Análisis de tuberías enterradas en suelos loéssicos: Efecto de la saturación del suelo

Abstract

El cálculo y diseño de tuberías enterradas se realiza normalmente mediante formulas aproximadas o métodos semiempíricos. A pesar de su amplia difusión, estas teorías no permiten explicar las fallas observadas en numerosas tuberías. Tampoco es posible tener en cuenta el efecto de la pérdida de confinamiento lateral que ocurre cuando se satura o inunda el terreno natural. Este problema es de fundamental importancia en los limos loéssicos del centro de Argentina, y se ha convertido en una de las principales causas de rotura de tuberías. En este trabajo se desarrolló un modelo bidimensional en elementos finitos para analizar el comportamiento de tuberías enterradas en suelos loéssicos. Los resultados obtenidos permitieron determinar la influencia de la rigidez de la tubería y de la saturación del suelo en las deflexiones de la misma. Se analizó el efecto de las interfases suelo-caño, la influencia del comportamiento no-elástico del suelo, la necesidad de considerar pequeñas y grandes deformaciones en el cálculo, y la contribución del ancho de la trinchera y del módulo de deformación del relleno en las deflexiones de las tuberías. Se concluye en este trabajo, que el método de elementos finitos permite modelar en forma efectiva el comportamiento de las tuberías enterradas en suelos loéssicos. Se demostró que los métodos tradicionales de cálculo tienden a predecir deflexiones y esfuerzos no conservadores, lo cual permite apreciar la importancia de utilizar métodos numéricos en el análisis de tuberías enterradas.

Full document