Dissertations / Theses on the topic 'Suelo granular'

Para el diseño de cimentaciones superficiales en suelos granulares es necesario controlar el asentamiento que pueden sufrir estas por acción de las cargas aplicadas. Por lo tanto, el problema geotécnico referido al cálculo de este parámetro se vuelve importante, y es necesario enfocarlo desde diversos puntos de vista en cuanto al método de solución a utilizar. Hoy en día, existen diversos métodos con los cuales es posible estimar el asentamiento de cimentaciones superficiales en suelos granulares, cada uno de estos con sus propias consideraciones, tanto en los parámetros de entrada que se utilizan como en el procedimiento de cálculo. En esta investigación, se analiza comparativamente los valores de asentamiento de una zapata cuadrada de 1m de lado cimentada en un estrato de suelo granular, ubicado en el distrito de La molina en Lima, obtenidos empleando cinco métodos analíticos (Elástico, Meyerhof, Terzaghi y Peck, Parry y Burland & Burbridge) y el método computacional utilizando el programa de elementos finitos Plaxis 2D (con el modelo constitutivo Mohr - Coulomb), considerando variaciones progresivas en las cargas aplicadas. De esta forma, se definen las principales diferencias entre los métodos estudiados, los cuales se refieren a la definición de parámetros de entrada, procedimiento de cálculo y la complejidad de la solución. Asimismo, se precisan tendencias en cuanto a la coincidencia entre los métodos analíticos con el computacional, teniendo en cuenta las diversas variables mencionadas anteriormente.
Trabajo de investigación

La presente investigación tiene como objetivo el análisis del comportamiento de la geomalla biaxial extruida incorporada en un suelo granular a nivel de la sub-base para el pavimento que está ubicado en la av. Defensores de Morro en el distrito de Chorrillos, en el Departamento de Lima. Por ello, el procedimiento de esta investigación es realizar un programa experimental para el suelo en estudio e incluyendo la geomalla biaxial a nivel de la sub-base en dos diferentes posiciones una colocada en el medio y las dos capas en los extremos de la misma para encontrar la mejor alternativa que aumentara el valor del CBR del suelo para este tipo de suelo granular. La avenida en estudio presenta un tipo de suelo según clasificación SUCS de arena pobremente gradada con limo y grava. De acuerdo a los resultados obtenidos se observa que la geomalla incorporada en el medio mejora el CBR del suelo en un 6,5% y las colocadas en los extremos mejora el CBR del suelo en un 3,2%. La metodología utilizada para la investigación es del tipo de diseño experimental ya que se realizó un ensayo completo del suelo para determinar las características físicas y mecánicas necesarias, y conocer el valor del CBR de este suelo, cuyo valor fue muy importante para esta investigación, ya que con este se pudo saber si valor aumentaba favorablemente para una suelo granular. Teniendo como resultado que el valor de CBR ubicado en el medio de la capa sub-base mejora el valor del CBR en mayor porcentaje.
The present research aims to analyze the behavior of the extruded biaxial geogrid incorporated in a granular soil at the sub-base level for the pavement located in av. Defensores de Morro in the district of Chorrillos, in the Department of Lima. Therefore, the procedure of this research is to carry out an experimental program for the soil under study and including the biaxial geogrid at the sub-base level in two different positions, one placed in the middle and the two layers at the ends of it to find the best alternative that will increase the value of the soil CBR for this type of granular soil. The avenue under study presents a type of soil according to the SUCS classification of poorly graded sand with silt and gravel. According to the results obtained, it is observed that the geogrid incorporated in the middle improves the CBR of the soil by 6.5% and those placed at the ends improve the CBR of the soil by 3.2%. The methodology used for the research is of the type of experimental design since a complete test of the soil was carried out to determine the necessary physical and mechanical characteristics, and to know the value of the CBR of this soil, whose value was very important for this investigation, since that with this it was possible to know if the value increased favorably for a granular soil. As a result, the CBR value located in the middle of the sub-base layer improves the CBR value by a greater percentage.
