Comportamiento de Presas

7/28/2019 Comportamiento de Presas

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T E S I S D O C T O R A L

COMPORTAMIENTO GEOTECNICO DE PRESAS DERESIDUOS BAJO ACCIONES ESTÁTICAS Y DINÁ MICAS

AUTOR: MARÍA DOLORES CANCELA REYDIRECTOR: CARLOS OTEO MAZO



UNIVERSIDAD POLITÉCNICA DE MADRID

E S C U E L A T É C N I C A S U P E R I O R DE I N G E N I E R O S

DE

C A M I N O S , C A N A L E S Y PU ER TO S

A U T OR I ZO a que la presente tesis doctoral sea

expuesta en la B ibl ioteca de esta E scuela T écnica

Superi or de I ngenieros de C aminos, Canales y Puer_t o s , donde podrá ser examinada y consultada de -

acuerdo con las normas generales de dicho Centro.

Madrid

Fi rmad

id, 4 / d e / ^& í A - de 1.98 72-

E L A U T O R ,

o: M - Po'hm) G c-d*. F-ey



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T E S I S D O C T O R A L

COMPORTAMIENTO GEOTECNICO DE PRESAS DERES IDUOS BAJ O ACCIONES ESTÁTICAS Y DINÁMICAS

AUTOR: MARÍA DOLORES CANCELA REYDIRECTOR: CARLOS OTEO MAZO



TESI S DOCTORAL

COMPORTAM ENTO GEOTECNI CO DE PRESAS DE RESI DUOS BAJ O

ACCI ONES ESTÁTI CAS Y DI NÁM CAS

por: MARÍ A DOLORES CANCELA REY

DI RECTOR DE TESI S: CARLOS OTEO MAZO

Tr i bunal Cal i f i cador

Pres

Vocal

i d e n t e : ^ x 4 ^ F ^les : \J / //¿tLY

TAo$}\,~VAC^ v/a^i- Ajuera



A mis padres, J osé y Ramona



I .

RESUMEN

El aument o de l os vol úmenes de r esi duos obt eni dos por ví a hú

meda a al macenar exi ge l a const r ucci ón de presas de r esi duos cada vez

más al t as, capaces de gar ant i zar l a di sposi c i ón f i nal de est os pr oduc

t os de f orma segur a y económ ca. Par a el di seño y const r ucci ón de es

t as obr as, es necesari o aument ar el conoci m ent o sobr e l as propi edades

de l os mat er i al es y el comport am ent o de l os di ques.

En est a Tes i s Doctoral se ha real i zado un anál i s i s i ni c i al del

cual se despr ende que el comport am ent o de l os l odos no es bi en conoci do. Por l o t ant o, se ha pl ant eado una met odol ogí a de est udi o de dos

r esi duos de l avadero, r epr esent at i vos de l a ampl i a gama de l os est éri

l es español es. Se pr et ende así hacer una apor t aci ón or i gi nal sobr e l as

var i aci ones de l os parámet r os geot écni cos que gobi er nan el compor t a

m ent o de l os di ques aut or r ecr eci bl es.



I I .

corte con el . gr ado de consol i daci ón, most r ando por pr i mera vez el au

ment o de l a resi st enci a al cor t e que el dr enaj e par ci al i nt r oduce en

est os mat eri al es y l a f orma de eval uar di cha evol uci ón.

Fi nal ment e, se han apl i cado l os r esul t ados obt eni dos en un ca

so r eal . En él se ha est udi ado el ef ect o est abi l i zador del aument o del a r es i s t enc i a al cor t e con el gr ado de consol i dac i ón de l os l odos,

most r ando l as vent aj as i ndudabl es de l a apl i caci ón de l a metodol ogí a

aquí desar r ol l ada. Se concl uye que el consi der ar est e ef ect o l l eva a

un di seño más económ co de l as presas de r esi duos, si empre y cuando

se cont r ol e de f or ma adecuada l a vel oci dad de recr eci m ent o.



I I I .

AGRADECI M ENTOS

En est as l í neas qui er o agr adecer su col aboraci ón a t odos l os

que han hecho posi bl e l a r eal i zaci ón de esta Tesi s.

Qui er o dar l as gr aci as, en pr i mer l ugar , a l a Cát edr a de Geo-

t ecni a y Ci m ent os de est a Escuel a, y de manera especi al a l os Cat e

dr át i cos D. J osé Ant oni o J i ménez Sal as y D. Sant i ago Ur i el Romero,

qui enes generosament e me acept ar on par a real i zar est a i nvest i gaci ón

en l as i nst al aci ones del Labor at or i o y pusi er on a m al cance l os me

di os necesar i os para l ogr ar l a.

Tambi én qui ero agr adecer al Labor at or i o de Geot ecni a del CEDEX,

en l a pers ona de D. Al ci bi ades Ser r ano, el haberme cedi do t odo aque

l l o que me f ue pr eci so dur ant e m est anci a en el úl t i mo año.



I V.

Es f ra m mot i vo de gr an sat i sf acci ón y or gul l o el haber t e

ni do l a opor t uni dad de ser di r i gi da por D. Carl os Ot eo Mazo, a qui en

qui er o agr adecer de manera especi al por su dedi caci ón a est a i nvest i

gaci ón, por el apoyo que si empr e me ha dado, por s us or i ent aci ones

y consej os, por l a i l usi ón y el empeño que ha puest o en est a Tesi s.

Pero, sobr e t odo, qui er o expr esarl e m más pr of undo agr adeci m ent opor ser m maest r o, de qui en he apr endi do l o poco que puedo saber .

[ Muchas gr aci as, Car l os!



V.

Í N D I C E

Págs.

MEMORI A

CAPI TULO 1 - I NTRODUCCI ÓN Y J USTI FI CACI ÓN

1. PLANTEAM ENTO DEL PROBLEMA 2

2. ESTADO ACTUAL DEL PROBLEMA 4

3. OBJ ETI VOS DE LA I NVESTI GACI ÓN 6

4. ALCANCE DE LA I NVESTI GACI ÓN 8

5. METODOLOGÍ A EMPLEADA 9

CAPI TULO 2 - ESTADO ACTUAL DEL CONOCI M ENTO

1. I NTRODUCCI ÓN 11

2. GENERALI DADES SOBRE PRESAS DE RESI DUOS 13



VI .

Págs.

CAPI TULO 3 - CARACTERÍ STI CAS GEOTECNI CAS DE LOS RESI DUOSESTUDI ADOS

1. MATERI ALES ESTUDI ADOS 82

2. RESI DUOS PROCEDENTES DEL SI TI O 1 832. 1. Or i gen de l a muest r a 83

2. 2. Pr epar aci ón de muest r as 83

2. 3. Gr anul omet r í a y pl ast i c i dad 84

2. 4. Peso espec í f i co de l as par t í cul as 84

2. 5. I nf l uenci a de l a concent r aci ón de l a suspensi ón de

l odos 862. 6. Densi dad m ni ma y máxi ma como mat er i al gr anul ar . . . 86

2. 7. Ensayos de compact aci ón 88

3. RESI DUOS PROCEDENTES DEL SI TI O 2 92

3. 1. Or i gen de l a muest r a 92



V I I .

Págs.

4. 4. Módul o edomét r i co 121

4. 5. Coef i c i ent e de consol i daci ón 125

4. 6. Per meabi l i dad 131

5. RECAPI TULACI ÓN 140

CAPI TULO 5 - RESI STENCI A AL CORTE DE RESI DUOS BAJ O PROCESOSDE CARGA ESTÁTI CA

1. EQUI POS EMPLEADOS 143

1. 1. Ti pos de ensayos r eal i zados 1431. 2. Equi po de cor t e si mpl e 143

1. 2. 1. Ant ecedent es 143

1. 2. 2. Descr i pci ón 144

1. 2. 3. Anál i s i s del est ado tens i onal e i nt er pr et aci ón del ensayo 154



VI I I .

Págs.

CAPI TULO 6 - RESI STENCI A AL CORTE BAJ O ACCI ONES DE CARGA CICLI CA


2. EQUI POS EMPL EADOS 206

3. METODOLOGÍ A DE ENSAYO 208

4. ENSAYOS REALI ZADOS ; 209

5. DI SCUSI ÓN DE RESULTADOS 211

CAPI TULO 7 - APL I CACI ÓN DE LOS PARÁMETROS OBTENI DOS AL CALCULO DE LA ESTABI LI DAD EN PRESAS DE RESI DUOS


2. PARÁMETROS DE RESI STENCI A AL CORTE DE LOS MATERI ALES . . . 224

3. EVOLUCI ÓN DE LAS PRESI ONES I NTERSTI CI ALES 226



I X.

Págs.

A. 5 . EVALUACI ÓN DE ALTERNATI VAS DE DI SPOSI CI ÓN DE RESI DUOS A. 21

A. 6. PROCEDI MI ENTO GENERAL PARA LA EVALUACI ÓN MATRI CI AL.CONSTRUCCI ÓN DE L A MATRI Z A. 23

A. 7 . MÉTODO DE KLOHN PARA EL ANÁLI SI S DE ESTABI L I DAD DE TALUDES SOMETI DOS A ACCI ONES DI NÁMI CAS A. 25

APÉNDI CE B - EQUI POS DE L ABORATORI O

B . 1. EDOMETRO CONVENCI ONAL B . 1

B. 2 . CÉLULA EDOMETRI CA HI DRÁULI CA B . 5

B. 3. PERMEAMETRO DE CARGA CONSTANTE B . 9

B . 4. EQUI PO DE CORTE DI RECTO B . 9

APÉNDI CE C - RESULTADOS DE LOS ENSAYOS DI NÁMI COS



C A P I T U L O 1

I N T R OD U C C I ÓN Y' J U S T I F I C A C I ÓN



2.

1. PLANTEAM ENTO DEL PROBLEMA

La r ot ur a de l as pr esas de El Cobr e ( Chi l e, 1965) , Buf f al o

Cr eek ( Est ados Uni dos, 1972) , Mochi l cochi ( J apón, 1978) y St ava ( I t a

l i a, 1985) , es sól o una muest r a de l a t r agedi a que puede gener ar se

al f al l ar una bal sa m ner a.

A l a l uz de est as desgr aci as en di f er ent es par t es del mundo,

l os i nvest i gador es se han i nt er esado en est udi ar el compor t am ent o

de l as presas de r esi duos m ner os.

El desar r ol l o de nuevas t écni cas de ext r acci ón m ner a y l a

r educci ón de l os r ecur sos di sponi bl es, han hecho posi bl e l a expl ota

ci ón de menas de muy baj a gr adaci ón y l a re- expl ot aci ón de ant i guos

r esi duos m ner os. Todo el l o ha gener ado un aument o del vol umen de r esi

dúos m neros cuya di sposi ci ón f i nal debe hacer se empl eando mét odos



3.

2. Const r ucci ón de escombrer as compact adas o si mpl ement e ver t i das.

La vi abi l i dad de est a operaci ón est á condi ci onada por l a gr anul ome-

t r í a y cont eni do de agua de l os resi duos.

3. Const r ucci ón de pr esas m neras aut orr ecr eci bl es con sus cor r espon

di ent es bal sas de decant aci ón para el ver t i do de l odos.

4. Vert i do de l odos espesados.

Las pr esas m ner as present an di ver sas t i pol ogí as en f unci ón

del mét odo de r ecr eci m ent o empl eado:

1. Haci a at r ás o haci a "aguas arr i ba": Los di ques sucesi vos se van

l evant ando haci a el i nt er i or de l a bal sa de decant aci ón con un l i ge_

r o ret r anqueo r espect o del ant er i or .



4.

2. ESTADO ACTUAL DEL PROBLEMA

Las bal sas de decant aci ón deben garant i zar unas condi ci ones

de est abi l i dad e i mpermeabi l i dad, t al es que no se pr oduzca l a rot ur a

del cuerpo de l a pr esa, ni se cont am ne el medi o ambi ent e próxi mo a

l a obr a.

Las causas por l as cual es han f al l ado l a gr an mayor í a de l as

pr esas m neras son:

l

9

) Def i c i enci as en el s i st ema de dr enaj e de l a pr esa.

25) Fal t a de cont r ol , auscul t ac i ón y vi gi l anc i a de l a obr a dur ant e

l a const r ucci ón.

35) Ter r emot os en l a zona de l a pr esa.



5.

cesos i ndust r i al es, no es posi bl e est abl ecer unas pr opi edades genér i

cas par a l os r es i duos, por l o cual se pr ec i sa r eal i zar est udi os espe

ci al es en cada caso. I nt eresa pues pl ant ear una met odol ogí a de est udi o

que perm t a at acar el pr obl ema.



6.

3. OBJ ETI VOS DE LA I NVESTI GACI ÓN

Los obj et i vos f undament al es de esta i nvest i gaci ón son l os s i

gui ent es :

1. Di seño de un pl an de ensayos genéri co para l a det erm naci ón de l as

pr opi edades geot écni cas de r esi duos m ner os, medi ant e el empl eo

de l os equi pos de l aborat ori o, convenci onal es o no.

2. Est udi o de di f erent es t écni cas de pr eparaci ón de pr obet as de l odos

y su i nf l uenci a sobr e l os r esul t ados experi ment al es.

3. I nt er pr et aci ón de l os r esi duos obt eni dos a par t i r de l os ensayos,

con el obj et o de car act er i zar el compor t am ent o t ensi ón- def or maci ón

de l os r esi duos.



7.

5. Puest a a punt o de equi pos convenci onal es par a ser empl eados en el

ensayo de l odos.

6. Desar r ol l o y puest a a punt o de equi pos de ensayo más moder nos.



8.

4. ALCANCE DE LA I NVESTI GACI ÓN

Est a i nvest i gaci ón pr et ende cubr i r el est udi o de di ques au-

t or r ecreci bl es hast a l a puest a en f unci onam ent o de l a obr a. Par a

el l o, se est udi an l os est éri l es a al macenar y se deter m nan sus pr opi e

dades geot écni cas; post eri orment e, se est abl ece un si st ema const r uct i

vo, el cual se est udi ará a f ondo, i ncl uyendo l as var i aci ones de compor

t am ent o de l os est ér i l es al consol i dar .

De t al f orma, que se pr et ende obt ener una i nf ormaci ón f i abl e

de l a evol uci ón del f act or de segur i dad en l os di ques a medi da que

pr ogr ese l a const r ucci ón, a f i n de poder em t i r r ecomendaci ones sobr e

l os s i gui ent es punt os:

- Vel oci dades de r ecr eci m ent o.



9.

5. METODOLOGÍ A EMPLEADA

Par a l a real i zac i ón de est a i nvest i gac i ón, se han l l evado a

cabo l as s i gui ent es f ases:

- Recopi l ac i ón bi bl i ogr áf i ca sobr e el t ema, con el obj et o de est abl ecer c l ar ament e l as l í neas de i nvest i gaci ón.

- Real i zaci ón de ensayos de l abor at or i o.

- Anál i s i s de l os r esul t ados de l os ensayos de l abor at or i o.

- Apl i caci ón de l os r esul t ados obt eni dos a un caso r e al , medi ant e el

empl eo de un pr ogr ama de or denador .

Par a l a real i zaci ón de l os ensayos de l abor at or i o, se ha con

t ado con l os si gui ent es equi pos:



C A P I T U L O 2

E S T A D O A C T U A L DE L C O N OC I MI E N T O



11.

1. I NTRODUCCI ÓN

La pr oducci ón de r esi duos est á en const ant e aument o debi do

al desar r ol l o cr eci ent e de l as act i vi dades humanas, gener ándose muchos

t i pos de r esi duos, según l os pr ocesos de or i gen. En l í neas general es,l os r esi duos pueden cl asi f i car se según su nat ur al eza en:

- Resi duos orgáni cos

- Resi duos i nor gáni cos

Los múde os de pobl aci ón gener an consi der abl es vol úmenes de

r es i duos domést i cos de car acter í s t i cas muy var i adas: pl ást i cos , v i

dr i os , met al es, desechos orgáni cos, et c. El est udi o de est os mat er i a

l es cae dent r o de un ár ea de i nt erés, con var i adas apl i caci ones, or i en

t adas - a veces- haci a l a reut i l i zaci ón de una f r acci ón que puede ser



12.

La i ndust r i a m nera genera dos t i pos de r esi duos: escombr osr ocosos y t ér r eos y pr oduct os de l avader o, const i t ui dos por mat er i al es

sól i dos : secos o mezcl ados con agua, con propi edades que var í an según

el t i po de expl ot aci ón y el mat er i al de or i gen. Las pági nas s i gui ent es

se cent r an en el est udi o de est os úl t i mos mat er i al es.



13.

2. GENERALI DADES SOBRE PRESAS DE RESI DUOS

En pr i mer l ugar, es necesari o def i ni r qué es una bal sa de de

cant aci ón, par a l o cual puede comenzar se di ci endo que es un r eci nt o

capaz de cont ener y al macenar l odos de desecho, ya sean est os pr oce

dent es de una operaci ón m ner a o de una i ndust r i a.

De est o se despr ende que l as par t es de una bal sa de decant a

ci ón han de ser :

- Una est r uctura de ci er r e per i met r al , que puede ser nat ur al o ar t i f i

ci al .

- Un espaci o di sponi bl e para el ver t i do de l a suspensi ón de l odos.

Est e espaci o, al expl ot ar l a bal sa, se di vi de en dos par t e: una que

cont i ene l os l odos sedi ment ados y ot r a que cont i ene l as aguas cl aras



14 .

AGUA DECANTADA

DESCARGADE LODOS

MURO EXTERIOR

DIQUE

LODOS SEDIMENTADOS

RECRECIMIENTOS SUCESIVOS

DIQUE INICIAL

L A G U A DE RECIRCULACION

a. - Punt o de ver t i do en l a cor onaci ón del di que



15.

ga, l as propi edades de l os l odos , el vol umen a al macenar y l a vel oc i

dad de recreci m ent o que vi ene condi ci onada por el si st ema de expl ot a

ci ón.

En el caso de presas de r es i duos, el mét odo const r uct i vo est á

muy r el aci onado con el di seño, de tal f or ma que, en muchos cas os , l asel ecci ón de un di seño par t i cul ar condi ci ona el mét odo de const r ucci ón

y vi cever sa. Lo que sí es tá c l aro es que l os mét odos t i enden a l a

ut i l i zac i ón ópt i ma de l os r esi duos en l a const r ucci ón del depósi t o

de al macenam ent o.

Las bal sas de decant aci ón son obras muy var i adas , cuya c l as i f i caci ón puede hacer se como si gue:

1. Según l os mat er i al es empl eados en l a const r ucci ón del di que ext e

r i o r y l os r ecreci m ent os suces i vos:



16.

Balsa i— Playa

Dique inicial -

a ) CONSTRUCCI ÓN HACI A ATRÁS

— Balsa Diques pos tenores -

Dique inicial

b ) C O N S T R U C C I Ó N H A C I A A D E L A N T E

Drer



17.

3. Por l a i mpl ant ac i ón en el t er r eno (F i g. 2 . 3) :

- Exent as, con un mur o per i met r al l evant ado sobr e el t er r eno o r e

l l enando una excavaci ón.

- De val l e, anál ogas a l as presas convenci onal es.

- De l ader a, con ci er r e par c i al en l ader a.

Cuando exi st e una l i m t aci ón en l a di sponi bi l i dad de l as are

nas, ya sea per manent e o por el r i t mo de const r ucci ón, se empl ean geo

metr í as muy var i adas mezcl ando suel os nat ur al es y r esi duos. Est o suel e

ser f r ecuent e dur ant e l as pr i mer as et apas de expl ot aci ón. La Fi g. 2. 4

pr esent a al gunas de est as sol uci ones.

En al gunos casos , l as bal sas se const r uyen empl eando l os mét o



19.

a ) AGUAS ABAJ O CON INCORPORACIÓN DE MATERIALES DE PRÉSTAMO COMOCONSECUENCIA DE LA LIMITACIÓN EN LA DISPONIBILIDAD DE ARENAS

SI STEMA VENTAJ AS



Ba j o cos t o

AGUAS ARRI BA

Ri t mo e l evado de const r ucci ón ygr a n f l ex i b i l i da d f r e nt e a l a svar i ac i ones de exp l otac i ón

AGUAS ABAJ O

Fac i l i dad de cont r o l en compact ac i ó n

Pos i b i l i dad de d i seño y cons t rucci ón para gr ado de compactaci óndeseado

Fac i l i dad en l a i mpl ant ac i ón dels i s t ema de drenaj e

LI NEA CENTRAL( V ar i a nt e del a nt e r i o r )

Menos v ol umen de ar enas

Menos pr obl emas en el t al ud aguasabaj o en l os pr i meros est ados

MÉTODO CONVENCI ONAL DE

PRESAS DE TI ERRA

Mayor exper i enci a en di seño yc o ns t r ucc i ón

Di seño y const r ucci ón con parámet r o s p r e vi o s

Escaso r i e sgo de l i cuef acci ón

Ve r t i do l i br e



21.

3. PROBLEMAS DE ESTABI LI DAD EN LAS PRESAS DE RESI DUOS

3. 1. Ti pos de probl emas

Los probl emas de est abi l i dad en pr esas de resi duos pueden cl a

s i f i car se en tr es gr upos general es:

- Pr obl emas de est abi l i dad est át i ca: Es necesar i o el est abl ecer un

f act or de segur i dad adecuado f r ent e a un desl i zam ent o t ot al o par

ci al que af ect e l a pr esa o su ci ment aci ón, cuando act úan l as car gas

máxi mas per manent es .

- Pr obl emas de est abi l i dad i nt er na: Se ref i er en a l os ef ect os de l as

acci ones i nt er i or es que act úan sobr e l a pr esa, r esponsabl es de f enó

menos t al es como f i sur aci ón, erosi ón ext erna y er osi ón i nt erna o

s i f onam ent o.

SUBSUELO



DE ESTABI LI DAD BASAL ASENTAM ENTOCI MENTACI ÓN

SUELOSORGÁNI COS

Crí t i ca para constr ucci ón rápi da.

Posi bl e necesi dad de r emoci ón

Cr í t i cos

SUELOSGRANULARES

Bl andos: Posi bl e l i cuef acci ón.

Compact os a densos: No haypr obl ema.

Los asent am ent os dur anconst r ucci ón son al t osr r en r ápi dament e. No habl emas de asent. di f er e

SUELOSCOHESI VOS

Depende de l a r esi st enci a al -cor t e y de l a vel oci dad de -const r ucci ón. Ri esgos de l i cuéf acci ón de l os l i mos en el est anque .

Los asent am ent os dur anconstr ucci ón son pequeñr o pueden present ar se am entos a l argo pl azo.

ROCANo hay pr obl emas No hay pr obl emas

TABLA 2. 2. - Probl emas de est abi l i dad en bal sas m ner as, l i gados al subs



23.

El anál i s i s de est abi l i dad de t al udes en pr esas suel e hacer seapl i cando di f erent es mét odos:

* Métodos cl ási cos

a) Rot ur as pl anas en t al udes i ndef i ni dos

b) Anál i s i s de equi l i br i o t ot al en una masa des l i zant e, de desar r o

l l o ci r c ul ar o l ogar í t m co

c) Mét odos de bl oques, con super f i ci e de r ot ur a pol i gonal

* Mét odos de r ebanadas

a) Mét odo de Bi shop

b) Mét odo de J anbu

c) Ot r os mét odos, como el de Mor genst er n- Pr i ce, Spencer, et c.

* Mét odos de anál i si s numér i cos detal l ados

24.



Si F >1, 0 el t al ud es est abl e, s i endo deseabl es val or es de F

super i ores a 1, 3, al menos.

Se anal i zan var i as posi bl es super f i c i es de r ot ur a y l a máscr í t i ca de t odas el l as , es dec i r , l a que pr esent a el menor f actor de

segur i dad, es l a que det er m na el f act or de segur i dad del t al ud. En

est e t i po de mét odos s i al hal l ar Fm ¡ _n, no se est abl ece ni nguna hi pó

t esi s i ncor r ect a, es r azonabl e suponer que el f act or de segur i dad r e al ,

F r , no ser á nunca i nf er i or a Fmj _ n, l o cual es equi val ent e a deci r que

se habr á encont r ado una cota l í m t e super i or y por t ant o, est á pl ena

ment e j ust i f i cado el hecho de hacer l a búsqueda del m ni mo de F.

Los mét odos de cál cul o habi t ual es son sensi bl es a l os val ores

de cohesi ón ( C) y ángul o de f r i cci ón i nt er na ( 0) del suel o a est udi ar .

Por t ant o, l a sel ecci ón de l os ensayos a real i zar debe hacer se en base

a l as t r ayect or i as de t ensi ones que se esperan en el campo. En el caso

de pr esas de r esi duos, nos encont r amos f r ent e a unas condi ci ones de

car ga como l as que se i ndi can en l a Fi g. 2. 5.

Adi ci onal ment e, el consi der ar l as var i aci ones de C y 0 a l o



2 5 .

ESTADO INICIAL



26.

El mét odo de Fal l eni us- May, el más pr i m t i vo, est abl ece elequi l i br i o de moment os y consi der a que l as f uerz as ent r e r ebanadas

son par al el as a l a l í nea de des l i zam ent o, l o cual l l eva a una sol u

ci ón muy senci l l a del pr obl ema. La val i dez de est a hi pótesi s es muy

dudosa en el caso de pr esi ones i nt er st i c i al es al t as.

El mét odo de Bi shop, muy di f undi do, est abl ece un equi l i br i ode moment os y pr esent a dos var i ant es: La pr i mer a es un anál i si s si mpl i _

f i cado del pr obl ema, en el cual se consi der an nul as l as f uer zas ver t i

cal es T ent r e r ebanadas y l a segunda es un anál i si s compl et o que car e

ce de sol uci ón mat emát i ca y que se r esuel ve medi ant e t ant eos sucesi vos

aj ust ando l as f uer zas T y el f act or de segur i dad F.

El mét odo de J anbu se basa en un anál i si s del equi l i br i o de

f uer zas ver t i cal es y hor i zont al es . En el est udi o de rept ac i ones y des

l i zam ent os bast ant e pl anos, par ece más i mpor t ant e el equi l i br i o de

f uer zas hor i zont al es que el equi l i br i o de moment os. Las ecuaci ones



27.

Est os mét odos de r ebanadas suel en r esol ver se con el empl eo

de un pr ogr ama de or denador que si mpl i f i ca not abl ement e el proceso

de i t er ac i ón.

Los mét odos numéri cos pl ant ean sol uci ones compl et as al est udi o

de l a est abi l i dad de l os t al udes, aunque su gener al i zaci ón no es t ant acomo l a de l os mét odos cl ási cos, por r equeri r un conoci m ent o mayor

del suel o y sus pr opi edades par a l a apl i caci ón de l os model os mat emá

t i cos cor r espondi ent es.

Las nor mas s ovi ét i cas sobr e presas de r esi duos no apl i can l os

métodos t r adi ci onal es de est abi l i dad de t al udes, si no que est i man el

di que, j unt o con una zona de l odos gr uesos consol i dados ( del orden

del 30% de l os l odos ver t i dos ) , como conj unt o r esi st ent e y el r est o

de l os l odos se consi dera como un f l ui do denso que act úa cont r a el

di que.



28.

Est a hi pót esi s de car as par al el as r esul t a muy pesi m st a, porl o que ot r os aut or es dan una i nc l i nac i ón var i abl e a l a car a i nt er i or

del di que. En est e caso, el ancho del di que en l a cresta se cal cul a

ent r e el 20%y el 40% de l a al t ur a de l os l odos.

El f act or de segur i dad en pr esas de r esi duos no est á normal i

zado: Las Tabl as 2. 3, 2. 4 y 2. 5 pr esent an l as t endenci as act ual es en

Canadá, Est ados Uni dos y España. La Tabl a 2. 6 r eúne l os l í m t es dent r o

de l os cual es var í a habi t ual ment e el coef i c i ent e de segur i dad.

La causa f undament al de l os acci dent es en bal sas de decant a

ci ón ha s i do, en muchos casos, l a f al t a de un di seño raci onal y l a

exi st enci a de una const r ucci ón i ncont r ol ada. En var i as ocasi ones, el

f al l o se ha pr oduci do al r ecr ecer excesi vament e bal sas ant i guas, s i n

un est udi o adecuado de l o que ya exi st í a.

McI VER ( 1961) est abl ece que, al ef ect uar l os anál i s i s de est a



29.

COEFI CI ENTES DE SEGURI DAD MÍ NI MOS PARA EL PROYECTO DE BALSAS

TDG( l ) Ash( 1976)

Mét odo Caso 1* Caso 2* * Caso 3** *

Cál cul o basado en l a resi s_

t enci a de pi co. 1, 5 1, 3 1, 6

Cál cul o basado en l a resi s,

t enc i a r es i dual . 1, 3 1, 2 -

30.



CONDI CI ONES DE CALCULO

1. - Par ámet r os pi co en desl i zam en

t os ci r cul ar es .

2. - Par ámetr os r esi dual es en desl i

zam ent os que pasan por el ci

m ent o.

3. - Par a c í r cul os que pasan por l a

Fact or de Segur i dad

Condi ci ón I *

1. 5

1. 35

Condi c i ón I I *

1. 25

1. 15



31.

COEFI CI ENTES DE SEGURI DAD EXI GI DOS POR LA

I NSTRUCCI ÓN ESPAÑOLA DE GRANDES PRESAS

A) Presas de escol l er a con di af r agma de hor m gón o asf al t o

Di st i nt as f ases de const r ucci ón.

Embal se l l eno

Desembal se r ápi do

Si n ef ectos í s m c o

1,

1,

1,

, 3

, 4

, 3

Con ef ect os í s m c o

1, 2

1, 4

1, 3

B) Pr esas de escol l er a con núcl eo de t i er r a, pr esas het er ogéneas de t i er r a

y pr esas de rel l eno hi dr ául i co.

Si n ef ecto Con ef ect o

32.



COEFI CI ENTE DE

SEGURI DAD

ESTÁTI CO

RI ESGO M NI MO

No hay daños zonas pr óxi mas

1, 2 - 1, 3

RI ESGO PRÓXI MO

Daños en zonas pr óxi mas

1, 3 - 1, 5



33.

de l a bal sa se encuent r a somet i do a pr esi ones i nt er st i c i al es consi de

r abl es . Como ya se ha señal ado ant es, l a col ocaci ón l ent a de l os l odos

per m t e l a f or maci ón de un depósi t o dr enado cuya r esi st enci a al cor t e

osci l a ent r e medi a y al t a ( TRONCOSO, 1983) .

3. 3. Es tabi l i dad i nt erna

El ar r ast r e de - f i nos debe evi t ar se con el obj et o de pr eveni r

l a t ubi f i cac i ón. Para el l o, se di señan f i l t ros y dr enes , cuya di spos i

ci ón en el cuerpo de l a pr esa depende en cada caso de l os mat er i al es

di sponi bl es par a l a const r ucci ón.

En el di seño de f i l t r os , se empl ean l os s i gui ent es c r i t er i os :

a) Cr i t er i o de Ter zaghi

34.



c) La Di r ecci ón General de Carr et eras Español a PG 3 r ecom enda que

se apl i quen l as s i gui ent es l i m t ac i ones par a det er m nar l a gr anul o-

met r í a de l os f i l t r os s i gui endo el or den de pr i or i dades i ndi cado:

1. 5 Dgg (suel o a pr ot eger) S D ( mat er i al de f i l t r o)

( Gar ant i za que no ocur r e t ubi f i caci ón)

2. 25 D .^ (suel o a pr ot eger ) \ D . . ( mat er i al de f i l t r o)bu s bu

( Garant i za l a es tabi l i dad hi dr ául i ca)

3. D1 C ( mat er i al de f i l t r o) \ 5 D. _ ( suel o a pr ot eger )I b f i b

( Gar ant i za l a per meabi l i dad ent r e l os mat er i al es)

La Fi g. 2. 6 present a var i as di spos i c i ones de dr enes y f i l t r os

en pr esas de r esi duos. En l a mayor í a de l as pr esas m neras, l a f r ac

35.



