Parámetros de influencia en la resistencia de suelos granulares reforzados con geosintéticos
Date
2025-09-23
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Publisher
Universidad de Cuenca
Abstract
This study addresses the limited predictive capacity of current theoretical models for estimating the strength of granular soils reinforced with geosynthetics. The main objective was to adjust existing models by integrating the most influential variables to improve their agreement with laboratory results. The methodology involved creating a database with 53 triaxial tests and using Grey Relational Analysis (GRA) to rank the impact of the parameters. The fundamentals, simplifications, and limitations of the Equivalent Pressure, Equivalent Cohesion, and Tatsuoka solution theories were analyzed in depth. The ranking analysis revealed that the percentage of confined volume (Pvc), a parameter that integrates the geometry and friction angle of the soil, is the most influential variable, followed by confining pressure. The original models showed deficiencies. The Equivalent Cohesion model had almost no predictive power (R2 of 0.1375). On the other hand, although the Equivalent Pressure model showed a high R2 (0.9101), this is because it is a retrospective model. Finally, the Tatsuoka model, although superior (R2=0.567), also overestimated the resistance. After selecting and adjusting the Equivalent Cohesion and Tatsuoka models for their predictive nature, their accuracy improved significantly, with the Tatsuoka adjustment reaching an R2 of 0.8164. It is concluded that the adjusted models offer a much higher predictive capacity, although deviations at high pressures persist, suggesting the need to incorporate nonlinear analyses in future research.
Resumen
Este estudio aborda la limitada capacidad predictiva de los modelos teóricos actuales para estimar la resistencia de suelos granulares reforzados con geosintéticos. El objetivo principal fue ajustar los modelos existentes integrando las variables de mayor influencia para mejorar su concordancia con los resultados de laboratorio. La metodología implicó la creación de una base de datos con 53 ensayos triaxiales y el uso del Análisis de Relación Gris (GRA) para jerarquizar el impacto de los parámetros. Se analizaron en profundidad los fundamentos, simplificaciones y limitaciones de las teorías de Presión Equivalente, Cohesión Equivalente y la solución de Tatsuoka. El análisis de jerarquización reveló que el porcentaje de volumen confinado (Pvc), un parámetro que integra la geometría y el ángulo de fricción del suelo, es la variable más influyente, seguida por la presión de confinamiento. Los modelos originales mostraron deficiencias. El modelo de Cohesión Equivalente tuvo un poder predictivo casi nulo (R2 de 0.1375). Por otro lado, aunque el modelo de Presión Equivalente mostró un R2 alto (0.9101), esto se debe a que es un modelo retrospectivo. Finalmente, el modelo de Tatsuoka, aunque superior (R2=0.567), también sobrestimaba la resistencia. Tras seleccionar y ajustar los modelos de Cohesión Equivalente y Tatsuoka por su naturaleza predictiva, su precisión mejoró notablemente, destacando el ajuste de Tatsuoka que alcanzó un R2 de 0.8164. Se concluye que los modelos ajustados ofrecen una capacidad predictiva muy superior, aunque persisten desviaciones a altas presiones que sugieren la necesidad de incorporar análisis no lineales en futuras investigaciones.
Keywords
Ingeniería Civil, Esfuerzos principales, Análisis gris, Volumen confinado
Citation
Código de tesis
TI; 1369
Código de tesis
Grado Académico
Ingeniero Civil