Trabajo de investigación

La presente tesis pretende analizar la importancia que tienen las metodologías de excavación en los edificios de la ciudad de Lima Metropolitana. Las metodologías más usadas son: conformación de rampas, conformación de banquetas, método del pasamanos con el uso de banquetas, método de cuchara a cuchara, uso de faja transportadora, uso de baldes basculantes y el sistema de izaje vertical. En el país no se tiene conocimiento del tipo de método o control que se debe regir para un eficiente proceso de eliminación de material para la construcción de sótanos, dando así confianza a las empresas subcontratas que se encargan de la ejecución de esta etapa de movimiento de tierras o también experiencia del staff de producción. El buen control y el manejo de una buena producción de eliminación de material ayudarían a determinar la eficiencia de un proceso a futuro, lo que nos permite la buena elección de una metodología de mayor eficiencia, con la finalidad de evitar un mal flujo de producción. Para este estudio se analizará 4 edificios ubicados en los distritos de Lima Metropolitana. Donde este análisis se limitará a proyectos que presenten áreas entre 700 – 1200 m2, contengan la construcción de 4 a más sótanos, que se encuentren ubicadas en zonas características al suelo de Lima que son los suelos Granulares tipo gravas y que presenten las condiciones óptimas en cuanto a maquinaria para el desarrollo de las excavaciones profundas. La importancia de este trabajo es asegurar la mejora de los procesos y métodos en excavaciones profundas de edificaciones con ciertas características constructivas en base al estudio del proceso constructivo de excavaciones para la construcción de sótanos mediante ratios, lo que nos permitirá determinar la eficiencia por anillo y por proyecto de este proceso durante la eliminación de material.
The following thesis aims to analyze the importance of excavation methodologies in the buildings of the city of Metropolitan Lima. The most used methodologies are: ramp installation, sidewalk installation, handrail method using sidewalks, spoon to spoon method, conveyor belt usage, use of tilting buckets, and vertical lifting system. In the country, there is no knowledge of the method or control that should be used for an efficient process of material removal for basement constructions; hence, there is trust in subcontracting companies which are responsible or perform for this activity based on experiences already carried out in other similar projects. The purpose of this thesis project is to develop the appropriate control and management of a good production of material removal that would help to establish the efficiency of any process in the future. This study will analyze 4 buildings located in the districts of Metropolitan Lima. This analysis will be limited to projects which areas are ranked between 700 - 1200 m2, include the construction of 4 or more basements, with locations based in typical areas that represent the main characteristics of the Lima soil. Within the group of soils, there is focus in the granular gravel type that shows the optimal conditions in terms of suitable machinery for deep excavations performance. The importance of this work is to ensure the improvement of processes and methods in deep excavations of buildings that present some construction characteristics, based on the study of the construction process of basement excavations by ratios, which will allow to determine the efficiency by ring and by project of this process during the material removal phase.
Tesis

En la presente investigación, se estudiaron los parámetros representativos que influyen en la resistencia al corte de un suelo granular. El objetivo de este estudio es comprobar que se puede obtener el ángulo de fricción de un suelo granular, a través de una expresión lineal de tres variables, y mediante el uso del método de curvas homotéticas. Son muchas las variables que influyen en la resistencia al corte de un suelo granular. Sin embargo, en esta investigación solo se consideran las variables de dilatancia y el ángulo de fricción, esto debido a la delimitación de variables y parámetros desarrollados en el estudio, lo cual se podría considerar para una futura investigación y para la obtención de una expresión con una mayor cantidad de parámetros de influencia en la resistencia al corte. La resistencia al corte de los suelos granulares depende en gran medida del ángulo de fricción y la dilatancia. De esta manera, se realizó un estudio experimental en muestras de arena con la finalidad de obtener una expresión que permita correlacionar los ángulos de fricción de muestras con granulometría original y muestras elaboradas con el criterio de curvas homotéticas. Luego, se realizaron ensayos de densidad máxima y mínima, y ensayos de corte directo, donde se ensayaron especímenes compactados al 70% de densidad relativa. Finalmente, se obtuvo una expresión basada en el ángulo de fricción y la dilatancia, con un coeficiente de determinación de la ecuación cerca a la unidad, lo cual evidencia un claro ajuste de la expresión.
