La modelización de problemas geotécnicos que involucran grandes deformaciones es un campo de investigación que despierta un interés creciente ya que es fundamental para evaluar el riesgo y cuantificar la magnitud de las consecuencias. Sin embargo, sigue siendo un desafío y requiere desarrollar soluciones capaces de reproducir el inicio de la rotura, así como la propagación del movimiento. Esta tesis se centra en el estudio de problemas geotécnicos de grandes deformaciones, incluida la licuefacción estática en suelos saturados y parcialmente saturados que inducen flujos de tierra. Teniendo en cuenta las dificultades en tratar grandes deformaciones con los enfoques tradicionales lagrangianos, debido a la excesiva distorsión de los elementos de la malla, se ha adoptado el Método del Punto Material (MPM). Los desarrollos numéricos y las simulaciones se llevan a cabo en el código abierto Anura3D. El método se ha aplicado para la simulación de casos geotécnicos relacionados con excavación de suelo. Primero, se ha estudiado la estabilidad de excavaciones sostenidas en arcilla y se han comparado los resultados del MPM, que proporcionan una interpretación realista de la rotura, con soluciones analíticas basadas en hipótesis simplificadas. También se ha incluido una discusión interesante de las discrepancias encontradas entre los métodos. En el segundo ejemplo, se ha simulado el bien documentado deslizamiento de tierra de Cortes de Pallás debido a la excavación del pie. Consistentemente con las observaciones de campo, la excavación produce desplazamientos significativos después de los cuales se alcanza una nueva configuración estable. Luego, la tesis presenta el estudio de un complejo deslizamiento real ocurrido durante el proyecto de construcción de una presa, incluyendo su evaluación sísmica. Este es un caso de movimiento deslizante lento y se caracteriza por dos superficies de deslizamiento superpuestas. Para el análisis de estabilidad con FEM se han considerado diferentes escenarios de geometría y condiciones de aguas subterráneas, que representan el historial de deslizamientos y futuras medidas de estabilización y regímenes de lluvia. En cambio, MPM se ha utilizado para llevar a cabo un análisis inverso de movimiento en un escenario inestable. El comportamiento observado de movimiento lento también se ha analizado a través de un cálculo analítico en el cual el caso se ha simplificado a un deslizamiento de tierra plano. Finalmente, se ha realizado la evaluación sísmica con un enfoque en el efecto de las superficies de deslizamiento superpuestas. Los resultados del MPM se han comparado con el método de Newmark en su forma clásica e introduciendo la dependencia de la velocidad de deformación en el ángulo de fricción residual. La última parte de la tesis se centra en la modelización de un flujo de tierra inducido por licuefacción, desde el desencadenamiento de la rotura hasta la posterior transición de deslizamiento a flujo. Con este objetivo, se ha implementado en el código abierto Anura3D un modelo constitutivo avanzado capaz de simular la respuesta estática y cíclica del suelo, como la acumulación de deformaciones permanentes, el exceso de presión de poros y la degradación del módulo de rigidez del suelo. Para la validación y calibración del código y del modelo constitutivo se han reproducidos ensayos de laboratorio descritos en la literatura. Después de la validación, el modelo se ha aplicado a un caso real de flujo de tierra ocurrido recientemente en Cataluña (España). Sus parámetros se han calibrado basándose en datos de ensayos triaxiales no drenados que muestran el potencial de licuefacción del material involucrado. La simulación MPM es capaz de reproducir la iniciación de la rotura causada por afluencia de agua y las grandes deformaciones en la etapa post-rotura.


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