Comportamiento Volumétrico de un Suelo no Saturado Derivado de Cenizas Volcánicas del Departamento del Cauca, Colombia

Abstract

Los suelos residuales derivados de cenizas volcánicas son materiales que exhiben propiedades particulares que destacan entre las de otros suelos de distinto origen. Si bien estos materiales cubren aproximadamente el 12% del territorio colombiano, los estudios disponibles en el país son limitados. El presente trabajo analiza el comportamiento volumétrico en condiciones de saturación parcial de un suelo derivado de cenizas volcánicas extraído en el departamento del Cauca en Colombia. Así, se planteó un programa experimental que comprende el estudio de las propiedades físicas del suelo, la obtención de las curvas de retención de agua y la determinación de algunos parámetros de rigidez asociados a los cambios en el esfuerzo y la succión por medio de ensayos edométricos y de cambio volumétrico con control de succión. Los resultados obtenidos confirman que se presenta un incremento en el valor del esfuerzo de preconsolidación con la succión, consistente con las formulaciones propuestas por Alonso, Gens, & Josa (1990) en su Modelo Básico de Barcelona (BBM) respecto de la curva de cedencia LC de cargacolapso. Sin embargo, el modelo también supone que las pendientes de las líneas de compresión normal (NCL) van disminuyendo con los incrementos de succión, mientras que el suelo de estudio en las condiciones de ensayo planteadas presenta un aumento en su compresibilidad. Esta respuesta no se ajusta a las formulaciones del BBM y por tanto no pudo ser evaluada a la luz del mismo.

Residual soils derived from volcanic ash are materials that exhibit particular properties that stand out among those of other soils with different origin. Despite these materials cover approximately 12% of Colombian area, the studies available there are limited. This document analyses the volumetric behavior of a volcanic ash soil from Cauca in Colombia under unsaturated conditions. Thus, an experimental program was carried out including the study of the physical properties of the soil, the obtaining of its water retention curve and the determination of some stiffness parameters associated with changes in stress and suction through controlled-suction oedometric tests. Results obtained confirm that the material presents increasing of preconsolidation pressure with suction, which is consistent with formulations proposed by Alonso, Gens, & Josa (1990) in their Barcelona Basic Model (BBM) respecting on Loading-Collapse yielding curve. Nevertheless, the model also assumes that the slopes of normal compression lines (NCL) decrease with suction increments, while the volcanic ash soil studied presents increasing of compresibility. Soil’s volumetric response does not conform to BBM's formulations. Therefore, it could not be evaluated through it.