RESI DUOS CON AGUA FI LTROSESTÉRI LES

RESI DUOS

I MPERMEABLE

DI QUE I NI CI AL

RESI DUOS

CON AGUA

NI VEL FREÁTI CO

36.



SEED et al . , ( 1983) han present ado un mét odo de eval uaci óndel pot enci al de l i cuef acci ón basado en el ensayo est ándar de penet r a

ci ón (SPT), si n necesi dad de hacer cál cul os apr eci at i vos de densi dad

r el ati va. El mét odo consi st e en unos gr áf i cos que rel aci onan l a t en

s i ón t angenci al c í c l i ca r e l at i va (C/(T') con el númer o de gol pes del

ensayo de penet r aci ón est ándar , corr egi do para una pr esi ón de conf i na

m ent o de 96 kPa (N¡_) , f unci ón de l a magni t ud del t er r emot o.

El val or de N cor r egi do, se cal cul a apl i cando l a s i gui ent e

expr esi ón:

N = Númer o de gol pes del ensayo SPT

C„ = Fact or de cor r ecci ón ( se obt i ene de t abl as f unci ón de l a magni t ud

pr obabl e del si smo a cons i der ar ) .



37.

t i cal sobre l a capa en es t udi o; u ' t ens i ón ef ec t i va i ni ci al sobre l a

capa en est udi o; r-, f actor de r educci ón de esf uerzos, que var í a ent r e

1, 0 y 0, 9 s egún l a pr of undi dad.

Con l as ecuaci ones A y B, y l os r esul t ados del ensayo de pe

net r aci ón (SPT), se obt i enen par es de punt os que se r epr esent an enun gr áf i co como el de l a F i g. 2. 7, det er m nándose as í l a pos i bi l i dad

de l i cuef acci ón. MATYAS et al . , ( 1984) han r eal i zado un est udi o de

est e t i po sobr e r esi duos de urani o, obt eni endo l os r esul t ados que se

muest r an en est a m sma Fi g. 2. 7.

FLORÍ N e I VANOV ( 1961) han propuest o un mét odo empí r i co par aeval uar el pot enci al de l i cuef acci ón a par t i r del ensayo de expl osi ón

("bl ast i ng t est ") , según el cual exi s t e r i esgo de l i cuef acci ón s i e l

asent am ent o pr omedi o pr oduci do por una carga expl osi va en un r adi o

de 5 m es s uperi or a 0, 1 m Est e mét odo no t i ene ni ngún f undament o

3 8 .



39.

Est os l odos se deposi t an con densi dades r el ati vas del or den del 20-

- 40% y por t ant o con un el evado pot enci al de l i cuef acci ón; de manera

t al que, en el di seño de l a obr a, debe pr ever se l a posi bi l i dad de que

l a masa de l odos l i cúe y ej erz a una f uerz a de magni t ud consi derabl e

cont r a l a pr esa de ci err e.

La pr esi ón ef ect i va es una f unci ón del gr ado de di s i paci ón

de l as pr esi ones de poros. En el caso de l os l odos, por t r at ar se de

mat er i al es de baj a per meabi l i dad, y al t o gr ado de sat ur aci ón, l os depó

si t os mant i enen el evadas pr esi ones i nt er st i c i al es dur ant e l ar gos per i o

dos de t i empo y, por t ant o, l os esf uer zos ef ect i vos en l a masa de suel o

son muy baj os .

La magni t ud de l a t ensi ón cí cl i ca puede eval uar se a t r avés

de un est udi o de r i esgo s í sm co y depende de l a zona donde se const r u

ya l a obr a. Lo m smo puede deci r se par a l a dur aci ón del si smo.

40.



di ant e un model o de f l ui do pl ást i co de Bi ngham es un campo sobr e elque se ha i nvest i gado muy poco y, por l o t ant o, se pr eci san est udi os

post er i or es para poder apl i car el model o a un númer o mayor de casos.

HUTCHI NSON y BHANDARI ( 1971) est udi ar on el movi m ent o de l odos

l i cuados, concl uyendo que l a causa f undament al del m smo es l a el evada

pr es i ón i nt ers t i c i al que se desar r ol l a.

Los anál i s i s de estabi l i dad se hacen consi der ando di f er ent es

al t ur as de l a bal sa, var i ando l a pos i c i ón de l a l í nea de sat ur ac i ón

y l as acel er aci ones que puedan t ener l ugar . Est e anál i s i s es compl i ca

do y además, hay que conocer l os par ámet r os de r espuest a di nám ca del

ter reno, que pueden eval uars e medi ant e ensayos de car ga cí cl i ca. Est os

ensayos pr esent an sever as l i m t aci ones en su apl i caci ón a l odos. En

est a Tesi s se empl ea el ensayo de cor t e s i mpl e c í c l i co a est os f i nes,

como se ver á más adel ant e.

41.



4. PROPI EDADES GEOTECNI CAS DE LOS LODOS

4. 1. I nt r oducci ón

Los l odos , l amas o r es i duos , son mat er i al es ar t i f i c i al es ,

ori gi nados medi ant e procesos muy di f erent es i ncl uso dent r o de un m smot i po de expl ot aci ón. Es más, dado que l a vi da út i l de una expl ot aci ón

suel e est ar compr endi da ent r e 20 y 50 años, l os l odos de l a m sma pl an

t a var í an sus pr opi edades con el t i empo debi do a que el pr oceso de

extr acci ón suel e var i ar, puest o que se van haci endo aj ust es en l a pro

ducci ón a l a vez que se van opt i m zando l as t écni cas con el obj et i vo

de l ogr ar l os* mayor es r endi m ent os, se pr oducen var i aci ones en l ascant er as de or i gen, et c. De el l o se despr ende l a necesi dad de r eal i

zar en cada caso l os ensayos y est udi os opor t unos, a f i n de poder l l e

var a cabo un di seño r aci onal , segur o y económ co.

42.



CLASE

I Resi duos de r oca bl anda

Car bón

Potasa

I I Resi duos de r oca dur a

Pl omo- Zi nc

Cobr e

Or o- Pl at a

Mol i bdeno

Ní quel

I I I Resi duos f i nos

Ar c i l l as f os f át i cas

CARACTERÍ STI CAS GENERALES

Cont i ene f r acci ones l i mosas y areno

sas, pr edom ni o de l as pr opi edades de

l a f r acci ón f i na, debi do a l a pr esen

ci a de ar c i l l as

Cont i ene f r acci ones ar enosas y l i mo_

sas. Los l i mos son de pl ast i ci dad „ba

j a o nul a. Las arenas cont r ol an l as

pr opi edades geot écni cas.

43.



4. 2. Toma de muest r as

La obt enci ón de muest r as r epr esent at i vas de l odos par a el est u

di o de sus pr opi edades geot écni cas es bast ant e di f í c i l , por l a natur a

l eza del mater i al y su f or ma de decant arse. Al i gual que en l os suel os

nat ur al es, pueden t omar se dos t i pos de muest r as: a) I nal t eradas, medi ant e el empl eo de t ubo de par ed del gada t i po Shel by, t omamuest r as

de pi s t ón, et c . ; b) Al t er adas, medi ant e excavac i ones super f i c i al es

o procedent es del t ubo t est i go de sondeos.

Si n embar go, nos quedan por consi der ar l as muest r as de l odos

pr ocedent es de l a pl ant a de expl ot aci ón, l as cual es se t oman en bi dones de capaci dad vari abl e y se dej an decant ar, para ext r aer l uego l os

r esi duos.

La campaña par a l a t oma de muest r as se pl anea según cada caso

44.



de r esul t ados con l os de l a obr a r e al , l os val or es obt eni dos de est apr i mer a campaña r esul t arán vál i dos.

Es muy i mpor t ant e, conocer l a concent r aci ón de l a suspensi ón

de l odos en el punt o de ver t i do y l as event ual es var i aci ones de l a

m sma dur ant e l a expl ot aci ón de l a bal sa, pues, como se ver á más ade_

l ant e, est e f act or af ect a de maner a not abl e el comport am ent o sedi men

t ac i ón- consol i dac i ón de l os l odos.

4. 3. Ensayos i n s i t u

En el caso de r ecreci m ent o de ant i guas bal sas o cuando una

bal sa en expl ot aci ón genera pr obl emas, es necesari o eval uar el gr ado

de consol i daci ón al canzado por l os r esi duos y deter m nar de una f orma

bast ant e preci sa l as propi edades geot ecni cas de l os depósi t os, par a

l o cual se empl ean l os pr ocedi m ent os convenci onal es de r econoci m en



45.

Est os úl t i mos r esul t an más cost osos, r equi er en per i odos mayo

r es de t i empo y pr eci san de equi pos y maqui nar i as más compl i cadas.

La descri pci ón de cada uno de est os ensayos aparece det al l ada,

en cas i t odos l os l i br os de Geot ecni a; en par t i cul ar , puede c i t ar se

el Geotecni a y Ci m ent os de J I MÉNEZ SALAS et al . , ( 1983) .

4. 4. Sedi ment aci ón de l odos"

La densi dad i ni c i al a l a cual se deposi t an l os l odos es un

parámet r o f undament al , que cont r ol a pr áct i cament e t odo el compor t am en

t o t ensi ón- def or maci ón del mat er i al .

En al gunos t i pos de l odos, par t i cul ar ment e en l os f i nos de

pl ast i c i dad medi a a al t a, est a densi dad i ni c i al depende de l a concen

t r aci ón de l a suspensi ón i ni c i al de l odos y de l as condi ci ones del

46.



1600

1 2 0 0

8 0 0

¿0 mu

70 min

3 h

4 h 4 5

_ 6 h 3 0

- 9 h 4 5

24 h

79 h

^

X

m in 1 1

m in

min i f "

47.



y SI LLS, en su t r abaj o, concl uyen que l a densi dad y el í ndi ce de hue

cos i ni ci al es de un l odo s edi ment ado son val or es úni cos, que dependen

de l a concent raci ón de l a sol uc i ón i ni c i al . En l í neas gener al es , l a

experi enci a sobr e el t ema i ndi ca que est a i nf l uenci a es mayor cuando

l os resi duos pr esent an al t os pesos especí f i cos y cuando l as sol uci ones

i ni c i al es son muy di l ui das .

En m nas de met al , l as concent r aci ones var í an ent r e el 20%

y el 50% en peso y l a vari aci ón de l a densi dad e í ndi ce de huecos i n i

ci al es es muy pequeña, r educi éndose más a medi da que l a gr anul omet r í a

del r esi duo a consi der ar va s i endo más gr uesa. Est o per m t e l a r epr o

ducci ón de pr obet as r emol deadas, empl eando t écni cas de ver t i do en t an

ques de sedi ment aci ón, como se expl i cará post er i orment e en el capí t u

l o de ensayos de l abor ator i o.

SODERBERG y BUSCH ( 1977) han i ndi cado que l a concent r aci ón

48.



TI PO DE PESO Í NDI CE DE VELOCI DAD DERESI DUO ESPECI FI CO PLASTI CI DAD SEDI MENTACI ÓN

(% pi é/ hor aREFERENCI A

Cobre 2, 7

2, 7

10

9

0, 31 M t t al Morgenst ern 1976

0, 14 M t t al Morgenst ern 1976

Ar ci l l asf os f át i cas 2, 8 125 0, 17 Keshi an et al . 1977

Cobr e- Zi nc 2, 9

4, 0

Pl omo- Zi nc 2, 7

Hi er r o 3, 0

0

0

o,o,

2,

o,

, 38

, 54

, 00

, 04

Si n publ i car

Si n publ i car

Es ta t es i s

Es t a tes i s

49.



4. 5. Gr anul omet r í a y pl ast i c i dad

En l os r esi duos no se puede habl ar de una gr anul omet r í a úni ca,

que ref l ej e el compor t am ent o del mater i al , pues, si bi en se puede

det er m nar con pr eci si ón l a envol vent e gr anul omét r i ca de l os l odos

al pi e del punt o de ver t i do, es i mpor t ant e consi derar el f enómeno de

segr egaci ón que se desarr ol l a a l o l ar go de l a zona de ver t i do.

Las pl ayas de ver t i do se pr esent an con una ci ert a pendi ent e

haci a el est anque donde se deposi t an l os l odos más f i nos; est a pendi en

t e suel e ser del 0, 5 al 3% en l os pr i mer os 30 m y l uego, se suavi za

hast a al canzar val or es del or den de 0, 1% en l as proxi m dades del est án

que. En el caso de l odos " gruesos" l as pendi ent es medi as pueden l l egar

al 4- 6% Se pr oduce un depósi t o de mat er i al es het er ogéneos, con pro

pi edades di f er ent es. En l a Fi g. 2. 9 se muest r a l a var i aci ón del por cen

t aj e de mat er i al que pasa por el t am z 200 a medi da que aument a l a

di st anci a al punt o de ver t i do, par a di ver sos casos r eal es. Se obser va

5 0.



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Cur va Ti po de r esi duo Densi dad de l a Ref er enci a

51.



pr oceso de f or maci ón del mat er i al : l os r esi duos s epar ados por gr avedadson más gr uesos que l os r esi duos separados por f l ot aci ón.

Adi ci onal ment e, l os pr ocesos de machaqueo y mol i enda de l as

r ocas madr es dan l ugar a part í cul as muy angul osas, l o cual , en muchos

casos, def orma l os r esul t ados de l os ensayos gr anul omét r i cos por sedi

ment aci ón, pues ést os est án basados en l a l ey de St okes y suponen que

l as par t í cul as t i enen f or ma esf ér i ca.

La pl asti ci dad de l os r esi duos est á cont r ol ada f undament al men

t e por l a gr anul omet r í a y, en general , son no pl ást i cos t odos aquel l os

mat er i al es con cont eni dos de f i nos i nf er i or es al 70- 80% La F i g. 2. 10

muest r a di f er ent es mat er i al es en l a Cart a de Pl ast i ci dad de Casagr an-

de. Se obser va en el l a que l a mayor part e de l os r esi duos s on NO PLÁS

TI COS o l i mos de baj a pl ast i ci dad, sal vo excepci ones, como l as ar c i

l l as f os f át i cas , que pr esent an pl ast i c i dades medi as a al t as .

F i g. 2. 10. - Cart a de pl asti ci dad de Casagr ande para di f erent es ti p



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10 20 30 40 50 ¿0

Limite líquido

70 60

53.



Los l í m t es de var i aci ón de l a densi dad aparent e van desde

0, 75 T/ m3 a 1, 95 T/ m3 . En l a Tabl a 2. 9 se pr esent an l os i nt er val os

de var i aci ón par a di f er ent es t i pos de r esi duos.

Es c l ar o que l as densi dades secas i ni c i al es son baj as, en com

par aci ón con l a mayor part e de l os suel os nat ur al es, sal vo en el caso

de r esi duos met ál i cos, con part í cul as muy pesadas. Est o se debe al

pr oceso de sedi ment aci ón y consol i daci ón que da l ugar a est os mat er i a

l es . En gener al , se desposi t an con al t os í ndi ces de huecos, pr óxi mos

a l a condi c i ón c r í t i ca.

En mat er i al es de al t o peso especí f i co, t al es como l os r esi duosde hi err o, se obser van l as mayor es densi dades secas i ni c i al es; m en

t r as que en l os r esi duos de carbón, de baj o peso especí f i co, se obser

van l as densi dades secas m ni mas.

54.



M nerí a Peso especí f i co Densi dad secai n i c i a l

Hi er r o 3, 0 - 3, 5 1, 1 - 1, 9

Cobr e 2 , 7 - 2 , 9 1, 2- 1, 7

Pl omo- Zi nc 2 , 8 - 3 , 4 1, 4- 1, 8

Est año 2 , 7 - 2 , 9 1, 5- 1, 75

Tungs teno- Mol i bdeno 2 , 7 - 2 , 9 1 , 4 - 1 , 60

Car bón 1, 4- 2, 2 0, 75- 1, 60

Yeso 2, 35 - 2, 55 0, 85 - 1, 45

Or o- Pl at a 2, 90 - 3, 10 1, 20 - 1, 50

Ur ani o 2 , 7 0- 2 , 8 0 1 , 1 0- 1 , 5 5

55.



En el l abor at or i o, el coef i c i ent e de per meabi l i dad puede obt e

ner se a par t i r de l os s i gui ent es ensayos:

- Per meámet r os de carga const ant e o car ga var i abl e, según el r ango

de per meabi l i dades a medi r .

- I nyecci ón de agua con gr adi ent e cont r ol ado en cél ul a edomét r i ca

hi dr ául i ca, t i po Rowe.

- í dem en apara to t r i axi al .

- Medi da del asent am ent o en l as di f er ent es cél ul as edomét r i cas, at r avés de l a t eor í a de consol i dac i ón de Ter zaghi o s i m l ar .

Los ensayos r eal i zados sobr e muest r as anál ogas con est as técni _

cas dan como r esul t ado val or es que pueden var i ar ent r e un or den de

ENSAYO RANGO DE APL I CACI ÓN TI EMPO DE EJ ECUCI ÓN



Per meámet r o de

carga constante

Per meámet r o de

carga var i abl e

Fl uj o de agua en

cél ul a Rowe

Fl uj o de agua en

el t r i axi al

Medi da de consol i da

ci ón en el edómet r o

- 41 a 10 cm seg

, ~- 4 , „ -10 .10 a 10 cm seg

- 2 - 710 a 10 cm seg

-3 -1010 a 10 cm seg

, ~- 5 , - 10 -10 a 10 cm seg

1 a 2 dí as

2 a 4 dí as

12 a 20 dí as

3 a 5 dí as

12 a 20 dí as

Tabl a 2. 10. - Di f erent es ensayos de per mea

57.



donde:

coef i ci ent e de per meabi l i dad en cm s.

di ámet r o di ez en mm

Est a f ór mul a, obt eni da i ni c i al ment e par a ar enas l i mpi as, hasi do est udi ada por ot r os i nvest i gador es: MI TTAL y MORGENSTERN ( 1975)

demost r ar on que se podí a apl i car con pr eci si ón a r esi duos arenosos;

MABES et al . , ( 1977) pr obaron l a val i dez de su apl i caci ón en r esi duos

no pl ást i cos y BATES y WAYMENT ( 1967) encont r ar on f ór mul as si m l ar es

par a ar enas ci cl onadas.

La pr i nci pal vent aj a de l a cor r el aci ón de Hazen es su senci

l l ez de apl i caci ón, uni da al hecho de que arr oj a un val or pr omedi o

que puede empl ear se en muchos cál cul os. Al gunos aut or es han señal ado

que l a f órmul a de Hazen no puede apl i car se con d 0, 001 mm Per o,

10



100

10

o2 i,oUJ

OUJ

uoz

0,1

0,01

REFERENCIAS

O CARRIER ETAL (1 98 3)

D MATYAS ETAL ( 19 84 )

* BEENYSILLS (1981)

101 2

10

1 1 v - 1 0 » -9

^ -«0 ' " 10v

10 •COEFICIENTE DE PERMEABILIDAD, K EN M/S E

F ig . 2 .11 . - Correlaciones entre el índice de por

59 .



xui

§ 3» -<>■

s

1 ' 1 | I M I | 1 1 1 | I M I |

«"

-

^ L W U I O L I M IT , L L

*~PLÁSTIC 'L IMIT, PL*

So4him UonlmofHtonlt»

ColcHim MontmorlIlontM

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L l ' 94 .2 1 [ k ( l « t ) ] C ' " - 0 í 4 2

~

-

-

-

-

n i

10 10 K K 10"NORMALIZED* PERMEAB ILITY. k(H«) (m /t )

60.



Mater i al

Ar enas ci cl onadas gruesas con menos de 15%

de f i nos

Ar enas deposi t adas en l a pl aya con menos de

30% de f i nos

Lodos l i mosos no pl ást i cos

Lodos de baj a pl ast i c i dad

Lodos f i nos de al t a pl ast i c i dad

K (cmseg)

- 2 - 310 - 10

- 3 - 410 - 10

- 4 - 510 - 10

- 5 - 610 - 10

í o" 7 - i o~8

61.



l a ani sot r opí a en el s i s t ema de di spos i c i ón de l os l odos l l eva a r el a

ci ones K / K que osci l an ent r e 2, 5 y 10, dependi endo de l os mat er i a

l es .

W TT y BRAUMS (1983), est udi ar on l os f act or es que af ect an l a

r el aci ón de per meabi l i dades en medi os sedi ment ar i os, encont r ando quel a macroest r at i f i caci ón es capaz de pr oduci r r el aci ones K / Kv < 2, 5

y r el aci ones K / Kv > 2, 5 son debi das a m cr oest r at i f i caci ón del depó

s i t o. De t al f orma, que l a rel aci ón m ni ma a esper ar debe ser K / Kv =

= 2, 5 , l o cual ya habí a si do sugeri do ant er i or ment e por RODRÍ GUEZ

ORTI Z (1980).

La permeabi l i dad de un depósi t o de est éri l es est á muy l i gada

a l a di st anci a al punt o de ver t i do, puest o que ést a cont r ol a l a gr anu-

l omet r í a del mater i al . En general , puede adm t i r se una di sm nuci ón

exponenci al del t i po:



63 .



1.9

1.7

1.5

1.3 -

1 r~TTTT i i i i i i 1—i —i i i i n ; 1—i—i i i 111

L I M O S

C , =0.52

64.



pr es i ón de pr econsol i dac i ón a par t i r de l a cual l a cur va s i gue l a t r a

yect or i a de l a l í nea de compr es i ón noval . En l as ar enas, l a s i t uac i ón

es di f er ent e y l a cur va no se aj ust a t an bi en a l os concept os c l ási cos

de Ter zaghi par a l a consol i dac i ón de ar c i l l as .

La hi s t or i a de esf uer zos en l os l odos pr oduce ef ectos s i m l a

r es a l os obser vados en l as arci l l as nat ur al es por LAMBE y WHI TMAN( 1969) . La sobr econsol i daci ón r educe l a pendi ent e del t r amo i ni ci al

de l a cur va edomét r i ca. Est a sobr econsol i daci ón en bal sas puede deber

se a l as f l uct uaci ones del agua del est anque, ya sea por sequí as, bom

beos i nt ensos o di scont i nui dad de l as operaci ones de expl ot aci ón. Aun

as í , el caso de i nt er és más f r ecuent e es el de consol i daci ón nor mal .

La Tabl a 2. 12 pr esent a val or es car act er í st i cos del í ndi ce de

Compr esi ón (C ) par a di f erent es t i pos de r esi duos. Se observan gr andes

di f er enci as ent r e l os val or es del í ndi ce de Compr esi ón ( Cc) par a ar e

ñas, compr endi dos ent r e 0, 05 y 0, 10, y l os val ores de Cc par a f i nos

TI PODE

RESI DUOÍ NDI CE DE POROS

I NI CI ALe

o

1, 37

1, 3 - 1, 5

Í NDI CE DECOMPRESI BI LI DAD

CV

0, 19

0, 20- 0, 27

RANGO DE E( I b s / p i

500-2

20- 2

Lodos de Hi er r o

Lodos de Cobr e



-

1, 10

( Dr =0)

-

1, 0

( Dr =0)

0, 72- 0, 84

1, 7

0, 7 - 1, 2

0, 6 - 1, 0

20

1, 6 - 1, 8

1, 3

-

-

0, 72

1, 02

-

1, 26

1, 24

0, 28

0, 05

0, 11

0, 09

0, 06

0, 05- 0, 13

0, 35

0, 10- 0, 25

0, 06- 0, 27

3, 0

0, 26- 0, 38

0, 07

0, 28

0, 2 - 0, 3

0, 3

0, 09

0, 09

0, 035

0, 235

0, 260

-

200- 2

2, 000-2

-

200- 2

500- 20

3000- 10

1000- 12

-

200- 1

1000- 20

500- 5

5000- 20

-

-

-

-

-

-

_

Ar enas de Cobre

Ar enas bi t um nosas

Ar enas de mol i bdeno

Lodos de oro

Lodos de Pl omo- Zi nc

Fi nos de Car bón

Lodos f osf át i cos

Lodos de baux i ta (a l um ni o)

Yeso

Tot al es de Car bón

Lodos de Pl omo- Zi nc

Tot al es de Cobre

Lodos de hi er r o

Tot al es de hi er r o

Total es de hi er r o

Fi nos de hi er r o

Tabl a 2. 12. - í ndi ce de Compresi bi l i dad (Cy) para di

66.



c i ón del peso espec í f i co de l as par t í cul as ( ff ) y el cont eni do de

humedad cor r espondi ent e al l í m t e l í qui do ( w, ) . CARRI ER et al . , (1983),

pr opusi er on l a f ór mul a s i gui ent e:

e 0 - o . o ^ - y s O J U

4. 9. Consol i dac i ón

Un par ámet r o f undament al par a el est udi o de l as bal sas de de

cant aci ón es l a vel oci dad de consol i daci ón, l a cual depende de l a

nat ur al eza del r esi duo y del r ango de esf uer zos apl i cados. El coef i

c i ent e de consol i dac i ón ( Cv ) , se obt i ene a par t i r de l a curva de as i ent os- l ogari t mo del t i empo, medi da dur ant e el ensayo edomét r i co para

l os escal ones de car ga en l os que i nt er esa. Por def i ni c i ón, es l a r eí a

ci ón ent r e l a per meabi l i dad ver t i cal y l a compr esi bi l i dad del esquel e

t o m ner a l :

67 .



TI PO DE RESI DUO C cm / s egv REFERENCI A

Ar enas de Cobr e

Lodos de Cobr e

Lodos de Cobr e

Ar enas de Mol i bdeno

Lodos de or o

Lodos de pl omo- Zi nc

Lodos de Car bón

Lodos de Bauxi t a

L odos f os f át i c os

Lodos de hi er r o

Lodos de hi er r o

- 1

- 13, 7 x 10

1, 5 x 10

10 3 x 10 1

- 210

6, 3 x 102 - 2

10 - 10- 3 - 2

3 x 10 - 10

- 3 - 210 - 5 x 10'- 4

- 3

- 2

2 x 10

3, 5 x 10

4, 0 x 103

Vo l pe, 1979

Vo l pe, 1979

Mi t t a l and Morg ens t e r n1976

Ne l s o n et a l . 1977

Bl i ght an St e f f e n, 1979

Keal y et a l . 1974

W mpey, 1972

Somogyi and Gr ay, 1977

Br omwel l and Raden, 1979

J . Sal as , 1964

Guer r a, 1973

68.



Ti po de resi duo

Ar enas gr uesas. ci cl onadas et c.

Ar enas con f i nos

Lodos f i nos poco pl ást i cosLodos f i nos pl ást i cos

Cv ( cm2

/

10 -

l o- 1-

i o-

2

-i o- 3-

seg)

l o" 1

l o" 2

l o"

3

l o" 4

69.



Se han real i zado est udi os sobr e l a var i aci ón del coef i c i ent ede consol i daci ón con el i nci de de por os. Los resul t ados obt eni dos por

di ver sos aut or es ( M TTAL y MORGENSTERN, ( 1976) par a r esi duos de cobr e;

BLI GHT y STEFFEN ( 1979) par a r esi duos de or o; KESHI AN et al . , ( 1977)

par a r esi duos de ar ci l l as f osf át i cas y dat os no publ i cados sobr e r es i

duos de mol i bdeno y cobre- zi nc) , no i ndi can l a exi st enci a de ni ngún

t i po de rel ac i ón, s i no t odo l o cont r ar i o: Compor t am ent os var i abl esy al eat or i os par a cada t i po de resi duos. Lo úni co que par ece ser c i er

t o es que cada r esi duo en par t i cul ar exhi be una t r ayect or i a s i m l ar,

per o que no guar da ni nguna r el aci ón con l os demás. De cual qui er f or ma,

par a el est udi o de est e t ema, se pr eci sa de un mayor númer o de r esul

t ados de ensayos de l abor at or i o, a f i n de poder def i ni r envol vent es

car acter í s t i cas par a al gunos t i pos de r es i duos. La F i g. 2. 14 pr esent a

l as cur vas obt eni das por est os i nvest i gador es.

Los peri odos de t i empo requeri dos para l a est abi l i zaci ón de



71.



donde: C es l a cohesi ón ef ect i va del mat er i al

0' es l a f r i cci ón ef ec t i va del mat er i al

0 ' es l a t ens i ón ver t i cal ef ec t i va en l a super f i c i e de r ot ura

(_. es l a tens i ón t angenci al en l a super f i c i e de r ot ur a

2. No dr enaj e: Las car gas se apl i can con una vel oci dad t al que se gene

r an presi ones i nt ers t i c i al es ( u ) ; l a l ey es del t i po:

TZ ■=. Ct c -+ C f U ^P u . ( s i n dr enaj e)

.1c = C -*- ( c r -a j t ^ 1

( drenaj e par c i al ]

donde Cu y 0 U son l os parámet r os en condi ci ones no dr enadas. El

72.



apr eci abl es var i aci ones en ambos casos, debi do al hecho de que ent r anen j uego f act or es compl et ament e di f erent es, t al es como l a f r ecuenci a

de apl i caci ón de l as car gas (w = 0, caso es t át i c o) , l a ampl i t ud, el

t i empo de duraci ón, et c. En l os pr ocesos de car ga di nám ca es muy i nte_

r esant e consi der ar el f enómeno de l i cuef acci ón, el cual puede pr oduci r

se en una masa de l odos sat ur ados, debi do a que l a acci ón de l a vi br a

c i ón ext er i or i ncrement a su pr es i ón i nt er st i c i al hast a el punt o de

i gual ar l a a l a pr es i ón t ot al , de t al f or ma que el suel o se t r ansf or ma

en un f l ui do vi s coso, s i n r es i s tenc i a al cor t e, capaz de f l ui r l i br e

ment e, causando daños que pueden dar l ugar a l as cat ást r of es señal adas

en capí t ul os ant er i or es . En l os capí t ul os s i gui ent es , se est udi ar án

est os t emas con más det al l e.

En l í neas gener al es l os l odos pr esent an el evados ángul os de

f r i cc i ón, debi do a l a angul os i dad de l as par t í cul as y l a cohes i ón

ef ect i va suel e ser nul a, sal vo en el caso de l odos muy pl ást i cos. La

73.

Ti po der es i duo

0 Rango de( ° ) e s f ue r z o s ( l bs / pi e£_ ;

Re f e r e nc i a

Cobr e



Ar enas 34 0- 17 , 00C

- 39

36 - 45

Lodos 33 - 37

20 - 40

35

33 - 37

Mol i bdeno 32 - 38(a r en as )

0 - 1 4, 0 00

Hi er r o

Ar enas

Lodos

33

35 - 44

34, 5- 36, 5

29, 7

-

-

-

-

M t i r ai y Mo r g en s t e r n, I S7c

Kl ohn y Maar - r . an, 1973

Wahl e r y S chl i ck , 1976

Vo l p e, 1975

Dobr y y A l var ez , 196" 7

Mur t h y e t a l , 1976

Wahl e r y S chl i ck , 19 76

Ne l s o n et a l , 1977

J . Sa l a s , 1964

Mar k l and y Eu r en i us , 1976

Guer r a , 1979

J . Sal a s , 1964

74 .



cu•H

a

lb

coae

uzoc

J ,U U U

2,000

1,000

I IEnvolveiite procedente de unensayo de corte directo drenado en residuos de oro-plata D r =0. ~

3 1 ° ^ ^ ^

29°

7 5 .



O. Arenas de Hienda (0 J U = Ü,I6 mm.) (M ill al y Mo rgcn sle rn, 1975).•ó- Lodos de Climax, Co l. (» ,„ = 0.I3 mm) )O Lodos de Climax, Co l. (D S ( , = 0,4 „....) ] ( N d > u " " a l - 1 J 7 7 )

0 Arenas ciclonadas (O s ü = ü,25 mm ) (M ai kla mi y liu remus , 1976).

•£ Limo s de R eoein (91 % < / 2lX>) (llcr/ .al y Ote o, 1978).

