Evaluación del Comportamiento Geomecánico de Arcillas en el Sector de Campoalegre – Ciudad de Barranquilla

Abstract

El distrito de Barranquilla situado en la región caribe del norte de Colombia, ha sido afectado históricamente por problemas de movimientos diferenciales de estructuras y deslizamientos asociados con expansividad en arcillas de origen marino (Arcillas de Barranquilla); los procesos son severos especialmente en las laderas occidentales de la ciudad. Como aporte al conocimiento de las Arcillas de Barranquilla, se ha desarrollado en el presente trabajo un programa experimental orientado a caracterizar sus propiedades físicas y microestructurales mediante análisis mineralógicos con técnicas de Difracción de Rayos X (DRX), Espectroscopia de Infrarrojo (FTIR), ensayos geotécnicos convencionales y microscopía óptica y electrónica, con el fin de evaluar la influencia de estas propiedades en el comportamiento geomecánico observado a partir de mediciones de cambio volumétrico y potencial expansivo en muestras naturales inalteradas. Los resultados permitieron clasificar estos materiales como de alto potencial expansivo, encontrando además como elemento que determina el comportamiento volumétrico la orientación y arreglo de partículas, la porosidad a nivel macroestructural y microestructural y la ocurrencia de yeso como mineral de relleno en grietas o fisuras. Los resultados de ensayos edométricos en procesos de humedecimiento, carga y descarga interpretados en el marco del comportamiento de arcillas expansivas parcialmente saturadas propuesto por Gens y Alonso (1992), permitieron establecer parcialmente relaciones entre el comportamiento volumétrico de las Arcillas de Barranquilla, su mineralogía, microestructura y respuesta ante la variación de cargas verticales.

Abstract. In the Western hills of Barranquilla city, Caribbean Colombian region, landslides and severe surface deformation historically has been occurring related expansive marine clay (Arcillas de Barranquilla). As a contribution to research of the Arcillas de Barranquilla, an experimental programme has been developed for characterizing the main physical and microestructural properties, from X-ray diffraction (XRD), Infrared spectroscopy (FTIR), conventional geotechnical tests and optical/electron microscopy, with the aim of evaluate the relation between this properties and the geomechanical behaviour assess in oedometer tests and expansive potential in undisturbed samples. It has been found that the material classified as high expansive potential and the fabric along with the gypsum precipitation determine his swelling behaviour. The results in oedometer tests under soaking, load and unload qualitatively described in the framework for the behaviour of unsaturated expansive clays proposed by Gens and Alonso (1992), allowed to establish partial relations between volumetric change and mineralogy, microstructure and response to vertical loads of the Arcillas de Barranquilla.