mejormiento suelo para terraplen

En un terreno de marisma se va a construir el terraplén de acceso a una estructura. La
altura máxima del terraplén es de 9.0 m de altura, su anchura en coronación es de 20m y
tiene un desarrollo en planta de unos 300.0 m. Se supone que el aumento de la altura
con la longitud es lineal.
20
3H

TERRAPLEN

9

2H

DEPOSITOS DE MARISMAS

15

2

N.F.

SUSTRATO RESISTENTE

15ARCILLAS GRISES FANGOSAS

Características geotécnicas del material del terraplén son:
Cohesión: 1 t/m2 = 10 Kpa
Angulo de rozamiento: 30º
Densidad aparente: 2 t/m3 = 20 KN/m3
Características geotécnicas del material de marisma son:
Resistencia al corte sin drenaje ( Su ): 2.5 t/m2 = 25 Kpa
Cohesión (en términos de presiones efectivas): 8 t/m2 = 80 Kpa
Angulo de rozamiento (en términos depresiones efectivas): 27º
Densidad aparente: 1.9 t/m3 = 19 KN/m3
Coeficiente de consolidación vertical: Cv = 5*10-4 cm2/seg
Coeficiente de compresibilidad: 0.33
Índice de poros inicial: 0.8
Se solicita diseñar el proceso constructivo del terraplén y las mejoras del terreno de
cimentación necesarias.

1.- Como primer proceso se calculara la estabilidad del terraplén en condicionesiniciales, es decir sin mejoras del terreno para una altura total de 9m, se ha determinado
que los taludes tengan una inclinación 3H – 2V, esta estabilidad se la calculara mediante
el programa Slope / versión educacional, dentro del cual se utilizara el método
Morgenstern - Price.

La metodología de evaluación en la estabilidad del terraplén es la de ir dando alturas
sucesivas al terraplén,comenzando en una altura estimada de 3m y obtener un factor de
seguridad, luego se aumentara alturas de 1.0 m y volver a obtener un factor de seguridad
y así sucesivamente hasta que el factor de seguridad sea aceptable, para el presente
trabajo el factor de seguridad mínimo que adoptaremos será de 1.30.
Los resultados se tabulan en la siguiente tabla:
ALTURADEL
TERRAPLEN
(m)
3
4
5
6
7
9FACTOR DE SEGURIDAD
BISHOP
2,27
1,70
1,37
1,15
0,99
0,78

M- P
2,27
1,70
1,37
1,15
0,99
0,78

De acuerdo al análisis realizado se obtiene un terraplén con una altura de 5.0m y cuyo
factor de seguridad es de 1.38, lo cual cumple con la condición solicitada, por lo que en
una primera etapa se construirá el terraplén con una altura de 5.0m sin esperar que el
suelo mejore susparámetros de resistencia por los efectos de consolidación.
A continuación se presentan los terraplenes analizados con el programa Slope.

Análisis terraplén 3.0 m de altura sin mejora del suelo.

Análisis terraplén 4.0 m de altura sin mejora del suelo.

Análisis terraplén 5.0 m de altura sin mejora del suelo.

Análisis terraplén 6.0 m de altura sin mejora del suelo.

Análisis terraplén 7.0 mde altura sin mejora del suelo.

Análisis terraplén 9.0 m de altura sin mejora del suelo.

2.- A continuación se calculara la estabilidad del terraplén considerando una mejora de
las propiedades de resistencia del suelo debido a la consolidación del mismo. Se debe
tener en cuenta que el grado de consolidación es fundamentan para este proceso, se debe
garantizar la funcionabilidad yoperatividad de la obra en la fase de construcción para lo
cual un valor razonable del grado de consolidación es 90% (Ut=90%).
La resistencia al corte sin drenaje de un suelo blando arcilloso se incrementa a medida
que el terreno va consolidando durante el proceso de disipación de las presiones
intersticiales generadas por la carga del terraplén, la cuantificación de este incremento
de tensiónefectiva que produce el aumento de la resistencia al corte sin drenaje lo
determino Ladd (1991) en el orden del 20 al 25%. En la práctica el valor asumido es del
22.5% y la ecuación queda de la siguiente manera:
∆Su = 0.225 * ∆σ`v = 0.225 * Ut * H *

γ

Se obtiene el incremento de la resistencia al corte sin drenaje, con una altura de 5.0m
del terraplén construido
∆Su = 0.225 * Ut * H *...