X L imo s algo areno sos (90 a X6','-:•£ # 2(X)) (A sh , 1976).

© Lo dos grueso s de dicme (J . Sa las, 1969).

y A icuas ciclonadas de l'enonla (V iñuela y k. O ut /, 1976).-I* Arenas ciclonadas (Pc tlibone y Ke aly. 1971).

■ Arenas finas cuarzosas (D ;„-(),U8 mm.) (Donaldson, 1960).

Linios cuarzosos de Knob t.ake |/>S O = U,025 mm.) |+ Arenas fmas de Carol Lake (Z)5Ü = 0,I2 mm.)

(Guerra, 1973).

76.



Ti po de

r esi duo

Lodos de

carbón

Ar enas de

mol i bdeno

Lodos de

cobre

Ar enas de

cobre

Í ndi ce de po

r os i ni ci al

0. 5- 0. 8

0. 8

-

0. 7

Ángul o de

f r i cc i ón t ot al

( gr ados)

16- 24

14

13- 18

19- 20

Cohesi ón

total

( l b s / p i é2;

600- 1. 500

800

0- 2. 000

700- 900

Ref er enci a

Wahl er , 1973

Si n publ i car"

Vo l pe, 1979

Wahl er , 1974

77.



Los equi pos de ensayo más f r ecuent es par a el est udi o de l a

resi s tenc i a al cor t e de l os res i duos son: Tr i axi al , Cor t e Di r ec t o,

Mol i net e y Compr esi ón Si mpl e. El pr obl ema con todos el l os es l a r epr o

ducci ón de muest r as r emol deadas, pues l a r esi st enci a al cor t e depende

de l a densi dad de l a pr obet a y, por t ant o, es pr eci so gar ant i zar un

r ango de densi dades baj as muy est r echo. Al t r at ar se de densi dades muy

baj as, l as pr obet as son bl andas y est o di f i cul t a l a ej ecuci ón de l os

ensayos.

Las t écni cas de pr epar aci ón más empl eadas son l as si gui ent es:

1. - Vert i do de mat eri al sat ur ado a t r avés de una col umna deagua: Se sat ur a el r esi duo y se vi er t e a t r avés de una col umna l l ena

de agua. El pr obl ema de est a t écni ca es l a segr egaci ón del mat er i al ,

con l o cual l a densi dad de l as probet as no es homogénea y es bast ant e

di f í c i l l a r epr oducci ón de l as dens i dades.

78.



dros, se dej a s edi ment ar, se r et i r a el exceso de agua, se enr asa y

se ensaya. Es út i l en el apar at o de cor t e di r ect o, per o en el t r i axi al

y en el cor t e si mpl e es muy engor r osa. Est a t écni ca r epr oduce muy bi en

l as densi dades, si empr e y cuando l a homogenei zaci ón de l a suspensi ón

sea l a adecuada, aunque en el caso de r esi duos muy arenosos, t i ene

l ugar l a segr egaci ón de l as part í cul as. La vent aj a f undament al es

que es l a que más se asemej a a l as condi ci ones r eal es de l a bal sa.

6. - Pr epar aci ón por compact aci ón: se compact an pr obet as con

compact ador es di nám cos, t i po Har var d y ot r os, s i gui endo l os pr ocedi

m ent os convenci onal es . Es út i l y de gr an apl i cac i ón en el est udi o

de l as ar enas ci cl onadas.

7. - Empl eo de muest r as i nal t er adas obt eni das con muest r eador

Shel by: Sól o es posi bl e cuando el est udi o se hace sobr e una bal sa exi s_

tente y, además , l a ext r acci ón de l a muest r a es compl i cada y en muchos

casos no es posi bl e r eal i zar l os ensayos de cor t e, pues l as muest r as

79.



5. RECAPI TULACI ÓN

De l os pl ant eam ent os de l os punt os ant eri ores se despr ende

que en l os úl t i mos 20 años l os r esi duos const i t uyen un t ema de i nvest í

gaci ón sobr e el cual se est á t r abaj ando con gr an i nt erés.

El conoci m ent o del compor t am ent o geot écni co de l os r esi duos

nos l l evar á a sol uci ones de di sposi ci ón f i nal más segur as y económ

cas. Par a l ogr ar est e conoci m ent o, es necesar i o el pl ant eam ent o pre

vi o de una metodol ogí a de est udi o. En est a Tesi s se pl ant ea un pr ogr a

ma de t r abaj o dest i nado al est udi o de dos muest r as de resi duos pr oce

dent es de m nas español as. Se hace un i nt ent o por general i zar est a

metodol ogí a desde el punt o de vi st a de l os ensayos a r eal i zar y de

l a ej ecuci ón de l os m smos, apl i cando t écni cas especi al es que per m t an

l a mej or eval uaci ón de l as propi edades que i nt er esan.

80.



const i t uye una novedad en ese sent i do y se compar a con l as demás a

f i n de est abl ecer concl usi ones.

Las muest r as ensayadas bar r en l a gama de gr anul omet r í as encon

t r adas en l os r esi duos de l avader os español es y const i t uyen por t ant o

dos muest r as r epr esent at i vas de l as condi ci ones l í m t e super i or e i nf e

r i or del pr obl ema en est udi o.

Se i nt ent a, medi ant e un ej empl o de apl i caci ón, anal i zar l a

i nf l uenc i a del est udi o real i zado sobr e l a est abi l i dad de l as bal sas

de decant aci ón.



C A P I T U L O 5

C A R A C T E R Í S T I C A S G E O T E C N I C A S D E L O S R E S I D U OS E S T U D I A D O S '

82.



1. MATERI ALES ESTUDI ADOS

Se han est udi ado dos t i pos de r esi duos de l avadero pr ocedent es

de expl ot aci ones español as denom nados:

- Resi duos procedent es del Si t i o 1

- Resi duos procedent es del Si t i o 2

El mat er i al del Si t i o 1 per t enecí a a una pl ant a de expl ot aci ón

exper i ment al ( aunque ya se habí a const r ui do una bal sa con mat er i al

s i m l a r ) , m ent r as que el mat er i al del Si t i o 2 per t enecí a a una expl o

t aci ón en act i vo.

Ambas muest r as vi enen a r epr esent ar l os dos casos ext r emos

de r esi duos que se pr oducen en España: Los del Si t i o 1 cor r esponden

a granul omet r í as " gr uesas" , cor r espondi ent e r eal ment e a ar enas f i nas

83.



2. RESI DUOS PROCEDENTES DEL SI TI O 1

2. 1. Or i gen de l a muest r a

La muest r a ensayada es pr oduct o del t r at am ent o pr evi o de una

masa gr aní t i ca de l a pr ovi nci a de Or ense. Se real i zar on di ver sos t i pos

de ensayos de l abor ator i o dest i nados a l a car act er i zaci ón geot ecni cadel mat er i al :

- Gr anul omet r í a por sedi ment aci ón.

- Peso espec í f i co de l as par t í cul as .

- Pl as t i ci dad.- I nf l uenci a de l a concent r aci ón de l a suspensi ón de l odos en l a densi ^

dad apar ent e i ni c i al .

- Densi dad máxi ma y m ni ma.

84.



En cada ensayo r eal i zado se ha señal ado l a f r acci ón de muest r aensayada at endi endo a l as r ef erenci as que a cont i nuaci ón se i ndi can:

- Muest r a compl et a ( L) .

- Mat er i al reteni do por el t am z n 9 200 ( G) .

- Mat er i al que pasa por el t am z n9

200 ( F) .

2. 3. Gr anul omet r í a y p l ast i c i dad

Se han ef ect uado det erm naci ones de l a gr anul omet r í a de l a

muest r a compl et a, ut i l i zando l a t écni ca de t am zado par a l a f r acci ón

super i or al t am z n9 200 y l a de sedi ment aci ón y cont r ol de densi dad

apar ent e con densí met r o en el r est o de l a muest r a.

Los r esul t ados pueden ver se en l a Fi g. 3. 1. En el l a se obser va

8 5 .

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86.



2. 5. I nf l uenci a de l a concent r aci ón de l a suspensi ón de l odos

Par a real i zar est e estudi o se pr eparar on pul pas con var i as

concent r aci ones de resi duos t ot al es, l as cual es se ver t í an en pr obet as

de vi dr i o de 1 1 de capaci dad y 40 cm de al t ur a. Una vez agi t ada con

veni ent ement e l a suspensi ón así consegui da, se dej aba sedi ment ar l a

mezcl a hast a que el agua sobr enadant e se obser vaba cl ar a.

A par t i r de l a gr aduac i ón de l a pr obet a y del cont r ol i ni c i al

de l os r esi duos secos, se podí a deter m nar l a densi dad aparent e del

l odo sedi ment ado, así como su í ndi ce de por os, ya que se conocí a pre

vi ament e el peso especí f i co de l as part í cul as.

Normal ment e el t i empo que era necesar i o esper ar par a que el

pr oceso de sedi ment aci ón f i nal i zase y se l l egase a obt ener agua cl ara,

er a del orden de 10 m nut os.

87.



Concent r aci ón (% Peso Vol umen í ndi ce Humedad Densi dad( Peso sól i do/ Peso t ot al ) Sól i dos apar ent e de Huecos (% seca

( gr) ( cm3) e ( gr / cm )

10

20

30

40

Tabl a 3. 1. - Resul t ados obt eni dos del anál i s i s de l a i nf l uenci a de l a concen

t r aci ón de l a suspensi ón de l odos en l a densi dad seca i ni c i al .Muest r a L Si t i o 1.

100

200

300

400

37, 7

75, 5

113, 2

150, 9

2, 02

1, 72

1, 69

1, 63

76, 2

64, 9

63, 8

61, 5

0, 88

0, 98

0, 98

1, 01



89.



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90.



Cot a superi or : y, = 1, 58 g/ cm , con una humedad del orden del 16%3

Cot a i nf er i or : y, = 0, 98 g/ cm , con una humedad del or den del 65%

Est o es vál i do par a concent r aci ones de pul pa compr endi dos en

t r e el 20 y el 30% que suel en ser l os val or es normal es en l as expl ot a

ci ones de est e t i po.

Debe t enerse en cuent a que l a cot a super i or se ha obt eni do

en unas condi ci ones muy di f erent es de l as de deposi ci ón, sedi ment aci ón

y consol i daci ón que experi ment arán l os l odos, por l o que no cabe espe

r ar que l a densi dad de ést os se apr oxi me a di cha cot a super i or. Tam

bi én debe pensarse que l a cot a i nf er i or est á obt eni da si n que pr áct i ca

ment e actúe pr esi ón ef ect i va sobr e l os l odos, por l o que puede ser

r epr esent at i va de l as capas super i or es de l a bal sa, pero no de su con

j unt o.

MATERI AL QUE PASA ELTAM Z (% p E S 0

REFERENCI A ¿ 3 0 ¿ 10 0 4 200 ESPECI FI COMUESTRA

DENSI DAD(g r / cm)

MÁXI MA M NI MA



L 100 79 49 2, 65

G 100 58 O 2, 65

F 100 100 100 2, 65

Tabl a 3. 2: Propi edades de

1,56 0, 95

as muest r as pr

92.



3. RESI DUOS PROCEDENTES DEL SI TI O 2

3. 1. Or i gen de l a muest r a

Las muest r as ensayadas pr ovi enen de una expl ot aci ón m ner a

español a del Sur de España ( Huel va) y r epr esent a a l os r esi duos f i nos.

Se di sponí a de un t ot al de ocho ( 8) muest r as, ci nco de l as cual es f uer on t omadas a di f er ent es di st anci as del punt o de ver t i do de l os l odos

y l as t r es r est ant es son l odos t omados di r ect ament e del ver t i do. En

l a Tabl a 3. 3 se det al l an l as muest r as, sus r ef er enci as y sus di st an

ci as al punt o de vert i do. Todas l as muest r as pr esent aban un col or gr i s

oscur o y abundanci a de par t í cul as angul osas y pl anas, car act er í st i cas

del proceso de machaqueo y mol i enda al que f uer on somet i das.

3. 2. Preparaci ón

93.



PROCEDENCI A

Lodos pl ayade ver t i do

Lodos l avadero

REFERENCI A MUESTRAN°

1

23

4

5

6

78

DI STANCI A AL PUNTODE VERTI DO ( m

8

70185

80

140

Lodos

LodosLodos

F i g. 3. 3. - Envol ventes granul ométr i cas de l as muest r as procedent es% PASA POM

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95.

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La Fi g. 3. 4 muest r a l a var i aci ón de l os di ámet r os de par t í cul a

con l a di st anci a al punt o de ver t i do; se obser va que l a gr anul omet r í a

se est abi l i za apr oxi madament e a part i r de una di st anci a de 140 m del

ver t i do. Apar ece un sal t o br usco ent r e l os 70 y l os 80 m l o cual pue

de deber se a l a mal a gr aduaci ón de l a f r acci ón gr uesa.

3. 4. Peso espec í f i co de l as par t í cul as

Se det er m nó el peso especí f i co r el at i vo al agua de todas l as

muest r as por el mét odo del pi cnómet r o, obt eni éndose l os val ores i ndi

cados en l a Tabl a 3. 4.

3. 5. Pl a st i ci da d

Se det er m nar on l os val or es de l os l í m t es de At t er ber g par a

t odas l as muest r as, obt eni endo l os val ores i ndi cados en l a Tabl a 3. 4.

96 .

200m



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1 8 92, 7 38, 1 23, 0 NP NP N

REFERENCI A DI STANCI A AL GRANULOMETRI A LI M TES DE ATTERBERPUNTO DE % Mater i a l pasa Tam z =VERTI DO -; ; ; L - L L . P . I

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3

4

70

185

80

94, 4

100, 0

97, 1

34, 5

91, 1

52, 9

18,0

65,0

35, 0

NP

22, 50

NP

NP

18, 20

NP

N

N

5 140 100, 0 92, 0 69, 0 25, 00 18, 82

6 Lodos 99, 0 81, 0 72, 0 23, 70 15, 32

7 Lodos 99, 8 86, 1 74, 0 32, 70 21, 54 1

8 Lodos 99, 6 87, 5 77, 0 32, 10 18, 64 1

Not a: Todas l as muest r as son del m smo col or: gri s pl omo

Tabl a 3. 4. - Propi edades í ndi ce de l as muest r as

Fig. 3.5.- Carta de plasticidad de Casagrande70

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LIMITE LIQUIDO L L (%) Q MUESTRA - 5 -LOD

A MUESTRA -6 "LOD

99.



MATERI AL % PASA 200 LI M TES DE ATTERBERG DI STANCI A AL PESO ESPECI FI COPUNTO DE RELATI VO AL

L. L L. P I . P VERTI DO ( m AGUA

Ar ena l i mosa 18 a 35 NP NP NP 8 - 8 0 2, 97 a 3, 15

Li mo arc i l l o-- arenoso 65 a 69 22, 5

25, 018, 218, 6

4, 36, 2 80 - 140 2, 87 a 3, 00

Arc i l l a l i mo-- arenosa 72 a 77 23, 7

32, 715, 321, 5

8, 313, 5 140 2, 85 a 3, 02

Tabl a 3. 5. - Rango de var i aci ón de l os mat er i al es car act er í st i cos denS i t i o 2

100.



CONCENTRACI ÓN (% PESO VOLUMEN Í NDI CE HUMEDAD DENSI DADPESO SOLI DO/ PESO TOTAL SOLI DO APARENTE DE HUECOS SECA

( gr ) ( cm3) (% ( gr / cm2)

10

20

40

80

60

110

3. 335

2. 974

115

103

0, 667

0, 727

101.

En pri mer l ugar , se obser va que est e mat eri al es mucho más sensi bl e



a l as var i aci ones de l a concent r aci ón de l a suspensi ón de l odos. Loscont eni dos de humedad son muy el evados. Si n embar go, ser í a de i nt erés

est udi ar l a consol i dac i ón baj o el pr opi o peso de l os l odos. Est e f enó

meno no ha si do est udi ado en det al l e, pues est a met odol ogí a car ece

de l a pr eci s i ón necesar i a par a est e est udi o.

Se esper a que l a densi dad de l os l odos en l a bal sa sea super i or a est e val or , debi do a l as car act er í s t i cas pr opi as del s i s t ema

de vert i do, que genera un i mpact o a l a sal i da de l a t uber í a. Por l o

tanto, est e val or r epr esent a una cot a t eór i ca i nf er i or del pr obl ema.

3. 7. Densi dad máxi ma y m ni ma como mat er i al gra nul ar

Los ensayos de densi dad m ni ma como mat er i al granul ar , nos3

dan val or es que osci l an ent r e 1, 32 y 1, 40 g/ cm , l os cual es son sensi

bl ement e super i or es a l os i ndi cados en el apar t ado ant er i or . La densi -



C A P I T U L O 4

E S T U D I O DE L A C OMP R E S I B I L I D A D Y C ON S O L I D A C I Ó N DE L O S

R E S I D U OS S E L E C C I O N A DO S

103.



1. I NTRODUCCI ÓN

La compr esi bi l i dad de l os suel os depende, ent r e ot r as cosas,

de l a est r uct ur a y f ábr i ca de l os m smos. Di cha est r uct ur a es muy sen

s i bl e a t odo géner o de per t ur bac i ones y , por l o tant o, l o i deal ser í a

r eal i zar ensayos de l abor at ori o sobr e muest r as absol ut ament e i nal t era

das, que conser vasen l a est r uct ur a nat ur al del t err eno. Est o no s i empr e es pos i bl e, debi do a l as di f i cul t ades que pl ant ea l a ext r acci ón

de est e t i po de muest r as en t er r enos muy dur os o muy bl andos.

En el caso de l os r esi duos, l a obt enci ón de muest r as i nal t er a

das sól o es posi bl e en muy pocas ocasi ones y a cost es muy el evados.

Por ot r o l ado, no exi st en muest r as compl etament e i nal t eradas, puesel pr oceso de t oma y ext r acci ón pr oduce una per t urbaci ón. La máxi ma

pert ur baci ón ser í a un amasado t ot al de l a muest r a.

104.

son l a densi dad y l a humedad i ni ci al . Más adel ant e se i ndi car án l as



t écni cas de preparaci ón de pr obet as con l as vent aj as y desvent aj asde cada una de el l as.

En el l aborat or i o, el est udi o de l a compr esi bi l i dad y def or ma

ci ón, se hace en cél ul as de consol i daci ón o edómet r os. La pr i mer a cél u

l a de consol i daci ón, dat a del año 1910 y f ue empl eada por Fr ont ar d,

con una muest r a de 2" ( 5, 08 cm) de espesor y 14" ( 35, 56 cm) de al t ur a.

En 1919, Ter zaghi desar r ol l ó una cél ul a de dr enaj e senci l l o,

l l amada edómet r o, par a l a compr obaci ón de. su t eor í a de l os esf uerz os

ef ec t i vos . Est a cél ul a de muest r a del gada ( 1/ 2" de espesor ) per m t í a

l a medi da de def or maci ones por car ga ver t i cal en el t i empo con gr an

pr eci si ón medi ant e el empl eo de ext ensomet r os de sensi bi l i dad adecuada.

Post eri orment e, est as cél ul as se han i do modi f i cando hast a

l l egar a l os equi pos act ual es, que di sponen de mej ores si st emas de

105.



2. EQUI POS EMPLEADOS

Par a l a medi da de l a consol i daci ón de l os r esi duos se han em

pl eado l os s i gui ent es equi pos:

- Edómet r os convenci onal es:

. E- l : Di ámet r o 0 = 70 mm al t ur a h = 12 mm

. E- 2 : Di ámet r o 0 = 50 mm al t ura h = 20 mm

- Edómet r os Rowe:

. E- 3 : Di ámet r o 0 = 76, 2 mm al t ur a h = 45 mm

. E- 4 : Di ámet r o 0 = 250 mm al t ur a h = 90 mm

Se ha empl eado además el per meamet r o de car ga const ant e par a

l a medi da de l a permeabi l i dad de al gunas de l as muest r as.

106.



3. TÉCNI CAS DE PREPARACI ÓN DE PROBETAS

La pr eparaci ón de probetas de mater i al es gr anul ares a baj a

densi dad ha si do est udi ada desde hace unos 40 años. En 1948, Kol bu-

zewski , encont r ó que al vert er una ar ena seca a t r avés de una col umna

de agua, el í ndi ce de poros del mat eri al sedi ment ado es úni co e i nde

pendi ent e de l a i nt ensi dad del f l uj o ( Vol umen de arena/ t i empo) y del a al t ur a de caí da. Si n embar go, s i esa m sma ar ena es ver t i da seca

en el ai r e, el í ndi ce de por os aument a al r educ i r l a al t ur a de caí da

y di sm nuye con l a i nt ensi dad del f l uj o. BASSETT, ( 1967) pr eparó pr obé

t as ar enosas para ensayos t r i axi al es ver t i endo arena seca desde un

embudo que hací a l as veces de t ol va, var i ando l a al t ur a de caí da y

l a secci ón del embudo, obt ení a di f er ent es densi dades. Est e mét odo f uemuy cr i t i cado por SI RWAN ( 1975) , qui en demost r ó medi ant e t écni cas de

Raxos X que l a densi dad de l as pr obet as así pr eparadas no era uni f or

me. Si n embar go, en t anques de mayor t amaño el r esul t ado es acept abl e

107.



da or i gen a l os mat eri al es deposi t ados pero que a su vez, cumpl an l assi gui ent es condi ci ones:

1. Repet i t i vi dad de l as densi dades obt eni das en l as pr obet as.

2. Que no ocur r a segr egaci ón del mat er i al .

3. Faci l i dad de obt enci ón de baj as densi dades.

El mét odo de pr epar aci ón de pr obet as s el ecci onado consi st e

en sedi ment ar una suspensi ón de l odos, previ ament e homogenei zada, so

br e l a cél ul a edomét r i ca, s i gui endo el pr ocedi m ent o que a cont i nua

c i ón se det al l a:

l 9) Se pr epar a y homogenei za una suspensi ón de l odos a una concent r a

ci ón det erm nada.

SUSPENSIÓNAGITACIÓNPERMANENTE



TANQUE DEVERTIDO

MANGUERA DE GOMA

GOMAS

109.



queño di ámet r o por el pr ocedi m ent o de si f ón t eni endo especi al

cui dado de no al t er ar l a super f i c i e de l a pr obet a por l a acci ón

de l a succi ón.

69) Se enr asa l a pr obet a cui dadosament e y se m de l a al t ur a i ni c i al .

72) Se col oca l a pi edr a por osa super i or y el pi st ón de car ga, ent on

ces, se at or ni l l a l a cél ul a y puede i ni c i ar se el ensayo s i gui endo

- el pr ocedi m ent o ant es coment ado.

En l os ensayos edomét r i cos convenci onal es el ver t i do de l a

suspensi ón se hi zo de una sol a vez, m ent r as que en l os ensayos edomé

t r i cos Rowe, el ver t i do se hi zo en var i as et apas, col ocando capas deapr oxi madament e 1 cm de espesor , dej ando sedi ment ar l a suspensi ón en

t r e una y ot r a, per o s i n ext r aer el exceso de agua hast a el f i nal del

ver t i do.

110.

4. RESULTADOS OBTENI DOS



4. 1. Vari aci ón de l a densi dad seca y l a humedad con el esf uerzo ver t i

cal ef ect i vo

En el Apéndi ce D se muest r an l os r esul t ados de t odos l os ensa

yos edomét r i cos r eal i zados sobr e l as di f erent es muest r as descr i t as

en el Capí t ul o 3. A cont i nuac i ón se di scut en l os val or es de l os di f er ent es parámet r os det er m nados a part i r de est os ensayos.

Al i ncr ement ar l a pr esi ón ef ect i va sobr e un suel o satur ado

se pr oduce un aument o de l a pr esi ón i nt er st i ci al r espect o de l a pre

s i ón hi dr os t át i ca. Es te exceso de pr es i ón i nt er s t i c i al , se di s i pa me

di ant e l a expul si ón de una part e del agua, cont eni da en l os espaci os

vací os del suel o, l o cual t r ae consi go una r educci ón del vol umen y,

por t ant o, l a densi dad seca y l a humedad del suel o var í an dur ant e esta

consol i daci ón. I nt er esa conocer est a vari aci ón, ya que a medi da que

111.



1,6

1,5

1,4

1,3<

V

1

UESTRA TOT/

0 % PASA N

'"" «•»

M ( L )

• 2 0 0

»

**•

^<*

*

112.



>ENVOLVENTEARCILLAS-LIMOSAS

KARENA

\

tV ■i:'*-r\'-i--.:.i-::--:.

SLIMOSAS

LIMOS-ARCILL

V- 1 .» - ■*•■ '■ ■ ¿ ■ ^ t , " - " . ■"/■ ■■■■■'■;■■>.v. . ' : ' ■ ■ „ . ' ^ W - ' - ' - " - ' - ' '

OSOS

113.



114.



Z

" O

<

o<o

115.



en l as muest r as l i mosas y ar c i l l osas del Si t i o 2 est a var i ac i ón es

del 8%

2- La var i aci ón de densi dad seca ent r e 0, 1 y 10 Kp/ cm es del 12%par a

l as muest r as del Si t i o 1 y l as ar enosas del Si t i o 2 y al canza el 32%

par a l as f i nas del Si t i o 2. Est o evi denci a l a mayor compr esi bi l i dad

de l os resi duos l i mo- ar c i l l osos .

- En l as muest r as que pasan por el t am z n2 200 ( F) del Si t i o 1 l a

var i aci ón de densi dad es s i m l ar a l a que se pr oduce en l as ot r as

muest r as ensayadas ( Fi g. 4 . 2) . Es dec i r , que es el cont eni do arc i l l o

so el que pr ovoca l a f uer t e vari aci ón de densi dad, como l o i ndi ca

el hecho de que a medi da que l os f i nos del mat er i al present an mayor es propor ci ones de ar ci l l a, l a f r anj a de var i aci ón es más ampl i a

( Fi g. 4. 3) .

116.

CORRELACI ÓN RANGO DE APLI CACI ÓN

C = 0, 007 ( W - 7) Ar ci l l as r emol deadas



C Li

C = 0, 0 W

C = 1, 15 (e - 0, 35)c o

C = 0, 30 (e - 0, 27)c o

C = 0,0115 W

C = 0, 0046 (W - 9)C L

C = 1, 21 + 1, 055 ( e - 1, 87)c o

C = 0, 009 ( W - 10)c L

C = 0, 75 ( e - 0, 50)

C = 0, 156 e + 0, 0107c ' o '

C = 0, 99 W

C = 0, 85 W

1, 315

3"2

Ar c i l l as de Chi cago

Todas l as arc i l l as

Suel os i nor gáni cos cohesi vos

Suel os or gáni cos

Arc i l l as de Brasi l

Ar c i l l as de Sao Paul o

Ar ci l l as nor mal ment e consol i dadas

Suel os de baj a pl ast i c i dad

Todas l as ar c i l l as

Suel os español es

Suel os de Fi nl andi a

117.

cor r el aci ones, en f unci ón de l as caract er í s t i cas del mat er i al , que



muest r a el ampl i o campo de var i ac i ón de est as r ecomendaci ones.

En l a Tabl a 4. 2 se presentan l os val ores obt eni dos para l as

di f erent es muest r as ensayadas en est a i nvest i gac i ón. El coef i c i ent e

de compresi ón de l as muest r as procedent es del S i t i o 2 aument a a medi da

que aument a el cont eni do de f i nos del mat er i al , t al como se muest r a

en l a Fi g. 4. 6.

La r el ac i ón ent r e C y l a humedad del l í m t e l í q u i d o ( WT) ,c i.»

pr esent a val or es que se aj ust an bast ant e bi en a una l í nea r ec ta de

ecuaci ón:

Cc - o.zol r o. ooq- cou

La cor r el ac i ón del coef i c i ent e de compr esi ón con el í ndi ce

de por os i ni c i al (Fi g. 4. 7) r esponde a una l í nea r ec ta de ecuaci ón:

118.



SI TI O MUESTRA Í NDI CE DE HUECOS Í NDI CE DEI NI CI AL COMPRESI ÓNe (C )o c

L 1, 245 0, 229

1 L ( Rowe) 1, 216 0, 293

F 1, 655 0, 188

1

2

3

4

5

6

7

7 Rowe

8

1, 343

1, 314

1, 305

1, 705

1, 338

1, 943

1, 329

1, 265

1, 812

0, 234

0, 266

0, 286

0, 288

0, 297

0, 320

0, 288

0, 347

0, 325

119.



•

D

•

SITIO 2

SITIO 1

REGRE

(

(

SION SITIO 2

•

•

D

•

•

* t> ^ " ' ^

•

120.



121.

y 1/ 30 de C . La Tabl a 4. 3 pr eent a l os val ores de est e par ámet r o obt e



ni dos a par t i r de l os ensayos edomét r i cos r eal i zados en el pr esent et r abaj o.

Al comparar C con C , se obt i ene una r el aci ón medi a de:s c

C s = JL. C

-12Si n embar go, en l as muest r as del Si t i o 1, l a r el aci ón medi a

obser vada es C = 1/ 10 C , l o cual puede deber se al car áct er más arenos e ' -so del mater i al .

Es deci r que l a r ecuper aci ón de def ormaci ones en est os suel oses del or den de l a m t ad que en l os suel os bl andos de or i gen nat ur al ,

en que el pr oceso de s edi ment aci ón ( más l ent o y a veces, más sel ect i

vo) l l eva a est r uct ur as más est abl es.

SI TI O MUESTRA Í NDI CE DE HUECOS Í NDI CE DE C / C



I NI CI AL ENTUMECI M ENTO ° ''é (C )

o s

L 1, 245 0, 025 9

1 L ( Rowe) 1, 615 0, 02 15

F 1, 655 0, 02 9

1

2

3

4

5

67

7 Rowe

8

1, 343

1, 314

1, 305

1, 705

1, 338

1, 943

1, 329

1, 215

1, 812

0, 016

0, 014

0, 026

0, 039

0, 020

0, 044

0, 047

0, 012

0, 057

14

19

11

7

15

76

28

6

Módul o edometpresi

SI TI O MUESTRA Í NDI CE DE HUECOS ( T = 1,5 Kg/ cm2 (f = 3, 0 KgI NI CI AL v v

L

F

1, 245

1, 615

36

43

60

60



M- l

M- 2

M- 3

M- 4

M- 5

M- 6

M- 7

M- 8

1, 313

1, 314

1, 305

1, 705

1, 338

1, 943

1, 329

1, 812

( 14)

(10)

-

-

28

8,

17,

-

15

-

2

7

(23)

(54)

71

62

41

25, 8

60, 7

28, 1

28, 6

24

Not a: Los números ( ) cor r esponden a l os r esul t ados obteni dos c

Tabl a 4. 4. - Val ores del Módul o Edometr i co para di f erent es pmuest r as ensayadas

124.

800



600

ZUJ

E

g 400

125.

1. La pi edr a por osa f l exi bl e, perm t e mayor es def ormaci ones que l a



pi edr a r í gi da, l o cual se t r aduce en una r educci ón del val or de

E .m

2. La medi da de l as def ormaci ones ver t i cal es, se hace en el cent r o

de l a pr obet a, y en ese punt o, l a def ormaci ón es máxi ma, puest o

que se ha obser vado que l as pr obet as asi ent an muy poco en l os bor

des, debi do al ef ect o del cont or no de l as par edes r í gi das.

4. 5. Coef i c i ent e de consol i dac i ón

A par t i r de l as cur vas de asent am ent o de l os di f er ent es esca

l ones de car ga, ut i l i zando l a teor í a de consol i daci ón uni di mensi onalde Ter zaghi - Frol i ch, se han deduci do l os val or es medi os del coef i c i en

t e de consol i daci ón, C , que m de l a vel oci dad de expul si ón de agua

o de di s i pac i ón de pr es i ón i nt er s t i c i al .

