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Comportamiento mecánico de suelos grueso granulares de origen aluvial

Nanclares Arango, Francisco Javier (2018) Comportamiento mecánico de suelos grueso granulares de origen aluvial. Doctorado thesis, Universidad Nacional de Colombia - Sede Bogotá.

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Resumen

El comportamiento mecánico de suelos grueso granulares de origen aluvial fue estudiado mediante ensayos de corte directo consolidado drenado y ensayos triaxiales a compresión a gran escala. Se propuso que la evolución granulométrica que estos depósitos exhiben durante su formación hasta la fecha de intervención, puede ser representada por los grupos de tamaño de partículas propuestos por el sistema unificado de clasificación de suelos. Para los ensayos de corte directo el área de corte fue 0.5m2, y la dimensión de las probetas de los triaxiales fue 0.3m de diámetro y 0.6m de altura. Se realizaron 39 ensayos de corte directo en laboratorio y cuatro en campo, y 21 triaxiales en laboratorio. Los ensayos de corte directo in situ se realizaron sobre probetas labradas a mano en el lugar, manteniendo la granulometría original. Para los ensayos de laboratorio las muestras fueron preparadas con diferentes granulometrías y tamaño máximo de partícula de 76mm. La densidad de las muestras fue diferente en cada tipo de ensayo, la utilizada en los de corte directo era similar a la densidad in situ y aproximadamente un 10% mayor que la densidad de las muestras utilizadas en los ensayos triaxiales. Con base en los resultados de los ensayos de corte directo se proponen ecuaciones lineales y no lineales para representar la resistencia al corte en función de la tensión normal para diferentes granulometrías. Los resultados de los ensayos triaxiales, permiten elaborar ecuaciones para reproducir el comportamiento mecánico con base en las tensiones principales. Para ambos tipos de ensayo se presentan ecuaciones empíricas para estimar el ángulo de fricción y la cohesión con base en tamaños característicos y coeficientes de la distribución granulométrica del suelo. Finalmente se proponen ecuaciones empíricas para estimar el valor de estos parámetros con base en el concepto de proporción volumétrica de bloques de roca utilizado en los estudios de Bimsoils. El resultado del trabajo es una herramienta práctica que puede utilizarse en etapas iniciales de diseños cuando no es posible realizar ensayos sobre muestras representativas., Abstract: Mechanical behavior of coarse grained alluvial soils was studied using large size consolidated drained direct shear and compression triaxial tests. It was intended that the evolution of the grain size distribution during deposit formation was represented by the several particle size groups proposed by the Unified Soil Classification System. Shearing area in the direct shear tests was 0.5 m2 whereas for the triaxial tests sample size was 0.3m diameter and 0.6m high. A total of four direct shear tests were carried out in situ and 39 direct shear tests and 21 triaxial tests were carried out in the lab. In situ direct shear tests were carried out on hand shaped samples whereas different grain size distributions with 76mm maximum size particles were used to prepared lab samples. Dry density was different for both type of lab tests, the one used in direct shear tests was similar to field density and about a 10% higher than triaxial test sample density. Using direct shear test results, lineal and no lineal equations are proposed for each grain size distribution to represent shear strength as a function of normal stress. In a similar way, in the case of triaxial tests, equations that reproduce mechanical behavior using principal stresses are proposed for each grain size distribution. For both type of tests, characteristic sizes and soil grain size distribution coefficients were used to develop empirical equations to calculate friction angle and cohesion. Finally and based on the above mentioned test results, the volumetric block proportion, concept used in the study of bimsoil materials, is used to propose equations to calculate friction angle and cohesion as well. Results of the work done are considered a practical tool to estimate soil mechanical parameters required for geotechnical design, especially during initial design stages and when it is not feasible to test representative samples or to carry out in situ tests.

Tipo de documento:Tesis/trabajos de grado - Thesis (Doctorado)
Colaborador / Asesor:Rodríguez Pineda, Carlos Eduardo
Información adicional:Doctor en Ingeniería - Geotecnia. Línea de Investigación: Comportamiento de Suelos.
Palabras clave:Resistencia al corte, Gravas, Bimsoils, Corte directo, Triaxial, Shear strength, Gravel, Bimsoil, Direct shear test, Triaxial test
Temática:6 Tecnología (ciencias aplicadas) / Technology > 62 Ingeniería y operaciones afines / Engineering
Unidad administrativa:Sede Bogotá > Facultad de Ingeniería > Departamento de Ingeniería Civil y Agrícola
Código ID:64340
Enviado por : francisco javier nanclares arango
Enviado el día :13 Junio 2018 19:50
Ultima modificación:13 Junio 2018 19:50
Ultima modificación:13 Junio 2018 19:50
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