La presente tesis desarrolla la influencia que tiene el arreglo estructural de las discontinuidades en la estabilidad global de los taludes globales de un tajo abierto mediante la metodología de elementos finitos (FEM) a fin de tener un diseño mas realista de los taludes. Para esta investigación se realizó una revisión bibliográfica del estado del arte del tópico para tener una base sobre los posibles resultados de la investigación, así como también, discriminar entre el modelo a usar para el modelamiento de las discontinuidades y la metodología de cálculo. Asimismo, para los datos de entrada del macizo rocoso se utilizó data de caracterización geomecánica de una mina a tajo abierto en Canadá, mientras que la caracterización de las discontinuidades se obtuvo de valores teóricos. En el análisis de estabilidad de los taludes se utilizo el software RS2 de rockscience el cual permitió modelar las discontinuidades de manera discreta permitiendo variar los variables de orientación, espaciamiento, longitud y persistencia de las discontinuidades utilizadas en la investigación. Los resultados obtenidos del análisis muestran que el arreglo estructural influye en la estabilidad del talud, sin embargo, esta es mínima debido a las propiedades de resistencia del macizo rocoso la cual le otorga un factor de estabilidad alto. Además, evidencia que el parámetro de mayor influencia es la orientación de la discontinuidad.

Et presente trabajo presenta de forma detallada ta metodología de diseño de muros de tierra estabilizada mecánicamente establecido por la norma de diseño AASHTO LRFD 2010, aplicando esta metodología para el diseño de grandes altura para obras en minería. Para su aplicación se realiza el diseño a detalle de 4 muros con esta tecnología, correspondientes a las plataformas colindantes a 2 chancadoras primarias correspondientes a la expansión de un proyecto minero al sur del país. Uno de los principales usos de tos Muros TEM en minería, es la generación de la plataforma para el acceso de camiones mineros a los Chancadores Primarios 1 & 2. El Chancador Primario es una de las estructuras más importante dentro del proceso minero a tajo abierto. Es el punto inicial donde convierten las rocas de gran tamaño, que contienen el mineral, en partículas de menor tamaño, facilitando así ta extracción de mineral en et proceso químico. Los muros TEM son las estructuras de contención que generan plataformas de más de 30m de altura, donde circulan camiones mineros de más de 600 Ton y además están sometidos a vibración constante. El sistema GeoTrel, de la empresa Tierra Armada, es el utilizado para el diseño de las estructuras. El sistema consiste en un paramento frontal de malla de acero electrosoldada relleno con piedra, el refuerzo utilizado son cintas polimérícas de alta resistencia, realizando la conexión con conectores metálicos. El proyecto a desarrollar pretende demostrar el uso eficiente de la tecnología suelo reforzado aplicado a los muros TEM para el diseño de muros de contención de grandes alturas, haciendo uso de la metodología AASHTO LRFD, desarrollando el diseño de muros para dos chancadoras primarias en un proyecto minero al sur del país, los muros TEM presentan alturas mayores a 30m y se ubican en una zona de alta sismicidad.

Debido a la alta actividad sísmica de la costa peruana, a la magnitud de los eventos sísmicos que se presentan y especialmente a las nuevas herramientas disponibles, los análisis dinámicos vienen cobrando mayor importancia en los diseños y análisis de estructuras en general. La presente tesis evalúa dinámicamente la estabilidad de los taludes de la Costa Verde en el distrito de Miraflores por el método de elementos finitos, al modelar secciones críticas de estos taludes en el programa GeoStudio 2004 (mediante sus aplicaciones QUAKE/W y SLOPE/W) y someterlos a la acción de cuatro sismos. Los sismos seleccionados, los mayores eventos de los años 1966, 1970, 1974 y 2006 cerca al lugar de análisis, fueron ingresados a GeoStudio 2004 en forma de registros de aceleraciones y tras ser aplicados al modelo numérico creado, fueron utilizados para determinar las resistencias post-sísmicas y las deformaciones permanentes en las secciones evaluadas. Estos resultados permitieron obtener un entendimiento general del comportamiento de los taludes durante y después del sismo, así como observar el efecto del mismo en la estabilidad de las estructuras analizadas. Como complemento a esta tesis se realizó un manual sobre el análisis dinámico de estabilidad de taludes por elementos finitos con GeoStudio 2004 (incluido en los anexos).