126.



C v (cm / seg)

TI PO DEENSAYO

RESI DUOSTOTALES

FRACCI ÓNGRUESA (*)

FRACCI ÓNFI NA

Edómet r o

0 70 mm

x 10

x 10

. - 4

- 4

Edómet r o

0 250 mm

9 x 10

22 x 10

- 2

- 2

Cort e di r ecto

( f ase consol ) 3 x 10 3 2 x 10 31, 5 x 10

2, 0 x 10

- 3

- 3

s

C (cm /s eg )

TI PO DE ENSAYO M -l M -2 M-3 M-4 M-5e = 1, 343 e = 1, 314 e = 1, 305 e = 1, 705 e = 1

o o o o o

Edómetr o l , 15xl 0~ 9, 26xl 0_4 l , 16xl 0- 3 l , 73x l 0~ l , 64x

convenci onal 2, 62xl 0~3 3, 93xl 0~3 l , 14x l 0 ~3 6, 44xl 0~4 6,34xl



Edómet r o

Rowe

Corte

Di recto

6, 3 xl O 5 4, 0 xl O 5

Tabl a 4. 6. - Val ores del coef i c i ent e de consol i daci ón, C , deduci dosreal i zados, sobr e muest r as procedent es del Si t i o 2.

128.

pr áct i cament e nul a, est o puede ser debi do a l a f orma angul ar de l as



par t í cul as que, aún en tamaños cor r espondi ent es a l a f r acci ón l i mosaexhi ben un compor t am ent o s i m l ar al de l os r esi duos con carácter are

noso.

Comparando r esul t ados obt eni dos para l os mat er i al es pr oceden

t es de l os Si t i os 1 y 2, se obser va que el coef i c i ent e de consol i da

ci ón (C ) var í a muy poco ent r e el l os, a pesar de l as di f er enci as depl ast i c i dad, gr anul omet r í a y peso espec í f i co. Una expl i cac i ón al he

cho, podr á ser que al t r at ar se de dos mat eri al es de or i gen anál ogo

( ambo son pr oduct os de l avader o) y que l a f orma de l as part í cul as es

si m l ar : muy angul osa, debi do al machaqueo pr evi o. Est o nos, l l eva a

pensar que el f l uj o de agua ent r e l os cont act os es más f áci l debi do

a l a evi denci a de un gr an número de m cr ocanal es y a pesar de l as di f £r enci as de mat eri al el comport am ent o es r el at i vament e par eci do: Recor

dando l a Tabl a 2. 13del Capí t ul o 2, donde se pr esent an val ores de C pa

r a di f er ent es t i pos de resi duos, al l í t ambi én se pone en evi denci a

10 2

u

ZLU

>



u

Z

ü 10 -3

<Q- j

O</>zou

zUJ

yu_UJO(J

o

A

10_

ARENAS DE LA PLAYADE VERTIDO

O CTV =1,5 Kg/cm

A 0~ v =3,0 Kg/cm 2

O 0" v = 6,0 Kg/cm

• CTV =10,0Kg/cn?

50 100 150

DI STANCI A AL PUNTO DE VERTI DO EN m

F i g. 4 . 9 . - V ar i a c i ó n de l c o ef i c i e nt e de c o ns o l i d ac i ó n C c on l a d

130.



•

oD

A+X

•

M 1

M 2

M 3

M 4

M 5

M 8

M 6

$

131.

par ece i ndi car que el Coef i ci ent e de Consol i daci ón aument a con l a r ai z



cuadr ada de l a t ensi ón ver t i cal ef ect i va al menos, en est e caso.

En l as muest r as procedent es del Si t i o 1, se obser va un compor

t am ent o si m l ar , pero el número de dat os es mucho menor debi do a l a

di sponi bi l i dad de una muest r a úni ca di vi di da en t r e s , ya expl i cada

en el Capí t ul o 3 y por l o t ant o, no puede concl ui r se de f or ma cat egór i

ca sobr e el comport am ent o de est a muest r a, aunque l a t endenci a es

anál oga a l a observada en l as muest r as del Si t i o 2.

4. 6. Per meabi l i dad

El coef i ci ent e de permeabi l i dad, K es un parámet r o bast ant edi f í c i l de det er m nar en l abor at or i o, por depender de l a est r uctura

del mat er i al . En esta i nvest i gaci ón se han empl eado di f er ent es t écni

cas par a su det er m naci ón, de f or ma di r ect a o i ndi r ect a, con el obj et o

132.

l a cot a super i or del coef i c i ent e de per meabi l i dad. En l a muest r a pr oce_3 —



dent e del Si t i o 1 l a permeabi l i dad medi da era del orden de 10 cm seg,val or que est á muy en el l í m t e de l a capaci dad de medi da del equi po.

Además , mer ece l a pena dest acar l as di f i cul t ades que se obser var on

dur ant e l a ej ecuci ón de l os ensayos para l ogr ar el f l uj o de agua, debi

do a que l os f i nos obst r uí an l os conduct os pi ezomét r i cos y, al aumen

ta r el gradi ent e hi drául i co para f aci l i t ar el f l uj o, l a mues t r a podí a

s i f onar , debi do a l a baj a dens i dad del mat er i al . En ef ect o, éste er aver t i do en seco, si gui endo el pr ocedi m ent o de ensayo descr i t o en el

Apéndi ce ci t ado. La densi dad en el ver t i do seco er a de orden de3

1, 0 gr / cm , m ent r as que en l os resi duos ver t i dos por ví a húmeda, pr e3

sent an una densi dad seca que osci l a ent r e 1, 1 y 1, 3 gr/ cm . El val or

así medi do cor r esponde a un est ado más s uel t o del mat eri al y r epr esen

t a una cot a superi or .

Con l os r esi duos pr ocedent es del Si t i o 2 no f ue posi bl e obt e

1



ENSAYO TI PO DEEDOMETRI CO PI EDRA POROSA

m

1 Rí gi da

1 Rí gi da

2 Fl exi bl e

2 Fl exi bl e

3 Fl exi bl e

3 Fl exi bl e

PRESI ÓN DE COEF. DECONSOLI DACI ÓN PERMEABI LI DAD

( Kp/ cm2) K ( cm seg)

0, 4 7, 87 x 10~5

1, 6 8, 34 x 10~5

0, 4 5, 54 x 10~5

0, 8 3, 42 x 10~5

0, 4 5, 72 x 10~5

3, 0 3, 90 x 10~5

Tabl a 4. 7. - Resul t ados de l os ensayos de per meabi l i dad obt eni dos

134.



obt enemos l os si gui ent es val ores:

Lodos t ot al es ( L)

Fr acci ón gruesa ( G)

Fracci ón f i na (F)

Los val ores de K, obt eni dos por di f erent es mét odos: exper i men

t al es y empí r i cos, muest r an un buen aj ust e ent r e el l os. La Fi g. 4. 11

i ndi ca l os r angos de val ores obt eni dos en cada una de l as det erm na

ci ones.

La Tabl a 4. 8 present a l os val or es del coef i c i ent e de permeabi

l i dad est i mados a part i r de l as cur vas de consol i daci ón del ensayo

edomét r i co convenci onal sobr e muest r as pr ocedent es del Si t i o 2 para

K = 10

K = 10'

K = 10'

cmseg

cmseg

cmseg

135.

Val or es del coef i c i ent e de per meabi l i dad, K



MUESTRA CT = 1, 5 Kg/ cm G~ = 3, 0 Kg/ cm (J ~ = 6, 0 Kg/ cm (J ~ = 12, 0 Kg/ cm

M -l

M -2

M -3

M -4

M -5

M -6

M -7

M -8

2,79

4,04

9,25

9,84

_

-

X

X

X

-

X

_

l o" 5

l o" 4

l o" 5

l o" 5

8,977

1,46

5,67

4,80

2,69

4,65

8,23

X

X

X

X

-

X

X

X

l o" 6

l o" 5

l o" 5

l O " 5

l o" 5

l o" 5

l O " 5

2,33

3,85

4,11

6,30

1,50

5,20

2,60

2,25

X

X

X

X

X

X

X

X

l o" 5

l O " 5

l o" 5

l o" 6

l o" 5

l o" 5

l O " 5

l o" 5

5,57

2,72

9,45

6,10

3,62

1,11

1,95

X

X

X

-

X

X

X

X

l O " 6

l o" 6

l O " 6

l O " 6

l O " 6

l O " 5

l O " 6

136.

Val or es del Coef i c i ent e de Per meabi l i dad, K( cm seg)



MUESTRA

M- 8

(Tv= 0, 4 Kg/ cm2

1, 23 x 10~6

1, 33 x 10

1, 18 x 10~6

<XV= 0, 8 Kg/ cm2

5, 98 x 10 - 8

6, 00 x 10 - 8

5, 99 x 10" 8

< r v

2=1, 5 Kg/ cm

5, 75 x 10~8

1, 34 x 10~7

1, 20 x 10~7

Tabl a 4. 9. - Val or es del Coef i c i ent e de Per meabi l i dad, K, par a l asmuest r as pr ocedent es del Si t i o 2, a di f er ent es pr esi onesver t i cal es ef ect i vas, est i madas por i nyecci ón de agua

en el edómet r o Rowe, pi edr a f l exi bl e, 0 76 mm

137.

MUESTRA DI ÁMETRO D COEF. DE PERMEABI LI DAD



K ( cm seg)

M- l O, 02

M- 2 0, 032

M- 3 0, 01

M- 4 0, 021

M- 5 0, 01 .

M- 6 0, 0018

M- 7 0, 003

M- 8 0, 0028

Tabl a 4. 10. - Val or es del Coef i c i ent e de Per meabi l i dad, K, par a l as

4 x 10

1 x 10'

1 x 10'

4, 4 x 10

1 x 10

3, 24 x 10

9, 00 x 10'

7, 84 x 10'

TIPO DE SUELO

CONDICIONES DE

DRENAJE

ARCILLAS ARENAS FINAS, LIM

IMPERMEABLES DRENAJ

MUESTRAS

ENSAYOS DE CONSOLIDACIÓN

INYECCIÓN DE AGUA EN EDOMETRO ROWE

FORMULA DE HAZEN



SITIO 1

MUESTRAS

SITIO 2 FORMULA DE HAZEN

INYECC

l o - 91 0 - 8 1 0 - 7 1 0 - 6

COEFICIENTE DE PERM EAB ILIDA D, K EN

F ig . 4 .11 . - Rangos de variación de los valores del coef

139.

VI CK ( 1983) ha demost r ado que l a f ór mul a de Hazen es apl i cabl e

a r esi duos l i mosos, no pl ást i cos, s i n embargo, ést e no es el caso de



l os r esi duos del Si t i o 2, que son de baj a pl ast i c i dad. Las muest r as

pr ocedent es del Si t i o 1 ( no pl ást i cos) y l a f ór mul a se adapt aba muy

bi en a l os val or es medi dos en el l abor at or i o. De tal f orma, que se

comprueba una vez más l a val i dez de l a f ór mul a de Hazen par a est i mar

l a per meabi l i dad de res i duos l i mosos no pl ást i cos y se j ust i f i ca l a

extensi ón de l a val i dez de l a m sma para resi duos l i mosos de baj apl ast i c i dad, suj et a a i nvest i gac i ones post er i or es .

En l a Fi g. 4. 11 t ambi én se ha repr esent ado el campo de var i a

ci ón de l os- val or es de K obt eni dos en l as muest r as del Si t i o 2, según

el mét odo de det er m naci ón.

Puede concl ui r se, observando l a Fi g. 4. 11 que en l os mat eri a-- 4

l es ar enosos el val or de K t i ene el r ango de var i aci ón de 5 x 10 cm

140.

5. RECAPI TULACI ÓN

A tr avés del desar r ol l o de est e capí t ul o, se ha car act er i zado



l a compr esi bi l i dad de l os resi duos medi ant e l os equi pos convenci onal es

de l abor at or i o.

Del est udi o de l a compr esi bi l i dad y consol i daci ón de l os r es i

duos de l avader o ensayados, se der i va l o si gui ent e:

Los equi pos de ensayo convenci onal es, pueden empl ear se si em

pr e y cuando l as t écni cas de pr eparaci ón de pr obetas garant i cen l a

r epr oducci ón de muest r as a l as densi dades esper adas en l a bal sa, l o

cual , puede obt ener se si gui endo l os procedi m ent os ya det al l ados ant e

r i orment e.

La var i aci ón de l a densi dad de l as probetas a l o l ar go del

ensayo de consol i daci ón, depende de l a gr anul omet r í a del mat eri al y

141.

t r as más ar ci l l osas y del or den de 40 Kp/ cm par a l as muest r as más

2ar enosas. A una pr es i ón ver t i cal de 3, 0 Kp/ cm el par ámet r o osci l a en-



2t re 24 y 40 Kp/ cm en l as f r acci ones ar c i l l osas y ent r e 60 y 70 en l as

ar enosas. Por l o t ant o, es pr evi s i bl e que a l o l ar go de l a consol i da

ci ón de l a bal sa, l os asi ent os ser án consi derabl es.

El coef i ci ent e de consol i daci ón, C , se encuent r a compr endi do- 2 - 3 2ent r e 10 y 10 cm / seg, cor r espondi endo el val or más al t o a l os

r esi duos ar enosos. Se ha dest acado que l a di st anci a al punt o de ver t i

do no af ect a de maner a i mpor t ant e al val or de est e par ámet r o.

El coef i c i ent e de per meabi l i dad, K, est á var i ando en un r ango

más ampl i o, de 10 a 10 cm seg par a r esi duos ar enosos y de 10 a- 710 par a r esi duos mas arci l l osos. Se ha compr obado l a val i dez de l a

f órmul a de Hazen para l a det er m naci ón de l as per meabi l i dades de l os

r esi duos, t ant o arenosos como ar ci l l osos. Est o es de gr an ut i l i dad



C AP I T U L O 5

R E S I S T E N C I A AL C OR T E DE RE S I DU OS B A J O P R OC E S OS

DE C AR GA E S T Á T I C A

143.

1. EQUI POS EMPLEADOS



1. 1. Ti pos de ensayos r eal i zados

Par a l a det er m naci ón de l os par ámet r os de resi st enci a al cor

t e, baj o condi ci ones de car ga estát i ca, se han real i zado dos t i pos

de ensayos:

- Ensayos de Cor t e Di r ect o

- Ensayos de Cort e Si mpl e

El equi po de Cor t e Di r ect o ut i l i zado ha s i do el descr i t o en

el Apéndi ce B, de t i po convenci onal , con cont r ol de l a def ormaci ón

y posi bi l i dad de medi da de resi st enci a r esi dual .

144.

de cor t e si mpl e una muest r a de suel o ci l i ndr i ca, conf i nada por una

membr ana y una ser i e de ani l l os espaci ados. Post er i or ment e, ROSCOE

( 1953) desar r ol l a su caj a de cor t e si mpl e en Cambr i dge par a pr obet as

pr i smáti cas. Fi nal ment e, Bj er r um y Landva ( 1961) modi f i can el apar at o



de KJ ELLMAN, empl eando l a membr ana de goma r ef or zada con al ambr es.

En l os úl t i mos años, ambos apar at os han si do modi f i cados par a

mej orar sus capaci dades de t oma y regi st r o de dat os a f i n de perm t i r

l a apl i cac i ón de car gas cí c l i cas .

El ensayo de cor t e s i mpl e, r epr oduce en el l abor at or i o l as

condi ci ones de def or maci ón que t i enen l ugar cuando una capa de suel o

se mueve desl i zando sobr e ot r a como r esul t ado de l as t ensi ones cor t an

t es que t i enen l ugar en el cont act o. Las condi ci ones son de def orma

ci ón pl ana y cor r esponden al est ado de cort e si mpl e esquemat i zado enl a Fi g. 5. 1.

145.

° ~ h ^"

° S

CTU

I ,yx '-*

xy

0"h

-yx



i

0 V

TENSIONES ESTADO INICIAL

" tTENSIONES ESTADO FINAL

146.



IgM&c?'-

tÍ£to*

147.

El apar at o de cor t e si mpl e empl eado para l a r eal i zaci ón de

l os ensayos de est a t esi s, se encuent r a en el Laborat ori o de Geot ec-ni a de l a E . T. S. I . C. C. P. de l a Uni ver s i dad Pol i t écni ca de Madr i d. Ha



si do modi f i cado dos veces con el obj et o de per m t i r l a apl i caci ón de

car gas cí c l i cas. Dur ant e l a pr i mer a modi f i caci ón se di señó un equi po

de el ect r óni ca anal ógi ca, el cual t ení a sever os probl emas con l os s i s

t emas de cont r ol y el evados t i empos de r et ar do. Par a resol ver est o,

se cambi ó l a el ect r óni ca del si st ema, se col ocaron ampl i f i cador es deseñal de 5 Hz y l os capt ador es de señal es de cont r ol capaci t i vos se

sust i t uyer on por ot r os de t i po i nduct i vo. El pr i mer equi po hi dr ául i co

de 1 l i t ro l i m t aba l a capac i dad de r espuest a del apar at o, por el l o,

f ué sust i t ui do por ot r o equi po de 6 l i t r os, de t al f or ma que ahor a

l a capaci dad de respuest a está l i m t ada por l a secci ón del pi st ón de

apl i cac i ón de car ga hor i zont al .

Las modi f i cac i ones t ot al es l l evadas a cabo par a per m t i r l a

148.



149.



' • ■• t i r r T *

r¿

150.

- 1. Módul o 1

- 2. Módul o 2



- 3. Cél ul a de car ga

- 4. Capt ador de despl azam ent os hor i zont al es

- 5. Capt ador de despl azam ent os ver t i cal es

- 6. Uni dad de apl i caci ón de car ga ver t i cal

- 7. Uni dad de apl i caci ón de carga hor i zont al

El módul o 1 est á f or mado por l os ampl i f i cadores de señal y

un i ndi cador di gi t al . Los ampl i f i cador es de señal son t r e s , uno par a

cada canal : f uer za, r ecor r i do y def ormaci ón. Los esquemas de l os t r e s ,

son bast ant e s i m l ar es y est án f or mados por un ci r cui t o osci l ador ,capaz de gener a una señal de 5 Hz , que exci t ará el sensor cor r espon

di ent e. Al desequi l i br ar un sensor , se genera una señal que se ampl i

151.

Est e módul o 1 i ncor por a un i ndi cador di gi t al , que per m t e

l a vi sual i zaci ón de l os val or es de l as señal es medi ant e un di spl ay



de 3/£ dí gi t os. Es necesar i o sel ecci onar l a señal a l eer , medi ant e un

conmut ador .

El módul o 2 se encuent r a en el cont r ol del equi po y está f or

mado por l os s i gui ent es el ement os: det ect or de l í m t es, cont ador de

c i cl os , gener ador de f unci ones, cont r ol , servocont r ol , posi c i onador

de cer o, f uent e de al i ment aci ón y cont r ol del gr upo mot obomba.

El Det ector de l í m t es es un ci r cui t o i nt egr ado que per m t e

l a presel ecci ón de val or es máxi mos y m ni mos de cada una de l as seña

l es . Una vez al canzado al guno de esos val ores l í m t es en cual qui erade l os s ensor es se det i ene l a f unci ón, pero se mant i ene encendi do el

equi po hi dr ául i co con l o cual no se pr oducen movi m ent os br uscos de

l a pr obet a. Est e s i st ema per m t e l a real i zaci ón de ensayos por et apas,

152.

el equi po di spone de una r ampa di gi t al progr amabl e, con sel ecci ón de

sent i do que per m t e l a t ot al i nver s i ón de l os esf uer zos cor t ant es ,

perm t i endo así ensayar a gr andes ni vel es de def ormaci ón.



El r ango de vel oci dades es el s i gui ent e:

- Cont r ol por def ormaci ón: 0, 0001 a 0, 999 mm seg

- Cont r ol por car ga : 0, 01 a 99, 9 Kp/ seg

La est abi l i dad de l a r ampa es del 1% y el er r or máxi mo ent r e canal es

es del 2%.

El si st ema de s ervocont r ol , est á f or mado por t r es pot enci óme

t r o s : Gananci a, Al Der i vat i va y Al I nt egr ada, que per m t en aj ust arl a respuest a de l a ser vovál vul a f r ent e a l a señal de cont r ol , acel er an

do o r et ar dando l a f unci ón según l a r espuest a del ensayo.

153.

El capt ador de despl azam ent os ver t i cal es en un t r ansduct or

de gr an sensi bi l i dad per o de menor capaci dad de r espuest a.



La uni dad de apl i caci ón de car ga vert i cal est á f ormada por

l a base, un bast i dor r í gi do que t r ansm t e l a car ga y una pal anca aj us -

t abl e. La car ga apl i cada en l a pal anca se t r ansf i ere a un pi st ón que

des l i za ent re r odam ent os de pr ec i s i ón. El pi s t ón a su vez , t r ans f i er e

l a car ga al bl oque r í gi do que est á en cont act o con el cabezal de carga

La uni dad de car ga hor i zont al est á const i t ui da por un pi st ón

hi dr ául i co, uni do a l a cél ul a de car ga que, a su vez, t r ansm t e l a

car ga a ot r o pi st ón, pr ovi st o de r odam ent os de pr eci s i ón y que conec

t a con l a hor qui l l a de l a caj a de cor t e.

El f unc i onam ent o del equi po, se i ni c i a con l a conexi ón a l a

r ed del s i st ema el ect r óni co, l a cual debe dej ar se cal ent ar dur ant e

154.

45) En el generador de f unci ones, debe escogerse el t i po de f unci ón

a r eal i zar : r ampa, t r i ángul o, seno o cuadr ado.

Una vez encendi do el grupo mot obomba, se col oca l a probet a,



se aj ust a el cabezal super i or a l a caj a de cor t e. Se sel ecci ona el

t i po de ensayo; Cont r ol de def or maci ón o cont r ol por car ga y l uego

se aj ust a l a vel oc i dad y el sent i do de l a rampa a apl i car . Las f unc i o

nes di nám cas se expl i car án en el Capí t ul o 6.

1. 2. 3. Anál i s i s del est ado t ens i onal e i nt er pr et ac i ón del ensayo

Al i ni c i ar el ensayo, l as t ens i ones pr i nc i pal es son conoc i das:

155.

l a pr obet a no suf r e def or maci ones l at er al es dur ant e el cor t e, par a

l o cual serí a necesar i o di sponer de una membr ana capaz de apl i car t ens i ones r adi cal es var i abl es con l a al t ur a. Est o es i mpos i bl e t ant o par a



membranas r í gi das como par a membr anas f l exi bl es.

ROSCOE et al . , ( 1967) encont r aron que una vez que l a pr obet a

se def or ma en est ado pl ást i co, l os ej es pr i nci pal es de i ncr ement o de

t ensi ones y def ormaci ones c oi nci den. Est o ha si do compr obado por ot r os

i nvest i gador es como STROUD ( 1971) y BUDHU y WOOD (1979).

WOOD et al ( 1980) han desar r ol l ado su model o de i nt er pret aci ón,

basado en l os r esul t ados obt eni dos a part i r de equi pos muy sof i st i ca

dos, que per m t en l a det er m naci ón del est ado t ensi onal compl eto. Las

dos hi pót esi s de par t i da, cuya val i dez coment ar emos más adel ant e, son

l as s i gui ent es :

156.



157.

El anál i s i s del c í r cul o de Mohr , nos l l eva a l as s i gui ent es

expr esi ones:



Al i ni c i o del ensayo, R = 0, por t ant o:

ü - y- A = &Al al canzar el val or r esi dual , se asume ¥^= 45° y puede obt ener se el

158.

La di s t r i buc i ón de l os esf uer zos ver t i cal es , no es uni f or me

dur ant e el ensayo. En ar enas densas, est a no uni f orm dad, se debe a

l a di f i cul t ad de asent ar per f ect ament e el cabezal de car ga m ent r asque en ar enas suel t as, se debe a pequeños col apsos de l a est r uct ur a



debi dos a l as def ormaci ones de l a membr ana. La di st r i buci ón más uni

f or me ocur r e en ar c i l l as r í gi das .

CASAGRANDE (1976), encont r ó que l a no uni f or m dad en l a di str i _

buci ón de esf uerzos y def ormaci ones causa l a f al l a pr ogr esi va de l asprobetas. Est e hecho ha si do obser vado por ot r os i nvest i gadores como

SAADA y TOWNSED, ( 1983) , OTEO y ESPI NACE, (1983), STROUD, (1981).

159.

2. METODOLOGÍ A

2. 1. Pr eparaci ón de pr obet as



2. 1. 1. Técni ca Ne 1: Vert i do por sedi ment aci ón

Se han empl eado t r es t écni cas par a l a prepar aci ón de l as pr ob£

t as en l os di f er ent es equi pos de ensayo:

La pr i mera t écni ca ha si do l a de ver t i do por sedi ment aci ón.

En el l a se pr epara una s uspensi ón de l odos a l a concent r aci ón deseada

y se vi ert e en el mol de de ensayo, dej ando sedi ment ar el l odo. Post e

r i or ment e se r eti r a el agua sobr enadant e y se enr asa l a pr obet a, que

dando l i st a par a el ensayo. Est a t écni ca requi er e del sel l ado del mol de a f i n de i mpedi r el escape de l os l odos y el agua por l os or i f i c i os

de dr enaj e. Además, es necesari o t ener especi al cui dado en el caso

160.



GOMAS PARAFIJACIÓN

TANQUE TRANSPARENTEPARA SEDIMENTACIÓN

TORNILLO.FIJADOR

GOMA PARA

SOPORTE

GRASA DESILICONA

CAJA DE CORTE

161.

3. Sel l ar l a caj a de cor t e con c i nt a ai s l ant e o mat er i al s i m l ar .

4. Aj ust ar el mol de ver t i cal par a per m t i r l a sedi ment ac i ón.



5. Vert er l a suspensi ón y dej ar sedi ment ar .

6. Ext r aer el agua en exceso.

7. Ret i r ar el mol de ver t i cal .

8. Enr asar l a pr obet a.

9. Ret i r ar l a ci nt a ai s l ant e del pl ano de cor t e.

10. Ensayar l a pr obet a.

162.

el mat er i al al col ocar l o en el mol de. Debi do a est as r azones, l as den

si dades no se repi t en de manera acept abl e y por l o t ant o, est a t écni ca

aunque ha si do empl eada en est a i nvest i gaci ón para al gunos de l os r esidúos est udi ados, no se r ecom enda par a t r abaj os r ut i nar i os pues exi ge



cont r ol es muy est r i ct o sobr e l as densi dades i ni c i al es.

Est as t écni cas perm t en l a r epr oducci ón de baj as densi dades

en l as pr obet as. Al gunos i nvest i gadores han empl eado procedi m ent os

de compact aci ón que se t r aducen en densi dades super i or es.

Una vez pr epar adas l as pr obet as, ést as deben sat ur arse ant es

de ser ensayadas, para l o cual suel en dej ar se dur ant e 24 horas con

una pr esi ón de 0, 1 Kg/ cm2.

2. 2. Ensayos s i n consol i daci ón y s i n dr enaj e ( U- U)

163.

MUESTRA VELOCI DAD VELOCI DADCORTE DI RECTO CORTE SI MPLE



mm m mm s

L 1, 22 5, 4

G 1, 22

F - 1 , 2 2

1 1, 34

4 1, 34

7 1, 34 5, 4

8 1, 34 5, 4

Tabl a 5. 1. - Vel oci dades de cor t e en ensayos no dr enados par a l as

164.

en cada pr ueba, a l a vez que es mucho más di f í ci l r epr oduci r condi ci o

nes de cor t e anál ogas en di st i nt as pr obet as.

En este t i po de ensayos con el apar at o de cor t e di r ect o, l a

t écni ca de pr eparaci ón de pr obet as NQ 2, r esul t a l a más adecuada, pues_



t o que l as densi dades i ni c i al es se r epi t en bast ant e bi en. La t écni ca

¡M 1, perm t e que se pr oduzca un escape de agua y mat eri al a t r avés

del pl ano de cor t e, desde el moment o en que se ret i r a l a ci nt a ai sl an

t e del cont or no y hast a que se i ni ci a el ensayo. Est e pr obl ema se hai nt ent ado sol uci onar col ocando un mat eri al sel l ant e que no af ect e el

cor t e de l a probet a, para el l o se han empl eado gr asas de si l i cona y

vasel i na, per o l os r esul t ados obt eni dos no han s i do del t odo sat i sf ac

t o r i os , pues si bi en se ha l ogr ado una r educci ón de l a pérdi da de mat £

r i a l , ést a no ha s i do t ot al y por l o t ant o, el pl ano de cor t e, puede

debi l i t arse p roduc i endo as í r esul t ados i nf er i ores a l os r eal es . Losmayor es pr obl emas, t uvi er on l ugar sobr e l a muest r a L del Si t i o 1, l a

cual f ué i mposi bl e de ensayar en cor t e s i n consol i dar y s i n dr enar .

165.

2. Se i nunda l a pr obet a, con un cont r apeso de 50 g, equi val ent e a una

pr esi ón ver t i cal de 0, 02 Kg/ cm .

3. Se apl i ca l a car ga ver t i cal dur ant e un t i empo deter m nado, a f i n



de que se pr oduzca una f r acci ón de l a consol i daci ón pr evi ament e

sel ecci onada. El cál cul o de est e peri odo de t i empo, se hace empl ean

do l a f órmul a de Gi bbs y Hol t z :

4. Una vez que se ha desar r ol l ado ese gr ado de consol i daci ón, se i n i

ci a el cor t e de l a pr obet a s i n dr enaj e, con vel oci dades i gual es

a l as apl i cadas en el caso ant er i or .

Se han r eal i zado ensayos al 60 y al 80% de consol i daci ón sobr emuest r as pr ocedent es de l os Si t i os 1 y 2. Par a l a i nt er pr et aci ón de

est os ensayos se ha supuest o que el dr enaj e ocur r e úni cament e a t r avés

de l as pi edr as por osas super i or e i nf er i or .

166.

MUESTRA VELOCIDAD VELOCIDAD



CORTE DIRECTO CORTE SIMPLEmm/mi mm/seg

L 0,0181 0,0018

G 0,018 1 0,0018

1 0,0904

•4 0,0904

7 0, 00100 0, 0018

8 0, 00100 0, 0018

167.

Se han r eal i zado ensayos en l os aparat os de cor t e di r ect o y

de cor t e si mpl e sobr e muest r as procedent es de l os Si t i os 1 y 2.

La vel oci dad de cor t e r eal en el equi po de cor t e di r ect o es



i nf er i or al val or señal ado, pues el ani l l o de car ga absor be una par t e

de l a def or maci ón que, al pr i nci pi o del ensayo, es mayor y se va r edu

ci endo a medi da que se va al canzando el val or de l a r esi st enci a r es i

dual , de tal f orma que el cor t e no ocur r e a vel oci dad const ant e dur ant e t odo el pr oceso. Est o no ocur r e así en el apar at o de cor t e s i mpl e,

en el cual l a car ga es medi da medi ant e una cél ul a de car ga y por l o

tanto, t oda l a def or maci ón es t r ansm t i da a l a pr obeta.

La muest r a F, pr ocedent e del Si t i o 1, no pudo ser ensayada,

debi do a l as di f i cul t ades que se pl ant ear on con su pr eparaci ón.

168.

3. ENSAYOS REALI ZADOS

3. 1. Ensayos de cor t e di r ect o



Se han r eal i zado ensayos de cor t e di r ect o sobr e muest r as pr oc£

dent es de l os Si t i os 1 y 2, en condi ci ones dr enadas y no dr enadas.

El Apéndi ce D pr esent a l as caracter í st i cas y r esul t ados de l os ensayos.

