Estudio sobre el comportamiento de consolidación de arcillas blandas en la construcción secuencial de un terraplén

Abstract

Las arcillas blandas han significado un reto para la ingeniería civil, ya que presentan características y propiedades físicas-químicas complejas a diferencia de otro tipo de suelos, como las arenas. Sus principales problemas radican en su baja resistencia y su alta compresibilidad. Esto, además, combinado con la presencia de agua ocasiona grandes asentamientos en largos periodos de tiempo debido a los procesos de consolidación primaria y secundaria que se producen en las arcillas, los cuales pueden dañar severamente una estructura. El estudio tiene como objetivo principal realizar un análisis sobre el comportamiento de consolidación de suelos blandos para una construcción secuencial de un terraplén, mediante un análisis numérico por el Método de Elementos Finitos (MEF) y compararlo con el tradicional método analítico de consolidación unidimensional aplicando la teoría de Terzaghi y el monitoreo de la instrumentación de campo de un terraplén de prueba construido en el Bypass Ballina ubicado en Nueva Gales del Sur realizado por Huang et al. (2006), el cual presenta un suelo arcilloso blando muy extendido en el área de la construcción. Para la arcilla se utilizó el modelo constitutivo Cam-Clay Modificado (MCC) que esta implementado en el programa comercial de MEF Abaqus®. Los datos utilizados son basados en los datos de campo y los resultados de las pruebas de laboratorio del terraplén presentadas por Huang et al. (2006). Además, se explica y describe de manera clara los procedimientos para realizar un adecuado análisis numérico y el modelo MCC sobre la consolidación de arcillas blandas. En el análisis realizado se determina el comportamiento de las arcillas blandas, esto es: el asentamiento a largo plazo y la disipación del exceso de presión de poros. Palabras clave: arcillas blandas, consolidación, Cam-Clay Modificado, construcción secuencial terraplén, método de los elementos finitos.