Comportamiento dinamico de suelos
Páginas: 23 (5668 palabras)
Publicado: 30 de junio de 2011
Comportamiento dinámico de residuos mineros
O. Flores, Asistente de investigador, Coordinación de Geotecnia, Instituto de Ingeniería, UNAM M. P. Romo, Investigador y Coordinador de Geotecnia, Instituto de Ingeniería, UNAM
RESUMEN. En este artículo se hace una breve descripción del comportamiento dinámico de arenas. Así mismo se presentan resultados de ensayes dinámicos de columna resonanteque se efectuaron a probetas reconstituidas de residuos mineros (jales), haciendo énfasis en las variables que influyen en el comportamiento. Se hace la interpretación de los resultados usando el la herramienta de redes neuronales artificiales y el método de Davidenkov.
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INTRODUCCIÓN
consolidación a que se somete el suelo (Mulilis et al,1977 y Troncoso, 1995). Se han realizado muchasinvestigaciones en las que se presenta una clara relación entre el módulo de rigidez al corte dinámico, G, y el amortiguamiento, λ, del suelo con la deformación angular (Hardin, 1965; Tatsuoka et al, 1978; Hardin y Drenevich, 1972a; Ishibashi et al, 1985; Takeji et al, 1980; Flores, 1997, Flores y Romo, 1997, entre otros). Se ha observado que para niveles de deformación angular de 10-4% o menores, G yλ permanecen prácticamente constantes (Gmáx y λmín) . Arriba de este valor de deformación, G disminuye y λ se incrementa, hasta llegar a un valor máximo y mínimo, respectivamente (Gmín y λmáx). Con respecto a la compacidad relativa, al aumentar ésta, el material tiene una estructura intergranular más compacta y por tanto, el módulo de rigidez se incrementa y disminuye el amortiguamiento. El efectode la compacidad relativa es más evidente en el módulo de rigidez que en el amortiguamietno (Takeji y Kokusho ,1980).
El primer estudio basado en pruebas de laboratorio para obtener la respuesta dinámica de suelos se llevó a cabo hace más de cincuenta años cuando Iida (1938-1940) realizó un tipo de prueba de columna resonante. En la década de los sesenta, dicha prueba fue utilizada por un grannúmero de investigadores como Hardin y Richart (1963), Hall y Richart (1963), Hardin (1965), Hardin y Black (1969) y Drnevich y Richart (1970), quienes hicieron posibles las mediciones de propiedades dinámicas para diferentes tipos de suelos. Las características del suelo bajo cargas dinámicas pueden ser evaluadas mediante pruebas de laboratorio en las que generalmente se usa carga senoidal comofuerza de excitación y las pruebas se hacen a carga o deformación controlada. Los equipos que comúnmente se usan en laboratorio son la columna resonante, que permite niveles de deformación angular entre 10-5 y 102% y la cámara triaxial cíclica, con niveles de deformación entre 10-4 y 10-1%. Por otro lado, el intervalo de deformación angular inducida en la superficie de un depósito de suelo duranteun sismo está estimado entre 10-4 a 10-1%; por tanto, es necesario evaluar la relación del módulo de rigidez y el amortiguamiento para este intervalo, los cuales pueden ser determinados mediante las pruebas de laboratorio mencionadas. Los factores que influyen en la variación de los parámetros dinámicos son: la amplitud de la deformación angular, γ; el esfuerzo de consolidación, σc; la compasidadrelativa, Cr y el número de ciclos de carga, N (Hardin y Drnevich ,1972a). A éstos pueden agregarse: el método para formar la muestra (Tatsuoka y Yoshiwara ,1979), la distribución granulométrica (Hardin y Richart ,1963), y el tiempo de
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DESCRIPCIÓN DEL EQUIPO DE PRUEBA
La columna resonante es uno de los dispositivos de laboratorio usado para estudiar el comportamiento de los suelos encondiciones dinámicas. La prueba consiste en someter un espécimen cilíndrico de suelo a un estado de vibración forzada torsional, variando la frecuencia de excitación hasta lograr su resonancia. El intervalo de deformación angular que se puede aplicar está entre 10-5 y 10-2 %. La prueba se realiza aplicando a la probeta una deformación angular senoidal con amplitud constante, usando un generador...