La densi dad r el at i va de l as pr obet as osci l a ent r e el 30 y elo

40% La densi dad seca i ni ci al es del orden de 1, 13 g/ cm y l a humedad

f i nal est á compr endi da ent r e el 20 y el 25%

Los ensayos consol i dados- dr enados del mat eri al que pasa por

el t am z nQ 200, no pudi er on r eal i zar se debi do a que el mat er i al f l uí a

dur ant e el pr oceso de consol i daci ón, con consi derabl e pérdi da del m s

mo. Dur ant e l os ensayos no dr enados est e pr oceso f ué más f áci l de con

t r ol ar, debi do a que se r eal i zaban muy r ápi dament e.

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DEFORMACIONES EN mtn

Fig. 5.7.- Resultados de ensayo de corte directo

170.

DENSI DAD DENSI DAD TENSI ONES( g/ cm3) RELATI VA (% ( Kp. / cm) Cu 0 U

REFERENCI A I NI CI AL FI NAL I NI CI AL FI NAL CT' C ot ( Kp/ cm2) ( ° )

1, 15 1, 15 33 33 0, 76 0, 65



L 1, 15 1, 15 33 33 1, 50 1, 35 O 39

1, 15 1, 15 33 33 3, 00 2, 44

1. 12 1, 13 28 28 0, 76 0, 85

L más gr uesa 1, 13 1, 13 28 28 1, 50 1, 27 O 39

1. 13 1, 13 28 28 3, 00 2, 66

1, 13 1, 15 28 33 0, 76 0, 68

G 1, 13 1, 15 28 33 1, 50 1, 42 O 38

1, 13 1, 23 28 46 3, 00 2, 29

171.

DENSI DAD DENSI DAD

( g / c m3

) RELATI VA (%REFERENCI A I NI CI AL FI NAL I NI CI AL FI NAL

TENSI ONES

(Kp /cm2

) C 0'' r . ( Kp/ cm2) ( o)(y v <- rot



0, 96 0, 96 8 8 1, 00 0, 60 0 30

L 1, 07 1, 08 20 21 1, 50 1, 20 0 35

1, 24 1, 25 48 49 3, 00 2, 12 0 38

1, 060 1, 065 18 19 1, 00 0, 69 0 32

G 1, 130 1, 136 28 30 1, 50 1, 14 0 36

1, 295 1, 300 57 57 3, 00 2, 02 0 38

TABLA 5. 4. - Resul t ados de ensayos de cort e di r ect o consol i dados- dr ena-dos sobr e muest r as pr ocedent es del Si t i o 1.

172.

sar del ensayo no dr enado, l o cual se ha compr obado al cal cul ar el

gr ado de consol i daci ón que se pr oducí a en l as pr obet as, (se est i mó

que ést e er a del or den del 70%) y, por l o t ant o, l a escasa di f er enci aent r e ambos val or es, se debe a est e f enómeno. Se hi ci er on ent onces

i nt ent os de reduc i r est a di s i pac i ón de pr es i ones i nt er st i c i al es , par a



poder medi r l os parámet r os en condi ci ones no dr enadas, para l o cual

se empl eó una gr asa de si l i cona que i mpedí a el f l uj o del agua, per o,

aun as í , ést a escapaba y por l o t ant o, se t r at a de una l i m t ac i ón del

apar at o de ensayo, que no es capaz de si mul ar condi ci ones no dr enadasen mat eri al es de caráct er arenoso.

Es deci r , l os ensayos "si n dr enaj e" en l as muest r as ar enosas

est án parci al ment e dr enados, con un gr ado de consol i daci ón en r ot ur a

del orden del 70%

Se han r eal i zado ensayos de cor t e di r ect o baj o condi ci ones

dr enadas y no dr enadas sobr e l as muest r as 1, 4, 7 y 8, pr ocedent es

MUESTRA 0~v( K g / c m2) C ( Kg/ cm2) C ( Kg/ cm2) 0 ( ° )

1, 5 0, 98

1 2, 0 0, 98 0, 02 33



1, 25 0, 94

1, 00 0, 70

4 1, 50 0, 90 0, 10 281, 25 0, 77

1, 00 0, 16

7 1, 20 0, 26 0, 175 5

1, 50 0, 29

1, 00 0, 10

8 1, 25 0, 10 0, 125 0

174.

MUESTRA 0~' ( Kp/ cm2) £" ( Kp/ cm2) C ( Kp/ cm2) 0 ' ( ° )

0, 8 0, 701 1, 0 0, 81 0, 12 35



1, 5 1, 19

1, 0 0, 66

4 1, 5 0, 93 0, 00 34

2, 0 1, 34

0, 8 0, 43

7 1, 0 0, 53 0, 00 28, 0

1, 5 0, 80

0, 8 0, 49

8 1, 2 0, 66 0, 00 27, 00



TENSIONES VERTICALES, CT. EN Kg/cní

F i g. 5 . 8. - E nvol ventes de M ohr-Coulomb para di f erentes materien condiciones drenadas

176.

Ar enas : 0' = 25- 40° ; C

Li mos : 0' = 32- 35 ; C

A r c i l l a s ( l odos ) : 0' = 26- 29 ; C

Est os val or es nos l l evan a conc l ui r que l a r es i s t enc i a al cor

= 0 Kg/ cm

= 0 Kg/ cm2

= 0 Kg/ cm2



t e de l os l odos depende mucho de l a gr anul omet r í a de l os m smos. Los

mat er i al es más f i nos pr esent an r ozam ent os ef ect i vos medi os unos 10°

más baj os que l as muest r as más ar enosas.

3. 2. Ensayos de cor t e si mpl e

Se han r eal i zado ensayos de cor t e si mpl e consol i dados y drena

dos sobr e l as muest r as M- 7 y M- 8, pr ocedent es del Si t i o 2 y sobr e l as

muest r as L y G, pr ocedent es del Si t i o 1. Además, se han real i zado ensa

yos de cor t e si mpl e a di f erent es gr ados de consol i daci ón sobr e l as

muest r as L y M- 7, con el f i n de est udi ar l a var i ac i ón de l a r es i s t en

ci a al cor t e a medi da que pr ogr esa l a consol i daci ón.

177.

MUESTRA .- L SITIO : 1

T IPO DE ENSAYO : CO NS OL IDA DO - DRENADO



<3

UJO

ZOsox

Z

10 20

DEFORMACIÓN ANGULAR, ^ (% )

2,0

MUESTRA : G SITIO : 1 1? a-

T IP O DE ENSA YO : C O N S O L I D A D O - D R E N A D O

3 '

<

0 " v = 1,06 K g/cm

0~v = 2,04 K g/cm2

CTV = 3,06 K g/a n-



*-OacUJ

O

ZO

Ox

zu i

1,0

10 20

DEFORMACIÓN ANGULAR, í f ( % )

30

179.

MUESTRA DENSI DAD DENSI DAD Dr Q Dr f ( j ~v ZLrot C 0'

I NI CI AL FI NAL (% (% ( Kp: / cm) ( °)( g / c m3) ( g/ cm3)



1, 259 1, 479 50, 7 86, 7 1, 060 0, 681

L 1, 192* 1, 463 42, 4 84, 1 2, 030 1, 226 0 38

1, 240 1, 424 47, 5 77, 7 2, 435 1, 487

1, 126 1, 246 28, 9 48, 5 1, 060 0, 596

G 1, 132 1, 390 29, 8 72, 1 2, 048 1, 164 0 35

1, 136 1, 496 30, 5 89, 5 3, 055 1, 760

(*) Est a muest r a, de menor densi dad, no i nf l uye en el r esul t ado obt eni do par a 0' .

180.

de r es i s t enc i a; as í , el ángul o de r ozam ent o i nt erno ef ec t i vo ( 0' )

del ensayo de cort e di r ect o es 0' = 35° , m ent r as que el ensayo de

cor t e s i mpl e, nos da un val or de 0' = 38° , debi do a l as s i mpl i f i cadones que se i nt r oducen en el ensayo de cor t e di r ect o al det er m nar l a

envol vent e de Mohr - Coul omb.



La r el ac i ón ent r e l a t ens i ón t angenci al de r ot ur a ( C r ) y el

esf uer zo ver t i cal ( CTn en condi ci ones resi dual es (R = £-„/ <T ' ) var í a

v . r vent r e 0, 60 y 0, 64 par a l a muest r a L y ent r e 0, 56 y 0, 57 par a l a mues

t r a G, segurament e por el hecho de que, a i gual dad de si st ema de pr epa

r aci ón de l as probet as, l a ausenci a de f i nos l l eva a densi dades meno

res .

Las densi dades secas i ni ci al es de l a muest r a L var i aban ent r e

1. 17 y 1. 25 g/ crn^ y ent r e 1. 12 y 1. 13 g/ cm par a l a G. Est as magni t u

des son bast ant e pr óxi mas a l as obt eni das en l os ensayos de cor t e di

MUESTRA : l S I TI O: 1 TIPO DE ENSAYO : CORTE SIMPLE CO NS OL IDA DO -DR EN A DO



TENSIONES PRINCIPALES, OY .O -j EN Kg/cm

-ENV OL VEN TE DE ROTURA

182.

REFERENCIA DENSIDAD DENSIDAD DrQ D r f ( J ~v C " r o t C 0IN IC IA L FINAL (%) (%) (K p/cm2) (°)

(g/cm3) (g/cm3)



1,241 1,403 47 ,7 74 ,3 1,060 0,704

U - U 1,241 1,353 47 ,7 66 ,1 0,377 0,250 0, 32 22

1,263 1,440 51, 3 80 , 3 1,366 0, 818

1,437 47 ,4 79 ,8 1,060 0,7 61

1, 414 54, 9 76, 1 0, 377 0, 420 0, 20 35

1, 464 47, 7 84, 3 1, 366 1, 02

TABLA 5. 8. - Resul t ados dél os ensayos de cort e si mpl e parci al ment e dr enados sobr e l a muest r a L, pr ocedent e del Si t i o 1.

C(60%)-U

1,239

1,285

1,241

183.

el ni vel de t ensi ón ver t i cal , t al como señal an OTEO y ESPI NACE ( 1983)

en su est udi o sobr e el compor t am ent o de l os r el l enos de ar ena de m ga

de Madr i d, per o, aunque en ambos casos se t r at e de un mat er i al gr anu

l a r , l as di f er enci as en densi dad son not abl es, pues el est udi o de l a

arena de m ga se r ef i ere a un mat er i al compact ado al 95% de l a máxi ma



densi dad Pr oct or , m ent r as que l a muest r a de l odos t i ene una densi dad

del orden del 60% de l a máxi ma y se compor t a como una ar ena f l oj a.

Anal i cemos ahora, l os r esul t ados obt eni dos al ensayar l as mués

t r as M- 7 y M- 8, procedent es del Si t i o 2, con l as que se r eal i zar on

ensayos de cor t e s i mpl e consol i dados y dr enados.

La Tabl a 5. 9, r esume l os r esul t ados de est os ensayos, puede

ver se en el l a que se han obt eni do val ores del ángul o de r ozam ent oi nt er no super i or es a l os de l os ensayos de cor t e di r ect o, como era

de esper ar. Las densi dades secas i ni ci al es varí an ent r e 1, 32 y 1, 36

184.

REFERENCI A DENSI DAD DENSI DAD 0~ = (J~ ¿Txy C 0I NI CI AL I NI CI AL ( Kp/ cm2) ( ° )( g/ cm3) ( g/ cm3)

1,343 1,831 0,656 0,363



1.363

1*343

2,035

2,098

1,644

2,04

0,863

1,056

M- 7 1, 363 2, 035 1, 644 0, 863 0, 00 32

1, 315 1, 943 0, 845 0, 477

1, 333 • 1, 940 1, 060 0, 520M- 8 0, 16 23

1, 337 1, 992 1, 455 0, 704

1, 324 2, 171 2, 048 0 950

REFERENCIA DENSIDAD DENSIDAD ° V Zot 0

IN ICI AL F INAL (K p/cm

2

) (K p/cm

2

) (°)(g /cm3) (g/cm3)



1,349 1,433 0, 656 0,5 90

1,257 1,407 1,060 0, 613 0, 54 4

1,337 1,419 1,851 0, 556

1,395 1,431 2,010 0, 681

0, 386

0, 545 0, 12 17

0, 693

1,450 1,410 0,637

M -7U = 60%

1,328

1,347

1,347

1,444

1,433

1,468

1,030

1,635

2,020

1,336

MUESTRA: M-7 SITIO : 2 1 8 6 "

T I P O D E E N S A Y O : C O N S O L I D A D O - D R E N A D O

3

<

o



ZO

MoX

Z

10 20DEFORMACIÓN ANGULAR, )f (% )

2,0

3

<ce3

MUESTRA .- M -8 SITIO : 2 1 8 7 -

T IP O DE ENSA YO : C O N S O L I D A D O - D R E N A D O

2O " . . = 1 4S £ i K n / c m

O T s 2 0 4 K o / c m

2

< T . . s 1 0<S Ka/rm

fT „ = 0845 K o/ rm 1 \



Z

OMecOX

(O

Z

1,0 i \

'1 \

10 20

DEFORMACIÓN ANGULAR, tf (% )

30

188.

MUESTRA : M -8 SITIO : 2 TIPO DE ENSA YO: CORTE SIMPLE CONS OLIDA DO-DR ENA DO

2 ■



T E N S I O N E S P 8 I N C I P A I E S , O " , , C T " j E N K g / c m

-EN VOL VEN TE DE ROTURA

189.

3. 3. Var i aci ón de l os par ámet r os de r esi st enci a al cor t e con el gr ado

de consol i daci ón

A medi da que pr ogr esa l a consol i daci ón de l os r esi duos en l a



bal sa, l as propi edades de r esi st enci a al esf uer zo cor t ant e van "mej o

r ando" debi do a l a di s i paci ón de pr esi ones i nt er st i c i al es que se va

produci endo, l o que se t r aduce en una mayor pr esi ón ef ect i va medi a

y en un aument o de densi dad.

La vel oci dad de consol i daci ón depende f undament al ment e de l a

per meabi l i dad de l os r esi duos y de l as condi ci ones de dr enaj e. Por

l o t ant o, est as var i ac i ones de l os par ámet r os de r es i s t enc i a al cor t e

serán más not or i as a medi da que est os mat er i al es t engan mayor f aci l i

dad par a expul sar el agua de sus huecos.

190.

ZU J

Z

1,0

0,8 —

0,6

O CORTE SIMPLE

A CORTE DIRECTO



gUJIOU

0,4

0,2

A * " " ^

5 0

GRADO DE CO NS OLIDAC IÓN, U EN %

100

191.

u

1,0

O CORTE SIMPLE

A CORTE DIRECTO



z~O</>\nXOu

100

GRADO DE CONS OL IDACIÓN, U %

192.

100



193.

l a obt enci ón de est a cur va, se han empl eado l os val ores de permeabi l i

dad det er m nados en el Capí t ul o 4 y l as Fi gs . 5. 17 y 5. 18 que nos mués

t r an l a var i ac i ón de l a res i s t enc i a al cor t e con el gr ado de consol i daci ón. Se obser va que a medi da que se r educe l a per meabi l i dad se nece

si t an gr ados de consol i daci ón superi ores al 60%par a al canzar un m n i

mo desar r ol l o del 20% del r ozam ent o máxi mo. Par a per meabi l i dades del



- 3 ?orden de 10 cm / s o mayor es, el caso no dr enado ( U = 0% per m t e

al canzar hast a el 50% del r ozam ent o máxi mo.

La Fi g. 5. 20 muest r a l a evol uci ón de l a cohesi ón con el gr ado

de consol i daci ón par a l as muest r as de l os Si t i os 1 y 2. Se observa

que par a el 60% de l a consol i daci ón, se conser va el 60% de l a cohesi ón

no drenada en l as muest r as pr ocedent es del Si t i o 1; m ent r as que l a

muest r a del Si t i o 2, conserva el 90% de est a cohesi ón. Si n embargo,

a par t i r del 75% de l a consol i daci ón el compor t am ent o de ambas mues

t r as es pr áct i cament e i gual , y l a cohesi ón se r educe r ápi dament e a

cero.

194.

100



195.

3. 4. Var i aci ón del módul o de cor t e con el ni vel de def ormaci ón de l a

probeta

El módul o de def or maci ón t angenci al o módul o de cor t e (G) ,



puede det er m nar se a part i r de l os ensayos de cor t e si mpl e, obt eni endo

el cociente entre la tensión tangencial en el plano horizontal, <~xy,

y l a def ormaci ón t angenci al , ¿f .

La Fi g. 5. 21, nos muest r a l a var i aci ón de est e par ámetr o con

el ni vel de tensi ones ver t i cal es ef ect i vas, par a l as muest r as pr oce

dent es de l os Si t i os 1 y 2. Las muest r as del Si t i o 2, r esul t an ser

más r í gi das que l as del Si t i o 1; est e compor t am ent o era de esper ar

a l a l uz de l os r esul t ados obt eni dos en el Capí t ul o 4, en el cual seencont r ó que el módul o edomét r i co ( E ) t ambi én er a super i or en l as

muest r as del Si t i o 2. El mayor cont eni do de f i nos gener a una est r uct u

196.

u

ZU J

O

O í



Ou

3OOS

TENSIONES VERTICALES, CTV EN Kg/cm

197.

sus var i aci ones gr anul omét r i cas y de pl ast i ci dad. Aquí est udi ar emos

cómo af ect an est os cambi os de mat er i al a l a r esi st enci a al cort e.

La Fi g. 5. 22, muest r a l a var i aci ón del ángul o de r ozam ent o



ef ect i vo ( 0' ) con l a- di st anci a al punt o de ver t i do de l os l odos. Se

obser va que a medi da que aument a l a di st anci a, el ángul o de r ozam ent o

di sm nuye, hast a est abi l i zar se en l os l odos del est anque. La expl i ca

ci ón de est a var i aci ón está en l a segr egaci ón que t i ene l ugar a l o

l ar go de l a pl aya de ver t i do, l os mat er i al es más gr uesos caen pr i mer o,

const i t uyendo l as f r acci ones más ar enosas y de l os f i nos, vi aj an más

t i empo y se deposi t an en el est anque, dando l ugar a l as f r acci ones

más l i mosas o ar ci l l osas.

En l a Fi g. 5. 23 se muest r a l a var i aci ón de l a cohesi ón no dre

nada con l a di st anci a al punt o de ver t i do: A medi da que nos acer camos

198.



A N

s\

NN

XN

N

V

\ , O

O

199.

1,0



aZw

u

<o 0,5

O

A CORTE DIRECTO, ENSAYO U -U , GC * 0

D CORTE DIRECTO, G .C = 0

O CORTE SIMPLE, G C =0

G.C. GRADO DE CONSOLIDACIÓN

200.

3. 6. Di scusi ón de r esul t ados

La r esi st enci a al cor t e de l os r esi duos es un par ámet r o dedi f í c i l det er m naci ón, pues depende de muchos f act or es, ent r e el l os:

- Gr ado de consol i daci ón



- Di s t anc i a al punt o de ver t i do

- Var i ac i ones propi as de l a pul pa

Est e úl t i mo par ámet r o no ha si do est udi ado en est a t esi s doct o

r a l , s i n embar go, el pr oceso ar t i f i c i al que da or i gen a est os mat er i a

l es est á suj et o a var i ac i ones y por t ant o, l a gr anul omet r í a del r es i

duo var i ar á en f unci ón de est e pr oceso.

201.

El est abl eci m ent o de cur vas de var i aci ón de l os par ámet r os

de r esi st enci a al cor t e - r ozam ent o y cohesi ón- con el gr ado de consol i daci ón, nos i ndi ca una not abl e mej or í a de l as pr opi edades del mat e

r i al a medi da que nos apr oxi mamos al 100% t eór i co de l a consol i daci ón.

Est as curvas de var i aci ón present an f or mas más acusadas en l a medi da



en que el mat er i al est udi ado es menor per meabl e, est o puede expl i car se

con f aci l i dad, si pensamos que l os f enómenos de di si paci ón de pr esi o

nes i nt er st i ci al es ocur r en más l ent ament e en est e t i po de mat er i al es,

que exhi ben compor t am ent os de car áct er " ar ci l l oso", m ent r as que l os

mat er i al es más per meabl es, de el evadas component es ar enosas, present an

l os m smos f enómenos en menor escal a.

El est udi o de l abor at or i o, per m t e concl ui r que par a l a car act er i zaci ón de l as pr opi edades de r es i st enci a al cor t e de l os res i duos,

es necesar i o real i zar :



C A P I T U L O 6

R E S I S T E N C I A A L C OR T E B A J O A C C I O N E S D E C A R GA C Í C L I C A

203.

1. I NTRODUCCI ÓN

Dur ant e el desar r ol l o de un t err emot o se generan ondas de cor

t e que vi aj an desde el subst r at o r ocoso haci a l a super f i ci e, gener an

do así t ensi ones cor t ant es cí cl i cas sobr e l os el ement os de suel o,



t al como se repr esent a en l a F i g. 6. 1. El esf uer zo ver t i cal t ot al per

manece const ant e dur ant e t odo el pr oceso, m ent r as que l as t ensi onescor t ant es var í an en f unci ón de l as car act er í st i cas de l as ondas de

exc i t ac i ón s í sm ca.

En l a Fi g. 6. 2, se pr esent a un r esumen de l os di f er ent es ensa

yos di nám cos que pueden real i zar se en el l aborat or i o y se comparan

sus est ados t ensi onal es.

Se obser va que el ensayo de Cor t e Si mpl e Di nám co es capaz



BASE ROCOSA CI RCULO DE M

Fi g. 6. 1. - Estados t ensi onal es dur ant e un terr emoto

A P A R A T OCONDICIONES DE TENSIONES

DURANTE LA CONSOLIDACIÓN DURANTE LA FALLAD I A G R A M A DE MOHR

TENSIONES INDUCIDASEN TERRENO PORUN TERREMOTO

¿1a

\— K0CTV n i K0Ov

KQOW K Q Í T V

TRIAXIALES MAS USUALES

»C

rti O c±Odc

oc

°c — Odc Oc + aac

TRIAXIALES CON VARIACIÓNDE PRESIONES VERTICALESY LATERALES

"cen " c

^4~>CT c±OdC

"c ± Odc

oc + o¿c

CORTE SIMPLECONVENCIONAL a.

K Q " V



CORTE DIRECTO TORSIONAL

K0<Tv Koffv

r ñTRIAXIAL TORSIONAL

K0Ov

A^Ko<*V

/K 0ov

' K Q O V

Fi g. 6. 2. - Est ados t ens i onal es de l os di f er ent es ensayos di námcos (OTEO

206.

2. EQUI PO EMPLEADO

El equi po empl eado es el de Cor t e Si mpl e descr i t o en el Capí

t ul o 5, con el cual es pos i bl e r eal i zar dos t i pos de ensayos di nám

cos, dependi endo de l a var i abl e de cont r ol :



Ensayos de Carga Cont r ol ada: Se apl i ca una car ga de cort e cí

cl i ca de ampl i t ud y f r ecuenci a pr evi ament e det er m nadas y se m denl as def or maci ones que suf r e e l mat er i al . Est o i mpl i ca que l a r el ac i ón

de esf uer zos (< , / ü~ ) se mant i ene const ant e dur ant e t odo el ensayo.max v

Ensayos de Def or maci ón Cont r ol ada: Se apl i ca una onda de def or

maci ón cí c l i ca de car act er í st i cas conoci das y se m de el esf uer zo cor

t ant e i nduci do sobr e l a pr obet a y por t ant o l as var i ac i ones de l ar el aci ón de esf uer zos {^, /(T~ ) . La pos i bi l i dad de r eal i zar es te t i po

max v

207.

Est a l i m t aci ón depende un poco del t i po de onda escogi da;

as í , l as ondas si nusoi dal es son más f áci l es de segui r , m ent r as quel as ondas cuadr adas son más di f í c i l es de l ogr ar debi do al sal t o brus

co. La sol uci ón a est e pr obl ema podr í a l ogr ar se en un f ut ur o pr óxi mo -

col ocando una membr ana de ni t r ógeno l í qui do en el pi st ón, l o cual per



m t i r á un aj us te per f ecto en l as condi c i ones l í m t e de apl i cac i ón de

pr esi ones de punt a o r educci ones i nst ant áneas.

208.

3. METODOLOGÍ A DE ENSAYO

Se r eal i zar on ensayos de def or maci ón cont r ol ada sobr e muest r as

pr ocedent es de l os Si t i os 1 y 2, con ni vel es de def or maci ón angul ar

compr endi dos ent r e el 1% y el 5% Las f r ecuenci as de ensayo han si do

de 1 Hz y 5 Hz.



Una vez pr epar ada l a pr obet a, según el pr ocedi m ent o descr i t o

en el capí t ul o ant er i or , se pr ocedí a a l a i nundaci ón y consol i daci ónde l a m sma a una pr es i ón ver t i cal 0 =1, 0 Kp/ cm . Fi nal i zado el pr o

ceso de consol i daci ón, se conoce con pr eci si ón l a al t ur a de l a pr obe

t a y se det er m na el val or de l a ampl i t ud de onda que es necesar i o

apl i car par a obt ener l a def or maci ón angul ar deseada en cada caso.

Según BRAJ A DAS ( 1983) un t er r emot o de magni t ud var i abl e ent r e5 y 7 en l a escal a de Ri cht er pr esent a dur aci ones compr endi das ent r e

209.

4. ENSAYOS REALI ZADOS

Se r eal i zar on un t ot al de nueve ensayos sobr e l a muest r a M7

pr ocedent e del Si t i o 2 y cuat r o ensayos sobr e l a muest r a L pr ocedent e

del Si t i o 1. La Tabl a 6. 1 r esume l as caracter í st i cas de est os ensayos.



En el Apéndi ce C, se pr esent an l os r esul t ados obt eni dos a par

t i r de est os ensayos, r esum dos en l as si gui ent es cur vas:

- Var i ac i ón de l a tens i ón t angenci al c í c l i ca con el númer o de c i c l os .

- Var i aci ón del vol umen con el númer o de ci cl os.

- Var i aci ón de l a t ensi ón t angenci al con el ni vel de def or maci ón par adi f erent es c i c l os .

210.

ENSAYO MUESTRA DENSI DAD PRESI ÓN FRECUENCI A AMPLI TUD N$ DEI NI CI AL VERTI CAL ( Hz) (% CI CLOS( g/ cm3) Kp/ cm

Dl l

D12

M- 7

M- 7

1, 403

1, 399

1, 00

1, 00

1

1

1

5

1. 000

1. 000



D13

D14

D15

D16

D17

D18

D19

DID2

D3

M- 7

M- 7

M- 7

M- 7

M- 7

M- 7

M- 7

LL

L

1, 391

1, 403

1, 395

1, 427

1, 395

1, 400

1, 412

1, 2601, 248

1, 258

1, 00

1, 00

1, 00 '

1, 00

1, 00

1, 00

1, 00

1, 001, 00

1, 00

5

1

1

1

1

1

5

11

1

1

5

3

4

2

2

1

15

2

1. 000

1. 000

1. 000

1. 000

1. 000

10. 000

10. 000

1. 0001. 000

1. 000

211.

5. DI SCUSI ÓN DE RESULTADOS

En pr i mer l ugar , se obser va un compor t am ent o l i gerament e di f e_

r ent e ent r e l as dos muest r as ensayadas:



- La muest r a pr ocedent e del Si t i o 1 se car act er i za por un aument o con

t i nuo de l a t ensi ón t angenci al con el númer o de ci cl os, pr esent an

do un pi co muy mar cado, después del cual l a t ensi ón t angenci al di s m nuye r ápi dament e, al canzando un val or m ni mo más al l á de l os 1000

ci cl os . La t endenci a gener al obser vada i ndi ca que se al canza ese

m ni mo con un menor númer o de ci cl os, a medi da que aument a el ni vel

de def or maci ón angul ar .

- La muest r a pr ocedent e del Si t i o 2 se car act er i za por una r educci ón

de l a t ens i ón cor t ant e c í c l i ca al i ni c i o del ensayo, ent r e l os c i

212.



213.



10 100

Log (NUMERO DE CICLOS)

1000

VARIACIÓN DÉLA TENSIÓN CORTANTE CÍCLICA CON EL NUMERO DE CICLOS

214.

El ensayo per m t e que ocur r a un dr enaj e no cont r ol ado por l os

extr emos super i or e i nf er i or de l a pr obet a. Est e hecho se pone en evi

denci a a t r avés del cambi o de vol umen medi do. Adi ci onal ment e, dur ant e

l a real i zaci ón del ensayo, se obser vó expul si ón vi ol ent a de got as de

agua por l a sal i da de dr enaj e super i or . Est a expul s i ón vi ol ent a, a

l os ef ectos del cambi o de vol umen, no es de mucha i mpor t anci a, per o



a l os ef ectos de l a di s i paci ón de l as pr es i ones i nt er st i c i al es es muy

i mport ant e, pues si ést as se di si pan, ent onces t i ene l ugar una conso

l i daci ón de l a pr obet a con su cor r espondi ent e r i gi di zaci ón.

Un compor t am ent o si m l ar al que hemos expl i cado ha si do obser

vado por SI LVER y SEED ( 1971) , qui enes ensayar on una ar ena s eca a di fe_

r ent es ampl i t udes de def or maci ón angul ar mant eni endo l a f r ecuenci a

const ant e e i gual a 1 Hz. La densi dad r el at i va de est a ar ena er a del60% l i ger ament e super i or a l a ensayada por nosot r os. La Fi g. 6. 5 mués

t r a l as var i aci ones vol umét r i cas obt eni das por est os aut or es y l as

0.001



0.01 -

-pu

>c

>oO

217.

más r ápi da del cambi o de vol umen, con l a consi gui ent e densi f i caci ón

y aument o de r esi st enci a.

- Se obser va una t endenci a a l a r educci ón del cambi o de vol umen t otal

con el aument o de l a f r ecuenci a. El número de r esul t ados di sponi bl es

no per m t e concl ui r de f or ma cont undent e sobr e est e punt o, pero su



gi er e que es posi bl e que exi st an r angos de f r ecuenci a que ampl i f i

quen est e cambi o vol umét r i co.

Resul t ados par eci dos han si do obt eni dos por BUDHU (1979),

qui en est udi ó una ar ena densa somet i da a una pr esi ón de conf i nam ent o2

de 1 Kp/ cm obt eni endo el r esul t ado que se pr esent a en l a F i g. 6. 7,

en l a cual se obser va l i ger ament e el ef ect o del pr i mer pi co. Las di f e

r enci as que se pueden observar con r el aci ón a nuest r os r esul t ados,en cuant o al ef ect o menos pr onunci ado del pi co, pueden expl i cars e por

218.



<MOM

1 0

0 9

W 0 8Z<HCC 07 • • • • •oOAo

Ar ena densa«Jo » 9 o i u f a

219.

ZONA DE ROTURA

CORTE



ZONA DE ROTURA ENCONTRADA POR B UD HU (19 84 ) PARA ÁREAS DENSAS,ESTIMADA MEDIANTE RAYOS X

220.

t i ene l ugar de f orma t an mar cada, l o cual es r azonabl e, pues hay menos

t i empo par a per m t i r l a di s i pac i ón de l as pr esi ones i nt er st i c i al es ent r e

un ci c l o y el si gui ent e. La Fi g. 6. 7 muest r a est os r esul t ados; si n embargo, sí se obser va una t endenci a a l a f ormaci ón de l os m smos, per o des

t aca que el cambi o de vol umen es mucho menor .