Esta investigación tiene como finalidad analizar la estabilidad de los taludes de la Costa Verde en un tramo del distrito de Magdalena del Mar, a través del cálculo probabilístico de falla con el uso del método Monte Carlo mediante el software Slide V6.0. Según estudios anteriores, resulta importante conocer las propiedades de los suelos que componen los taludes, y su variación respecto al parámetro a obtener de cada material que interviene en el cálculo del factor de seguridad, ya que el método determinístico solo toma valores ideales y uniformes de estudios geotécnicos. Por ello, uno de los objetivos específicos y procedimientos a seguir consisten en seleccionar secciones de los taludes de la Costa Verde para el análisis, con sus respectivos parámetros determinísticos (peso unitario, ángulo de fricción, cohesión) y probabilísticos (media, desviación estándar, coeficiente de variación) para el análisis propuesto. En primer lugar, se obtuvieron los factores de seguridad convencionales por métodos de equilibrio límite, y posteriormente, la media de los factores de seguridad para un número de simulaciones mediante el método probabilístico indicado, calculando a partir de estos la probabilidad de falla de las secciones. Asimismo, con el software mencionado se procesaron los análisis bajo condiciones estáticas y pseudoestáticas. Finalmente, con los resultados se elaboraron mapas de riesgo para cada condición, interpretando en ellos la estabilidad que tiene el tramo en estudio, el cual viene presentando desprendimientos en los últimos años. De estos se concluye que el método probabilístico muestra una probabilidad de ocurrencia de falla que complementa el factor de seguridad del método determinístico.

En la actualidad, el Centro Peruano Japonés de Investigaciones Sísmicas y Mitigación de Desastres (CISMID) cuenta con un estudio sobre vulnerabilidad y microzonificación en el Cusco elaborado a partir de registros de microtremores. Si bien es cierto, esto permitió la elaboración del mapa de vulnerabilidad de la ciudad, esta configuración del suelo resulta errática y heterogénea. Por ello, la presente investigación usará registros sísmicos de modo que nos permitan evaluar el comportamiento dinámico en tres zonas del Cusco utilizando la técnica del cociente espectral H/V. La técnica del coeficiente espectral o también conocido como el método HVSR se emplea para estimar de manera simple las características dinámicas del suelo y cuyo parámetro resultante es el periodo fundamental del lugar del sitio. Para dicho análisis, la información respecto a las estaciones en la ciudad del Cusco fue recopilada de la Red Acelerográfica UNI-CIP-SENCICO, donde se obtuvieron los reportes de distintos sismos captados por las estaciones. Posteriormente, esta data fue procesada a través del programa SEISMOPROCESSOR, el cual permitió obtener el espectro de amplitudes de Fourier de los sismos en sus tres componentes para, finalmente, conseguir el cociente espectral de los sismos y el periodo fundamental captado por las estaciones en los respectivos suelos.

Existen estudios sobre las mejoras mecánicas que le brinda la adición de cal y Ceniza de Cáscara de Arroz (CCA) a los suelos arcillosos -naturalmente plásticos- con más de 70% de material fino en su composición. Sin embargo, para el comportamiento de arcillas arenosas, cuyo porcentaje de granos gruesos en su estructura superan el 40%, hacen falta más referencias. En la investigación se evalúa la influencia de la adición de CCA a esta clase de suelo, estabilizado con 3% de cal. El suelo estabilizado (sin CCA) incrementó 11.2 veces su valor de CBR natural; al agregarle la adición, el CBR incrementó solo en 1.56%. Al adicionarle 28% de CCA se observó un decrecimiento en su resistencia. Por otro lado, según la clasificación AASHTO, la trabajabilidad del suelo estabilizado fue mejorando a medida que se incrementó la adición de CCA, llegando a valores de IG=0. La mejor performance del suelo estabilizado se obtuvo con 16% de CCA, alcanzando 51.3% de CBR, 1.65g/cm3 de MDS y 15.8% de OCH. El CBR de este suelo estabilizado con cal y con la adición de CCA no proyecta mejoras mecánicas sustanciales, por más que demuestre una mejor trabajabilidad, la estabilización con cal de este tipo de suelos resulta suficiente para una buena performance. / There are many studies about how the addition of lime and Rice Husk Ash (RHA) gives the soil a better mechanical behavior, particularly on clayey soils, where usually fine particles reach more than 75%. However, the soils with a small presence of fine particles (59-60%) do not have much research. This investigation evaluates the influence that RHA has on this kind of soil previously stabilized with 3% of lime. After the initial mix of soil-lime, the CBR increased 11.2 times its initial value; within the addition of the ash, the CBR maxed out its value increasing just 1.56%. When 28% of RHA was added, a decay in the value of CBR was noticed. Otherwise, soil workability improved and following the AASHTO standards, the specimens with more ash resulted in a more granular material, with a group index value of 0. The greatest CBR record was obtained when the stabilized soil was added a 16% RHA, reaching a 51.3% CBR, 1.58g/cm3 of MDD and 16.5% of OMC. The CBR of the soil stabilized with lime and the addition of RHA, does not shows substantial improvement, and beyond that the workability seems better, the addition of lime by itself should be enough for an adequate performance for silica-rich clayey soils. / Tesis

