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Acumulación de deformaciones en interfaces suelo estructura inducidas térmicamente

Castillo Fuentes, Emilia María José January 2018 (has links)
Magíster en Ciencias de la Ingeniería, Mención Ingeniería Estructural, Sísmica y Geotécnica. ingeniera Civil / Numerosas aplicaciones geotécnicas involucran la interacción del suelo con estructuras a través de intefaces. Este trabajo estudia el efecto de la variación de temperatura en la acumulación deformaciones en estas interfaces cuando están sometidas a una carga estática menor a la crítica, pero que pueden causar deslizamientos a lo largo de la interfaz. Esta tesis tiene como principal objetivo desarrollar una metodología experimental, numérica y analítica que permita evidenciar este fenómeno, y finalmente estudiar su desarrollo en un ejemplo práctico, como lo son los pilotes termo-activos. Este fenómeno, conocido como ratcheting (Alonso-Marroquín y Herrmann, 2004), se estudia en este trabajo mediante el desarrollo de un montaje experimental, donde un bloque de acrílico se ubica horizontalmente sobre suelo arenoso seco, y que, mientras es cargado estáticamente en dirección paralela a la interfaz, es sometido a ciclos de temperatura. Esta configuración permite confirmar que bajo ciertos estados de carga (cercanos a la condición crítica al deslizamiento en la interfaz), la amplitud, periodo y número de ciclos de temperatura desencadenan el fenómeno de acumulación de deformaciones. De manera adicional, y a modo de verificar los resultados experimentales, se elabora un modelo termo-mecánico de elementos finitos y un modelo analítico basado en el principio de transferencia de carga en pilotes y que incorpora deformaciones termo-elásticas. Los resultados de estas tres metodologías son consistentes, permitiendo evidenciar el fenómeno en estudio, además de la identificación de aquellos parámetros más relevantes en su desarrollo, como por ejemplo el coeficiente de expansión térmica, el Factor de Seguridad al deslizamiento y la amplitud y periodo de los ciclos de temperatura. Se muestra, además, la proporcionalidad que existe entre la tasa de acumulación de desplazamientos y estos parámetros. Por otro lado, los resultados de la aplicación a pilotes termo-activos en elementos finitos, muestran consistentemente que para estos sistemas, la temperatura efectivamente incide en su desempeño al largo plazo, principalmente en términos de su serviciabilidad. Efecto que se explica por la sucesión de contracciones y expansiones del material del que ha sido construido el pilote.
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Caracterización de los estilos estructurales en el margen continental chileno entre las costas de Valparaíso y Constitución (32 - 35.5°S)

Mocanu Díaz, Matías Francisco January 2018 (has links)
Geólogo / Este trabajo pretende determinar los procesos de deformación y los principales dominios estructurales presentes en la región marina del antearco andino entre los 32 y 35.5° de latitud sur. Para lograrlo se emplean datos batimétricos y de reflexión sísmica de alta resolución en conjunto con una serie de herramientas computacionales (Arcgis, Matlab, Move, Opendtect, Surfer), para generar un mapeo morfoestructural en profundidad en tres secciones transversales al margen continental. Además, se recurre a la teoría de cuñas de Coulomb para entender la geometría y estructura interna del talud continental y prisma de acreción. Se identifican tres unidades que subdividen al talud continental cuyos límites marcan importantes quiebres de pendiente, correspondiendo de Este a Oeste al talud superior, medio e inferior, además de dos dominios estructurales principales delimitados por el quiebre talud medio-superior, uno extensional de vergencia Este en el sector oriental y uno compresivo de vergencia Oeste en la parte occidental. El talud superior se caracteriza por un fallamiento normal pervasivo, donde estructuras de alto ángulo disponen geometrías de horst, graben y hemigraben con grandes bloques basculados hacia el Este y en colapso hacia la fosa. El talud medio exhibe estructuras compresivas como pliegues anticlinales de gran longitud de onda y vergencia Oeste que forman un cinturón plegado sobre el cual se desarrollan extensas y profundas cuencas de antearco, cuyos depósitos se han visto afectados por eventos de carácter extensional posteriores. En el límite occidental del margen, el talud inferior se muestra como una zona extremadamente deformada, con pliegues apretados y de menor escala, así como escarpes y evidencias de remociones en superficie. Mediante el análisis de cuña de Coulomb, se postula que estas variaciones longitudinales en el margen son producto de cambios en la presión interna de fluidos y fricción basal, que responden principalmente a la reología y permeabilidad de las rocas. También se discuten una serie de procesos que estarían controlando el desarrollo y evolución de la cuña continental, como la acreción/erosión basal de sedimentos, underplating, y sedimentación entre otros; y su relación con la arquitectura estructural propuesta en este trabajo.
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Estratigrafía y estructuras de la zona de Falla Pocuro entre los 32°30° y los 33°S

