Accions del document

34217 - MECÀNICA DE SÒLS NO SATURATS

Comparteix Share
Responsable acadèmic: Antonio LLORET MORANCHO
Tipus Optativa
Quadrimestre 2
ECTS 5
Periodicitat de l’oferta Bienal
Idioma Castellà

Objectius

L’objectiu de l’assignatura és que l’alumne conegui els fonaments bàsics del comportament mecànic del sòl no saturat.

Aquesta és una assignatura lligada clarament a l’orientació de recerca del Màster i que es considera bàsica pels alumnes que realitzaran la seva Tesi Doctoral dins la línia de recerca de sòls no saturats. S'ha de tenir en compte que la formació que es sol impartir sobre aquests temes a les titulacions de grau d’Enginyeria Civil, Enginyeria Geològica o a Geologia és pràcticament nul·la i els alumnes necessiten una bona base per a poder integrar-se en les recerques que es duen a terme al Departament sobre aquests temes. Es tracta d’una assignatura “vivent” on cada curs s’eliminen o s’introdueixen parts noves i on es procura que existeixi una participació important dels alumnes.

Continguts

Tema I: Els sòls no saturats dins la pràctica geotècnica

  • Importància enginyeril dels sòls no saturats
  • Sòls naturals
  • Sòls naturals expansius
  • Dissenys de cimentacions superficials i profundes
  • Influència de la vegetació sobre cimentacions
  • Rebliments i sòls compactats

Tema II: Conceptes bàsics

  • Propietats bàsiques de l’aigua i del vapor d’aigua
  • Succió
  • L’aigua en un sòl no saturat
  • Corba de retenció
  • Balanç de continuïtat d’aigua
  • Tensions efectives
  • Espai de tensions significatives
  • Superfícies d’estat
  • Influència de la pluja sobre l’estabilitat de talussos
  • Un model granular ideal de sòl no saturat

Tema III: Tècniques experimentals

  • Tècniques per la mesura de la succió
  • “Translació d’eixos”
  • Tècniques osmòtiques
  • Tècniques de control de la humitat relativa
  • Equips d’assaig amb succió controlada
  • Mesura de la succió i el contingut d’aigua “in situ”
  • Visita al laboratori

Tema IV: Comportament mecànic. Models constitutius

  • Comportament volumètric de sòls no saturats poc expansius
  • Rigidesa de sòls no saturats (petites deformacions)
  • Resistència de sols no saturats
  • Comportament de terraplens compactats
  • Models de plasticitat a sòls
  • Un model elastoplàstic bàsic per a sòls no saturats poc expansius (Model BBM: Model Bàsic de Barcelona)
  • Comportament de sòls expansius
  • Mecanismes bàsics d’expansió: microestructura de sols expansius
  • Un model elastoplástic per sòls expansius

Tema V: Flux i deformació. Problemes acoblats

  • Flux multifàsic d’aire i aigua en sòl no saturat
  • La resolució de problemes de contorn
  • El programa CODE-BRIGHT
  • Exemples d’utilització

Enfocament de la metodologia docent

Es tracta d’una assignatura fonamentalment orientada a la recerca. La metodologia docent està basada en la impartició de classes magistrals per part del professor per a introduir els temes més bàsics i en la realització de treballs per part dels alumnes. En aquests treballs es pretén que els alumnes desprès d’una tasca de recerca de informació bibliogràfica, aprofundeixin en alguns temes concrets de la matèria i elaborin un document escrit que posteriorment presentaran a classe davant la resta dels alumnes. El format del document escrit pretén ser el més semblant a un article de revista.

Mètode d’avaluació

La nota final està basada en la avaluació del treball realitzat: 80% contingut del documento escrit i 20% presentació oral.