Al anal i zar l os r esul t ados de l os ensayos D18 y D19 (a 10. 000



ci c l os) se obser va el f enómeno de r i gi di zaci ón y post er i or degr adaci ón

de l a pr obet a, ( con una est abi l i zaci ón del cambi o de vol umen) , que apare_ce suger i da en l a Fi g. 6. 4 par a l os ensayos r eal i zados a 1. 000 ci c l os

en ni vel es de def or maci ón i nf er i or es al 5% El númer o de ci cl os par a

el cual se i ni c i a l a degr adaci ón depende, en i gual dad de ot r as condi ci o

nes, de l a f r ecuenci a. Así , en el ensayo D18 (F = 1 Hz) l a degr adaci ón

de l a pr obet a ocur r e a par t i r de l os 1. 200 c i c l os, m ent r as que, en el

ensayo D19 (F = 5 Hz) l a degr adaci ón es cont i nua a l o l ar go del ensayo,

hast a est abi l i zar se en un est ado "r esi dual " par a el cual se est abi l i za

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F i g. 6.9. - Resul t ados de l os ensayos D18 y D



C A P I T U L O 7

A P L I C A C I Ó N D E L O S P A R Á ME T R O S O B T E N I D OS A L C A L C U L O DE L A

E S T A B I L I D A D E N P R E S A S DE R E S I D U OS

222.

1. I NTRODUCCI ÓN

En est e capí t ul o se pret ende demost r ar , medi ant e un ej empl o

de apl i caci ón, el i nt er és del est udi o r eal i zado en l as pági nas ant e

r i or e s.



El pr ocedi m ent o segui do ha consi st i do en est udi ar una sec

ci ón t i po cor r espondi ent e a una pr esa de r esi duos di señada apl i candol os cr i t er i os señal ados en el Apéndi ce A y en el Manual par a el Di seño

y Const r ucci ón de Escombrer as y Pr esas de Resi duos M ner os ( RODRÍ GUEZ

ORTI Z, 1986) , i nt r oduci endo l a var i ac i ón de res i st enci a al cor t e de

l os r esi duos en f unci ónde su gr ado de consol i daci ón.

El anál i s i s de est abi l i dad se real i zó por el mét odo de Bi shop

modi f i cado, empl eando un pr ogr ama de ordenador comer ci al ( STABL) adap

JABRE



ESCOLLERA

Í J i ú.a T Í . i? ÚS.TS ibi.33 ÚT.K tSrJ i E77.es ?íe~e7 út.zs sbe.ta íSeTíi *Vs

F i g. 7.1. - Geometr í a de l a secci ón t i po

224.

2. PARÁMETROS DE RESI STENCI A AL CORTE DE LOS MATERI ALES

La pr esa de r esi duos a est udi ar est á const i t ui da por t r es t i

pos de mat er i al es de car acter í st i cas d i f er ent es:

- Mat er i al es granul ar es const i t ut i vos de f i l t r os , dr enes y repi é de

http://e77.es/

http://e77.es/

http://e77.es/



escol l er a. Est os mat er i al es deben sat i s f acer l as car ac ter í s t i cas

i ndi cadas en el Capí t ul o 2, a f i n de que sean capaces de cumpl i rsu f unci ón. Desde el punt o de vi st a resi st ent e, no son esenci al es,

pues l a f r acci ón de l a posi bl e l í nea de r ot ur a que l es af ect a es

despr eci abl e f r ent e a l a par t e cor r espondi ent e al r est o de l os mat e

r i al es . En l a zona i nf er i or , donde est os mat er i al es exi st en en pro

por ci ones consi derabl es, se ha supuest o que sus par ámet r os de r esi s

t enc i a son l os s i gui ent es:

I

225.

Además , di sponemos de l as cur vas de var i aci ón de l a r esi st en

ci a al cor t e con el gr ado de consol i daci ón al canzado por el mat er i al

sedi ment ado y, por l o t ant o, est as pr opi edades ser án apl i cadas a l osef ectos de det er m nar l a est abi l i dad de l os di ques.

Los par ámet r os de r esi st enci a de l os l odos son l os de mayor

i nt er és, debi do a que gr an par t e de l a l í nea de rot ur a di scur r e a t r a



vés de el l os.

226.

3. EVOLUCI ÓN DE LAS PRESI ONES I NTERSTI CI ALES

Al habl ar de pr esi ones i nt er st i c i al es en una pr esa de resi duos

es i mpor t ant e dest acar que ést as est án const i t ui das por dos par t es:

- Presi ón i nt ers t i ci al debi da al f l uj o del agua.



- Exceso de pr esi ón i nt er st i c i al debi da a l a col ocaci ón de nuevas capas de mat er i al y a l a pr opi a consol i daci ón.

La pr i mer a component e puede obt ener se por l os mét odos i ndi ca

dos en el Apéndi ce A y el Manual par a el Di seño de Escombr er as y Pre

sas de Resi duos ( RODRÍ GUEZ ORTI Z, 1986) una vez conoci das l as per mea

bi l i dades de l os mat er i al es, aunque si empr e exi st en pr obl emas de det er

m nar l o que ocur r e en r égi men t r ansi t or i o. La segunda component e

227.

ci ón uni di mensi onal de geomet r í a muy s enci l l a. En l as zonas muy al ej a

das del di que, es r azonabl e l a hi pót esi s de suponer que est a l ongi t ud

es i gual al espesor de l a capa en est udi o, baj o l a hi pót esi s de basei mpermeabl e y dr enaj e ver t i cal ( anál oga a l a del edómet r o) . En l a zona

de cont act o ent r e el espal dón del di que y l os l odos, exi st e el dr en

de pi e y por l o t ant o l as l ongi t udes de dr enaj e ser án i nf er i or es a

l as del caso ant er i or ; si n embargo, hemos asum do que el val or de est a



di st anc i a es i gual al del caso ant er i or , con l o cual est amos del l ado

de l a segur i dad, por t r at ar se de una hi pót esi s conservador a.

La F i g. 7. 2 muest r a l a evol uc i ón de l as pr esi ones i nt er st i c i a

l es par a l a secci ón t i po est udi ada. Se asume una vel oci dad de r ecr eci

m ent o v = 4 m año. En l a Secci ón A- A' , l os excesos de pr esi ón i nt er s

t i c i al debi dos a l a col ocaci ón de nuevas capas de mat er i al y a l a pro

pi a consol i daci ón son consi der abl ement e i nf er i or es a l os cal cul ados

par a l a secci ón BB' . La causa de esta di f er enci a es, por una par t e,

SECCIÓN TIPO . V = 4 m / A ñ o

t = 15años , ( i nm ed ia tam en te después de c o l o c a rl a u l t i m a c a p a )

ESPALDÓN EXTERIORIMPERMEABLE



u EN ( K g / c m ) u EN ( K g / c m )

F ig . 7.2.- Evolución de l as presiones i ntersti c

229.

4. CASOS ESTUDI ADOS

Las bal sas se const r uyen por et apas, l a pr i mer a en l a que seconst r uye el dr en de base y el di que i ni c i al . En est a f ase, el f actor

de segur i dad es al t o, si l o compar amos con l os val or es que puede t omar

a medi da que aument a l a al t ur a del di que.



Se han est udi ado t r es condi ci ones de est abi l i dad baj o l a ac

ci ón de car gas est át i cas, par a l a bal sa con toda su al t ur a:

- A l ar go pl azo, en condi ci ones dr enadas, con l a bal sa l l ena de l odos

que han consol i dado.

- A cor t o pl azo, en condi ci ones no dr enadas, suponi endo const r ui da

l a pr esa de una sol a vez.

230.

CASO ALTURA DEL DI QUE GRADO DE CONSOLI DACI ÓN FACTOR DE SEGURI DAD( m

60 de O a 60 m GC = 100% 1, 48



60 de O a 60 m GC = 0% 1, 07

de O a 20 m GC = 90%

de 20 a 40 m GC = 50% . o n

60 1, 29de 40 a 56 m GC = 30%de 56 a 60 m GC = 0%

20 de O a 20 m GC = 0% 1, 92

231.

En aquel l os casos que compr enden él est udi o de capas par ci al

ment e consol i dadas, se ha consi der ado el ef ect o de l a di si paci ón de

l a pr es i ón i nt er st i c i al y el aument o de l a r es i s t enc i a al es f uer zocor t ant e par a el anál i s i s de est abi l i dad.



232.

5. ANÁLI SI S DE LOS RESULTADOS OBTENI DOS

Los r esul t ados obt eni dos ( Tabl a 7. 1 y Fi g. 7. 3) dest acan el

ef ect o que t i ene el consi der ar el gr ado de consol i daci ón de l os r es i

duos, a l os f i nes de eval uar l a est abi l i dad de l os di ques par a el a l

macenam ent o de est os mat er i al es.



No se han est udi ado ot r os f act or es que t ambi én af ect an de maner a i mpor t ant e l a est abi l i dad de l os di ques, como son:

- Los s i st emas de dr enaj e

- Los si st emas de evacuaci ón del agua sobr enadant e

- La si t uaci ón del punt o de ver t i do de l os l odos

2 3 3 .

0 ©G.C = 0

^g = H=20m.

G C = 2 5

H=40m.

G.C=65G C = 75

©G . C = 0 - ! , - G . C = 3 0

H=60m.

G C = 5 0G.C = 9 0



2,2

2,0

1,9

234.

y de l os l odos si n consol i dar de l a úl t i ma capa ( G. C. = 0) y por el l o

el aument o de l a r esi st enci a al cor t e de l a capa i nf er i or no af ect a

l a est abi l i dad de l a bal sa. Est e hecho ha si do señal ado por RODRÍ GUEZ

ORTI Z ( 1986) al i ndi car que dur ant e el r ecr eci m ent o de l a bal sa l a

super f i c i e de r ot ur a se despl aza haci a el i nt er i or de l a m sma, af ec

t ando cada vez un vol umen mayor de l odos.



Par a una al t ur a de pr esa de 40 m se observa una di f er enci adel 5% en el f actor de segur i dad, a f avor del anál i s i s que consi der a

el ef ect o del gr ado de consol i daci ón. Est o supaone el evar est e f act or

de 1, 26 a 1, 32, l o que l l eva i mpl í c i t o el per m t i r segui r r ecrec i endo

l a bal sa , en condi ci ones de est abi l i dad acept abl es.

Par a l a pr esa t er m nada, a una al t ur a de 60 m el f actor de

segur i dad en condi ci ones no dr enadas y const r ucci ón i nst ant ánea ( hi pó

235.

' '-.i El est udi o del ef ecto del gr ado de consol i dac i ón, obl i ga a .

un anál i si s de l as pr opi edades de l os r esi duos bast ant e exhaust i vo

que per m t e det er m nar l a var i aci ón de l as pr opi edades de r esi st enci aal es f uer zo cor t ant e con el gr ado de consol i daci ón. El aument o que

puede l ogr ar se en el f act or de segur i dad j ust i f i ca pl enament e un est u

di o de es tas car ac ter í s t i cas .



C A P I T U L O 8

C O N C L U S I O N E S Y R E C O ME N DA C I O N E S

237,

1. CONCLUSI ONES

Est a Tesi s pl ant ea una met odol ogí a de est udi o para l os r es i

duos de l avader o o ver t i dos por ví a húmeda, apl i cabl e a l os pr obl emas

de di seño más f r ecuent es. El conoci m ent o del compor t am ent o geot écni -

co de estos r esi duos l l eva, como se ver á, a sol uci ones de di sposi ci ón

f i nal más segur as y económ cas.



Se han est udi ado dos t i pos de r esi duos: a) " Gr uesos" ( con me

nos del 50% de mat er i al r et eni do por el t am z n9 200 ASTM) ; b) " Fi nos"

(con un 65- 90% de mat er i al que pasa por di cho t a m z ) . Est os dos t i pos

de mat er i al es vi enen a r epr esent ar l os ext r emos de l os r esi duos pr odu

ci dos en España. "- /- i .- 1 ' ■ ■■ ■ V . i i ; ■ /

Const i t uye una apor t aci ón or i gi nal al est udi o de l os r esi duos

238.

El ef ecto de l a densi f i caci ón de l os res i duos, a l o l ar go del

pr oceso de consol i daci ón, es anál ogo al obser vado en l os suel os nat u

r a l es . Según sea el predom ni o de l a component e ar enosa o ar ci l l osa,

se obser va - con mayor o menor i nt ensi dad- el ef ect o de l a consol i da

ci ón pr i mar i a.

El í ndi ce de compr esi ón de l os r esi duos está r el aci onado con

el cont eni do de f i nos y e l í ndi ce de huecos i ni c i al . Tambi én i nf l uye



l a pl ast i ci dad en muest r as con más de un 70% de f i nos. El í ndi ce dehuecos es el f act or que af ect a a di cho í ndi ce de maner a más not abl e. Es

t o expl i ca el por qué de l as mayor es def or maci ones de l os r esi duos al

compar ar l os con l os suel os nat ural es, pues l os pri mer os pr esent an í ndi ^

ees de huecos i ni ci al es nor mal ment e menor es que l os obser vados en l os

segundos ( del or den de 1, 2 a 1, 4) , sal vo en caso de suel os f angosos

con mat er i a or gáni ca.

239.

no pl ást i cos, a l a vez que se ha ext endi do su apl i caci ón a l os r es i

duos l i mosos de baj a pl ast i ci dad.

Los r esi duos de l avadero pr esent an permeabi l i dades super i ores

a l as encont r adas en l os suel os nat ur al es de gr anul omet r í as y pl ast i

ci dades s emej ant es, l o cual l l eva a pensar que l a permeabi l i dad es

cont r ol ada por l a f or ma angul osa de l as par t í cul as.



Se compr obó l a val i dez de apl i caci ón de l a t eor í a de consol i

daci ón uni di mensi onal de Terzaghi a l os r esi duos gr uesos de l avader o

español es, quedando por compr obar l a val i dez de est a apl i caci ón a r e

s i duos más f i nos como l as ar c i l l as f os f át i cas y l os l odos r oj os . En

est e sent i do l os coef i ci ent es de consol i daci ón obt eni dos por di cha

t eor í a est án de acuer do con l os coef i ci ent es de per meabi l i dad obt eni

dos por ot r os mét odos, a t r avés de l a sol uci ón de Ter zaghi .

240.

La apl i caci ón del ensayo de cort e di r ect o par a l a medi da de

l a resi st enci a al cor t e en condi ci ones dr enadas es acept abl e. Si n em

bar go, su apl i caci ón en condi ci ones no dr enadas no es r ecomendabl e,puesto que, dadas l as permeabi l i dades de l os r esi duos de l avadero, el

dr enaj e que t i ene l ugar a consecuenci a de l a pr opi a geometr í a del apa

r at o es i mport ant e y af ect a de manera i mpor t ant e al r esul t ado del en

sayo.



El ensayo de cor t e si mpl e pr esent a vent aj as en r el aci ón conel de cor t e di r ect o. Per m t e l a obt enci ón de envol vent es no dr enadas

con pr eci si ón r azonabl e, con l a vent aj a de que l a pr eparaci ón de pr ob£

t as no es más compl i cada que l a del ensayo de cor t e di r ect o. Por el l o

se j ust i f i ca su empl eo en l os est udi os a l os f i nes de pr oyect o de

obras.

Al compar ar - l as envol vent es obser vadas obt eni das de l os ensa

241.

Por úl t i mo, debe i ndi car se que l a apl i caci ón de l os r esul t ados

obt eni dos a un caso r eal ( di señado a part i r de l as r ecomendaci ones

sanci onadas por l a práct i ca) , en el cual se ha est udi ado el ef ect o

est abi l i zador del aument o de resi st enci a al cor t e con el gr ado de con

sol i daci ón de l os l odos, muest r a l as i ndudabl es vent aj as de l a apl i ca

ci ón de l a met odol ogí a desarr ol l ada. Se concl uye que el consi der ar

est e ef ect o l l eva a un di seño más económ co y r aci onal de l as pr esas



de r esi duos, si empr e y cuando se cont r ol e de f orma adecuada l a vel oci dad de r ecr eci m ent o. ' ' "' ; - ' B1 r

■:=

" 't- '■■ : : ! :

Los r esul t ados obt eni dos abr en nuevas l í neas de i nvest i gaci ón,

dest i nadas al est udi o de l as pr opi edades de l os l odos de l avader o y

a l a apl i caci ón di r ect a de ést as al di seño de l as pr esas de r esi duos.

242.

2. RECOMENDACI ONES

Aun habi endo al canzado l os obj et i vos descr i t os en el Capí t u

l o 1 , el car ácter de est e tr abaj o i mpone l i m t ac i ones a l a ampl i t ud

del m smo. Por el l o, es deseabl e pr ol ongar l os estudi os l l evados a

cabo en est a Tesi s, baj o l a ópt i ca de nuevas l í neas de i nvest i gaci ón:

- El est udi o de l os r esi duos medi ant e t écni cas de Rayos X, a l os f i nes



de det er m nar l as r el aci ones de l a f or ma de l as par t í cul as con l ospar ámet r os geot écni cos, abr e una gama de nuevas i nvest i gaci ones.

- El empl eo del equi po t r i axi al par a el est udi o de l os r es i duos, una

vez sol vent adas l as di f i cul t ades en l a pr epar aci ón de l as pr obet as

a baj as densi dades. Est o per m t i r í a cont r ast ar muchos de l os r esul

t ados aquí pr esent ados.



B I B L I O G R A F Í A

244.

ABADJ I EV, C. ( 1976) . "Seepage t hr ough M l i Tai l l i ngs Dams" , 12t h I nt .Cong. on Lar ge Dams. Méxi co, pp. 381- 393.

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A P É N D I C E A

A. l

A . l . SELECCI ÓN DEL EMPLAZAM ENTO

A par t i r de l a i nf or maci ón di sponi bl e en cuant o al t i po der esi duo a al macenar , vol úmenes de operaci ón de l a pl ant a, necesi dades

de agua de reci c l ado y vi da út i l de l a expl ot aci ón es posi bl e el pl an

t eam ent o de una ser i e de al t er nat i vas posi bl es, l as cual es deben est u

di ar se par a def i ni r l a sol uci ón f i nal que mej or se aj ust e a l os r eque



r i m ent os de es tabi l i dad, econom a y f l exi bi l i dad.

Bási cament e, se est udi an dos aspect os: sel ecci ón del empl aza

m ent o y el pl an de expl ot aci ón, l os cual es en l a mayor par t e de l os

casos van muy l i gados ent r e s í , debi do a que uno suel e condi ci onar

al ot r o.

La sel ecci ón del empl azam ent o, suel e hacer se en base a una

A. 2

de l odos por gr avedad. Si n embar go, en al gunos casos es pr eci so bom

bear l os l odos, l o cual supone un cost e de oper aci ón y mant eni m ent o

más el evado. Cuando exi st en gr andes desni vel es en conducci ones por

gr avedad, puede ser necesari a l a col ocaci ón de est anques para l a d i s i

paci ón de ener gí a, por l o cual es r ecomendabl e el di seño de un t r azado

de pendi ent e suave.

La t opogr af í a es un condi ci onant e muy i mpor t ant e. La t endenci a

es a l a búsqueda de empl azam ent os que pr opor ci onen el máxi mo vol umen



de al macenam ent o con m ni mo vol umen de di que. Est e f act or es el que

det er m na l as caract er í st i cas de l a l ey al t ur a/ vol umen y por t ant o,

i nt eresan ubi caci ones con pendi ent es s uaves que a su vez se t r aducen

en l eyes si n cambi os br uscos.

Las escal as de l os p l anos a ut i l i zar suel en var i ar dent r o delr ango que a cont i nuaci ón se i ndi ca:

A. 3

que gar ant i cen l a est anquei dad de l a bal sa. En zonas car st i f i cadas

el pr obl ema suel e ser de di f í c i l sol uc i ón y pr ec i sa, por t ant o, de

est udi os muy det al l ados. La met odol ogí a a segui r va desde el anál i si sbi bl i ogr áf i co i ni ci al hast a l a ej ecuci ón de l os ensayos de campo y

l abor at or i o necesar i os par a est i mar l as car act er í st i cas geol ógi cas

y l as pr opi edades geot écni cas de l os mat eri al es.

La hi dr ol ogí a apor t a l os dat os necesar i os par a el di seño de



l as obr as de dr enaj e y desví o de l as aguas de escor r ent í a super f i ci al .

En al gunos casos, l a posi ci ón de l a bal sa dent r o de l a cuenca de dre

naj e, puede det erm nar l a necesi dad de obr as muy compl i cadas. En l a

Fi g. A. l se pr esent a un caso en el cual es evi dent e que l a l ocal i za-

ci ón de l a cer r ada en el punt o A o B, det erm na en el pr i mer caso un

ár ea de dr enaj e unas ci nco veces i nf er i or al segundo, l o cual af ect aconsi derabl ement e el di mensi onam ent o de l as obr as de cont r ol de aguas

BALSA



A. 5

FACTOR

Ubi caci ón respect o del l avader o

Topogr af í a

EFECTOS

Longi t ud de t uber í as

Cost os de oper aci ón

Geomet r í a del di que

Vol umen de r el l enos



Hi dr ol ogí a

Geol ogí a

Di seño de obr as de desví o

Vol umen de agua de escor r ent í a

Mat er i al es de prést amo

Pér di das por f i l t r ac i ón

Est abi l i dad de ci ment aci ones

A. 6

A. 2. VERTI DO DE LODOS

Los l odos son t r anspor t ados desde l a pl ant a de pr oceso a un

r eci nt o de al macenam ent o y, desde ahí , ver t i dos a l a bal sa de decant aci ón. La concent r aci ón de l a suspensi ón de l odos es vari abl e, os ci

l ando ent r e el 15 y el 55% en peso ( peso sól i do por peso uni t ar i o de

suspensi ón) . En el caso de empl ear espesador es, l a concent r aci ón se

mant i ene ent r e el 40% y el 50% en peso. El t r anspor t e suel e hacer se

por t uber í as o canal et as, y en f unc i ón del gr adi ent e hi dr ául i co exi s



tente, puede ef ect uar se por gr avedad o a pr esi ón. Me ELVI AN y CAVI N( 1972) han est udi ado el t r anspor t e de resi duos m ner os a pr esi ón, m en

t r as que ARMCO ( 1970) hi zo el est udi o par a el t r anspor t e por gr avedad.

Las r edes de t r anspor t e deben ser cui dadosament e di señadas pues debi do

a l a al t a vi scosi dad de l a suspensi ón de l odos, l as aver í as suel en

ser muy f r ecuent es y l o deseabl e es di sponer de un di seño f l exi bl e

que f aci l i t e en t odo moment o l as r epar aci ones que se consi der en opor



A. 8

En t odo cas o, mer ece l a pena señal ar que t odos l os mét odos

de ver t i do descr i t os, pr esent an numerosos pr obl emas dur ant e el i nvi er

no cuando l as t emper at ur as baj an consi der abl ement e, con l o cual el

ver t i do debe hacers e di r ect ament e s obr e l a bal sa.

Ot r o t ema de i nt erés en l as bal sas de decant aci ón es l a ex

t r acci ón del agua en exceso, l a cual gener al ment e suel e r eci r cul ar se

haci a l a pl ant a, except o en l os casos en que resul t e cor r osi va. Par a

l a ext r acci ón de est as aguas, suel en empl ear se bombas o si f ones mont a



dos sobr e muel l es f l ot ant es. En al gunos casos, se han empl eado t orr es

ver t i cal es de decant aci ón, con t omas a di f er ent es al t ur as y a medi da

que, se van deposi t ando l os l odos ya sedi ment ados, se van cer r ando.

La Fi g. A. 3 pr esent a el esquema de f unci onam ent o de l os dos mét odos

de reci r cul ac i ón del agua c l ar a.

El empl eo de t orr es de decant aci ón, t i ene dos i nconveni ent es:

A. 9

Si f ón o di quef l ot ant e

Lí nea de r et omo del agua



Al l avader o

A. 10

A. 3. EXPLOTACI ÓN DE LA BALSA

Una vez sel ecci onado el empl azam ent o, se det er m nan l as pos i

bl es geometr í as de l os di ques de ci er r e, que, general ment e, suel enest ar condi ci onadas por l a t opogr af í a, t al como se señal ó en el apar t a

do ant er i or . Post er i or ment e, se det er m na el pr oceso const r uct i vo más

adecuado en f unci ón de l as r est r i cci ones exi st ent es en est a et apa de

pr oyect o en cuant o a l os si gui ent es aspect os: Si st ema de ver t i do de

l os l odos, pot enci al cont am nant e de l os r es i duos, exi st enci a de mat e



r i al es de pr ést amo o vol úmenes de arenas procedent es de l os r esi duos,

vel oci dad de const r ucci ón r equeri da para sat i sf acer l as necesi dades

de al macenam ent o, condi ci ones de est abi l i dad del conj unt o de l a obr a,

t ecnol ogí as const r uct i vas di sponi bl es , et c . .

Una vez def i ni das l a ubi caci ón de l a bal sa y l a geomet r í a del os di ques de c i er r e per i met r al , es i mpor t ant e el est udi o de l a r el a

SOLUCI ÓN

Di que úni co

Di ques múl t i pl es escal onados

VENTAJ AS

- Menor vol umen de r el l eno

- Obras de tr anspor t e y ver t i do de l odos másf i j a s

- En r esi duos cont amnantes l as obr as de i mper meabi l i zaci ón s on más económ cas.

- Costos i ni ci al es menores

- Af ect an menos el medi o ambi ent e

- Mayor f l exi bi l i dad de oper aci ón

- Más f ác i l l a r eexpl otaci ón de r esi duos

- Cost o

- Más pr es i d

- Requi

- Los pexces

- El co

- Cambiporte



Tabl a A. 2. - Vent aj as y desventaj as de sol uci ones con di que úni co o

A. 12

1. Def i ni ci ón de obj et i vos: Pret ende establ ecer l os par ámet r os de eva

l uaci ón de al t er nat i vas.

2. Def i ni ci ón de medi das de ef ect i vi dad: Det er m nar l a f or ma de medi rcuant i t at i vament e l a bondad de l as al t er nat i vas.

3. Def i ni c i ón de al t er nat i vas : Cons i s te en def i ni r pos i bl es sol uc i ones

i ndependi ent es par a cada uno de l os par ámet r os a est udi ar .

4. Eval uaci ón de al t ernat i vas: Se empl ea una mat r i z de eval uaci ón en



l a cual se combi nan t odas l as posi bi l i dades.

5. Sel ecci ón de l a mej or al t er nat i va.

A. 13

A. 4. CONTROL DEL AGUA EN PRESAS DE RESI DUOS

Gener al ment e el agua es un f act or f undament al a l a hor a de

est udi ar l a est abi l i dad en pr esas. Es necesar i o consi der ar l a desde

dos ver t i ent es: Por un l ado, l a det er m naci ón de l os caudal es de agua

que pueden pr esent ar se en un moment o dado y, por ot r a par t e, l a f or ma

como se evacúan est os caudal es. Est o nos l l eva a l a necesi dad de es t i

mar l as posi bl es aveni das asoci adas a di f er ent es per i odos de ret or no



y a l a det er m naci ón de l a posi ci ón de l a l í nea de sat ur aci ón en el

cuerpo de l a pr esa asoci ada a cada una de el l as.

En el di seño de una pr esa de r esi duos deben pr ever se i nst al a

ci ones de r et enci ón o desví o de l as aguas de escorr ent í a y si st emas

de evacuaci ón y/ o r ecuper aci ón de l as aguas decant adas. Est as obr as

A. 14

j uzguen más conveni ent es en cada caso; pueden empl ear se sol uci ones

de s ol eras, pant al l as, dent el l ones i mper meabl es, obr as de conducci ón

y desv í o, et c . . La di scusi ón de est e t ema no ent r a dent r o del al cance

de est e est udi o.

La posi c i ón de l a l í nea de sat ur aci ón, det er m na el val or de

l as pres i ones i nt er st i c i al es en el cuer po de l a pr esa y, por ende,

sus condi c i ones de est abi l i dad. Por l o t ant o, es de vi t al i mport anci a

su det erm naci ón en t odo moment o, par a l o cual es f undament al el cono

ci m ent o de l as per meabi l i dades de l os di f er ent es mat er i al es que cons



t i t uyen l a obra. Est o como ya se ha i ndi cado ant er i orment e, es bast an

t e compl i cado en vi st a de l as het erogenei dades que se present an en

l os cuer pos de l as presas de resi duos t ant o por l á\ nat ur al eza del mat £

r i al de apor t aci ón, como por l as car act er í st i cas del pr oceso const r uc

t i vo. Si n embargo, un buen anál i si s previ o de l as condi ci ones espera

das en el f ut ur o, perm t e el di seño de un pl an de ensayos adecuado

par a det er m nar l os di f er ent es val or es de i nt er és. El cont ro l dur ant e

A. 15

obj et o de cumpl i r con l a l ey de Dar cy, a l a vez que se asegur a que

no t enga l ugar el ar r ast r e de mat er i al f i no.

- Las var i aci ones de l a per meabi l i dad medi a a l o l ar go del di que, se

cor r esponden con l as señal adas en cada caso de est udi o.

Adi ci onament e, es necesar i o t ener en cuent a que l as pérdi das

por f r i cci ón a l o l ar go del r ecor r i do del agua a tr avés de l os l odos



son mayor es que l as est i madas en est os mét odos, si n embar go, si el

ni vel del agua se sobr eel eva por enci ma del ni vel de l os l odos, se

pi er de est a condi ci ón; por l o t ant o l a sol uci ón obt eni da gener a val o

r es que osci l an ent r e l as cot as super i or e i nf er i or .

En el caso par t i cul ar de un di que de cer r am ent o dr enant e deper meabi l i dad homogénea, l a sol uci ón de cot a superi or , cor r esponde

A . 1 6

a) SEGÚN PERMEABILIDAD DEL CIMIENTO

k h A v j I O



b) DIQUE Y CIMIENTO DE ANÁLOGA PERMEA BIL IDAD

K? = 0

A. 17

car que l a posi ci ón de l a l í nea de sat ur aci ón depende de l os si gui en

t es f actores:

- Rel aci ón ent r e l as per meabi l i dades del di que y del ci m ent o

- Rel ac i ón ent r e l as per meabi l i dades ver t i cal es y hor i zont al es ( KH/ Kv)

en el cuer po del di que

- Pot enc i a del c i m ent o



En l a medi da en que l a per meabi l i dad del ci m ent o es mayor ,

l a l í nea de sat ur aci ón baj a, l o cual se t r aduce en una reducci ón de

l as pr es i ones i nt er st i c i al es y un aument o de l a est abi l i dad.

CASAGRANDE ( 1937) encont r ó sol uci ones par a l a mayor par t e de

a) DREN DE PIE



TAPIZ, DRENANTE

BASE IMPERMEABLE

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0. 3

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F i g. A.6.- Desar r ol l o de l a l í nea de saturaci ón en di ques con var i ac i ón pper meabi l i dad. ( Repr oduci da de ABADJ I EV, 1976)



A. 20

Ot r as sol uci ones, son el empl eo de mét odos numéri cos t al es

como el de r el aj aci ón, di f er enci as f i ni t as, el ement os de cont or no,

etc . Per o para l a apl i caci ón de est os mét odos se r equi ere un conoci

m ent o más prof undo de l as pr opi edades punt ual es de t odos l os mat er i a

l es que const i t uyen el di que; a l a vez que se pr eci sa del empl eo de

progr amas de or denador que no si empre est án di sponi bl es.



A. 21

A. 5. EVALUACI ÓN DE ALTERNATI VAS DE DI SPOSI CI ÓN DE RESI DUOS

El pr oceso de dec i s i ón sobr e l a mej or sol uc i ón, l l eva i mpl í c i t a l a gener aci ón de var i as posi bl es al t er nat i vas y su compar aci ón en

t r e el l as a t r avés de sus vent aj as y desvent aj as r el at i vas con el obj e

t o de sel ecci onar l as más conveni ent es en base a una seri e de condi ci o

nant es pr e- exi st ent es.



