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Modelo de variación volumétrica y movimiento superficial en suelos expansivos

Este artículo analiza los movimientos en la superficie del terreno provocados por la variación volumétrica al hidratarse el interior de un suelo expansivo. Se estudia la atenuación del efecto expansivo en la superficie del terreno gracias a la colocación de una capa de arena compactada o plataforma de material inerte sobre el suelo expansivo, en este caso, arcilla de la ciudad de Chihuahua. La hidratación del suelo expansivo libera energía y esta se traduce en expansión. Se analizan también las presiones de expansión generadas, así como los esfuerzos asociados dependiendo del espesor y de las propiedades constitutivas de la capa inerte. El modelo que se aplica es de carácter elástico lineal, los estratos de suelo se modelan con elementos finitos volumétricos tipo solid45 en la nomenclatura Ansys (Ansys, 2009), con 8 nodos y 24 grados de libertad lineales. Este estudio se lleva a cabo en forma paramétrica utilizando el programa Ansys, la modelación asocia elementos finitos volumétricos. Las gráficas resultantes de esta investigación permiten observar la influencia de las propiedades constitutivas en el medio estratificado. La capa de material inerte, conjuntamente con el primer estrato, logra atemperar el efecto expansivo en la superficie de forma notoria.