1 1 Utilización de terraplenes sobre pilotes como solución en construcciones involucrando suelos blandos Gregório Luís Silva Araújo, DSc. Universidade de Brasília Departamento de Engenharia Civil e Ambiental Programa de Pós-graduação em Geotecnia Santa Maria, Noviembre 2013. 10 mo Simposio de Internacional de Estructuras, geotecnia y materiales de construcción

2 2 Utilización de terraplenes sobre pilotes como solución en construcciones involucrando suelos blandos Introducción ANALOGÍA DE TERZAGHI Arcillas: k< 10 -7 cm/s

3 3 Introducción Cargamento sin drenaje T.T.T. T.T.E. q p’  ’ =  -u Utilización de terraplenes sobre pilotes como solución en construcciones involucrando suelos blandos

4 4 Terraplenes involucrados sobre suelos blandos Desde el punto de vista técnico, tenemos básicamente dos tipos de problemas: Estabilidad de los terraplenes de inmediato después de la construcción; Asentamientos de los terraplenes a través del tiempo Utilización de terraplenes sobre pilotes como solución en construcciones involucrando suelos blandos

5 5 Por otra parte, al referirse a terraplenes a cerca de puentes y pasos a desnivel, se pueden enumerar como problemas que merecen la atención del ingeniero: La estabilidad de las cimentaciones de la obra de arte Asentamientos diferenciales entre la obra y los terraplenes, con la probabilidad posible de la formación de desniveles Efecto Tschebotarioff = f (distancia cimentaciones y terraplenes) Terraplenes involucrados sobre suelos blandos Utilización de terraplenes sobre pilotes como solución en construcciones involucrando suelos blandos ?

6 6 Tecnicas Algunas técnicas de mejoria Sustitución Drenaje Vertical (Consolidación) Ejecución de pilotes (Arqueamiento) Utilización de terraplenes sobre pilotes como solución en construcciones involucrando suelos blandos

7 7 Consolidación: N.A. Mayor Distancia de Drenaje del agua H/2 Terraplenes involucrados sobre suelos blandos Utilización de terraplenes sobre pilotes como solución en construcciones involucrando suelos blandos

8 8 Aceleración de la consolidación Reducción de la distancia de drenaje S/2 Utilización de geodrenos: S Utilización de terraplenes sobre pilotes como solución en construcciones involucrando suelos blandos

9 9 Refuerzos Refuerzo de la base con Geosinteticos: Geotextil versus geomalla T max = 2000 kN/m T = 30 kN/m Utilización de terraplenes sobre pilotes como solución en construcciones involucrando suelos blandos

10 10 Refuerzo de base con Geosinteticos: N.A. Terraplenes involucrados sobre suelos blandos Utilización de terraplenes sobre pilotes como solución en construcciones involucrando suelos blandos

11 11 Arqueamiento H Arena 2B Compuerta ab c d e f ???? ab Utilización de terraplenes sobre pilotes como solución en construcciones involucrando suelos blandos

12 12 HORGAN & SARSBY (2002): Estudio de la relación de H/S Arqueamiento Utilización de terraplenes sobre pilotes como solución en construcciones involucrando suelos blandos

13 13 Terraplenes Estaqueados Hewllet & Handolph (1988) Suelo Arqueado en Campo Utilización de terraplenes sobre pilotes como solución en construcciones involucrando suelos blandos

14 14 V = 120 km/h 0,40 m 3 m 6,3 m Suelo blando Granulares u hormigón Holanda ( European Foundations, 2004 ) Capiteles (Spotti, 2004) Terraplenes sobre pilotes Utilización de terraplenes sobre pilotes como solución en construcciones involucrando suelos blandos

15 15 Terraplenes sobre pilotes Transferencia de la carga a la fundación BS 8006 (1995): Geosintético en la base Metodología de proyecto Utilización de terraplenes sobre pilotes como solución en construcciones involucrando suelos blandos

16 16 Ferrocarril en Centro-oeste de Brasil Huesker (1999): Ferronorte Chapadão do Sul (MS) 450 m de pilotes 20.000 m 2 de Geomalla con longitude solicitada de fabrica ( Sin perdida de material) Utilización de terraplenes sobre pilotes como solución en construcciones involucrando suelos blandos

