Contribuciones para un mejor entendimiento de la modelación física y numérica de la interacción suelo-atmósfera en centrífuga geotécnica

Abstract

Los fenómenos de transferencia se calor y masa, que se presentan entre la atmósfera, suelo y las estructuras civiles, afectan a estas últimas en gran medida, debido a los cambios volumétricos de los sólidos compresibles. Estos cambios volumétricos provocan consecuencias negativas sobre las estructuras pequeñas: fisuración, perdida de cimentación y en algunos casos colapso. La física que rige el comportamiento del intercambio de fluidos y energía, entre la atmósfera y el suelo es compleja. Este tipo de problemas son en realidad un sistema acoplado de: comportamiento atmosférico, propiedades del suelo y características dinámicas de superficie. El estudio de este tipo de problemas conlleva un análisis multidisciplinario que cubre áreas tan diversas como: micrometeorología, dinámica de fluidos, física del suelo, hidrología de superficie del suelo y ecología entre otros. La centrífuga geotécnica es una poderosa herramienta usada para realizar modelos a escala reducida de fenómenos tan diversos como: sísmica, licuefacción, transporte de contaminantes, estabilidad y resistencia de obras civiles, entre otros. El uso de este equipo en el análisis de los efectos de la capa limite atmosférica ha sido usado de manera tangencial sin profundizar en el método como debe ser escalado el proceso físico dentro de la centrífuga, para poder aplicar los resultados al comportamiento del prototipo. En este proyecto se trata de aislar cada una de las variables que afectan el comportamiento del suelo por las condiciones de capa limite atmosférica, orientada a su modelamiento en centrífuga geotécnica