Publication: Caracterización geotécnica de materiales volcánicos de baja densidad
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2013-07-10
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Universidad Complutense de Madrid
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Abstract
NOTA 520 8 Los materiales volcánicos canarios presentan unas características de resistencia no lineales y deformabilidad peculiares y poco conocidas, para cuya valoración es necesario realizar ensayos un tanto sofisticados e interpretarlos a la luz de nuevas teorías, diferentes a las de otros tipos de suelos y rocas. Esto tiene una especial relevancia en los piroclastos de baja densidad, cuya calidad geotécnica suele ser mediocre, ya que se encuentran a medio camino entre los “suelos duros” y las “rocas blandas”. Por ello, en estos materiales se plantean unos problemas específicos en cuanto a posibles colapsos o roturas bruscas, así como, en cuanto a la estimación de los empujes que ejercen sobre muros, las cargas admisibles en cimentación de estructuras sobre ellos y en la estabilidad de los taludes formados por los mismos. En este trabajo se ha avanzado en el conocimiento de las características geotécnicas de los piroclastos de baja densidad, estudiando los factores más influyentes en las mismas, como su estructura o alteración. Se ha prestado especial atención a examinar aspectos que se consideran primordiales tales como: macroporosidad (tamaño y morfología de los poros, tamaño relativo en relación al de las partículas,…), alteración de dichas partículas o relleno parcial o total de los macroporos en materiales alterados por depósitos de cristales o partículas debido a la circulación de fluidos. Más concretamente, del estudio planteado se ha obtenido: a. Un criterio de colapso de estos materiales que, en función de unos pocos parámetros, permite estimar las tensiones máximas aplicables en los mismos. Este criterio se ha obtenido ajustando los resultados empíricos obtenidos tras ensayar un elevado número de muestras de piroclastos de caída procedentes de diferentes puntos de las islas Canarias. Adicionalmente, se ha estudiado el comportamiento de otros tipos de piroclastos como son las coladas piroclásticas y las oleadas piroclásticas a partir de datos recogidos de la bibliografía y se ha podido observar que ambos tipos presentan un comportamiento geotécnico similar al de los piroclastos de caída pero a diferente escala. b. Una clasificación geotécnica de los principales tipos de piroclastos de baja densidad, que permite definir un tipo de comportamiento y unos valores o rangos de valores típicos de estos parámetros para cada grupo definido, así como de su peso específico y de su resistencia a compresión simple e isótropa. c. Una mayor cantidad de datos de ensayos de los materiales volcánicos de baja densidad, que han permitido mejorar las correlaciones obtenidas en estudios anteriores así como obtener otras de igual importancia y aplicación práctica en la obra civil.
ABSTRACT. The volcanic materials of the Canary Islands have some geotechnical particularities. In general, they have distinctive and little known non-linear strength and deformability characteristics, which requires the need to carry out rather sophisticated tests and interpret them in light of new theories, different from the ones used in other types of soils and rocks. This is particularly relevant in low-density pyroclastic material whose geotechnical quality is usually mediocre, as they are halfway between “hard soils" and "soft rocks". As a result, these materials pose specific problems regarding potential sudden collapse or failure, which occur suddenly, without significant prior deformations that may serve as a warning. Additional problems include the estimation of the thrust exerted on walls, the allowable loads on foundations of structures built on them and on the stability of slopes formed on the same. This work has advanced the understanding of stress-strain behavior of low density pyroclasts, determining the most influential factors in it, such as its structure or alteration. Particular attention has been paid to examine aspects considered paramount such as: macroporosity (size and morphology of the pores, their relative size in relation to the particles,...), alteration of the said particles or partially or completely filling the macropores in materials altered by deposits of crystals or particles due to the circulation of fluids. More specifically, the proposed study is intended to obtain: 1. A yield criterion of these materials, based on a few parameters, that allows estimating the maximum stresses applied to them. 2. A geotechnical classification of the main types of low density pyroclasts, that allows to define a type of behavior and values or ranges of typical values of these parameters for each defined group. 3. More test data of low density volcanic materials, in order to improve the different correlations obtained in previous studies and try to get others equally important in civil works
Description
Tesis inédita de la Universidad Complutense de Madrid, Facultad de Ciencias Geológicas, Departamento de Geodinámica, leída el 26 de abril de 2013