Ingeniero Civil / El aumento en la producción minera ha radicado en un aumento considerable en el material de relaves. Material que es depositado para ser tratado posteriormente como pila de lixiviación. Estas pilas al alcanzar grandes alturas producen esfuerzos de gran magnitud en su extensión, los cuales, sumado a la saturación de la misma por medio de ácidos, producen condiciones para una eventual rotura de partículas y un posible colapso. Debido a esto se hace necesario evaluar el comportamiento de suelos granulares sometidos a ensayos de consolidación en vista de la importancia en la minería y la construcción. En el estudio a continuación se detalla la construcción y utilización de un equipo de consolidación de grandes dimensiones, dónde se ensayaron 6 muestras hasta un estado de esfuerzo de 14 [kgfcm2]. Se evidenció que para las muestras ensayadas existe una notoria importancia en la densidad de compactación inicial al momento de evaluar los parámetros de consolidación, además que para el nivel de esfuerzos mencionados la rotura de partículas se debe principalmente a la densidad de montaje y desgaste de los cantos angulosos de las partículas del espécimen. Este equipo permite estudiar el comportamiento de las muestras granulares a consolidación, y su semejanza, en términos generales, a los evidenciados en muestras de menor tamaño máximo nominal.

Para apoyar terraplenes sobre suelos blandos es necesario diseñar un tratamiento de mejora del terreno que permita acelerar los procesos de consolidación, disminuir los asentamientos y por lo tanto, asegurar la estabilidad de los terraplenes frente al deslizamiento. El objetivo principal de este trabajo es explicar de manera clara los procedimientos para la mejora de los suelos blandos usando los métodos de precarga, drenes verticales y columnas de grava. El diseño simplificado de un terraplén sobre suelo blando consiste en un análisis sin drenaje de las condiciones de estabilidad durante la construcción o a corto plazo, y un análisis con drenaje a largo plazo luego de la consolidación. La precarga consiste en aplicar una carga igual o superior, generalmente sobre suelos blandos, la cual producirá la consolidación que se reflejará en un aumento de la resistencia del terreno y una disminución de los asentamientos después de la construcción. Para acelerar la consolidación y reducir el tiempo de precarga, puede resultar económico mejorar el drenaje del terreno, instalando drenes verticales en el terreno para reducir los caminos del agua hacia zonas más permeables. El objetivo de este método es alcanzar un grado de consolidación suficiente en un periodo aceptable de tiempo. Otro método para acelerar la consolidación de los suelos blandos son las inclusiones verticales de grava, ya sea mediante zanjas o mediante columnas de grava. Además este método supone un refuerzo adicional para el terreno. En general, las técnicas descritas para la mejora del terreno son muy costosas y sólo deben utilizarse después de un detallado reconocimiento de las características del suelo de cimentación, así como haber examinado las diversas opciones posibles. Se debe elegir el procedimiento que resume las condiciones adecuadas de plazo, costo y efectividad y no sólo el más económico. Palabras Clave: precarga, drenes verticales, columnas de grava / Tesis

Ingeniero Civil / Este trabajo es un estudio experimental sobre el comportamiento triaxial cíclico isotrópico y anisótropo de arenas. Su finalidad es evaluar la respuesta mecánica que tienen los suelos ante solicitaciones cíclicas, similar a aquellas inducidas por un evento sísmico El trabajo experimental considera una etapa inicial de ensayos que incluye granulometrías, índice de vacíos máximos y mínimos, microscopia, gravedad específica, entre otros. La segunda etapa considera ensayos triaxiales cíclicos ante condiciones iniciales isótropas y anisótropas. Con base en los resultados obtenidos en la etapa experimental, se analizó en particular el desarrollo de exceso presión de poros y la deformación axial que se producen al someter una muestra de suelo a una solicitación cíclica. Los resultados de este análisis, se compararon con modelos empíricos expuestos en la literatura como el de Lee & Albaisa (1974), DeAlba et al. (1975), y el Modelo GMP de Green et al. (2000). En cuanto al desarrollo de la deformación axial, se analizó su comportamiento ante diferentes niveles de corte estático, cargas cíclicas y confinamientos efectivos, buscando una relación entre estas variables. El análisis de estos modelos evidencio una diferencia entre la generación del exceso de presiones de poros de las arenas naturales y las de relaves, la cual no es considerada por ellos. Es por esto que se propone un modelo empírico analítico el cual predice el exceso de presión de poros ante un evento sísmico de magnitud específica, utilizando el método propuesto por Seed et al. (1983), aportando información útil para modelos numéricos a la hora de evaluar el potencial de licuefacción de un sitio. Con respecto a la deformación, se concluye que son muchas las variables que influyen en su comportamiento, por lo que es necesario de más estudios para poder relacionarlas.

