción de los resultados de la CPT, en particular en lo que respecta a los efectos límite.