O. Flores, Asistente de investigador, Coordinación de Geotecnia, Instituto de Ingeniería, UNAM M. P. Romo, Investigador y Coordinador de Geotecnia, Instituto de Ingeniería, UNAM
RESUMEN. En este artículo se hace una breve descripción del comportamiento dinámico de arenas. Así mismo se presentan resultados de ensayes dinámicos de columna resonanteque se efectuaron a probetas reconstituidas de residuos mineros (jales), haciendo énfasis en las variables que influyen en el comportamiento. Se hace la interpretación de los resultados usando el la herramienta de redes neuronales artificiales y el método de Davidenkov.
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INTRODUCCIÓN
consolidación a que se somete el suelo (Mulilis et al,1977 y Troncoso, 1995). Se han realizado muchasinvestigaciones en las que se presenta una clara relación entre el módulo de rigidez al corte dinámico, G, y el amortiguamiento, λ, del suelo con la deformación angular (Hardin, 1965; Tatsuoka et al, 1978; Hardin y Drenevich, 1972a; Ishibashi et al, 1985; Takeji et al, 1980; Flores, 1997, Flores y Romo, 1997, entre otros). Se ha observado que para niveles de deformación angular de 10-4% o menores, G yλ permanecen prácticamente constantes (Gmáx y λmín) . Arriba de este valor de deformación, G disminuye y λ se incrementa, hasta llegar a un valor máximo y mínimo, respectivamente (Gmín y λmáx). Con respecto a la compacidad relativa, al aumentar ésta, el material tiene una estructura intergranular más compacta y por tanto, el módulo de rigidez se incrementa y disminuye el amortiguamiento. El efectode la compacidad relativa es más evidente en el módulo de rigidez que en el amortiguamietno (Takeji y Kokusho ,1980).
El primer estudio basado en pruebas de laboratorio para obtener la respuesta dinámica de suelos se llevó a cabo hace más de cincuenta años cuando Iida (1938-1940) realizó un tipo de prueba de columna resonante. En la década de los sesenta, dicha prueba fue utilizada por un grannúmero de investigadores como Hardin y Richart (1963), Hall y Richart (1963), Hardin (1965), Hardin y Black (1969) y Drnevich y Richart (1970), quienes hicieron posibles las mediciones de propiedades dinámicas para diferentes tipos de suelos. Las características del suelo bajo cargas dinámicas pueden ser evaluadas mediante pruebas de laboratorio en las que generalmente se usa carga senoidal comofuerza de excitación y las pruebas se hacen a carga o deformación controlada. Los equipos que comúnmente se usan en laboratorio son la columna resonante, que permite niveles de deformación angular entre 10-5 y 102% y la cámara triaxial cíclica, con niveles de deformación entre 10-4 y 10-1%. Por otro lado, el intervalo de deformación angular inducida en la superficie de un depósito de suelo duranteun sismo está estimado entre 10-4 a 10-1%; por tanto, es necesario evaluar la relación del módulo de rigidez y el amortiguamiento para este intervalo, los cuales pueden ser determinados mediante las pruebas de laboratorio mencionadas. Los factores que influyen en la variación de los parámetros dinámicos son: la amplitud de la deformación angular, γ; el esfuerzo de consolidación, σc; la compasidadrelativa, Cr y el número de ciclos de carga, N (Hardin y Drnevich ,1972a). A éstos pueden agregarse: el método para formar la muestra (Tatsuoka y Yoshiwara ,1979), la distribución granulométrica (Hardin y Richart ,1963), y el tiempo de
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DESCRIPCIÓN DEL EQUIPO DE PRUEBA
La columna resonante es uno de los dispositivos de laboratorio usado para estudiar el comportamiento de los suelos encondiciones dinámicas. La prueba consiste en someter un espécimen cilíndrico de suelo a un estado de vibración forzada torsional, variando la frecuencia de excitación hasta lograr su resonancia. El intervalo de deformación angular que se puede aplicar está entre 10-5 y 10-2 %. La prueba se realiza aplicando a la probeta una deformación angular senoidal con amplitud constante, usando un generador...
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