Deformabilidad de escolleras empleadas en banquetas de cimentación de cajones portuarios

摘要

En esta tesis doctoral se presenta una investigación sobre el comportamiento deformacional deudlas escolleras empleadas en banquetas de cimentación de obras portuarias de cajones. El trabajoudaborda el estudio de la deformabilidad de escolleras portuarias combinando (i) investigación medianteudensayos de laboratorio; (ii) análisis del comportamiento in situ de las banquetas de escollerasudy (iii) cálculos realizados con modelos numéricos.udSe expone en primer lugar la investigación experimental realizada en el Laboratorio de Geotecniauddel Centro de Estudios y Experimentación de Obras Públicas (CEDEX) para estudiar la deformabilidadudde las escolleras mediante ensayos a gran escala, habida cuenta las grandes dimensiones deudlas partículas de escollera. Se ha tratado de establecer una metodología de ensayo que reproduzcaudlas solicitaciones de las escolleras colocadas en banquetas de cimentación de obras portuarias.udAsimismo, se ha hecho una interpretación exhaustiva de los resultados de los ensayos con el fin deudestablecer unos valores que caractericen la deformabilidad de las escolleras analizadas. Es posibleuddar un intervalo de valores de la compresibilidad de las escolleras portuarias que, dada la escasezudde literatura existente, constituyen unos valores de referencia.udAsimismo, se ha propuesto una metodología para para estimar la deformabilidad de escolleras portuariasudin situ. La información disponible ha permitido realizar estudios de la deformabilidad inudsitu en dos muelles españoles con semejanzas estructurales y constructivas. La interpretación conjuntaudde los resultados ha sugerido unos valores de deformabilidad in situ. Conviene destacar queudla práctica ausencia de rangos de valores de compresibilidad in situ para estos rellenos empleadosuden obras portuarias pone de manifiesto la importancia de los resultados obtenidos.udEvidencias de diferencias de comportamiento de las escolleras empleadas en banquetas de cimentaciudón de cajones portuarios en laboratorio e in situ han sido documentadas. La evaluaciónudconjunta del comportamiento tenso-deformacional de las escolleras en laboratorio e in situ haudestimulado la búsqueda de una correlación entre la compresibilidad de las escolleras en ambosudescenarios.udFinalmente, se ha elaborado un modelo numérico con la formulación matemática del métodoudsincrético (Perucho (2004, 2008)) que supone una opción interesante para evaluar la deformabilidadudde los rellenos granulares. En la práctica, el empleo del modelo sincrético requiere lauddeterminación de unos microparámetros. La disponibilidad de numerosos resultados de laboratorioudrealizados en las escolleras portuarias ha permitido calibrar el modelo realizado. De estaudmanera, se dispone de una herramienta de cálculo para evaluar la deformabilidad de los rellenoudgranulares con un método numérico. The focus of this Thesis is to explore the deformational behavior of large rock fill materials used asudrock mattress foundations for gravity caissons structures. The determination of the compressibilityudof large granular media focuses on (i) laboratory testing, (ii) in situ performance analysis of rockudmattress foundations for caissons, and (iii) numerical modelling.udFirst, the results of the large-scale laboratory research program, conducted at the GeotechnicaludLaboratory for the Center for Studies and Experimentation for Public Works (CEDEX), to determineudthe deformability of large rock fill materials is presented. The testing procedure wasudspecifically designed to reproduce the loading sequence of in situ rubble mound foundations. Audthoughtful analysis of the laboratory testing results suggests a range of compressibility for largeudgranular media. The lack of currently available information regarding large rock fill deformabilityudplaces a certain emphasis on the results of the testing program.udSecond, the results of this research includes a procedure for evaluating in situ rock fill deformationaludbehavior. Data, collected from monitoring two caisson-type quays in Spain, providesudinformation to study in situ rock mattress foundations. Careful interpretation of in situ dataudreveals a range of deformability of rock mattress foundations in caisson-type quays. Based uponuda review of available literature, assessments on the behavior of rock mattress foundations for caissonsudusing in situ analysis are quite limited. The data from this research are likely to contributeudto the knowledge of the in situ behavior of rock mattress foundations for caissons.udAdditionally, findings indicate an appreciable variation between the laboratory and the in situudbehaviour of materials from rock mattress foundations for caissons. Dissimilarities between laboratoryudand in situ moduli of deformation are examined in detail. Correlations between laboratoryudand in situ values are made.udFinally, numerical modeling, based upon the research of Perucho (2004, 2008), is presented toudpredict the deformation behavior of large granular media. The determination of microparametersudthat control macropropierties requires extensive calibration effort. The calibration process wasudcarried out using the results of large-scale laboratory testing available from previous analysis.udThe presented numerical method is both versatile and attractive as it reasonably predicts theudcompressibility of large rock fill materials.