1. Determinación del Coeficiente de Permeabilidad en Alto Río
Métodos Empíricos
A partir de la granulometría, se obtiene el valor d10 y considerando la fórmula de Hazen se obtiene k.
Ensayos de Terreno
Al interior del sondaje, efectuar el ensayo Lefranc de carga constante, midiendo el caudal de agua necesario para mantener un régimen permanente dentro de un tramo de prueba de longitud predefinida.
Ensayos de Laboratorio
Al interior de un molde de compactación, efectuar un ensayo de carga constante midiendo el caudal de agua recogida en un determinado tiempo.
2. Relación entre Densidad, Granulometría, Índice de Vacíos y Conductividad Hidráulica del Suelo
A mayor tamaño de grano, mayor es el espacio entre granos, por lo que la permeabilidad es mayor. El índice de vacíos, cuando el suelo es compactado, Vs permanece constante pero Vv se reduce, por lo tanto, k disminuye. El mismo efecto se genera en la densidad.
3. Aplicación de Teorías en el Análisis del Fenómeno
Bernoulli
Hablará de la diferencia de energía que se genera para que exista flujo de agua en el terreno y emerja a la superficie durante el fenómeno.
Darcy
Velocidad con la que el agua infiltrará en el terreno alcanzando la superficie durante el fenómeno, la cual aumentará producto del cambio en la permeabilidad del suelo por la pérdida de la presión intergranular.
Laplace
Caudal de infiltración generado durante el fenómeno.
Terzaghi
Estudiar el fenómeno de ocurrencia de la licuefacción, mediante el análisis de la variación de presión efectiva y de poros. Conocer el estado de tensiones de la masa de suelo a cualquier profundidad y, en este caso, se requiere conocer las tensiones verticales que, sumadas al incremento de carga, permite conocer la tensión total a una profundidad z y su influencia de carga en estratos no competentes.
Teoría de la Elasticidad
Sirve para calcular los asentamientos instantáneos de las fundaciones del edificio, ya que estas deformaciones siempre se generan por el hecho de aplicar carga.
Boussinesq
Incremento de carga generado por el edificio, ya que fue fundado mediante zapatas superficiales.
Ko
Relación entre tensión vertical y horizontal efectiva, por lo que se puede obtener el valor de Ko a partir del ángulo de fricción y con ello las tensiones horizontales.
Planos Principales
Los esfuerzos de corte son cero y actúan solo esfuerzos principales (mayor, menor, intermedio).
4. Causas que Generan Subsidencia
Disolución Subterránea
Materiales con presencia de sales, yeso o carbonato de calcio que, al contacto con el agua, sufren disolución, generándose vacíos que se interconectan, aumentan de tamaño y se desencadenan el colapso.
Excavación
Acciones humanas que generan la extracción de minerales, la construcción de túneles y de galerías subterráneas, provocando vacíos y, como resultado de ello, el material empieza a utilizar espacios vacios creados por los terrenos circundantes.
Erosión
Arrastre de partículas causado por el flujo horizontal de agua subterránea, la que, a su paso, va formando una serie de canales por los cuales el material va siendo desplazado hasta el punto de generar el colapso.
Flujo Lateral
Materiales evaporíticos que se ven afectados por la actividad tectónica, en la cual el material de menor densidad y mayor plasticidad asciende por sobre otros de mayor densidad y menor plasticidad, generando hundimiento.
Compactación
Generado por el peso propio de los sedimentos o por el peso de la construcción, drenaje de agua, vibración, extracción de gases e hidrocompactación.
Tectónica
Se genera en las fallas, son lentas y de pequeña magnitud. En estos casos, se produce un movimiento relativo entre las placas generando hundimiento.
5. Análisis de Tensiones Efectivas y Asentamientos en Concepción
1) En la ciudad de Concepción, las tensiones verticales efectivas, en condiciones geoestáticas, consideraron la densidad sumergida del terreno en la profundidad de estudio, puesto que la zona de influencia de cargas se concentra en la zona saturada (por debajo de la cota -0.50m).
Falso. (2pts). Se considera la densidad del suelo desde el nivel terreno y hasta la zona de influencia de cargas, por lo que se debe considerar desde el NT y hasta los -0.50m la densidad natural. Por debajo de esa profundidad, se debe considerar la densidad sumergida. (8pts)
2) Para el suelo de fundación del edificio en la ciudad de Concepción, se cumple que: (i) la zona de influencia de cargas varía entre 1,5 a 2m respecto del sello de fundación; (ii) para una densidad constante en profundidad de 2ton/m3, σ1 = 4ton/m2 a 2m de profundidad; y, (iii) σ2 = σ3, donde σ3 depende del ángulo de fricción efectivo.
Verdadero. (2pts) Aplicando las recomendaciones de la normativa chilena, la zona de influencia de cargas es igual a 1,5 a 2 veces el valor de B. Para una profundidad z = 2m, entonces, ɣsat*z = 4ton/m2. El esfuerzo principal intermedio actúa en el mismo plano que el menor, ya que el suelo es granular o NC. (8pts)
3) Tanto para el proyecto del Edificio Alto Río, como el aledaño a él, el cálculo del asentamiento máximo (generado bajo el centro de la fundación), requiere de la carga al sello de fundación, obtenida mediante la aplicación de la teoría de Boussinesq.
Falso. (2pts) En el caso Alto Río aplica la teoría de Boussinesq, por haberse fundado mediante zapatas superficiales. En el edificio aledaño no aplica, ya que se fundó mediante pilotes y la teoría de Boussinesq sólo es válida para fundaciones superficiales. (8pts)