Hace unos años, l a sel ecci ón de l a mej or al t er nat i va er a un

pr oceso senci l l o, si mpl ement e se eval uaban l os cost es de cada una de

el l as y se escogí a l a más económ ca. Act ual ment e, est o no es así ; l os

f actores ambi ent al es t i enen una i mpor t anci a r el evant e y en muchos ca

sos super i or a l a del f act or económ co. Por una par t e debi do al mayor

i nt er és de l as naci ones en l a conser vaci ón y pr ot ecci ón del medi o am

A. 22

2. Se r eal i za un anál i s i s de sensi bi l i dad con el obj et o de i nvest i gar

l a var i aci ón ent r e l as al t er nat i vas cuando cambi an al gunos f act or es.

Est e paso es f undament al por que perm t e l a obt enci ón de envol vent es

que deben aj ust ar se a l as di f er enci as de l os di st i nt os eval uadores,

es dec i r que el i m nan el f actor per sonal del c r i t er i o de sel ecci ón.

3. Los f act ores de i ncer t i dumbr e deben i ncl ui r se t ambi én y, es aquí

donde ent r a con gr an f uer za e l cr i t er i o per sonal , par a l a det er m

naci ón de l as pr obabi l i dades de ocur r enci a de al gunos sucesos. Enal gunos casos, pueden empl ear se mét odos est adí st i cos gener al es,



per o l o más f r ecuent e es una est i maci ón per sonal del r i esgo.

Medi ant e l a apl i caci ón de est e mét odo, se l l ega f i nal ment e

a un pequeño númer o de al t er nat i vas gener al ment e, 2 ó 3 que sat i sf acen

l os obj et i vos def i ni dos al i ni c i o del pr oceso con cal i dades anál ogas.La sel ecci ón de l a más conveni ent e se l ogr a f i nal ment e aj ust ando l as

A. 23

A. 6. PROCEDI M ENTO GENERAL PARA LA EVALUACI ÓN MATRI CI AL. CONSTRUCCI ÓN

DE LA MATRI Z

Los pr ocedi m ent os de eval uaci ón medi ant e el empl eo de mat r i

ces han si do empl eados en di ver sos t i pos de anál i si s de di ver sos t i pos

de planeamientos de obj et i vos múl t i pl es , ent r e ellos: Ubi caci ón de

pl ant as t ér m cas, di seño de vi al i dades y expl ot aci ón de r ecur sos

hi dr ául i cos . Si n embar go, l a apl i caci ón del mét odo a l a di sposi ci ón



f i nal de resi duos es t odaví a nueva y est á en ví as de est abl eci m ent o.

El pr ocedi m ent o gener al es el s i gui ent e:

1. Def i ni ci ón de l os aspect os f undament al es: En el caso de l os r es i duos, podr í an ser l os s i gui ent es:

A. 24

de sat i sf acci ón con que se al canza cada uno de l os obj et i vos pr ef i j a

dos, para poder cuant i f i car l a bondad de l as al t er nati vas y compar ar

as í ent r e el l as .

El anál i s i s de sens i bi l i dad, cons i s t e en var i ar l os " f ac tor es

de " peso" f i j ados ant er i or ment e, con el obj et o de det ectar aquel l as

sol uci ones cuya el evada punt uaci ón se debe al hecho de que sat i sf acen

en muy al t o gr ado un úni co obj et i vo y por l o t ant o su sel ecci ón como

l a mej or sol uci ón podr á ser er r ónea debi do a que su cumpl i m ent o del



r est o de l os obj et i vos puede ser i nsuf i c i ent e.

Fi nal ment e, el r i esgo, que se cor r e en cada caso, puede ser

un f act or deci si vo y consi st e en det er m nar l a pr obabi l i dad de que

l as cosas ocur r an como l as hemos pensado y es aquí donde no exi st ensuf i c i ent es dat os par a el est abl ec i m ent o de esas probabi l i dades, de

A. 25

A. 7. MÉTODO DE KLOHN PARA EL ANÁLI SI S DE ESTABI LI DAD DE TALUDES SOME

TI DOS A ACCI ONES DI NÁMI CAS

En pr i mer l ugar , se def i nen l os si gui ent es concept os di nám

cos:

- Númer o de ci cl os equi val ent es: Es un concept o est abl eci do por SEED

et al . , ( 1975) y es el númer o de ci cl os N de f r ecuenci a const ant e



y acel er aci ón pi co i gual a una f r acci ón de l a acel er aci ón máxi ma

de di seño, capaz de l i cuar un suel o sat ur ado en condi ci ones anál ogas

a l as que t endr í a l ugar s i ocur r i ese un t er r emot o con pat r ón de agi

t ac i ón i r r egul ar .

- Acel eraci ón máxi ma de di seño: Es l a máxi ma a ef ect os de cál cul o y

A. 26

> N = númer o de c i c l os de agi t ac i ón par a l os cual es se ca l cul a

el i nc r e ment o de pr es i ón i nt er s t i c i al

N = númer o de c i c l os r equer i dos para i ncr ement ar l a pr esi ón depor os en un 50% del val o r del es f ue r zo p r i nc i pa l menor e f ec

t i v o

C¿ = exponent e que depende de l as t ens i ones cor t ant es i ni c i a l es

En l a pr ác t i c a, N _ , s e det er m na a par t i r de l a si gui ent ebu

ecuac i ón:



( 2)

0 dcydonde: SR = p — Rel ac i ón de es f uer z os c í c l i cos en el apar at o

• •- - ■ ( J *3c t r i axi al - "*■ ^ " ' "~ ■'•-='

A. 27

t r a el cuer po de l a pr e sa. Al apl i car l as ecuaci ones de desa r r ol l o

de pr es i ones i nt er s t i c i a l es , se t oma e n cuent a l a r educc i ón de l a r e

s i s t enc i a al c or t e del s uel o por di s m nuc i ón del es f uer z o ef ec t i v o.Es t o s i n duda , mej o ra n ot abl ement e l a cal i dad del anál i s i s de e s t abi

l i dad y nos acer ca más a una sol uci ón más r eal del pr obl ema.

L a F i g. A. 9 pr es ent a una s ec c i ón t í pi c a par a el a ná l i s i s . Se

obser van t odas l as f uerz as que act úan sobr e una r ebanada cual qui er a.

Lo novedoso del mét odo, consi st e en t omar ^ ' y (- _ en l a base de l a



r ebanada. Es t os es f ue rzos son i mpor t ant es , porque nos per m t en es tabl e:

cer r el ac i ones con parámet r os que son medi b l es en el l abor at or i o . Del

c í r cul o de Mohr , t enemos l a s i gui ent e re l ac i ón:

ARENA CICLONADA COLOCADA

HIDRÁULICAMENTE



A. 29

- Se hace un anál i s i s de est abi l i dad est át i co. Se apl i can l as ecuaci o

nes 6 y 7 par a det er m nar - - ' y ^ ' en cada r ebanada.

- Se det er m nan l os empuj es sobr e el cuerpo de l a pr esa, debi dos a

l a l i cuef acci ón de l os l odos del est anque. Se real i za un segundo

anál i s i s de est abi l i dad con l as nuevas f uer zas. Recal cul ar 0 ' y

£>f l -

- Con l os cambi os en l os esf uer zos pr i nci pal es A( T ± y A( T3 se cal cul a



el i ncrement o de l a pr esi ón i nt er st i c i al est át i ca par a cada r ebanada.

- Se repi t e el anál i s i s de est abi l i dad con l as condi ci ones de esf uer

zos ant er i or es , sumando el ef ecto de l a pr es i ón i nt er st i c i al est á

t i ca.

A. 30

W = ^ ( 9 )

C = Coef i ci ent e que cor r i ge l a di f er enci a ent r e l a pr esi ón

de conf i nam ent o del l abor at or i o y l a del campo

cr¿ (UU; -i:io)

J = 0, 133

C =0, 8 const ant e par a ^ ' „ / J / 5 Kg/ cm

Con el val or de l a r el aci ón de esf uer zos SR, cal cul ar par a cada r e



banada N,-..bu

Cal cul ar para cada rebanada el i ncr ement o de pr esi ón i nt er st i ci al

cí cl i ca Ucy apl i cando l a ecuaci ón 1.

Con l os val or es de Ucy r ecal cul ar l a est abi l i dad con el s i st ema de



A P É N D I C E B

B. l

B . l . EDOMETRO CONVENCI ONAL

Est e equi po edomét r i co f ué i deado por Casagr ande. Esenci al ment e, consi st e en un ani l l o por t ador que per m t e l a compr esi ón del suel o

conf i nado ent r e dos pl acas por osas. La def or maci ón l at er al es nul a

debi do a l a r i gi dez del ani l l o. La def or maci ón ver t i cal se m de medi an

t e un compar ador que cont r ol a el despl azam ent o r el at i vo del cabezal

de car ga. La Fi g. B. l pr esent a un esquema de l a cél ul a edomét r i ca desar r ol l ada en el ant i guo Labor at or i o del Tr anspor t e y Mecáni ca del



Suel o y l a E. T. S. de I ngeni er os de Cam nos de Madr i d. Se obser va que

el compar ador col ocado sobr e el yugo de car ga, no sól o m de l a def orma

ci ón del suel o, si no que t ambi én m de l a que suf r en l os punt os i nt er

medi os; es por el l o que l as pi ezas " a" y " b" suel en f abr i car se de

mat er i al endur eci do a f i n de que sus def ormaci ones sean despr eci abl es

B .2

PORTACOMPARADOR



B. 3

- El si st ema de apl i caci ón de car ga no per m t e l a apl i caci ón de t en

si ones var i abl es de modo cont i nuo.

- La apl i caci ón de l a car ga por escal ones puede ocasi onar un i mpact o

en l a muest r a, l o cual es muy i mpor t ant e en suel os s uscept i bl es,

que podr í an var i ar su est r uct ur a. En l os l odos est o t ambi én es i m

port ant e por t r at ar se de suel os muy bl andos.

- El t amaño de l os equi pos edomét r i cos convenci onal es, condi ci ona l a

gr anul omet r í a de l os mat er i al es a ensayar y, en al gunos casos, r e



sul t an demasi ado pequeños.

A pesar de t odos est os i nconveni ent es, est e equi po es muy u t i

l i zado, ent r e ot r as r azones porque exi st en muchos dat os par a di f er en

t es t i pos de suel os obt eni dos con t odas esas l i m t aci ones. Además,

6 . 4

La cur va de consoi daci oón s uel e obt enesse a t r avés de l a l ec

t ur a de l os movi m ent os ver t i cal es a l o l ar go del t i empo par a cada

escal on de pr esi on exter i or apl i cado.



B. 5

B. 2. CÉLULA EDOMETRI CA HI DRÁULI CA

Est a cél ul a edomét r i ca, descr i t a por ROWE y BARDEN en 1966,pr esent a l as si gui ent es vent aj as con respect o de l as cél ul as conven

ci onal es:

- Per m t e ensayar muest r as de gr an t amaño.

- El s i s t ema hi dr ául i co de apl i cac i ón de l as car gas , per m t e l a apl i



caci ón de car gas cont i nuas.

- Pueden si mul ar se condi ci ones de t ensi ón o def or maci ón uni f or me me

di ant e el empl eo de pi edr as por osas f l exi bl es o r í gi das.

B .6

C U A O R A N T E O T R A N S D U C T O R

D E D E F O R M A C I O N E S



S O P O R T E R Í G I D O

L I N E A D E S U M I N I S T R OD E A G U A A P R E S I Ó N

C O N S TA N T E ^ J N C O N O U C C l O N F L E X I B L E

V Á L V U L A D E C O N T R O L O EA J E

C O N T R A P R E S I Ó N

B. 7

Los ensayos han si do r eal i zados mant eni endo const ant e l a t en

s i ón ver t i cal , par a l o cual se han empl eado pi edr as por osas f l exi bl es.

Las car act er í st i cas de est a cél ul a per m t en l a medi da de l a

permeabi l i dad de l a pr obet a medi ant e i nyecci ón de un f l uj o de agua

a pr es i ón, a t r avés del c i r cui t o de pr es i ón de col a. El pr ocedi m ent o

es el s i gui ent e:

l 2) Se consol i da l a muest r a baj o l a pr esi ón ver t i cal exter i or deseada.



29) Se i nyect a agua a una pr esi ón i nf er i or a l a de cél ul a.

32) Se esper a que el caudal del dr enaj e s ea const ant e.

49

) Se m den vol úmenes de agua f i l t r ados en f unci ón del t i empo de

B. 8

al t ur a de l a pr obet a del or den de 0, 2% como máxi mo, debi da al r eacomo

do de l as par t í cul as por ef ect o de l a cont r apr esi ón apl i cada.

La ej ecuci ón del ensayo es anál oga a l a del edómet r o convenci ónal . Es necesari o t omar pr ecauci ones especi al es par a extr aer el ai r e

de l os conduct os, par a l o cual se pur gan t odos l os c i r cui t os. La sat u

r aci ón de l a pr obeta se l ogr a medi ant e l a apl i caci ón de una l i ger a2

pr esi ón 0, 1 Kg/ cm de agua a t r avés del mecani smo de pr esi ón de co

l a. Al gunos aut or es r ecom endan l a apl i caci ón de una del gada capa de

si l i cona en l as par edes ver t i cal es de l a cél ul a, con el obj et o de r educ i r l a f r i cci ón l at er al que t i ene l ugar . La máxi ma pr esi ón de cél ul a



que puede apl i car se vi ene l i m t ada por l a capaci dad del si st ema hi

dr ául i co y por l as car acter í st i cas de l a cél ul a, que debe gar ant i zar

que no baj e l a pr esi ón. En l as cél ul as que se empl ear on par a est a t e

s i s - l as di sponi bl es en el Labor at or i o de Geot ecni a y Ci m ent os de

l a E. T. S. de I ngs. de Cam nos de Madr i d- se podí an al canzar ent r e

B. 9

B. 3. PERMEAMETRO DE CARGA CONSTANTE

Se ut i l i zó el equi po exi st ent e en l os Labor at or i os de Geot ec-ni a y Ci m ent os ya ci t ado. La Fi g. B. 3 muest r a un esquema del apar at o,

en el cual pueden obser var se l as si gui ent es par t es:

1. Cél ul a t r anspar ent e par a l a col ocaci ón de l a muest r a de suel o.

2. Conj unt o de pi ezómet r os par a l a medi da de l as pr esi ones.



3. Esquema móvi l par a mant ener l a pr esi ón del agua.

El pr ocedi m ent o de ensayo, consi st e en ver t er l a muest r a de

suel o con l a ayuda de un embudo y una manguer a de goma, a f i n de gar an

t i zar que el mat er i al se deposi t e en un est ado suel t o. Post er i or ment e

B.10

_ / * >

C o m u n i c a c i ó n c o nl a a t m o s f e r a



B . l l

cua l so l o puede el i m nars e empl eando agua des t i l ada desai r eada en

l ugar de agua cor r i ent e .

d ) Las var i ac i ones de t emperat ur a dur ant e e l ensayo af ect an l a dens i

dad del agua y en a l gunos casos , es t o puede i nc i di r sobr e el val o r

de l a per meabi l i dad, espec i a l ment e en el caso de d i f er enc i as muy

mar cadas .

e) El ar r as t r e de f i no s , en al gunos c as o s , s uel e oc as i onar l a f o r ma

c i ón de l ám nas del gadas po r l a depos i c i ón de es t os mat e r i a l e s ,



l o cual genera una capa de ba j a pe rmeabi l i dad con r e l ac i ón al con

j unt o, al t er ando el r es ul t do del ens a yo . En ot r os c as o s , l os f i nos

escapan p or l os d i f er ent es t ubos p i e zomé t r i cos , y es t a pé rd i da de

mate r i a l da como r esul t ados pe r meabi l i dades super i o r es a l as r ea

B. 12

B. 4. EQUI PO DE CORTE DI RECTO

El pr i mer ensayo de Cor t e Di r ect o en "sensu est r i ct o", en sue

l os , f ue r eal i zado por COLLI N en 1846, aunque en l os l i br os de Leonar do Da Vi nci ya exi st í an esquemas de aparat os si m l ar es par a ensayos

de r ozam ent o. Si n embar go, desde l a pr i mera caj a de cort e de Col l i n

hasta nuestros dí as , se ha conser vado el ensayo práct i cament e s i n mo

di f i caci ones. Los equi pos se han mej or ado en cuant o a sus capaci dades

de t oma y l ect ur a de dat os, per o no han modi f i cado, en gener al , l a

i dea i ni c i al del ensayo.



En t odos l os ensayos de cor t e di r ect o l a muest r a es conf i nada

l at er al ment e por ani l l os o pl acas r í gi das, dependi endo de l a secci ón

del equi po que puede ser cuadr ada o ci r cul ar . La r ot ur a ocur r e sobr e

un pl ano pr edet er m nado medi ant e un movi m ent o de r ot aci ón o t r asl a

B.13

M i e r o m e t r o p o r od e f o r m a c i ó n v é r t i c e !

A o u e a u t r o d t o 10 c a j o6 e c o n t

D i s p o s i t i v o d e t r o c c i o n ^ \

G o to d t c o r o c : L . ¡ Es í u e r z c c o n t en t em e d i d o COT u n c n i l i o

12.■j C o j i n e t e s

SECCIÓN DE LA CAJA DE C OR TE



GCTO d e c o r e o m o v i d o p o r

m o t o r e l é c t r i c o y c o j o o ev e í o c i d o d e s

j~ ;- \ ¡; .

r

«St.ní. >.

t

.

,

.^-< i ■

YuQO G uie de c o j i ne t es

B. 14

t a l . Ambas m t ades pueden f i j ar se y aj ust ar se per f ect ament e medi ant e

t or ni l l os. Exi st e t ambi én una caj a de secci ón ci r cul ar de 5 cm de di á

met r o.

La apl i caci ón de l a car ga ver t i cal se hace medi ant e un yugo

que di spone de una pal anca 5: 1 y un tor ni l l o par a l a cor r ect a ni vel a

ci ón de l a m sma. El yugo descansa sobr e una esf era met ál i ca col ocada

sobr e el cabezal de car ga, que asegur a una di st r i buci ón uni f orme de

l a t ens i ón ver t i cal . - ' ^ x - r . ■ - . - ; . -

Una vez pr epar ada l a pr obet a, se col oca l a caj a de cor t e en



el t r anspor t ador , especi al ment e di señado par a r et ener l a m t ad i nf e-

r i od de l a caj a, dej ando l i br e l a par t e super i or con el obj et o de per

m t i r el cor t e de l a pr obet a. El t r anspor t ador , descansa sobr e unos

r odam ent os de pr eci si ón con guí as en f or ma de " V" de maner a que se

gar ant i za que l os movi m ent os sean úni cament e hor i zont al es. A cont i

B. 15

A l os ef ectos del cál cul o de l as t ens i ones pr i nc i pal es, se

hace l a hi pót esi s de que el pl ano de f al l a es hor i zont al de f or ma que

di sponemos de l as t ensi ones de r ot ura sobr e el m smo y podemos ent onces di buj ar el cí r cul o de Mohr cor r espondi ent e. Si n embar go, dependi en

do de l a capaci dad de gi r o del cabezal de car ga, l a i ncl i naci ón del

pl ano de f al l a puede desvi ar se l i ger ament e de l a hori zont al .

La envol vent e de Mohr - Coul omb, puede obt ener se medi ant e l a

r epet i ci ón del ensayo en i dént i cas condi ci ones, var i ando l a t ensi ón

ver t i cal . En ar enas densas y arci l l as sensi t i vas, se obt i enen dos t i



pos de envol vent es: Envol vent e pi co que cor r esponde a l os máxi mos es

f uer zos cor t ant es a baj os ni vel es de def or maci ón ( 2 al 3% y envol ven

t e resi dual que cor r esponde a l os esf uer zos cor t ant es a al t os ni vel es

de def or maci ón, del orden del 10%

B. 16

con el nombr e de di l at anci a. En el caso de ar enas suel t as, el ef ect o

de l a t r abazón es mucho menor y l as par t í cul as t i enden a acercar se

par a r esi st i r l as car gas apl i cadas, l o cual se t r aduce en una r educ

ci ón del vol umen dur ant e el cor t e. La Fi g. B. 5 pr esent a cur vas car act er í st i cas de ambos t i pos de mat eri al es.

Est os cambi os vol umét r i cos han si do est udi ados por CASAGRANDE,

( 1936) qui en def i ni ó el í ndi ce de huecos cr í t i co ( e ) como el val oro

cor r espondi ent e al cor t e si n vari aci ón de vol umen. Se da en condi ci ones r esi dual es y el val or, depende del t i po de ensayo r eal i zado.



Al ensayar una muest r a de suel o, se pr et ende que l a m sma sea

r epr esent ati va de un punt o sobr e el cual act úa el t ensor de esf uerz os.

Est a hi pót esi s es vál i da sol ament e si el est ado t ensi onal en t odos

l os punt os de l a muest r a es uni f orme. Es c l ar o que est a hi pót esi s no

se cumpl e en el ensayo de cor t e di r ect o: En cual qui er punt o del i nt e

B.17

' P i c o



'Res idua l



A P É N D I C E C



C. l . MUESTRAS PROCEDENTES DEL SI TI O 1

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TENSIÓN CORTANTE CÍCLICAT c y EN Kg/cit?



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C, 2. MUESTRAS PROCEDENTES DEL SI TI O 1

C . l l

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±0,210 100


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C.14

TENSIÓN CORTANTE CÍCLICAT c y EN Kg/ctt?

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N = 100

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C.15

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C.18

TENSIÓN CORTANTE CÍCLICATcv EN Kg/cir? N = l

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N = 10



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N = 100

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C . 2 4




DEFORMACIÓN ANGULARy EN %

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F = 5 Hz

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Log (NUMERO DE CICLOS )

1000 10.000



A P É N D I C E D



D. l . ENSAYOS GRANULOMÉTRI COS DE LAS MUESTRASPROCEDENTES DEL Sl TI O 2

M o d G 4 3 o F EC H A O PE R AD O R R EVIS

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D. 2. ENSAYOS EDOME' TRI COS DE LAS MUESTRAS PROCEDENTES



DEL SI TI O 1

D . l l

T R A & A J O N " D EN OM IN A CIÓ N: S Í t Í O 1MUESTRA N '

; LODOS COMPLETOS)ENSAYO EDOMETRICO M -<

CURVA EDOMETRICA

Dens idad seco inicia l: }.i21 6g_ r/cip í u me d0¿ inicio!: £,< ?%... Peso especifico de los portícuias: 2 >5 5

índice de poros inicial:.I.T.24.5... Humedad final:..?A: .?7?. Diometro muestro (cm) : 2-5

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.20

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D.12

T Í A &A J O N ' D E NO M IN A C IÓ N .- - S i t i o 1 MUESTRA N . L

ENSAYO EDOMETRICO

CURVAS DE CONSOLIDACIÓN

Lecturo inicial del cuadrante con cargo nula-. _ „ P A ltura del edómetro: ._ r_ ' ..cm

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ENSAYO EDOMETRICO N * 2

CURVA EDOMETRICA R O W E

D e n s i d o d n o t u r o l i n i c i a l : H u m e d a d i n i c i a l : 5 7 %

D e n s i d a d s e c a i n i c i a l : 1 , 0 5 H u m e d a d f i n a l : 4 9 , 1 %ín d i c e d e p o r o s i n i c i a l : 1 ,5 0 G r a d o d e s a t u r a c i ó n i n i c i o l :

P es o e s p e c í f i c o d e l as p a r t i c u l

D iámetro muest ro (cm.) : 2 5

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D.14

D E N O M I N A C I Ó N : . S i t i o 1 MUESTRA N." P R O F U N D I D A D

E N S A Y O E D O M E T R I C O


Lectura inicio! del cuadrante con carga nula 5 .000. A ltura del edtímetro:..S ij.2..c.rn..

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D.15

ENSAYO EDOMETRICO N 2 3

CURVA EDOMETRICA

D e n s i d a d n a t u r a l i n i c i a l : H u m e d a d i n i c i a l : 5 8 %

D e n s id o d s ec a i n i c i a l : 1 ,0 3 H u m e d a d f i n a l : 4 9 , 5 %

í n d i c e d e p o r o s i n i c i a l : 1,5 2 G r o d o d e s a t u r a c i ó n i n i c i o l :

P e s o e s p e c í f i c o d e l o s p a r t í c u l a s : 2 , 6 5

D i á m e t r o m u » » t r a ( c m . ) - 2 5

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D.16

D E N O M I N AC I Ó N : S i t i o 1 MUESTRA N .' L . PR OFUNDIDAD


CURVAS DE CONSOLíDACfON

Lectura inicial del cuadrante con carga nula 2..5.PQ A ltura del eddmetro:..j.!j.7. crn.

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D.17

TRABAJO N ' D EN O MIN A C IÓ N: . .. S i t i o 1 MUESTRA N.

(F ra c c ió n a.ue pasa #

ENSAYO EDOMETRICO n* 200)

CURVA EDOMETRICA

Densidod seco inicial: ..-t.-.y.} H umedo d inic ial: Peso espec ífico de las partículas : 2 . 6 5

índice de poros ¡nic icl: .I-.615 .... H ume do d final:..40...5 Diometro muestro (c m) : 7 . 0Altura 1. 2

] .480

1 .¿40



T Í A & A J O N ' D EN OM IN AC IÓ N S i t i o 1 . MUESTRA N •■

D.18

L Pasa 2


C U R V AS DE C O N S O L I D A C I Ó N

Lectura inicia l del cuodronte con co'rgo nulo: iLQ§ A lturo del edómetro: ._2iLJ ü1LD i o m e t r c

300

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D.19

T R A & A J O N • D EN OM IN AC IÓ N: . . . S i t i o 1 MUESTRA N . L

ENSAYO EDOMETRICO

( Fr acci ón que pase #ns 200)

CURVA EDOMETRICA

De nsido d seco inicio !: .1-.9.9. H ume do d inicia l: - Peso espe cífico de las partículas : 2 .6 5

índice de poros inicial: 1.-655.... H um ed od fin al :.. . Diámetro muestro (c m) : 7 . 0A ltu ro >• " ! 3 .2

] . 6001

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D.20

TRAB AJ O N • . PEN0M,NAC .ON,..-J SjtiO.l MÜESTRA N ,.._h_**??_J0


C U R VA S DE C O N S O L I D A C I Ó N

Lecturo inic iol del cuodronte con corgo nula: A ilurc del edómefro: ..ZP .^Ti

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D. 3. ENSAYOS EDOME' TRI COS DE LAS MUESTRAS PROCEDENTES



DEL SI TI O 2

D.22

IR4BAJO M ' D EN O MIN AC IÓ N . Si t io 2 MUESTRA N * ]


C U R V A E D O M E T R I C A

Densidad seca inic ia l: ..1.1.3.4 Humedad inic ial: ..4.1>.99... Peso específico de las partícula» 3 >J 5

índice de poros inicial:.1.1.3.4.?.... Humedad final:.....lA t.9.9.... Oiomefro muestra (cm):

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D.26

I S A B A J O ll * DE NO M I NA CI Ó N: S i t io 2 MUESTRA N

ENSAYO EDOMETRICO

CURVA EDOMETRICA

Densidad seca i n i c i a l : ... 1...3.1... Humedad i n i c i a l : . . 42 , . 8 . . . . . Peso espec í f i co de l as part ícu la 3 , 0 4

índice de p o r o s i n i c i a l : . . . lr31 4 . Hum ed ad f i na l : . . . .J . 8 . ,2 . D iámet ro mues tro ( cm ) ;

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D.31

TRABAJO N ' DENOMINACIÓN. . S i t i o 2 M U E S T R A N . '

ENSAYO EDOMETRICO

CURVA EDOMETRICA

De n s id a d se ca i n i c i a l : .. 1,-3.0 Hu m e d a d i n i c i a l : . .4.3J.5.. . . . Peso especí f i co de las pa r t ícu las : 3 ,00

índ ice de poros in ic ia l: . Í. J .3 -Q.5. .. Hu m ed ad f in a l : . . . .?A. i3 . Diámetro muestro (c m ):

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D.36

TRABAJO N ' DENOMINACIÓN: S i t io 2 MUESTRA N '

ENSAYO EOOMETRICO

CURVA EDOMETRICA

Densidad seca inicial: .1.1.098... Humedad inicial: ..4.QJ .Q.... Peso especí f i co de las partículas: 2 •q ;

índic e de poro s inic ial:. 1 70. 5 ... H ume da d final:.....25.,.35.... Diámetro muestro l em) :

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TRABAJO N / D E N O M I N A C I Ó N . . . . ? 1 ' ^ 0 MUESTRA N." 5

ENSAYO EDOMETRICO

CURVA EDOMETRICA

Dens idad seca in ic ia l : . .l . i.? .?8 .. . Hu m ed ad in i c ia l : . .^®».? . .. .. Peso esp ecí f i co de las par t ícu las: ■

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TRA BA JO N ' DE NO M I NA CIÓ N. S i t J O 2 M UE S TRA N. * 6 .-



Densidad seca inic ial: .l.t.Q.?§ ... Humedad inicial: ..4Qi.9..„. Peso específico de las partículas: 3 >0 2

índice de poros inicial: Ai.?-.?.... Humedad final:.......7.*.°'.... Diámetro muestra (cm):

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TRA BA JO N * D E N O M IN A C IÓ N : . . . S i t i o 2 M U ES TR A N. " 7

ENSAYO EDOMETRICO

CURVA EDOMETRICA

D ens i dad s ec a i n i c i a l : . l . t . 3Q . 5 . . . H umedad i n i c i a l : .Q.i$?.... Peso espec í f i co de las par t ícu las :

í nd i c e de po ros i n i c i a l : . 1.1.21.5... Hu m ed ad fi n a I:.....1.7. .?. Diámetro muestra (c m ):

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D.50

TRABA JO N ' D E N O M I N A C I O N r - S i t i O 2 MUESTRA N.

ENSAYO EDOMETRICO


Lectura inicial d e l c u a d r a n t e c o n c a r g a n u l a : ¿680 Altura d el edómetro: __3_,_36_rmDiámetro: 3"

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D.51

T R A B A J O N : DENOMINACIÓN, S i . tAQ_.2__ .. .__ MUESTRA N.' —?--

E N S A Y O E D OME TR I C O

CURVAS DE C O N S O L I D A C I Ó N

Lectura inicial delcuadrante con carga nula: 1.2.20 Altura deledómetro: __3_J_Q8_Diámetro: 3"

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D.

TRABAJO N ' DENOMINACIÓN! Si t io 2 MUESTRA N * 7

ENSAYO EDOMETRICO

CURVA EDOMETRICA

Densidad seca inicial: 1T.?.4.1 Humedad inicial: ..4Qi.9..... Peso específico de las partículas: 2 > 8 9

índice de poros in ic ial :....l.*3 29. Hu m edad final:..—2.3^ .0.4.... Diámetro muestro (c m ):

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LECTURA DE TIEMPO ( EN mm I



D.57

T R A B A J O N I . ' DENOMINACIÓN, . . . .Sit io 2 M U E S T R A N . '



Densidad seca inicia l: A iP i ? . . . Humedad inicia l: . P .».9..... Peso específico de las partículas: 2'

índice de poros inicial:. . .1.+812. Humedad final:.. ..18*3.4.... Diámetro muestro (cm):

1,40

1,30

1,20



Mod. G- 23

P res i ón ver t i cal = 3, 0 Kg /cm


2

9 0 0



D.59

TRA BA JO N " D E N O M IN A C I ÓN . . . . S i t i O 2 M U E S TR A N * 8

ENSAYO EDOMETRICO

CURVA EDOMETRICA

Densidad seca inicial: . .1..A92... Humedad inicial: . . .4Q..0... pes o específico de las partículas:

índice de poros inic ial:-1...39.2... Hum edad final:....21.1.9. Diometro muestro (cm ):



D.60

T RAB AJO N :D E N O M I N A C I O N r - S i t io 2 MUESTRA N. ° ■

ENSAYO EDOMETRICO


Lectura inicial d e l c u a d r a n t e c o n c a r g a n u l a : J L97J _«.5 > A lt u r a de l ed ó m et ro : ___3_>_52?_

2000

1980

1960

1940

1920

1900

1880

( iametro: 2

"



TRABAJ O N ' DEMOMINACION, S Í ±ÍO _ _ 2. MUESTRA N.<

D.61

8

ENSAYO EDOMETRICO


Lectura inicia l del cu ad rante con ca rga nula : 1Z4&L5. A ltura del edó metro: __3_,_529_Diámetro: _,,

1740

1720

1700

1680X ^'



D.62

T RAB AJO N DENOMINACIÓN, S l t l O _ Z,-_.^ MUESTRA N.'


