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Un nuevo procedimiento para predecir los ciclos secundarios de histéresis de los suelos no saturados

A new procedure for predicting the secondary hysteresis cycles for unsaturated soils

Roberto GALAVIZ1, Jaime HORTA1, Eduardo ROJAS1, María de la Luz PÉREZ-REA1 y Jaime ROBLES2

1División de Investigación y Posgrado, Facultad de Ingeniería, Universidad Autónoma de Querétaro, Cerro de las Campanas S/N. Col. Niños Héroes, C.P. 76010, Santiago de Querétaro, Querétaro, México.

2División de Ingenierías, Centro Universitario de Ciencias Exactas e Ingeniería, Universidad de Guadalajara, Boulevard Marcelino García Barragán 1421, Zona Olímpica, C.P. 44430. Guadalajara, Jalisco, México.

RESUMEN: La histéresis es un fenómeno que se produce por el flujo de agua a través del suelo y es importante en la predicción del comportamiento hidromecánico de un suelo no saturado. Este se produce por ciclos de humedecimiento-secado que generan cambios de succión y contenido de agua. Debido a esto, se han desarrollado modelos teóricos con los cuales se ajusta la Curva de Retención de Agua-Suelo (SWRC), ya que estas han sido usadas para estimar diversos parámetros que describen el comportamiento del suelo. Sin embargo, los ajustes poseen baja correlación con la SWRC experimental. Este trabajo presenta un procedimiento para determinar los ciclos secundarios de histéresis, basado en un arreglo tipo tabla que provee una aproximación polinomial de la SWRC que mejora la predicción de los ciclos de histéresis. Los resultados obtenidos con el procedimiento propuesto fueron comparados con resultados experimentales reportados y calculados con métodos de otros autores. Dichos resultados muestran que las curvas principales fueron mejoradas debido al 100% de correlación obtenida. Los ciclos secundarios fueron consistentes con los reportados por otros autores, esto muestra que nuestro procedimiento es una herramienta precisa y sencilla de utilizar ya que se evita el proceso de ajuste de la SWRC.

ABSTRACT: The hysteresis is a phenomenon that occurs in the water flow through the soil and is important in predicting the behavior of a hydromechanical unsaturated soil. This is produced by drying-wetting cycles that generate suction and water content changes. Because of this, theoretical models have been developed with which the Soil-Water Retention Curve (SWRC) is fitted, as these have been used to estimate various parameters describing the soil behavior. However, the adjustments have low correlation with experimental SWRC. This paper presents a procedure for determining the secondary hysteresis cycles, based on arrangement table that provides a polynomial approximation of the SWRC that improves the prediction of the hysteresis cycles. The results obtained with the proposed procedure were compared with experimental and calculated results reported by methods from other authors. These results show that the main curves were improved because we obtained a 100% of correlation. The secondary cycles were consistent with those reported by other authors, this shows that our procedure is an accurate and simple tool to use, also the adjusting process of the SWRC is avoided.




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