Compactacion Dinámica
Compactacion Dinámica
Compactacion Dinámica
COMPACTACIN DINMICA.
COMPACTACIN DINMICA.
Profundidad del crter.- Es la medida dejada de huella por cada impacto de la maza.
Planchado.- Es la pasada final con golpes contiguos (mallas de pequas
dimensiones) desde una altura de cada inferior (normalmente de 3 a 5 metros).
En la mayora de los casos el nico mtodo empleado para el control del tratamiento
suele ser la estimacin del asiento inducido en la zona tratada, mediante control topogrfico.
Para evaluar el grado de mejora de los parmetros geotcnicos se suelen utilizar los
siguientes ensayos:
- Penetrmetros estticos.
- Penetrmetros dinmicos.
- Presimetros.
- Placas de carga.
Para realizar una correcta evaluacin de la eficacia del tratamiento se deben comparar
los resultados de los ensayos efectuados previamente y con posterioridad al tratamiento.
Consolidacin Dinmica.
Sustitucin Dinmica.
El golpeo se aplica por cada libre de una maza de varias toneladas de peso desde
alturas de varias decenas de metros. La tcnica la comenz a aplicar MENARD en 1.970.
El choque de la maza contra el suelo produce diversos trenes de ondas (Fig. l).
- Un primer tren de ondas P bastante rpido (=3.000 m/seg.) del tipo ondas de
compresin (como el sonido en el aire) que se desplaza en la fase lquida del suelo
radialmente.
Las ondas de cortante "S" o do Rayleigh actan sobre el esqueleto slido, por una
parte aumentan las puntas de sobrepresin intersticial y, por otra, ayudan al reagrupamiento
de las partculas slidas. En un estado ms denso, este efecto do densificacin continua
durante meses, aunque no se conoce muy bien el porqu, ya que no puede atribuirse
nicamente a fenmenos de disipacin de presiones intersticiales, tixotrpicas, etc...
Es el parmetro que va a definir junto con el anterior el coste del tratamiento. Depende del
tipo de suelo y de las condiciones iniciales y finales que queramos obtener. El especialista, a
partir de su experiencia, tiene las curvas que define estos parmetros, que son del tipo de la
figura 6 (Ref. 13).
Fig. 6 : Mejora del mdulo Presiomtrico en los Aluviones del Var (Gambin 1983).
Con estas curvas es posible estimar la energa total necesaria una vez que se conocen las
caractersticas iniciales (S.P.T, penetrmetro, presimetro, ...).
- En General Motors (Baha de Cdiz). La energa variaba entre 250-550 Tn. m/m2., segn
zonas.
En rellenos hidrulicos la energa tambin suele variar entre 200-300 Tn. m/m2.
Para el clculo tcnico de esta energa, diversos autores han hecho trabajos de
investigacin.
Menard dice que esta energa se puede producir mediante el edmetro dinmico (en la
prctica no se usa). Charles ha dado una frmula para rellenos de arcilla:
Mitchell dice que los tratamientos tpicos son 2-3 golpes por metro cuadrado (esto
corresponde bien con la zona de 200-300 Tn. m./m2. quo dijimos en rellenos).
Para suelos granulares, Loonards, Cutter y Holtz dicen qua e1 producto de la energa por
golpe, por la energa total aplicada, correlaciona bien con el grado de compactacin, alcanzado
(Fig. 8).
Tambin dicen quo hay un lmite superior a esta compactacin que corresponde a
resistencias del penetrmetro esttico de 150 Kgs/cm2. (N -30-40 golpes).
fig. 8 Relacin entre la resistencia del penetrmetro esttico y el producto entre la
energa por unidad de rea por la energa por golpe.
CONTROLES
-Medidas topogrficas para ver el asiento total producido. -Control del material de
aportacin (volumen aadido). -Ensayos para medir la mejora como pueden ser:
penetrmetros, S.P.T., presimetro.
RESULTADOS
Arenas
Pedraplenes y gravas 200 - 400 % 200 - 400 % 3,5 Kgs/cm2. 4,0
Kgs/cm2.
De esto se deduce, que si se parte de valores muy bajos, los resultados seguirn siendo
bajos, en este caso habr que combinar esta tcnica con otras o simplemente desecharla.
Los asientos que se producen son del 3 - 10% del espesor de la capa tratada, segn
Gombin, y del 3-5%, segn Mitchell, pero existe un efecto de homogeneizar el suelo, lo que
hace disminuir los asientos diferenciales.