C U R V A S D E C O N S O L I D A C I Ó N

Lectura inicial del cuadrante con carga nula: L».?_§5_. Altura de l edómetro: _ _ _ ? L ° .6. 5 _ -

Diámetro: 3 "

1240

12 20

1200

1180

1160

1140



D.63

TRABAJO N DE NO MIN A CIÓ N,---S^ faP --? MUESTRA N.'

ENSAYO EDOMETRICO


o<

Lectura inicia l del cua dran te con ca rga nula : J _i_QZL A ltura del edó metro: ._2_,_852_Diámetro: 3"

1 U 80

1060

1040

1020

1000

980

960

940

e

.-



D.64

TRABA JO N ' . D E N O M I N A C I Ó N ? Si t io 2MUESTRA N.'

ENSAYO EDOMETRICO


Lectura inicial del cuadrante con carga nula: hPAQ. Altura del edómetro: __?i392.

1520

1500

1480

1460

1440

1420

1400

.-

)iometro: 3'



D. 4, ENSAYOS DE CORTE DI RECTO DE LAS MUESTRAS

PROCEDENTES DEL Sl TI O 1



D.66

T R A B A J O N - D E N O M I N A C I Ó N S i t io 1 M U E S T R A N - L . COMPLETA

s

2

O

1 ^ Z

ENSAYO DE CORTE DIRECTO

H U M . N A T U R A L CJ C O N S O L I D . _ _

S A TU R A D O E - N O C O N S . B _

SUMERG IDO !Z_ COMPACTA DO E__

SECCIÓN 6 x 6 c m V F i n c 1 ' 2 2 "»"/min

PROBETA DENSIDAD

INICIAL FINAL

HUMEDAD

I N I C I A L F I N A L

TENS IONES NORMALES EN K , / c r -



D.67

E E P 4 S ¡ f =* Y O 23E E C O R T E D I R E C T O

T I P O DE E N S A Y O : U - U

M U E S T R A N U M E R O : L R E S I D U O S T O T AL E S

P R E S I Ó N V E R T I C A L : . 7 6 K P / C M ~2

D I M E N S I O N E S M U E S T R A : 6 * 6 C M 2

HORI ZONTAL

CARBA

T A NGE NC I A L

(KP/Cf y! '" -2?

T E NS I ÓN

T A N GE N CI A L

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D E V O L U M E N

<CM-"-3)

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8. E12.14.15.1 7.1S.19.T i

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D. 68

EE: rsí s Í= Y o r >e: C Q R T E E> I

T I P O DE E N S A Y O: U - U

MUESTRA NUMERO: L RESI DUOS T OTAL ES

P R E SI ÓN V E RT I C AL : 1. 5 K P / C K A 2

DI ME NS I ONE S MUESTRA: 6 * 6 C MA

2

R E C T O

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H0r:I2 0MTAL TA

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01 0 .15.1 O

21 .24.26.

CARGA

. NGENCI AL

KP/ CM ' - 2>: ————~—~~

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/CM'''2>

CAMBI O

DE VOLUMEN

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D.69

E E Í N Í S K ^Y O ]2>E I C O R T E J2> I F>

T IP O DE E N S A Y O : U - U

MUE S TR A NU ME R O: L RESIDUOS TOTALES

P R E S I Ó N V E R T I C A L : 3 K P /C M 'X 2

D IM E N S I O NE S M UE S TR A: 6 * 6 C M A 2

E C T O

DESPLAZAM3ENTO

I . K' I Í . . r -7 r i MT/ . i i

CARGA

TANGENCI A:

( KP/ CM- - 2-

TENSI ÓN

TANGENCI AL

CAMBI O

DE VOLUMEN

<CM~3>

09. 77542 0. £ 73 92 8. 6 64 93641475156

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015, 8949, 2604, 891OSO- 4

803

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04960921



D.70

T RABAJ O N i D E N O M I N ACIÓN S i t i o 1 MUESTRA H Í L . COMPLETA

. —¿L¡ 1

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HUM. N A T U R A L CD CON S OL I D . CZ3

S A T U R A D O EB NO C O N S . O S

SUMERGIDO C 3 COMPACTADO CD

SECCIÓN 6 x 6 xm VELOC 1,26 mm/rr,in

PROBETA • DENSI DAD HUMEDAD

INICIAL F INAL . INICIAL F INAL

TENSIONES NORMALES EN K 9 / c r r

La n uest:-a tel í a rr

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D.71

E N S A Y O E >EE C O R T E D I R E l

T I P O D E E N S A Y O : U - U

M U E S T R A N U M E R O : L TOTALES M&S GRUESOS

P R E S I Ó N V E R T I C A L : .76 K P / C M A 2

D I M E N S I O N E S M U E S T R A : 6 * 6 C « ' ' 2

. CARGA

" A N S E N C I A L

Í K P / C M - 2 :

TENSTOK!

TANGENCIA! .

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DE VOLUMEN

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1 9 . 2 5 £ 72f) . SO O 4

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D.72

E I J N í S . P i Y C J IDE

T I P O DEENSAYO:

MUESTRA NUMERO:

PRE S I ÓN V E RT I CA L :

DI MENSI ONES MUES TRA:

C G F v T E Z D I R E C T O

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TANGENCI AL '~~N'

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D.73

T H 4 S A J 0 M i D E N O M I N A C I Ó N Sitio 1 « U E S T M H I L . COMPLETA

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H U M . N A T U R A L O C O N S O L I D . m

S A T U R A D O ■ ■ N O C O K S . CD

SUMERGIDO M COMPACTADO O

S E CC IÓ N ^ x 6 c m V E L O C .

DENSIDAD

INICIAL FINAL

TENSIONES NOMUAL.es E N K | / c «

HUMEDAD

INICIAL FINAL

1

2

3

0,96

1,07

1,24

0,95

1,08

1,25

42,72

42,36

36,7

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1

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http://nomual.es/

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D.74

E N S A Y O D E C O R T E D X

T I P O DE E N S A Y O : C - D

M U E S T R A N U M E R O : L R E S I D U OS TOTAL E S

P R E S I Ó N V E R T I C A L : i K P / C M ~ 2

D I M E N S I O N E S M U E S T R A : & * 6 CM~2

R E C A T O

D E S P L AZAMI E N TO

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( KP/ CM'

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TANGENCI AL

Í KP/ CM- ' - 2)= ■ = : = . - _ - : = . - : = : = : = = ; = = =

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CAMBI O

DE VOLUMEN

( CM- - - 3)

0. 1488. 3188,. 4322. 4888. 6094. 6 87 4. 7015



E N S A Y O E >E C Z O fR - r E E I D I R É !


M U E S T R A N U M E R O : L R E S I DU O S T O T AL E S

P R E S I Ó N V E R T I C A L : 1 .5 K P / C M ~2

D I M E N S I O N E S M U E S T R A : 6 * 6 C M A 2

: T O

• Í P '^Tr-irn CARGA

TANGENCI A! . . .

TENSI ÓN

TANGENCI AL

CAMBI O

DE VOLUMEN

•CM - 3) ■

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. 6 47 3 "

. 8 22 °

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0 5 6 61204

2763396843224677



D.76

E N S A Y O IDEE! C O R T E i2> X

T I P O D E E N S A Y O : C - D

M U E S T R A N U M E R O : L R E S ID U O S T O TA L E S

P R E S I Ó N V E R T I C A L : 3 K P / C M A 2

D I M E N S I O N E S M U E S T R A : 6 * 6 C M ~ 2

: E C T O

/ M ¡ "

CARGA

T A N G E N C I A L

<KP/C!v"-2)

T E N S I Ó N

' A NG ENC I A L

ÍKP/CM---2)

CAMBIO

DE VOLUMEN

V1 1. 3 18 91 1. 3 18 92 1. 4 61 9

3 0. 0 61 43 4. S 75 7

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D.77

T R A B A J O N *

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D EN OM IN A C IÓ N S Í t Í O 1 UEST.AN. L- Ret. # 200UÉ

5 1 1 1

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HUM.NATURAL O C0 NS 0 L I D . O

SATURADO m NO COKS. ■■

SUMERGIDO mm COMPACTADO a

SFrcioM 6 x 6 cm VF , o c 1,22 mm/min

PROBETA DENSIDA D HUMEDAD

INICIAL FINAL INICIAL FINAL

TE N S I ON E S N OR MA LE S EN K«/c i r .

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D.78

E Z! 4S -¡P » V O E>EE C O R T E E>Z FeEE

T I P O DE E N S A Y O : \j _ IJ

M U E S T R A N U M E R O : L R ET EN I D O T A M I Z 200

P R E S I Ó N V E R T I C A L : . y ¿ K P / C M ~ 2


CTC3

D ESPL A Z A M I ENT O

HüR' iZÜNTAL

CARRA

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T E N S I Ó N

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CAMBIO

DE VOLUMEN

(CM---3)

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2 2 5 430943-74

014:08 5



D.79

E I M S í C t N ' O E>EE C O R T E £> X IR-

T IP O DE E NS AY O: L! - U

MUE ST RA NU ME RO : L RETENIDO TAMIZ 200

P R E S I Ó N V E R T I C A L : 1.5 !<P /C M ~2

D I M E N S I O N E S M U E S TR A : 6 * 6 C M~2

E C T - Q

DESPL AZ AMI ENTO

HORI ZONTAL. .

CARGA

TANGENCI AL

<KP/CH- ' - - 2J

TENSI ÓN

T A N G E N C I A ; .

CAMBI O

DE VOLUMEN

<CM"- 3)

0

1 0. 4 36 9l S . OS i° 2 3- - 392 5. 8 722 8. B2 193 1. 3 84 43 3 • 3 6 93 5 . 4 2 7

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D.80

E N S A Y O E > E C O R T E D I R E lT I P O D E E N S A Y O : U - y

M U E S T R A N U M E R O : L RE TEN IDO TAM IZ 2 00

P R E S I Ó N V E R T I C A L : 3 K P / C M * 2

D I M E N S I O N E S M U E S T R A : 6 * ¿ C M ~ 2

O

D ESPL A Z A M I ENT O

H O P ' I 7 ph J T í >

CARRA

T A N B E N C I A L

(KP/CM---2;

T E N S I Ó N

TANGENCI AL

(KP/CM-' "2)

CAMBIO

DE VOLUMEN

<CM-"-3>

-.2401 0 .

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2 4 8



D.81

T A A B A J O N i D EN OM IN A C IÓ N . S i t i O 1

3

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5

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n

MUESTBANI L . RETENIDO # 200


HUM.NATURAL C D C O N S O L I D . ■ ■

SATURADO BS NO CONS. □

SUMERGIDO B B COMPACTADO O

SECCIÓN 6 x 6 cm V E L O C .

PROBETA OE N S I D A C

INICIAL FINAL

HUMEDAD


1

2

J

1 , 0601, 130

1. 295

1, 065

1 , 136

1, 030

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43, 8%

45 %

T E N S IO N E S N OR M A L E S E N K ( / c m

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D.82

E E f x í S i f t V O E> EE C O R T E E> Z FR E E 1 0 T O


M U E S T R A N U M E R O : L R E T E N I D O T A M I Z 200

P R E S I Ó N V E R T I C A L : 1 K P / C M ' ^ 2

D I M E N S I O N E S M U E S T R A : 6 * 6 C M ~2

D E S P L A Z A M I E N T O

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CARGA

TANGENCI AL

<KP/CM - - 2>

TENSI ÓN

TANGENCI AL

(KP/ CM ' - - 2)

CAMBI O

DE VOLUMEN

<CM' "' 3)

■ 7 9

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06. Z10.2 5.

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04 2513462 6 9 23 0 8 2



D.83

E E I » N l E > í = t V O D E E C O R T E D I R E C T O


M U E S T R A N U M E R O : L R E T E N I D O T A M I Z 200

P R E S I Ó N V E R T I C A L : 1.5 K P / C M ~ 2

•D I M E N S I O N E S M U E S T R A : 6 * 6 C M ' '2

D E S P L A Z A M I E N T O G A R BA T E N S I Ó N C A M B IO

H O R I ZO N T A L T A N G E N C I A L T A N G E N C I A L DE V O L U M E N

■MM'' (KF/r >•■?> ( K P / C N - - - 2 ? ( C M A 3 )

O O Oi 0, 3634 . 29 . 1417

17.2725 . 4935 - 24813 . 375 . 33-4 1 .. 276323 . 7 4 05 .7'."; 5 . T-T, 4 7 22 6 . 46 . 7fv n . .a(V?;o^•O onr.'?^,

4 74S4 8 B -503 i:r.4 . 104- 1 . í ''vpcl ,. 507



D.84

E N S A Y O D E C O R T E T> X R E C T O


M U E S T R A N U M E R O : L RETEN IDO TAMIZ 200

P R E S I Ó N V E R T I C A L : 3 K P / C M - - 2


DESPLAZAMIENTO

3 6 9 3

3407

CARGA

TANGENCIA!.

<KP/CM'"-2:

1 1 . 0 2 4 9

T E N S I Ó N

TAN S E N C I AL .

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CAMBIO

DE VOLUMEN

(CM---3)

03890 8 8 517361945- : A R '



D.85

T R A B A J O N i D EN OM IN AC IÓ N S Í t Í O 1 Í UEST. AN. L ( F racc i ón pasa #

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ENSAYO DE CORTE DIRECK

M U M .N A T U R A L □ C 0 N S 0 U D . £ Z

SA TURA DO B ü NO CONS. SD

SUMERGIDO O COMPACTADO CZ

SECCIÓN 6 x 6 cm V E L O C 1 . 2 2 m m / m i r

P R O B ET A D E N S I D A D H U M E D A D

I N I C I A L F I N A L I N I CI A L F I N A I

0, 2 0,4 0,6 0,» 1,0T E H S IONES N OS MALE i EN Ka f tm

1

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D. 86

E N S A Y O r >EE C O R T E

T I P O DE E N S A Y O: U - U

MUE S T RA NUME RO: L Pf . SA TAMI Z 200

P R E S I ÓN V E RT I C AL : . 3 KP / CM' - 2

DI ME NS I ONE S MUE S T RA : 6 * 6 C MA 2

ID> X R E C T O

i! S P L A 7AMIENTO

-'•n~ T ?r>f.jTAL

CARGA TENSI ÓN

TANGENCI AL TANGENCI AL

CAMBI O

DE VOLUMEN

( CM- - - 3)

5.6./ *3.8.G.

es9824643?305S746F967

164:1964 07 OB162922672 6 2 22905

D. 87



E N S A Y O I >!

TI F O DE ENSAY O:MUESTRA NUMERO:

P R ES I ÓN VE RT I CAL :

E C O R T E

U - U

L PASA TA MIZ 200

. 0 2 K P / C M ~ 2

o i R:E£:cro

D I M E N S I O N E S M U E S T R A : 6 * 6 C M ~2

rs S '-'L fsZAM IE NT O

HOPÍ ?GrvTAL

i MM>

CARGA

T A N G E N C I A L

<KP/CM-'-2)

T E N S I Ó N

■ANG EN CIAL

(KP/CM- ' -2)

CAMBI O

DE VOLUMEN

ó.98249. 55 4 9•1 1 . 0 24 9

13 .. 67 11 4 . 6 9 9 9

1 6 , 9 O 5

1 9472684- 7 . 1 E - 0 "

085



D.88

E N S A Y O r>EH: C O R T E r> zTI PO DE ENS AY O: U - U

MUESTRA NUMERO: L. PASA TAMI Z 200

PRESI ÓN V E RT I C A L : 1 KP / CMA2

DI MENSI ONES MUESTRA: 6 * 6 CM - 2

R E C T O

CARGA

TANGENCI AL

díP /CM--^-,

TENSI ÓN

TANGENCI AL

CAMBI O

DE VOLUMEN

(Crr-3)

. 66146. R35511 - 3924¡ 4, 111916. 46413. 0075

472552085699

049607 O B14S8



D 5. ENSAYOS DE CORTE DI RECTO DE LAS MUESTRAS




TR A B A J O N . * D E N O M I N A C I Ó N . S Í t i O 2

D.90

MUESTRA N * 1

1.2

' ,0

0,8

0,6

0,4

°|2

1,5

ENSAYO DE CORTE DIRECTOi

HUM.NATURAL □ CONSOLID. CS3

SATURADO [E l NO CONS. □

SUMERGIDO □ COMPACTADO O

SECCIÓN c

PROBETA

1

2

3

x ° VELOC

D E N S I D A D

IN IC IA L F IN A L

1,600 ] ,896

1,619 ] ,900

1,599 2,010

u , u y i w IlHTl • 11. i I i

HUMEDAD

IN IC IAL F INAL

0

0

0

I B , 1

] Í M ,

1 5 , 7

0,2 0 ,* 0 ,6 0 , 8 1 ,0 1 ,2 1 ,4 1 ,6

TE N S IO N E S N O R M A L ES E N K « /c m Z

• R E S I ST E N C I A OE P I C O

(£) R E S I S T E N C I A CON O R A N D E F O R M A C I Ó N



D.91

T R A B A J O N . ' OtNOMINACION . S i t i o 2 M U E S T R A N * 4


HUM.NATURAL

S A T U R A D O

SUMERGIDO

O

B3

□

CONSOLID.

NO CONS.

COMPACTADO

(23

□a

SECCIÓN

PROBETA

1

2

3

fi v ñ vF inc

D E N S I D A D


1 . 365

1 , 3 6 0

1 , 3 8 4

1 , 3 7 ]

] ,364

1 ,389

0,0904 mm/m

HÜMEDAO


0 1 8 , 3 9

" O 1 5 , 5 0

0 ] 7 , 8 0

T E N S IO N E S N OR M A L ES EN K , / c m '

• R E S I S T E N C I A OE P I C O

( • ) R E S I S T E N C I A C ON G R A N D E F O R M A C I Ó N

P R O B I ^ T A - 3 : Kg/<



D.92

TR A B A J O N • D C W OM I N A C I Ó N . S Í t i O 2 M U ES T RA N *

10

0,8

0,6

0,4

0,2


HUM. N A T U R A L O C0 N S 0 L I D . C 3

SATUR ADO fS J NO CONS. □

SUME RGIDO □ COMP ACTADO □

SECCIÓN 6 x 6 V E L OC .

P R O B E TA 0 E N S I0 A O

IN IC IA L F IN A L

0 , 0 0 1 8 mm/rni n"

H U M E D A D

IN IC IA L F IN A L

] , 084 1, 763

1. 088 1, 775

40 , ü _3V_j

40, 0 ?b,

1, 092 1, 781 40 , O0, 2 0, 4 0, 6 0,8 1.2 l.< ' .«

TE N S IO N E S N O R MA L E S E N K , / c m '

• R E S I S T E N C I A D E P I C O

(i ) R E S I S T E N C I A C ON G R A N D E F O R M A C I Ó N



D.93

T R A B A J O N . ' D C M O M IN A C I Ó N . S Í t i O 2 M U E S T R A N ' 8

>,4

1,0

0.6

0.2

•,5


HUM. NATURAL O CONSOLID. [ 3

SATURADO E J NO CONS. □

SUMERGIDO □ COMPACTADO □

SECCIÓN 6 x 6 VELOC. 0.0181 nim/n

PROBETA

0, 2 0 ,« 1.0 1.4

T E N S I O N E S N O R M A L E S E N K g / c m

D E N S I D A D


H U M E D A D


1

2

3

1,315

1 ,281

1,294

1 ,627

] ,530

1 ,865

47,5

42,93

40,4

40,1

26,1

25,9■ R E S I S T E N C I A D E P I CO

( • ) R E S I S T E N C I A C ON G R A N D E F O R M A C I Ó N



D.94

TRABAJO N ' DENOMINACIÓN . S i t i o 2 MUESTRA N ' 1

c >>

EN SAYO DE CORTE DIRECTO

HUM.NATURAL O

SATURADO E3

SUMERGIDO □

CONSOLID. O

NO CONS. E3

COMPACTADO □

SECCIÓN .

PROBETA

1

2

3

6 x 6 VF I .O C

D E N S ID A D

IN IC IA L F IN A L

1 , 570

1,583

1 ,583

1 ,838

1 ,809

] .740

] , 34 m:n/ni n

H U M E D A D

IN IC IA L F IN A L

0 1 7 ,2 7

0 ]6, 31;.

0 ] 6 . 1 2

0,50 1,25 1,50

TENSIONES NORMALES EN K » / c « n

• R E S I S T E N C I A OE PICO

(•) R E S I S T E N C I A CON G R A N D E F O R M A C I Ó N

1,5



D.95

T R A B A J O N . * OCNOMINACION . S i t i o 2 MUESTRA N '


C O R T E U - U

HUM.NATUR AL a CONSO LID. O

SATU RADO |S) NO CONS. g j

SUMERGIDO □ COMP ACTADO a

SECCIÓN fi v f> VELO C. 1 ,3 4 mir. /nin

PROBETA D E N S I D A D


H U M E D A D

INIC IAL FINAL

1

2

3

1,503

1,349

1 ,467

] ,951

1 ,56]

1 ,77]

0

0

0

] 8

] 8

.. .19,

7b

6 ]

08

T E N S IO N E S N O RM A L E S EN K f / c m

• R E S I S T E N C I A D E P I C O

@ R E S I S T E N C I A C ON G R A N D E F O R M A C I Ó N



T R A B A J O N '

D.96

O C N O M I N A C I O N S i t i o 2 M U E S TR A N '

1,0

0,2

%!>

0,2

ENSAYO DECORTE DIRECTO

CORTETJ-U

H U M . N A TU R A L

S A T U R A D O

SUMERGIDO

□E J

□

CONSOL ID.

NO CONS.

COMPACTADO

□1 2

o

SECCIÓN 6 x 6 VELOC. 1 ,34 mfi:./mn

PROBETA 0 E N S I 0 A 0

IN IC IAL F INAL

HUMEOAD

IN IC IAL F INAL

1,276 3, 500

1,290 1,399

40, 0 3-J..M

40, 0 33, 04

i,o

1,316 1,563 40, 0 33,

R E S I S T E N C I A DE RICO

O n

0,30TENSIONES NORMALES EN K«/e « c (•) R E S I S T E N C I A CON

PRC

G R A N D E F O R M A C I Ó N

B E T A - 3



D.97

T « A B A J O N ' D E N O M I N A C I Ó N . S i t i o . .2. M U E S T R A N '

' . 0

0 , 2

(■ ;>y ©

K')


CORTE U-U

HUM.NATURAL □

SATURADO

SUMERGIDO

CONSOLID. a

£SJ NO CONS. E 3

□ COMPACTADO O

SECCIÓN 6 x fi VEL OC. 1 ,34 mm/m

PROBETA OENSIOAO


HUMEOAO

I N I C I A L F I N A

1,272 3,37 ] 40 , 0 }<,■

] , 28 9 1,475 40 , 0 3b,1

0,2 1.0

3

1,295 1,422 40,0 _ J V• R E S I S T E N C I A O E P I C O

TENSIONES NORMALES E N K | / en ? ( • ) R E S I S T E N C I A C O N

,

G R A N D E F O R M A C I Ó N



D. 6, ENSAYOS DE CORTE SI MPL E DE LAS MUESTRAS

PROCEDENTES DEL SlTlO 1

D.99MUESTRA : L SITIO : 1



TIPO DE ENSAYO : CO NS OL IDA DO - DRENADO

10 20



MUESTRA : L S IT IO : 1 TIPO DE ENSAYO :CORTE S

TENSIONES PRINCIPA LES, O -,', Cr,' EN Kg/cm

FIG. ENVOLVENTE DE ROTURA

D.101MUESTRA : G SITIO : 1



2,0

TIPO DE ENSAYO = C O N S O L I D A D O - D R E N A D O

1,0

0 ~ v s i (06 Kg/cm

0 ~ v * 2,04 Kg/cm 2

0 " v * 3,06 Kg/cm -

10 20 3 0



MUESTRA : G (RET.TAMIZ 20 0) SITIO: 2 TIPO DE ENSAYO : CORT

2tu

Z<i -

oU

OMOíUJl i -

2

1

^ 1~ ~ ^ \

T ENSI O NES PRI NCI PALES, CT ^ O a EN Kg /c m

FIG. r- ENVOLVENTE DE ROTURA

MUESTRA : L SITIO : 1D.103



TIPO DE ENSAYO : U - U

2,0

Z

3^

<3

OUJ

ZOMSéOx

Z

1,0

0 ~ v = 1,377 Kg /cm2

0 ~ v = 1,06 Kg /cm -2

0 " v = ° i38 Kg/cm -

10 20 3 0



ESFUERZO CORTANTE, T,ty EN Kfl/cm

K>

O

1mZ<O

zO

z

zo

—«yo>

£2O

MUESTRA : L SITIO : 1D.105



1

<

r >» -O

Z

o£Ox

z

T IP O DE ENSA YO : C ( 6 0 V . ) - U

10 20



MUESTRA: L S IT IO : 1 T IPO DE ENSAYO: U=

»

TENSIONES PRINCIPA LES , O*,' , CT3' EN Kg/cm

FIG. r - ENVOLVENTE DE ROTURA



D. 7. ENSAYOS DE CORTE SI MPL E DE LAS MUESTRAS


U.lUbMUESTRA .- M -7 SITIO : 2



2,0

TIPO DE ENSAYO = C O N S O L I D A D O - D R E N A D O

3

<

oUJ

O

zsgX

z

1,0

CT V = 1,64 Kg /cm

CT V « 2,04 K g/cm2

2CT V s 0,66 Kg/cm

10 20 3 0



MUESTRA : M -7 SI TI O: 2 TIPO DE ENSAYO : U= 100 %

Z<0 1

u 1Oi s

u i

-

\ • '

■

^

TENSIO NES PRIN CIPA LE S, O", ' , CTj ' EN Kg/cm

FIG. ^ ENVO LV ENTE DE ROTURA

MUESTRA : M - 7 SITIO : 2D.llO



2,0

13

<3t-oaeui

o—i<zs

8z

1,0

TIPO DE ENSAYO : U - U

2O " . . : 9 0 2 K a / c m

2f7~ = 1 A 1 K a / r m

<Tw = 1 06 Ka/cm

<TV = 1,06 K g/ rm 2

^ ^r~ i

=====

i \ \

\ \ \

\\ Y= 4 — ■ ■ -

10 20 3 0

MU ES TRA : M - 7 S IT IO : 2 TIPO DE ENSAYO:



TENSIONES PRINCIPA LES, CT,' , Cr3' EN Kg/cm

FIG- r-ENVOLVENTE DE ROTURA

D.112MUESTRA: t o ~7 SITIO : 2



I3

<Z>

O

ZOMSOX

Z

T IPO DE ENSAYO : C ( 6 0 % ) - U

10 20

MU E S TR A : M- 7 S I T I O : 2 TIPO DE ENSAYO : U =



2

'E

2Ui

MUJ1 -

Z¡s

° 1u 1OocUJu.« />UJ

TENSIONES PRINCIPAL ES, O" , ' , Cr3' EN Kg/cm


MUESTRA : M - 7 SITIO : 2D.114



3

<ot-O

ZsSOx

Z

TIPO DE ENSAYO : C ( 8 0 % ) - U

10 20

MUESTRA : M - 7 SI TI O : 2 TIPO DE ENSAYO :



TENSIONES PRINCIPA LES, CT, \ a "3' EN Kg/cm


D.116MUESTRA : M -8 SITIO : 2

TIPO DE ENSAYO : C O N S O L I D A D O - D R E N A D O



Ia

<*eeZ>► -

OOí

U J

O_ J

Z

oX

zU J

10 20

MU E STR A : M - 8 S IT IO : 2 TIPO DE EN SAY O: C



> üoZUJ

>.K

M

z<

° 1I

OtM

UJ

TE N S IO N E S P R IN C IP A L E S , <T¡, <T¡ EN Kg/cm




A P É N D I C E E

Q

iCASO 1

Factor de seguri dad m ni mo F = 1, 480



»

m

8

5

ss

8Í Ü 3b.6S 7b.17 1\876 161.33 1»7.« E& 7.6Í E77.W 3 6.67 366.e5 ÜSiTS3 *36.« ♦7S.W

$

CASO 2

Fact or de segur i dad m ni mo F = 1, 07



¿Val 3b.58 79.17 l' l8 .7S 158.33 197.92 E37.SB 277.88 3 16.67 356.85 395.83 435.42 475.88

cu

ú

CASO 3

Fact or de seguri dad m ni mo F = 1, 29



300LO

c-

3b.58 7STl7 118.75 158.33 ÍSTTÜÍ £37.58 ¡T^T 8 316. 67 T e i 3 9 5 . 8 3 Í S s T Í E 4 7 5. B B. 8B

E .4



c\)

en

1

LS8

cu

CASO 5

Fact or de segur i dad m ni mo F = 1, 92



10m

GC = 0%

GC = 25%

39.58 79.17 118.75 158. 33 197. 9E E37. 5B E77.B8 316. 67 356. £5 395.83 435. 48 475. 08

E .6



fl

rs

til

L8

H«

8P3

S

,356.

Factor de

CASO 5

segur i dad F == 1 32



&

,316,

8

i00I A

c nc u

c u

0»

ñLO

,118.75

?9.17

S)

B.Bí 1 y ^ ^ \.\

■ 1 1 1 ' 1 1 1 1 —

~ \

GC = 0%

GC = 25%

GC = 65%

GC = 75%

1 1.8 8

si

CASO 1




ai

8

isi

r-

TÜ 79.17 Út.TS 161.33 197.98 E37.5B E77.B8 3^8.87 368.E5 896.13 436.42 475.88. l l

CASO 2

Factor de segur i dad m ni mo F = 1, 07



f c

¿t él 39.58 79.17 118.75 158.33 187.92 237.58 277.88 316.67 356.25 395.83 435.42 475.8

CASO 38

1ACU

ú

Factor de seguridad mínimo f =1,29



¡sm

Ulc¿ncu

cuo»c¿a

tA

»

o

00IB

8

B

CO

B

|

.88

^ ^^~

39.58 79.17 11875 15833

sS' S&

T . GC =90%

197.9e E37.58 C77.B8 318.67 356.£5 395.83 435.42

sfc

GC = 5

47S.BB

CASO 4

Fact or de seguri dad m ni mo F = 1, 92



GC = 0%

GC = 0%

¿ t ü 39.58 79.17 118.75 158.33 197.88 £37.58 £77.B8 316.67 356. £5 395.83 435.«

O

CASO 5




ú

c<0

f r e o

p-

GC = 0%

GC = 25%

39. 58 7b. 17 118.75 158. 33 197. 92 £37. 58 277.88 318. 67 356. 25 395. 83 435. 42 475. 88

CASO 6

K i8

C

F actor de seguridad minino F = 1,26



,316,

8: é

te

m

tu0»t>°ot

u

LO

*» 09

«1

i.*

V 8-

•■ !

8

1

.88 39.58

£

79.17 118.76

íi \

1S8.33 197.92 e37.5B E77.B8 318.67 356.E5

GC =

GC = 0%

GC = 0%

GC = 0%

395.83 435.4E

CASO 5

Factor de seguridad F = 1,32



¿téH 39.58 757Í7 1Í 8.7S 158.33 197.92 E37.5B E77.B8 356.E5 395.83 435.42 475.BB16.67

Comportamiento de Presas

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Transcript of Comportamiento de Presas