In the present investigation, representative parameters that influence the shear strength of a granular soil were studied. The objective of this study is to verify that the friction angle of a granular soil can be obtained through a linear expression of three variables, and by using the homothetic curve method. There are many variables that influence the shear strength of a granular soil. However, in this investigation only the variables of dilatancy and the friction angle are considered, this due to the delimitation of variables and parameters developed in the study, which could be considered for future investigation and to obtain an expression with a greater number of parameters of influence in the shear strength. The shear strength of granular soils depends to a great extent on the friction angle and the dilatancy. In this way, an experimental study was realized in sand samples in order to obtain an expression that allows correlating the friction angles of samples with original granulometry and samples made with homothetic curves criterion. Then, maximum and minimum density tests and direct shear tests were realized, where specimens compacted at 70% relative density were tested. Finally, an expression based on the angle of friction and the dilatancy was obtained, with a coefficient of determination of the equation close to unity, which shows a clear fit of the expression.
Tesis

A lo largo de los años el uso común de solo cimentaciones superficiales y profundas como alternativa de estructuras de apoyo sobre el terreno ha limitado el uso óptimo de los recursos disponibles. Esto conlleva que en muchos casos se plantee la utilización de cimentaciones profundas, pilotes, en proyectos en lo que se puede aprovechar las condiciones geomecánicas del terreno y poder plantear una cimentación mucho más eficiente y efectiva. El método de columnas de grava es una alternativa de cimentación intermedia entre las dos antes mencionadas que consiste en mejorar las características resistentes y elásticas del suelo. El sistema se basa en tomar estas propiedades como ángulo de fricción interna, cohesión y módulo de deformación para incorporarle la mejora a través de las columnas de grava, las cuales poseen características conocidas y controladas. El objetivo es obtener un suelo con propiedades geotécnicas más favorables que las iniciales como resultado de la suma de las condiciones del suelo sin mejora y el aporte de las inclusiones. El presente estudio consiste en revisar los métodos de diseño y constructivos de las distintas metodologías de tratamiento de terreno, en especial las columnas de grava. Esto para desarrollar el diseño de esta metodología de mejora a través de un caso práctico y comparar las ventajas de esta sobre el diseño de una cimentación profunda mediante pilotes. En el caso práctico se realiza el diseño de la cimentación en estudio a partir de los resultados de las investigaciones geotécnicas proporcionadas, las cuales permiten determinar los parámetros resistentes y deformacionales del terreno natural. Es así como se pasa a desarrollar y presentar los resultados del diseño, los cuales muestran que la alternativa de mejoramiento de terreno resulta mucho más eficiente en términos económicos e ingenieriles, ya que se obtienen parámetros geotécnicos favorables que cumplen con las solicitaciones de la estructura a proyectar que en un inicio eran insuficientes, las características del suelo, para los requerimientos del proyecto.
Tesis

El diseño de la cimentación en suelos granulares, se realiza normalmente por asentamiento, debido a que el proceso de consolidación del suelo ocurre de manera muy rápida y, por lo tanto, los asentamientos se producen casi al mismo instante en el que se termina la construcción de una estructura. Asimismo, si bien, la normativa vigente en nuestro país (Norma E.050) establece valores de distorsión angular a partir de los cuales se calcula el asentamiento diferencial y total para las obras de construcción, dependiendo del tipo de obra y de la presencia de grietas, no especifica un método para diseñar las zapatas que cumplan con este asentamiento diferencial. Razón por lo cual, queda a criterio del ingeniero responsable elegir el método por el cual se diseñarán estas zapatas en suelos granulares. Entre ellos, encontramos una gran variedad de modelos para estimar asentamientos en suelos granulares, los cuales han sido desarrollados a partir de pruebas en los suelos, como la prueba de penetración estándar, cono de penetración, carga de placa, dilatómetro, etc. Por lo tanto, la presente investigación tiene como objetivo evaluar los resultados obtenidos al aplicar cinco métodos para el cálculo de asentamiento en suelos granulares. Para ello, se seleccionó cinco métodos que requieren resultados de pruebas de penetración estándar: Terzaghi, Peck & Mesri (1996), Meyerhof (1965), Parry (1971), Burland & Burbidge (1985), D’Apollonia & Asociados (1970), debido a que se cuenta con dichos resultados. Luego se definió los parámetros y valores requeridos para cada método, los cuales se obtuvieron del Estudio de Mecánica de Suelos de un proyecto elaborado con anterioridad. Con dicha información se pudo calcular los asentamientos por cada método en una de las zapatas del proyecto y se realizó la comparación entre ellos. Esta comparación se realizó asumiendo que el valor obtenido por el método de Terzaghi, Peck & Mesri (1996) es el más preciso, debido a que el diseño de la zapata evaluada se realizó aplicando este modelo. Finalmente, se puede concluir que el modelo de Meyerhof presentó la menor variación respecto al valor asumido (5%); mientras que el modelo de Parry presentó la mayor variación (69%). Respecto al modelo de Burland & Burbidge y D’Apollonia & Asociados presentaron una variación igual al 40% y 26%, respectivamente. Sin embargo, si el modelo de Burland & Burbidge hubiera considerado el factor 1.6 que recomendó tras su investigación, se obtendría como resultado una variación cercana a cero.

