Analysis of underground excavations in argillaceous hard soils : weak rocks
Materiales arcillosos rígidos, que se encuentran en la zona de transición entre suelos duros y rocas blandas, están siendo considerados actualmente en varios países como la roca huésped para el almacenamiento geológico profundo de residuos nucleares de alta actividad y larga vida. Esta posibilidad a...
| Autor: | |
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| Tipo de recurso: | tesis doctoral |
| Fecha de publicación: | 2018 |
| País: | España |
| Institución: | Universitat Politècnica de Catalunya (UPC) |
| Repositorio: | UPCommons. Portal del coneixement obert de la UPC |
| Idioma: | inglés |
| OAI Identifier: | oai:upcommons.upc.edu:2117/123521 |
| Acceso en línea: | https://hdl.handle.net/2117/123521 https://dx.doi.org/10.5821/dissertation-2117-123521 |
| Access Level: | acceso abierto |
| Palabra clave: | Mecànica de roques Excavació Argila Àrees temàtiques de la UPC::Enginyeria civil |
| Sumario: | Materiales arcillosos rígidos, que se encuentran en la zona de transición entre suelos duros y rocas blandas, están siendo considerados actualmente en varios países como la roca huésped para el almacenamiento geológico profundo de residuos nucleares de alta actividad y larga vida. Esta posibilidad a derivado en la construcción de laboratorios de investigación subterráneos (LIS), excavados en estos materiales arcillosos rígidos, para estudiar su comportamiento bajo condiciones reales de trabajo. Entre los diferentes aspectos estudiados en los LIS, el comportamiento hidromecánico de la roca huésped es el más relevante para la presente investigación. Observaciones in situ han revelado que las excavaciones inducen daño alrededor de los túneles, en la forma de redes de fracturas, contenidas dentro de una zona llamada la zona de daño de la excavación (ZDE). La ZDE se ha identificado como una de las principales causas afectando el comportamiento de las excavaciones. En este contexto, el principal objetivo de la presente investigación es la simulación numérica del comportamiento hidromecánico de excavaciones experimentales llevadas a cabo en el LIS Meuse/Haute-Marne (Francia). Para lograrlo, se desarrolló un modelo constitutivo para caracterizar la roca huésped. El modelado de estos materiales es una tarea desafiante. Estos materiales exhiben características más propias de los suelos como considerables deformaciones plásticas, dependencia con la velocidad de carga, y creep, aunque también muestran características más típicas de las rocas como un considerable reblandecimiento y deformaciones plásticas localizadas. Además, debido a su origen sedimentario, también exhiben anisotropía en propiedades como su rigidez, resistencia, y permeabilidad. Se prestó especial atención a la reproducción de la ZDE y, por lo tanto, a la simulación objetiva de deformaciones localizadas; se empleó un enfoque no local para la regularización del continuo, el cual evita la dependencia con la malla empleada. Los resultados obtenidos proporcionan importantes conclusiones respecto al comportamiento hidromecánico de estos materiales arcillosos rígidos, e indican los principales aspectos que afectan la respuesta de las excavaciones subterráneas. En particular, se demuestra la importancia de la ZDE. |
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