Estudio del comportamiento dinámico y propiedades geotécnicas de suelo transparente como elemento de modelamiento físico

Abstract

Los fenómenos complejos en geotecnia, como la interacción suelo–estructura, suelen analizarse mediante modelos basados en supuestos simplificadores que no siempre representan adecuadamente el comportamiento real del suelo. En este contexto, el uso de métodos complementarios resulta fundamental para mejorar la comprensión del comportamiento mecánico y reducir las incertidumbres asociadas a la modelación. La modelación física a escala y el suelo sintético transparente (SST) son herramientas útiles para estudiar estos fenómenos; esta modelación generalmente se complementa con uso de sensores, acelerómetros o transductores diferenciales de variación lineal (LVDT, por sus siglas en inglés), que permiten obtener mediciones de parámetros de interés como desplazamientos o deformaciones en el suelo. Sin embargo, las mediciones obtenidas con los sensores entregan valores en puntos locales dentro de la masa de suelo, lo que no permite estudiar el comportamiento del suelo como un continuo. Es por esto que, en esta investigación, se confecciona y caracteriza dinámicamente (mediante ensayos de laboratorio normalizados) el SST, que está compuesto por materiales granulares y una fase líquida. El objetivo es representar una arena natural (SP según USCS) para estudiar deformaciones y desplazamientos, tratando el suelo como un medio continuo, a través de cargas cíclicas aplicadas y visualizaciones en tiempo real mediante técnicas de correlación digital de imágenes (DIC). Los principales resultados arrojan una notable transparencia en las probetas elaboradas, una congruencia en las curvas de degradación de rigidez y de amortiguamiento en función de la deformación de corte, obteniendo valores de 𝑉𝑠 y de 𝐺𝑚á𝑥 comparables a los de la arena natural objetivo. Por último, mediante el uso de DIC se comprueban las trayectorias de deformaciones generadas en una probeta cargada cíclicamente.