Los taludes de la Costa Verde están ubicados entre los distritos de San Miguel y Chorrillos en Lima. Esta zona presenta gran afluencia de personas, cuenta con edificaciones en la parte superior y, al pie, se ubica el circuito vehicular de playas. El problema radica en que continuamente ocurren deslizamientos que pueden ocasionar accidentes. Además, Lima se encuentra en una región altamente sísmica, lo cual agrava el problema. Tradicionalmente, para analizar la estabilidad de un talud, se emplean métodos determinísticos mediante los cuales se obtiene un factor de seguridad. Sin embargo, existe el enfoque probabilístico, el cual incorpora la incertidumbre de los parámetros involucrados y determina la probabilidad de falla. La presente tesis tiene por objetivo analizar el riesgo en la estabilidad de los taludes de la Costa Verde considerando la variabilidad de los parámetros de resistencia del suelo. El estudio abarca 23 secciones distribuidas a lo largo de los taludes de la Costa Verde, analizando dos casos: estático y pseudoestático. El factor de seguridad es determinado mediante el método de equilibrio límite (método de Spencer) y la probabilidad de falla, mediante el análisis de Monte Carlo. Se concluye que la mayoría de secciones (10) tienen un nivel de riesgo bajo; 6, un riesgo medio; 6, un riesgo alto; y 1, un riesgo muy alto. Además, se presenta al banqueteo como una solución convencional de estabilización. Al comparar los costos de rehabilitación y de riesgo, se concluye que es más económico realizar la estabilización a afrontar las consecuencias del riesgo.

Tesis por compendio / [ES] Esta tesis englobada dentro del programa de doctorado en ingeniería de la construcción sigue la línea de investigación en sostenibilidad y gestión de la construcción. Las investigaciones se han centrado en el desarrollo de cementos de activación alcalina (CAA) obtenidos a partir de residuos con el fin de reducir tanto el coste económico como medioambiental. Este hecho implicaría la reducción en el uso tanto de materias primas, en el caso de los precursores, como de reactivos químicos en el caso de los activadores. La tesis doctoral que se presenta estudia el uso de diferentes mezclas de residuos como precursores: cerámica sanitaria, catalizador gastado de craqueo catalítico, escoria de alto horno y ceniza volante de central térmica en la preparación de morteros. Así mismo, utiliza también CAA, obtenidos a partir de residuos en la estabilización de suelos. En este último caso también se han usado residuos en la preparación de activadores como son las cenizas obtenidas en la combustión de biomasa. Los resultados obtenidos ponen de manifiesto la viabilidad en el uso de residuos para la preparación de CAA, y la posibilidad incluso de ser usados en contextos de subdesarrollo. / [CA] Aquesta tesi englobada dins del programa de doctorat en enginyeria de la construcció segueix la línia d'investigació en sostenibilitat i gestió de la construcció. Les investigacions s'han centrat en el desenvolupament de ciments d'activació alcalina (CAA) obtinguts a partir de residus amb la finalitat de reduir tant el cost econòmic com mediambiental. Aquest fet implicaria la reducció en l'ús tant de matèries primeres, en el cas dels precursors, com de reactius químics en el cas dels activadors. La tesi doctoral que es presenta estudia l'ús de diferents mescles de residus com a precursors: ceràmica sanitària, catalitzador gastat de craqueig catalític, escòria d'alt forn i cendra volant de central tèrmica en la preparació de morters. Així mateix, utilitza també CAA, obtinguts a partir de residus en l'estabilització de sòls. En aquest últim cas també s'han usat residus en la preparació d'activadors com són les cendres obtingudes en la combustió de biomassa. Els resultats obtinguts posen de manifest la viabilitat en l'ús de residus per a la preparació de CAA, i la possibilitat de ser usats fins i tot en contextos de subdesenvolupament. / [EN] This doctoral thesis encompassed within the doctoral program in construction engineering follows the research line in sustainability and construction management. The research has focused on the development of alkaline activated cements (AAC) obtained from waste to reduce the economic and environmental cost. This fact would imply a reduction in the use of raw materials in the case of precursors, and chemical reagents in the case of activators. The doctoral thesis that is presented studies the use of different waste mixtures as precursors: sanitary ceramics, spent fluid cracking catalyst, blast furnace slag and fly ash from thermal power plants in the preparation of mortars. Likewise, also is used CAA obtained from residues in soil stabilization. In the latter case, residues have also been used in the activators preparation, such as the ashes obtained in the combustion of biomass. The results obtained show the viability in the use of residues for CAA preparation, and the possibility of being used even in underdeveloped contexts. / Agradecer al Ministerio de Ciencia e Innovación por el soporte a mi investigación, mediante los fondos del proyecto APLIGEO BIA2015-70107-R y los fondos FEDER. También a las empresas: Ideal Standard por suministrar residuos de cerámica sanitaria, Omya Clariana S.A. por suministrar catalizador gastado del craqueo catalítico, a Balalva S.L. por suministrar cenizas volantes, a Cementval por suministrar escorias de alto horno, a Heineken España S.A. por el suministro de residuo del filtrado de cerveza (tierras diatomeas), a DACSA GROUP por la ceniza de cáscara de arroz, y a PAVASAL por suministrar suelo de tipo dolomítico. Támbien al servicio de Microscopía electrónica y al Instituto de Ciencia y Técnología del Hormigón de la Universitat Politècnica de València. / Cosa Martínez, J. (2022). Utilización de mezclas de residuos para la obtención de cementos de activación alcalina: aplicación en morteros y suelos estabilizados [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/185221 / TESIS / Compendio