Machuca del Valle, Cristóbal Roberto January 2017 (has links)
Geólogo / La Zona de Falla Pocuro ha sido considerada uno de los rasgos estructurales más importantes en la configuración actual de los Andes Centrales entre los 31°S y 34°S. A pesar de que se reconoce su existencia desde estudios de los años 60, aún no se comprende la estratigrafía entre los 32°30 S y 33°S, a ambos de lados de la estructura y su rol en la orogenia andina. El objetivo general de este trabajo es detallar y caracterizar tanto la estratigrafía como las estructuras presentes a ambos lados de la Zona de Falla Pocuro y proponer una geometría inicial de la Cuenca de Abanico. Este trabajo consistió en el levantamiento de columnas estratigráficas, mapeo de unidades geológicas y descripción de estructuras en campañas de terreno. Se confeccionaron tres mapas y perfiles geológicos a escalas 1:65.000, 1:30.000 y 1:75.000 en tres latitudes distintas entre los 32°30 S y 33°S, en donde se muestran la distribución de nueve unidades informales definidas en las distintas zonas de estudio. A través de petrología y estratigrafía se correlaciona cada una de estas unidades informales con las Formaciones Cerro Morado, Las Chilcas, Lo Valle y Abanico. Este estudio muestra que la distribución de las unidades sedimentarias mesozoicas y unidades volcánicas neógenas no se encuentra condicionada por la presencia de la zona de falla. Esto, en conjunto con las edades de exhumación disponibles, sugiere que el compartimiento occidental de la Cuenca de Abanico no se desarrolló al norte de los 32°40 S. Adicionalmente, se observaron estructuras inversas fuera de la zona de falla lo que se interpreta como la migración del frente de deformación hacia el oeste a partir del Mioceno temprano. Además, las diferencias en la altura absoluta a la que se observó el contacto discordante entre rocas mesozoicas y cenozoicas, entre los 32°45 S y 33°S, probablemente se deban a una extensión inicial diferencial de la cuenca a distintas latitudes y un posterior alzamiento neógeno más acentuado al norte de los 33°S. Si bien la Zona de Falla Pocuro corresponde a una estructura regional cuya traza es posible seguir por varios grados de latitud, en la zona de estudio presentó actividad diacrónica a lo largo de su extensión. En particular, la actividad neógena se presenta estructuras de carácter inverso, vergencia oeste y orientación NS-NNW. Esto sugiere que la actividad tectónica reciente se produce por un frente de deformación ubicado más hacia el oeste de la Zona de Falla Pocuro.
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Modelo geológico tridimensional en el Valle del río Volcán: Un caso de estudio con fotogrametría digital

Pairoa Zahlhaas, Sebastián Francisco January 2018 (has links)
Geólogo / Durante las últimas décadas, el avance explosivo de la tecnología ha entregado valiosas herramientas a estudiantes, docentes e investigadores, que permiten desarrollar en cuestión de horas y de manera eficaz, tareas que antes podían tomar meses de trabajo. En este contexto, la fotogrametría digital ha comenzado a utilizarse frecuentemente en el campo de la geología, primeramente, como una herramienta de adquisición de datos geotécnicos en deformación frágil, y últimamente para la generación de modelos de deformación compleja, generalmente en escalas de alto detalle. En este trabajo se presenta por primera vez una aplicación de la fotogrametría digital en el campo del modelamiento regional, mediante la generación de modelos de elevación digital texturizados (TDEM) de 1 metro/pixel, a partir de una secuencia de más de 1.300 fotos capturadas en un sobrevuelo en helicóptero al valle del Río Volcán, Región Metropolitana, Chile. También se detalla un protocolo de análisis para la obtención de datos estructurales a partir del análisis de los TDEM en el software Move, así como la metodología para generar modelos tridimensionales de capas, a partir de estos datos y la integración de información de terreno, mapas y otros datos relevantes. Los modelos generados fueron analizados desde la perspectiva geológica, obteniéndose como resultado la caracterización de un par anticlinal-sinclinal en la zona Las Amarillas El Retumbadero, de vergencia oeste, con una geometría característica de un pliegue por propagación de falla, afectando a las formaciones Abanico y Colimapu, y a su vez, este pliegue fue enmarcado dentro de un contexto de deformación local, producido por la falla Chacayes-Yesillo, la cual fue caracterizada como un retrocorrimiento de la falla El Diablo. Se observó también una deformación de carácter regional, de vergencia este y con muy amplia longitud de onda, que lleva a las formaciones mesozoicas en la zona de estudio a una disposición geométrica subvertical. Adicionalmente, se realizó una caracterización de los planos de fractura principales de la zona, estableciendo una temporalidad relativa entre ellos. Finalmente, se estableció un modelo esquemático para la evolución de la geología en la zona desde el jurásico inferior al mioceno.

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