Ya dijimos antes que hay un mximo nivel de mejora correspondiente a los 150 - 180
Kgs/cm2. del pe netr6metro esttico (N - 30 - 40 golpes/0,3 m.), p r e s i n limite 30 Kgs/cm2.,
mdulo presiomtrico 250 Kgs/cm2. en a r en as limpias.
Para suelos de granos ms finos, los valores mximos pueden ser incluso de la mitad de los
citados anteriormente.
Tambin dijimos que la mejora del suelo aumenta con el tiempo, uno vez finalizado el
tratamiento, por lo que los valores obtenidos al final del mismo estn del lado de la seguridad.
- Con la compactacin dinmica existe un incremento de la densidad del suelo (5 - 7%) al que
corresponde un aumento considerable de la densidad relativa Dr (20% o ms).
6) Cuando el suelo tiene mayor contenido de finos de los arriba citados o bien es un
terreno predominantemente coherente, se debe asociar a un tratamiento con drenes
verti cales o bien realizar un tratamien to de sustitucin dinmica que se hara de la
siguient e m a n e r a .
Se prepara una buena plataforma de trabajo con material granular de aportacin (si el que
existe "in situ" no vale), y al golpear se va incrustando y mezclando esa capa granular con la
coherente inferior, formndose un colchn duro.
En los sitios donde vayan pilares, se insiste en el golpeo y se va aportando material hasta
formar verdaderas columnas de grava de 3 - 4 metros de profundidad y 2 - 3 metros de
dimetro, separadas coda a 6 - 8 metros. En estos casos se utilizan mazas de menor
superficie para que tengan mayor poder de penetracin (Fig. 10 - 11).
Las recomendaciones de diseo son:
- Carga admisible de columna de arena a = kpPL/F
Kp = Coeficiente de empuje pasivo.
PL = Presin limite despus de la mejora. F = Factor de seguridad.
- 4 < Kp < 5 en columnas de arena.
- Dimetro efectivo de la columna = 0,75 veces el observado "in situ".
- Cociente entre el mdulo de deformacin de la columna y del suelo mejorado igual a 8;
esto concuerda con los valores de Bauer, que son 8 para arena lisa y 25 para arcilla
limosa floja.
- Se forma un efecto arco de la losa terreno mejorado y las columnas que evitan la
formacin de grandes asientos diferenciales.
- Se recomienda (Fig. 12) 4 HF >
S Dp < Hc 2 Dp > S < 4 Dp
Si el terreno puede soportar bien el peso de la maquinaria, etc .., no habra que hacer
nada, salvo una nivelacin y el tratamiento se aplicara sobre el terreno natural , de otra
manera habra que utilizar material de aportacin para formar un colchn de 1,5 - 2 metros
sobre el que golpear.
El golpeo se realiza normalmente con cada libre de mazas de 15 Tn. desde 20-22 m.
Esto es una l i mitacin impuesta par el tipo de gras convencionales que pueden e n con t r
ar s e e n el m e r c a d o , si s e q u ier e a p l i c a r ma y o r energa p o r golp e, hay que acudir
a las gras Menard.
Las mazas suelen ser de acero, aunque tambin se pueden hacer de hormign armado
con una virola metlica. Las mazas de acero ms utilizadas tienen dimensiones en planta 2
m. x 2 m. y pesan 15 Tn., aunque a veces se utilizan otras dimensiones.
Para evitar estos daos, hay que separarse de estas estructuras una distancia de
seguridad que variar segn sea la estructura y la energa aplicada por golpe, dimensiones
de la maza, tipo de suelo, etc ... Las distancias habituales de seguridad son 15 - 30 metros,
aunque en esto es importante el efecto psicolgico, es decir si hay viviendas habitadas
cerca, puede haber protestas de los vecinos, aunque no haya peligro para su estructura.
Hay que subrayar que los vecinos notarn velocidades inferiores a 5 mm/sg.
Tambin Gambin nos da (fig. 14) la curva que relaciona la distancia al punto de
impacto con la velocidad para golpes de energa de 300 Tnm, que es el caso ms
frecuente (maza de 15 Tn, altura de cada 20 m).
Para predecir la velocidad de las partculas Lukas nos da el baco (fig. 15) ms
general, diciendo para que no haya daos, es 51 mm/sg.
Menard dice que tomando ciertas precauciones es posible golpear a 5-6 m de una
pila de un puente, a 10 m de un depsito de petrleo, a 15 m de un edificio de hormign
armado (si los ocupantes no protestan). La Norma DIN-4.150 dice que la mxima velocidad
de las partculas admisible es 30 mm/sg al nivel de cimentacin de un puente.
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(Energa)^(1/2) / distancia