En la actualidad la construcción de fundaciones de concreto armado en torres de telecomunicación resulta complicada en la mayoría de casos, debido a que este tipo de torres se ubican generalmente en zonas accidentadas, de difícil acceso y espacios reducidos, lo cual impide el ingreso de maquinaria pesada, equipos grandes y prolonga las jornadas constructivas. Por esta razón es necesario la aplicación de nuevos sistemas que faciliten la construcción de este tipo de fundaciones y permitan mejorar la calidad y velocidad del proceso sin dejar de lado los requerimientos estructurales. Uno de estos sistemas y el cual presentaremos como una alternativa de fundación en esta tesis, son los micropilotes helicoidales. Este sistema está presente en mayor proporción en el mercado Norteamericano debido a las ventajas técnicas y estructurales que presenta. En Latinoamérica, el sistema micropilotes helicoidales está adquiriendo importancia debido a su aplicación como sistemas de anclaje para contención en algunos proyectos de subterráneos. Por lo mencionado anteriormente, la presente tesis plantea el uso de los micropilotes helicoidales como una alternativa de fundación para torres de telecomunicación en suelos granulares, con el objetivo de demostrar la no complejidad del diseño empleado para este sistema, evitar realizar grandes movimientos de tierra y retiro de escombros , no emplear maquinaria pesada, facilitando con esto el acceso a zonas accidentadas y reducir las faenas de trabajo; todo ello con la finalidad de reemplazar el uso de fundaciones tradicionales de concreto armado.
Tesis

El presente trabajo de tesis es el resultado de un estudio experimental sobre las correlaciones de los diferentes equipos de penetración, en un suelo arenoso igualmente compactado, a fin de establecer ecuaciones de correlación entre ellas. Los ensayos experimentales se llevaron a cabo en un pozo de 2.00 metros de diámetro y 10.00 metros de profundidad, excavado en una zona de jardín situado frente al Laboratorio de Mecánica de Suelos de la Facultad de Ingeniería Civil de la Universidad Nacional de Ingeniería, rellenado con arena fina no plástica, compactada por capas con Densidad Relativa Dr=18.19%, correspondiente a un grado de compactación de GC=90% y Densidad Relativa de Dr=69.27% correspondiente a un grado de compactación de GC=100%, referido a la Máxima Densidad Seca del Proctor Modificado. Se realizó la caracterización geomecánica del suelo arenoso empleado, por medio de ensayos estándar de granulometría, límites de Atterberg, gravedad específica, contenido de humedad y ensayos especiales de: Densidades Máximas y Mínimas, Proctor Modificado, Deformación Bajo Carga (Ensayo Edométrico) y Corte Directo. Se realizó una recopilación de la información existente sobre correlaciones entre los diferentes equipos y relaciones con las principales propiedades del suelo: ángulo de fricción interna, densidad relativa y módulo de elasticidad. En el suelo compactado con Dr= 18.19% (GC=90%), se realizaron: 3 pruebas de SPT (Standard Penetration Test), 2 pruebas de auscultación con el cono dinámico Tipo Peck, 2 pruebas con el DPL (Dynamic Probing Light), 2 pruebas con el DPM (Dynamic Probing Medium), 2 pruebas con el Cono Sowers, 2 pruebas con el WST (Weigh Sounding Test) y 2 pruebas empíricas empleando una varilla de construcción de ½”. No se programó pruebas de CPT (Cone Penetrometer Test) debido a los valores muy bajos obtenidos con las primeras pruebas que no permitieron establecer correlaciones entre ellas. En el suelo compactado con Dr=69.27 (GC=100%) se realizaron 12 pruebas de SPT, 2 pruebas con el Cono Peck, 2 pruebas con el DPL, 2 pruebas con el DPM, 2 pruebas con el WST, 2 pruebas con el CPT, 2 pruebas con el Cono Sowers y 2 pruebas empíricas con varilla de ½”. Además se realizaron pruebas al inicio de cada nivel sin sobrecarga geostática, a fin de intentar verificar el efecto del confinamiento (overburden), el efecto de la longitud de las barras, sin empotrar colocando el martillo en la superficie y al fondo de la calicata y del diámetro de la calicata. Para la realización de las pruebas, se contó con los equipos y operadores del CISMID, del Dr. Jorge Alva Hurtado y de la empresa CAA Ingenieros Consultores EIRL. Como resultado del estudio se proponen relaciones de correlación entre los resultados de los diferentes equipos empleados y relación con las principales propiedades del suelo: ángulo de fricción interna (), módulo de elasticidad (E) y densidad relativa (Dr)
