Macro-micromechanical properties of sandy pebble soil of different coarse-grained content

Propiedades macro y micromecánicas de suelos de arena guijosa con diferente clasificación granulométrica

La capa de arena guijosa es un manto típico de partículas inestables que consisten principalmente de arena y guijarros. Sin embargo, el efecto del contenido de grano grueso en la estabilidad de la capa no es claro. El área de investigación en este estudio es la ciudad de Chengdu, provincia de Sichuan, en China. Allí se tomaron muestras de diferente clasificación granulométrica para analizar las propiedades macro y mesomecánicas del suelo de arena guijosa a través del método combinado de la prueba triaxial a gran escala en laboratorio para suelos de grano grueso con la prueba triaxial numérica de elementos discretos. Los resultados de la investigación muestran que la curva del ensayo de tracción en suelos de arena guijosa presenta un aplacamiento en la presión con el incremento del contenido de grano grueso. Cuando la presión de confinamiento fue la misma, el pico de esfuerzo se incrementó y la presión empezó a caer gradualmente cuando se alcanzó el pico con el incremento del contenido de grano grueso. Esto revela la relación funcional entre el contenido de grano grueso y los indicadores mecánicos para suelos de arena guijosa como el ángulo de fricción interna y la cohesión; estos factores se incrementaron con el aumento del material de grano grueso. Esto sugiere los microparámetros de partículas de elementos discretos en este tipo de suelos, que incluyen el módulo de contacto, el coeficiente de fricción, la proporción de rigidez de partículas y la fuerza del vínculo de contacto. Los resultados de la investigación proporcionan el apoyo teórico para el diseño y construcción de nuevos proyectos sobre la capa arenosa y guijarrosa.

INTRODUCCIÓN

El suelo de guijarros arenosos está ampliamente distribuido en varias regiones del mundo, y sus propiedades mecánicas se complican aún más por la aleatoriedad de la distribución geométrica de los guijarros y la discreción de las partículas. El estrato de guijarros arenosos ampliamente distribuido en la ciudad de Chengdu, provincia de Sichuan, China, tiene un gran impacto en la seguridad de la construcción de túneles e ingeniería subterránea (Wei et al., 2008; OmaraShahestan y OmaraShastani, 2017), por lo que el estudio de las características de resistencia y estabilidad del suelo de guijarros arenosos ha recibido una atención creciente (Si et al., 1990; Hejazi et al., 2017). Guo Qingguo (1998) propuso 5 mm como línea divisoria de las partículas finas y gruesas, y que toma el 30% y el 70% del contenido de grano grueso como los dos puntos de investigación. Al mismo tiempo, muchos estudiosos creían que las propiedades físicas y mecánicas de los suelos arenosos de guijarros de diferente contenido de grano grueso, como la cohesión, el ángulo de fricción interna y la permeabilidad, tenían un gran impacto (Wei et al., 2008; Yasin et al., 2017).​