Mapas de resistencia para el control de calidad de nucleo de presa

FORO SEGURIDAD DE PRESAS EN PANAMÁ, NOV. 2012. COMITÉ PANAMEÑO DE PRESAS COPAPRE

USO DE MAPAS DE RESISTENCIA PARA EL CONTROL DE CALIDAD EN CONSTRUCCIÓN DE TERRAPLENES DE SUELOS COHESIVOS
Luis Eloy Feo C. lfeo@ingprego.com / Luis R. Alvarado lalvarador@gmail.com

Ingeniería Geotécnica Prego, C.A.
Caracas, Distrito Capital

RESUMEN. El siguiente trabajo es una aplicación de herramientasRAMCODES®, acrónimo en inglés de Metodología Racional para el Análisis de Densificación y Resistencia de Geomateriales Compactados, desarrollado por el Ing. F.J. Sánchez Leal. Está motivado por la reciente aparición de especificaciones de construcción de núcleos de arcilla en presas donde el parámetro de control es la medición de la resistencia al corte no drenado, a diferencia de la convencionalmedición de densidad en sitio. Es un enfoque novedoso plenamente justificado porque tiende a la medición directa del parámetro geotécnico, en vez de confiar esta medición a un único parámetro que en ocasiones tiene poco o nada que ver con la respuesta del suelo, tal como es la densidad, o peor aún, a un % de compactación sobre un ensayo arbitrario como el ensayo proctor. También es cierto queeste enfoque tiene grandes complicaciones, entre las cuales cabe mencionar que los ensayos de resistencia al corte deben hacerse sobre las capas subyacentes, significando potenciales retrasos y sobrecostos por remociones de parejas de capas ya culminadas. Por tal motivo se propone el uso de “mapas de resistencia”, siendo esta una representación tridimensional de los parámetros involucrados en lacompleja interacción densidad-humedad-resistencia al corte. De esta manera se cuenta en campo con una herramienta que correlacione las mediciones indirectas de fácil obtención (humedad y densidad), verificándose contra una “región de aceptación” en el “mapa de resistencia” para asegurar el posterior cumplimiento de los valores de resistencia al corte especificados.


INTRODUCCIONConvencionalmente se ha aceptado que el único parámetro importante para el control de calidad de terraplenes es la densidad, perdiéndose de vista que en realidad es la selección arbitraria de un parámetro por lo relativamente sencillo de medir en campo, asumido luego como una medición indirecta de los parámetros que si tienen importancia geotécnica como la resistencia al corte o el módulo de elasticidad. Aún másarbitrario es la comparación relativa a un ensayo de laboratorio que data de los años 30 como lo es el ensayo proctor. Pues bien, esta premisa de asumir una relación lineal entre densidad y respuesta geotécnica es cierta solo para suelos granulares donde predomina la fricción como componente principal de la resistencia al corte, no así en suelos cohesivos donde predomina la permeabilidad como elfactor más relevante en la respuesta.
Esta realidad, auspiciada por la disponibilidad de modernos instrumentos de medición, esta siendo reconocida por algunos proyectistas de presas de materiales sueltos y comienzan a verse especificaciones donde el parámetro de control es la medición directa de la resistencia al corte.
Estas especificaciones de construcción acarrean dificultades operativasque quizás no se identificaron cuando se concibieron y que enumeramos a continuación: 1) Son pocos los instrumentos para una medición confiable de la resistencia al corte no drenado. Los shear vane y penetrómetros portátiles ofrecen poca o nula confianza al estar muy influenciados por el operador; tampoco queda un registro físico del ensayo. De hecho, no hay un método estandarizado para realizarensayos de resistencia al corte con herramientas manuales. 2) Los instrumentos de mayor precisión fueron concebidos para investigación geotécnica de estratos de arcillas blandas, básicamente lechos lacustres y/o marinos, y entre sus limitaciones se mencionan 4 importantes: a) costo elevado; b) dificultad de movilización entre puntos; c) cada ensayo puede tomar hasta 1 ½ hora; d) necesidad de...