Caracterización adimensional de problemas de consolidación 2-D en geometrías rectangulares de medios anisótropos

Abstract

El trabajo que se desarrolla a continuación consiste, dentro del área de estudio de los fenómenos de la consolidación de terrenos, en presentar un modelo de caracterización adimensional de problemas de consolidación lineal en dos dimensiones ( 2D ) en unas condiciones concretas de geometría rectangular en medios anisótropos. En primer lugar repasaremos los fundamentos teóricos en los que esta basado el problema que se aborda, la teoría del problema de consolidación lineal 1D y 2D de Terzaghi (Terzaghi & Frölich, 1933). A continuación haremos una introducción al método de simulación por redes (González Fernández, 2002), dado que este método es la herramienta numérica utilizada para la resolución de las ecuaciones de gobierno y se definirá el modelo en red del problema estudiado para, posteriormente, comentar los resultados. El objetivo principal del presente trabajo es la adimensionalización de la ecuación de gobierno 2D en un escenario rectangular concreto, aplicando los conceptos de discriminación espacial (Alhama & Madrid, 2012) al caso 2D. Para ello ha sido necesario conocer las técnicas del método de redes para el diseño de circuitos, aplicadas al software de resolución de circuitos Pspice (PSPICE, 1994) así como familiarizarse con los métodos de adimensionalización discriminada de ecuaciones en derivadas parciales. En definitiva, se ha estudiado la evolución espacial y temporal del exceso de presión intersticial y del grado medio de consolidación (ambos con la ecuación de gobierno en su forma clásica, definida por el coeficiente de consolidación) en una situación bien definida de consolidación 2D en un medio rectangular. En medios rectangulares la adimensionalización discriminada ha permitido reducir a dos el número de parámetros adimensionales que controlan la solución del problema (la adimensionalización clásica es controlada por tres parámetros adimensionales). En última instancia se pretende que los resultados sirvan de utilidad a la hora de llegar a unas conclusiones firmes, una vez se tenga una visión suficientemente global de los fenómenos de consolidación estudiados mediante los métodos de simulación de redes (tanto los casos de consolidación lineal 1D y 2D como en los casos de consolidación radial).