Influencia del proceso de compactación en la resistencia al corte de un suelo derivado de ceniza volcánica

Abstract

En este trabajo se presenta el estudio de la influencia del proceso de compactación sobre la resistencia al corte de un suelo derivado de ceniza volcánica proveniente de un área en el municipio de Palestina – Caldas (Colombia). La investigación consistió en la caracterización del suelo con la aplicación de ensayos básicos y técnicas experimentales específicas para conocer aspectos particulares del material. Se revisó el comportamiento del material usando compactación dinámica y compactación estática, con el fin de evaluar la incidencia en el proceso con el cambio en la naturaleza y la cantidad de la energía aplicada sobre el material. Se evaluó las características de retención de agua en muestras compactadas estáticamente para diferentes estados de compactación usando la técnica del papel de filtro para medir la succión. Los resultados experimentales permiten la interpretación del comportamiento del suelo, en términos de las variables tradicionales de densidad y contenido de agua de compactación, teniendo en cuenta la variable succión. De manera indirecta se evidenció que de acuerdo a la naturaleza y cantidad de energía de compactación se puede generar diferente tipo de fábrica en el suelo y por ende se encuentran diferentes características de retención de agua y comportamientos en resistencia al corte del suelo estudiado. El criterio de falla extendido de Mohr – Coulomb (Fredlund y Morgenstern, 1977) representa bien el estado de esfuerzos en falla, encontrados en el material para los estados característicos evaluados.

Abstract: This study contains experimental results on the influence of the compaction process over the shear strength of a soil derived from volcanic ash. The tested soil comes from the area of Palestina, located in the department of Caldas in the center of Colombia. This research includes the use of both basic and advanced experimental techniques: dynamic and static compaction methods that allow to estimate the impact of the applied compaction energy on the material; and the technique of the filter paper that enables to evaluate the characteristics of water retention in statically compacted samples for different compaction conditions. The experimental results led to observe the behavior of the soil in terms of its density and water content at compaction, also considering the suction property. The different types of soil fabric generated as a result of the nature and magnitude of the compaction energy were evidenced; on the other hand, the variation in some soil properties, such as water retention, shear strength and soil stiffness, were observed. The extended Mohr-Coulomb failure criterion (Fredlund and Morgenstern, 1977), accurately represented the final stress conditions at failure.