Recursos per a l’aprenentatge

Bibliografia

  • Tema I: Els sòls no saturats dins la pràctica geotècnica
    • Alonso, E. i A. Lloret (1995) Settlement of a 12 storey building due to desiccation induced by trees: A case study. Unsaturated Soils. (Vol II). Alonso E. and Delage P. Ed., pp. 935-943. A.A. Balkema, Rotterdam.
    • Alonso, E., A. Lloret i E. Romero (2000) Efecto de las lluvias en terraplenes. Simposio sobre Geotecnia de las Infraestructuras. Barcelona. pp. 433-448.
    • Fredlund, D.G. i H. Rahardjo (1993) “Soil mechanics for unsaturated soils”. John Wiley & Sons, Inc. New York.
    • Resendiz, D. (1980) “Compaction conditions, state variables and engineering properties of compacted clay”, International Conference on Compaction (Ed. Anciens ENPC). pp. 195-202.
  • Tema: II Conceptes bàsics
    • Komine, H. i N. Ogata (1996) Observation of swelling behaviour of bentonite by new electron microscope. Proc. 2nd Int. Conf. on Environmental Geotechnics, pp. 563-568.
    • Lloret, A. M.V. Villar, M. Sánchez, A. Gens, X. Pintado i E. Alonso (2003) Mechanical behaviour of heavily compacted bentonite under high suction changes. Géotechnique, 53(1): 27-340.
    • Romero, E., A. Gens i A. Lloret (1999) Water permeability, water retention and microstructure of unsaturated compacted Boom clay. Engineering Geology. Nº54 pp 117-127.
    • Villar, M.V. i A. Lloret (2001) Variation of the intrinsic permeability of expansive clays upon saturation: measurements with gas and water. International Symposium on Suction, Swelling, Permeability and Structure of Clays. IS-Shizuoka. Japón. 8 pp.
  • Tema III: Tècniques experimentals
    • Avila, G., A. Ledesma i A. Lloret (2002) Measurement of fracture mechanics parameters for the analysis of cracking in clayey soils. III International Conference on Unsaturated Soils. Recife. Brasil.
    • Dineen, K. (1997) The influence of soil suction on compressibility and swelling. PhD Thesis, University of London.
    • Pintado, X., A. Ledesma i A. Lloret (2002) Backanalysis of thermohydraulic bentonite properties from laboratory tests. Engineering Geology.
    • Romero, E.E. (1999) Characterisation and Thermo-Hydromechanical Behaviour of Unsaturated Boom Clay: an Experimental Study. Tesis Doctoral UPC
    • Slatter, E.E., C.A. Jungnickel D.W. Smith i M.A. Afiman (2000) Investigation of suction generation in apparatus employing osmotic methods. Proc. of the Asian Conf on Unsaturated Soils, Singapore, pp. 297-302.
  • Tema IV: Comportament mecànic. Models constitutius
    • Alonso, E.E. (1998) Modelling expansive soil behaviour. Proc. II Int, Conf. On Unsaturated Soils. Beijing. Vol2, pp. 37-70.
    • Alonso, E.E., A. Gens i A. Josa (1990) A constitutive model for partially saturated soils. Géotechnique, 40(3): 405-430.
    • Alonso, E.E., J. Vaunat i A. Gens (1999) Modelling the mechanical behaviour of expansive clays. Engineering Geology, 54 pp. 173-183.
    • Gens, A. (1995) Constitutive laws. Modern issues in non-saturated soils. A. Gens, P. Jouanna and B.A. Schrefler (eds.), Springler Verlag, Wien, pp. 129-158.
    • Oldecop, L.A. i E. Alonso (2000) A model for rockfill compressibility. Géotechnique.
    • Sivakumar, V. (1993). A critical state framework for unsaturated soil. PhD Thesis, University of Sheffield.
  • Tema V: Flux i deformació. Problemes acoblats
    • Gens A., E. Alonso i P. Delage (1997) Computer Modelling and Applications to Unsaturated Soils. Unsaturated Soil Engineering Practice. Geot. Spec. Publ. Nº68. ASCE. Houston, S.L. and Fredlund D.G. edt., pp. 299-330.
    • Gens, A., A.J. García-Molina, S. Olivella, E.E. Alonso i F.Huertas (1998) Analysis of a full scale in situ test simulating repository conditions. Int. J. Numer. Anal. Meth. Geomech., 22: pp. 515-548.
    • Guimaraes L. (2002) Análisis Multi-Componente no Isotermo en Medio Poroso Deformable no Saturado. Tesis Doctoral UPC.
    • Olivella, S., J. Carrera, A. Gens i E.E. Alonso (1994) Nonisothermal multiphase flow of brine and gas through saline media. Transport in Porous Media, 15: pp. 271-293.
darrera modificació: Febrer 2015
Aquest web utilitza cookies pròpies per oferir una millor experiència i servei. En continuar amb la navegació entenem que acceptes la nostra política de cookies.
RSS RSS  Accessibilitat  Avís legal   Departament d'Enginyeria del Terreny, Cartogràfica i Geofísica.
© UPC (obriu en una finestra nova) . Universitat Politècnica de Catalunya · BarcelonaTech