This thesis is the result of a experimental study on correlations of different equipment of penetration in a sandy soil also compacted in order to establish correlation equations between them. The experimental trials were conducted in a well of 2.00 meters in diameter and 10.00 feet deep, dug in a garden opposite the Soil Mechanics Laboratory, Faculty of Civil Engineering, National University of Engineering, filled with not plastic sand, compacted in layers with Relative Density Dr= 18.19%, corresponding to a degree of compaction of GC= 90% and relative density Dr=69.3% corresponding to a degree of compaction of GC=100%, based on the Maximun Dry Density of Modified Proctor. A characterization geomechanics, was made of the sandy soil used, through standard tests of particle size, Atterberg limits, specific gravity, moisture content and special tests: Maximum and Minimum Density, Modified Proctor, Deformation Under Load (oedometer test) and Shear Direct. We performed a compilation of existing information on correlations between different equipment and relationships with key soil properties: angle of internal friction, gravity and modulus of elasticity. In compacted soil with Dr = 18.19% (GC = 90%) were performed: 3 test of SPT (Standard Penetration Test), 2 auscultation tests with the cone dynamic type Peck, 2 tests with the DPL (Dynamic Probing Light), 2 tests with the DPM (Dynamic Probing Medium), 2 Sowers Cone tests, 2 tests with the WST (Weigh Sounding Test) and 2 empirical tests using a rebar ½ ". No tests are scheduled CPT (Cone Penetrometer Test) due to very low values obtained with the first tests did not permit correlations between them. In compacted soil with Dr=69.27% (GC=100%) were performed 12 tests of SPT, 2 Peck Cone tests, 2 tests with the DPL, 2 tests with the DPM, the WST 2 tests, 2 tests with the CPT, 2 tests with the Sowers Cone, and 2 empirical test with rebar ½”. It also tested at the start of each level without overloading geostatic order to attempt to verify the effect of confining (overburden), the effect of length of the bars, placing the hammer in the surface and bottom of the pit, and the effect of the diameter of the pit. To perform the tests, had the equipment and operators CISMID, Dr. Jorge Alva Hurtado and Company Consulting Engineers CAA EIRL. As a result of the study proposes relationships correlation between the results of the different equipment used and related to the main soil properties: angle of internal friction (), modulus of elasticity (E) and relative density (Dr)

Ingeniero Civil
En el marco de la presente investigación, se estudió la influencia de la densidad relativa en la resistencia al corte para materiales granulares gruesos. La finalidad de este estudio es establecer en primer lugar, una metodología que permita estimar la densidad relativa en materiales granulares gruesos a partir de resultados de ensayos de densidad máxima y mínima de laboratorio convencionales. Para ello se realizó una intensa búsqueda en la literatura técnica, lo cual permitió generar una base de datos sólida, que a su vez, fue utilizada en establecer correlaciones para estimar los índices de vacíos máximos y mínimos utilizando el coeficiente de uniformidad. Estas correlaciones permitieron conseguir el objetivo de construir una metodología que estima la densidad relativa en suelos gruesos. Otro objetivo de este estudio es el de incorporar nuevos datos a los ábacos de resistencia utilizados para materiales granulares gruesos. Para ello se realizó una búsqueda en la literatura técnica de todos los ensayos triaxiales de grandes dimensiones publicados hasta ahora, con lo cual fue posible construir un nuevo ábaco de resistencia. Posteriormente se aplicó la metodología de estimación de la densidad relativa a aquellos datos recopilados para el ábaco de resistencia. Como resultado de aplicar la metodología propuesta, esta se ajustó de muy buena forma, entregando resultados coherentes, y en la mayoría de los casos permitió estimar la densidad relativa a la que fueron ensayadas las muestras en celdas triaxiales de gran escala. Además se logró comprobar las tendencias de comportamientos propuestas por otros autores, por ejemplo que para un mismo nivel de confinamiento el ángulo de fricción que presenta una probeta densa es mayor al que presenta una probeta en estado suelto, o también que para un mismo estado inicial de densidad al aumentar el nivel de confinamiento el ángulo de fricción interna que presenta el material tiende a disminuir. Por último, se establecen rangos de variaciones en el ángulo de fricción interna que podrían presentar los materiales para distintos niveles de confinamiento y diferente en densidad relativa, discriminando en curvas granulométricas uniformes y bien graduadas. Queda en evidencia que los fenómenos de resistencia al corte y densidad relativa dependen de varios factores que no fueron necesariamente considerados en esta investigación y sería interesante estudiar la influencia de estos en el futuro.