17 17 Terralén en Rio de Janeiro Spotti (2006): Terraplén para un estacionamiento (2.0 m medios) Intrumentación y estudio para optimizar el diseño Utilización de terraplenes sobre pilotes como solución en construcciones involucrando suelos blandos

18 18 Spotti (2006): Resultado de la instrumentación Mayores asentamientos con incremento del espaciamiento entre pilotes Terraplén en Rio de Janeiro Utilización de terraplenes sobre pilotes como solución en construcciones involucrando suelos blandos

19 19 Columnas granulares Chummar, 2000 Ventajas: aumento de la capacidad de suporte, reducción significativa de los asentamientos, reducción del tiempo de consolidación del suelo de fundación Desventajas: en suelos blandos bajo confinamiento, principalmente en los primeros metros del suelo de fundación. Reducción en la capacidad de suporte de el pilote Utilización de terraplenes sobre pilotes como solución en construcciones involucrando suelos blandos

20 20 Zayyat et al. (2005): Proyecto para suministro: US$ 1 bi Llenado del depósito.: r min = 22 mm Pruebas de carga Utilización de terraplenes sobre pilotes como solución en construcciones involucrando suelos blandos Columnas granulares

21 21 Zayyat et al. (2005): Utilización de terraplenes sobre pilotes como solución en construcciones involucrando suelos blandos Columnas granulares

22 22 Geosynthetic Encased Columns – GEC´s Alexiev et al. (2005): Utilización de terraplenes sobre pilotes como solución en construcciones involucrando suelos blandos

23 23 Raithel et al. (2002): Alemania Presentación de la técnica de pilotes granulares confinados por geotexil Extensión de una fabrica para construcción de aviones Airbus Construcción de un dique (3 m abajo del nivel del mar) 60.000 columnas con o,80 m de diámetro en un periodo de 9 meses Geosynthetic Encased Columns – GEC´s Utilización de terraplenes sobre pilotes como solución en construcciones involucrando suelos blandos

24 24 Raithel et al. (2002): Alemania Presentación de la técnica de pilotes granulares confinadas por geotexil Extensión de una fabrica para construcción de aviones Airbus Construcción de un dique (3 m abajo del nivel del mar) 60.000 columnas con o,80 m de diámetro en un periodo de 9 meses Geosynthetic Encased Columns – GEC´s Utilización de terraplenes sobre pilotes como solución en construcciones involucrando suelos blandos

25 25 Raithel et al. (2002): Alemania Geosynthetic Encased Columns – GEC´s Utilización de terraplenes sobre pilotes como solución en construcciones involucrando suelos blandos

26 26 Primer uso en América do Sur Ligación de carreteras en SP Terraplenes instrumentados: Técnica exitosa de Mello et al. (2008): Geosynthetic Encased Columns – GEC´s Utilización de terraplenes sobre pilotes como solución en construcciones involucrando suelos blandos

27 27 de Mello et al. (2008): Geosynthetic Encased Columns – GEC´s Utilización de terraplenes sobre pilotes como solución en construcciones involucrando suelos blandos 70% durante la ejecución

28 28 Geosynthetic Encased Columns – GEC´s Alexiev and Jud (2009, 2010): Suelo blando con espessor entre 10 e 12 m GEC´s utilizadas en un sistema de transporte S u = 10 kPa Mas de 10.000 GEC´s usadas Utilización de terraplenes sobre pilotes como solución en construcciones involucrando suelos blandos

29 29 Geosynthetic Encased Columns – GEC´s Utilización de terraplenes sobre pilotes como solución en construcciones involucrando suelos blandos Alexiev and Jud (2009, 2010): Suelo blando con espessor entre 10 e 12 m GEC´s utilizadas en un sistema de transporte S u = 10 kPa Mas de 10.000 GEC´s usadas

30 30 Gracias! Contacto: [email protected] www.geotecnia.unb.br Utilización de terraplenes sobre pilotes como solución en construcciones involucrando suelos blandos