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Para apoyar terraplenes sobre suelos blandos es necesario diseñar un tratamiento de mejora del terreno que permita acelerar los procesos de consolidación, disminuir los asentamientos y por lo tanto, asegurar la estabilidad de los terraplenes frente al deslizamiento. El objetivo principal de este trabajo es explicar de manera clara los procedimientos para la mejora de los suelos blandos usando los métodos de precarga, drenes verticales y columnas de grava. El diseño simplificado de un terraplén sobre suelo blando consiste en un análisis sin drenaje de las condiciones de estabilidad durante la construcción o a corto plazo, y un análisis con drenaje a largo plazo luego de la consolidación. La precarga consiste en aplicar una carga igual o superior, generalmente sobre suelos blandos, la cual producirá la consolidación que se reflejará en un aumento de la resistencia del terreno y una disminución de los asentamientos después de la construcción. Para acelerar la consolidación y reducir el tiempo de precarga, puede resultar económico mejorar el drenaje del terreno, instalando drenes verticales en el terreno para reducir los caminos del agua hacia zonas más permeables. El objetivo de este método es alcanzar un grado de consolidación suficiente en un periodo aceptable de tiempo. Otro método para acelerar la consolidación de los suelos blandos son las inclusiones verticales de grava, ya sea mediante zanjas o mediante columnas de grava. Además este método supone un refuerzo adicional para el terreno. En general, las técnicas descritas para la mejora del terreno son muy costosas y sólo deben utilizarse después de un detallado reconocimiento de las características del suelo de cimentación, así como haber examinado las diversas opciones posibles. Se debe elegir el procedimiento que resume las condiciones adecuadas de plazo, costo y efectividad y no sólo el más económico. Palabras Clave: precarga, drenes verticales, columnas de grava

Magíster en Ciencias de la Ingeniería, Mención Ingeniería Geotécnica / La información experimental disponible de la resistencia cíclica de suelos arenosos proviene en su mayor parte de resultados de ensayos triaxiales cíclicos, bajo una condición de consolidación isótropa. Sin embargo, en la naturaleza prevalece el caso donde existe esfuerzo de corte estático inicial previo a la aplicación de la carga cíclica no-drenada. Experimentalmente se ha observado que la consolidación anisótropa influye en la resistencia cíclica de materiales arenosos, aun cuando los resultados reportados a la fecha no son concluyentes y en algunos casos resultan contradictorios. En la práctica actual, el efecto del corte estático inicial es incorporado a través del factor de corrección, K, el cual corrige la resistencia cíclica obtenida en ensayos con consolidación isótropa. En esta investigación se estudia la influencia del esfuerzo de corte estático inicial en la resistencia cíclica en una arena de relaves cicloneada, con 18 % de finos no-plásticos. Con el objeto de cuantificar el factor de corrección, K, se realizaron ensayos triaxiales cíclicos bajo condiciones de consolidación tanto isótropa como anisótropa, Todos los ensayos se llevaron a cabo con una presión de confinamiento efectiva igual a 1 Kg/cm2. Las densidades relativas utilizadas, post-consolidación isótropa, fueron iguales a 45% (caso suelto) y 75% (caso denso). Los valores de esfuerzo de corte estático inicial usados fueron 0.0; 0.1; 0.2; 0.4; 0.6; -0.2 y -0.4 Kg/cm2. Para los estados de carga en compresión, el factor de corrección, K, alcanza valores máximos de 1.8 para el material suelto y 1.3 para el denso. En extensión, en cambio, K, resulta consistentemente menor a la unidad. Se concluye que el esfuerzo de corte estático inicial afecta la resistencia cíclica, siendo mayor su influencia en suelos sueltos que en suelos densos. Aunque esta conclusión difiere de la mayor parte de las investigaciones publicadas internacionalmente, confirma tendencias reportadas por autores japoneses.