Uno de los métodos más conocidos en el cálculo de asentamientos sobre suelos granulares es el método de Schmertmann. Este propone la obtención del valor del asentamiento a partir del uso del gráfico del factor de influencia de la deformación unitaria, el cual describe la variación de la deformación unitaria debido a la carga aplicada sobre la zapata a lo largo de la profundidad. Este gráfico tiene una configuración para el caso de zapatas cuadradas y otro para el caso de zapatas corridas, y plantea una interpolación lineal de los valores pico del gráfico y de la profundidad de influencia para obtener el asentamiento en una zapata. El principal objetivo de esta tesis ha sido determinar la validez de la interpolación lineal que Schmertmann plantea en su método de cálculo de asentamiento sobre suelos granulares para zapatas rectangulares, ya que este procedimiento es impreciso. Para tal fin, se llevó a cabo una serie de cálculos de asentamiento de manera manual con el método de Schmertmann y con las modificaciones planteadas por diversos autores. Estos valores se han comparado con los obtenidos a través de métodos computacionales por el software Plaxis 3D Foundation y haciendo uso del modelo constitutivo Hardening Soil. Se analizaron en total 17 casos de zapatas rectangulares de ancho constante de 2.4 m apoyadas sobre un estrato uniforme de arena limosa de parámetros calibrados a través del software y el modelo constitutivo anteriormente mencionados, sometidas a una carga constante de 200 kN/m2. Adicionalmente, se evaluó la variación de la deformación unitaria a partir de la construcción de las gráficas del factor de influencia planteado por Schmertmann. Los valores de asentamiento obtenidos a través del método computacional describen una variación no lineal, diferente a la planteada por Schmertmann. No obstante, los valores de asentamiento obtenidos por el método de Schmertmann difieren poco de los obtenidos por medio del método computacional, por lo que se puede inferir que la interpolación lineal del método de Schmertmann resta precisión al mismo. Se espera que futuras investigaciones puedan confirmar los resultados obtenidos en esta tesis a fin de establecer una metodología más precisa para el procedimiento de interpolación. PALABRAS CLAVE: Asentamiento, zapata rectangular, interpolación lineal, Plaxis 3D Foundation, Hardening Soil Model.
Tesis

No autorizada por el autor para ser publicada a texto completo
La lixiviación en pilas es una de las técnicas más utilizadas en el mundo para la extracción de cobre en minerales de baja ley. Sobre la pila se vierte una solución ácida que separa el cobre de la roca, dicha solución percola hacia los sistemas de drenaje ubicados en la base de la pila compuestos por material granular permeable (denominado “overliner”) y tuberías ranuradas de HDPE (polietileno de alta densidad). El objetivo de la memoria es estudiar el impacto del overliner sobre las tuberías e identificar el parámetro del suelo que tiene mayor influencia sobre la deflexión vertical de éstas al aplicar presiones de hasta 3.6 [MPa] equivalentes a una pila de 200[m] de altura. Para lograr lo anterior, se desarrolló un modelo de diferencias finitas en FLAC 2D, el cual fue calibrado con resultados de ensayos de aplastamiento de gran escala a tuberías de 4” de HDPE. El análisis de sensibilidad permitió concluir que el parámetro más determinante en la deformación vertical de la tubería corresponde al Módulo de Young del material granular protector que recubre las tuberías (overliner). Además se observó que el uso de zanjas para la colocación de las tuberías disminuía la deformación de éstas, facilitando la generación de efecto arco.

El objetivo de esta investigación es darle un valor agregado al polímero reciclado obtenido de las botellas descartables PET (tereftalato de polietileno) para el uso como aditivo para el mejoramiento del valor de California Bearing Ratio (CBR) de suelos granulares usados en pavimentos. Para ello, se tomó como muestra de ensayo parte del material que se utilizó como subbase del pavimento de la vía de acceso a una nueva urbanización, Los Eucaliptos, construida por la empresa Los Portales en el distrito de Saños Grande, El Tambo, Huancayo, Junín. Las muestras se obtuvieron del material de cantera. Los ensayos se realizaron en el laboratorio de suelos y materiales de la empresa Doset Perú.
Tesis

Ingeniera Civil
En la actualidad CODELCO está desarrollando el Proyecto Mina Chuquicamata Subterránea (PMCHS) que pretende transformar la mina a tajo abierto en una operación subterránea mediante el proceso de Block Caving. Para la optimización de este proceso es trascendental conocer el comportamiento de los materiales quebrados y sus mezclas, en cuanto a sus características geotécnicas, producidos en la etapa de socavación del macizo rocoso. Se seleccionaron dos materiales procedentes del proyecto: Pórfido Este Serecítico (PES) y Pórfido Este Potásico (PEK). Se realizó una caracterización geotécnica y se definieron dos sets de ensayos en compresión triaxial drenado (CID) en probetas de 5x10 [cm] para diferentes mezclas entre ambos materiales, a presiones de 1, 3, 6 y 20 [kg/cm2]. Finalmente se realizaron granulometrías post-ensayo Se obtiene que con el aumento del confinamiento, el ángulo de fricción secante disminuye y la rotura de partículas aumenta. Se destaca la gran y drástica disminución del ángulo de fricción a altas presiones al comparar con resultados de otros autores. Esto se explica por la rotura de partículas que depende del confinamiento, la naturaleza de las partículas y, en menor medida, de la resistencia de las mismas. Por otra parte, la naturaleza no transportada hace que los materiales hereden los defectos de la roca madre, lo que implica que no haya una tendencia clara en el comportamiento al aumentar el tipo de material fuerte o débil.

Au cours des dernières années, les analyses multi-échelles en mécanique des sols granulaires deviennent de plus en plus répandues. L’avantage de ce type d’approches réside dans leur capacité à établir un lien entre les comportements au niveau du continu et leurs origines au niveau de la particule. Cette transition permet de réévaluer certaines conceptions dans le but d’améliorer la modélisation des milieux granulaires, et d’apporter une base physique pour les lois de comportements. Pour la majorité des études micromécaniques de milieux granulaires, les particules sont généralement considérées comme des corps parfaitement rigides, et leurs interactions se limitent aux roulements, glissements et frottements. En procédant ainsi, la rupture des grains, qui représente le mécanisme dissipatif d’énergie qui génère le plus de déformations plastiques dans les sols granulaires et les enrochements à hautes contraintes, est négligée. Une connaissance de la résistance et de la rigidité d’un matériau peut être suffisante pour une analyse basique en mécanique des sols, mais d’autres applications nécessitent une compréhension plus profonde du comportement du matériau granulaire, et par conséquent, d’autres paramètres entrent en jeu. Les distributions de taille des grains et leurs formes jouent un rôle important dans toute étude qui requiert une approche multiéchelle. Le but de cette étude est d’améliorer notre connaissance du processus de rupture des grains dans les sols à travers des approches énergétiques. Pour y parvenir, le problème est étudié du point de vue du continu et du grain. La première partie de ce travail de recherche est une étude théorique des mécanismes énergétiques qui régissent la rupture des grains dans un empilement granulaire. Les résultats de cette analyse nous ont permis de dériver une loi constitutive capable de prédire l’évolution de la rupture en modélisant les changements des granulométries. Ce modèle a été développé dans le cadre de la thermomécanique, où la connaissance des potentiels d’énergie libre et de dissipation suffit pour complètement caractériser le modèle. Le paramètre de rupture a été introduit comme variable interne, en incluant ses effets dans les deux potentiels. Ce modèle fournit une loi d’écrouissage alternative qui couple les effets de la rupture à l’écrouissage volumétrique. De plus, le modèle est uniquement écrit en termes de paramètres spécifiques aux grains. Afin d’étendre les capacités du modèle aux conditions non saturées, la formulation thermodynamique est modifiée afin d’inclure le couplage entre les effets hydrauliques et ceux de la rupture des grains. La seconde partie consiste en une étude expérimentale de la micromécanique de la rupture du grain pris individuellement. Cette partie est structurée en trois sections, qui représentent les trois aspects principaux de la fracturation du grain : les effets des particules environnantes, la mécanique de la fissuration et l’effet de l’eau sur le développement de la fissure. La première étude commence par examiner l’influence du nombre de coordination sur la rupture d’un grain individuel, avant d’explorer l’effet du type et de la force de contact sur la rupture du grain. La seconde section est une étude préliminaire des échanges énergétiques de la fissuration, et se concentre plus particulièrement sur la transformation de l’énergie plastique en pointe de fissure en chaleur. La troisième section décrit l’effet du fluide sur l’évolution d’une fissure au sein de la particule. Le concept de développement sous-critique des fissures tel que proposé par Alonso dans le cadre de la mécanique des sols non saturés a servi comme référence. Dans toutes ces études, de nouveaux dispositifs expérimentaux ont été conçus, et des techniques d’imagerie innovantes ont été utilisées.
In recent years, multiscale analyses in granular soil mechanics have become more prevalent. The beauty of these approaches is that they can establish a link between the behaviors from a continuum level to their origins at the particle level. In the micromechanical investigation of a granular medium, the particles are usually described as perfectly rigid bodies and their interactions as merely rolling, sliding and friction. Grain crushing however, the energy dissipating mechanism responsible for most of the plastic strains in granular soils and rockfill at higher stresses, is consequently neglected. The aim of this study is to improve our understanding of the process of grain crushing in soils through energy approaches. In order to do so, the problem was studied from both the continuum and the grain levels. The first part of this research work is a theoretical investigation into the energy dynamics of breakage in a granular packing. The results of this analysis allowed us to derive a constitutive law capable of predicting the breakage evolution. In order to extend the capabilities of the model to unsaturated conditions, the thermodynamic formulation was modified to include the coupling between the hydraulic effects and breakage. The second part consists of an experimental study of the micromechanics of single grain fracture, and is structured into three sections, that represent the three main aspects of grain fracture: the effect of the surrounding grains, the mechanics of the crack and the effect of water on the development of the crack. In all of these studies, new experimental devices were designed, and novel imaging techniques were used.
En los últimos años el estudio multi-escala de suelos granulares ha evolucionado significativamente. Una de las características más valiosas de este método es que permite establecer el vínculo entre el comportamiento del medio continuo y el de las particulas que forman parte de él. Esta transición permite mejorar la calidad de los modelos constitutivos para suelos granulares, ya que aporta una mejor comprensión de los fenómenos físicos. En el estudio micro-mecánico de un medio granular, las partículas son consideradas perfectamente rígidas. La rotura de partículas es el mecanismo de disipación de energía responsable de gran parte de la deformación plástica en suelos granulares y enrocados bajo altas presiones, sin embargo, este fenómeno no siempre es considerado en los modelos. La primera parte de este trabajo presenta una investigación teórica de la energía de rotura de partículas en un conjunto de granos. Los resultados de este análisis nos han permitido desarrollar un nuevo modelo constitutivo capaz de representar la ruptura de los granos y su evolución. Para poder extender los límites de este modelo a condiciones parcialmente saturadas, la formulación termodinámica ha sido modificada con el fin de tener en cuenta el acoplamiento entre los efectos hidráulicos y los de ruptura. La segunda parte consiste en un estudio experimental de la micro-mecánica de ruptura de un grano individual, la que está dividida en tres secciones que representan los tres aspectos principales de la ruptura de un grano: el efecto de los granos circundantes, la mecánica y el efecto del agua en el desarrollo de la fisura. Durante las diferentes etapas que forman parte de este trabajo, nuevos dispositivos experimentales han sido desarrollado, así como nuevas técnicas de estudio han sido propuestas y aplicadas.