Aplicación de compactación dinámica para estructuras de gran impronta en Córdoba, Argentina
Resumen
El método de compactación dinámica, muy poco difundido en Argentina, no ha sido utilizado en la ciudad de Córdoba hasta esta ocasión. Su aplicación en la “Planta de Tratamiento de Líquidos Cloacales Bajo Grande” ha constituido un gran logro técnico y ecónomico. Este artículo sintetiza estudios geotécnicos previos al mejoramiento, caracteriza la compactación dinámica a partir del perfil de suelos existente y requisitos de obras de gran impronta como sedimentadores y tanques de aireación. Se mencionan aspectos de control de obra durante su ejecución, datos de estudios de suelos posteriores al mejoramiento, parámetros del modelo matemático empleado para efectuar la prognosis de asientos de acuerdo al perfil de suelos evaluado y mediciones de validación de asientos con los sedimentadores en funcionamiento. La compactación se llevó a cabo dejando caer una masa de 10000 kg en caída libre a 15 m de altura desde una grúa, sobre puntos distanciados aproximadamente a 2.8 m entre sí. Se ejecutaron dos fases de varias caídas permitiendo un aumento de la densidad relativa del suelo original hasta un máximo de 70%, reduciendo los asentamientos verticales 10%, disminuyendo la distorsión angular a la mitad, duplicando la capacidad portante y alcanzando una profundidad máxima de mejoramiento próxima a 6 m. Luego se realizó por requisito de proyecto una fase de nivelación de terreno con compactación mecánica. Pudo concluirse que la fundación de la obra con plateas de hormigón armado sobre el suelo mejorado, presentó una factibilidad técnica-económica muy superior respecto a la alternativa de una fundación profunda con pilotes, lo que justificó la ejecución de la compactación dinámica en esta obra.
Palabras clave
compactación dinámica, mejoramiento de suelo, densidad relativa, asentamientos, elemento finito, onda de corte
Citas
- L. Zhang, G. Yang, D. Zhang, Z. Wang, and J. Jin, “Field Test and Numerical Simulation of Dynamic Compaction of High Embankment Filled with Soil-Rock,” Advances in Civil Engineering, vol. 2019, e6040793, Sep. 2019. https://doi.org/10.1155/2019/6040793 DOI: https://doi.org/10.1155/2019/6040793
- R. G. Lukas, Geotechnical Engineering Circular No. 1: Dynamic Compaction, Washington D.C., FHWA-SA-97-037, 1995. https://www.fhwa.dot.gov/engineering/geotech/pubs/009754.pdf
- B. C. Slocombe, “Dynamic compaction”, in Ground Improvement, M. P. Moseley, and K. Kirsch, Eds. Nueva York: Spon Press, 2004, pp. 93-118. https://doi.org/10.1201/9780203489611 DOI: https://doi.org/10.4324/9780203305201_chapter_3
- J. Rondelet, Traite Theorique Et Pratique de l’Art de Batir: Avec Atlas de Plances, United States: Wentworth Press, 2018.
- L. Ménard, and Y. Broise, “Theoretical and practical aspect of dynamic consolidation,” Géotechnique, vol. 25(1), pp. 3-18, Mar. 1975. https://doi.org/10.1680/geot.1975.25.1.3 DOI: https://doi.org/10.1680/geot.1975.25.1.3
- P. W. Mayne, J. S. Jones, and J. C. Dumas, “Ground Response to Dynamic Compaction,” Journal of Geotechnical Engineering, vol. 110 (6), pp. 757-774, Jun. 1984. https://doi.org/10.1061/(ASCE)0733-9410(1984)110:6(757) DOI: https://doi.org/10.1061/(ASCE)0733-9410(1984)110:6(757)
- American Society for Testing and Materials, ASTM D-1586. Standard Test Method for Standard Penetration Test (SPT) and Split-Barrel Sampling of Soils, 2018. https://doi.org/10.1520/D1586_D1586M-18 DOI: https://doi.org/10.1520/D1586_D1586M-18
- J. Han, Principles and Practices of Ground Improvement. New Jersey: John Wiley & Sons, 2015.
- R. G. Lukas, Dynamic Compaction for Highway Construction, Department of Transportation, Federal Highway Administration, 1986. https://trid.trb.org/view/273838
- G. A. Leonards, R. D. Holtz, and W. A. Cutter, “Dynamic compaction of granular soils,” Transportation Research Record, vol. 749, pp. 10-13, 1980.
- J. A. Charles, D. Burford, and K. S. Watts, “Field studies of the effectiveness of dynamic consolidation,” International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences & Geomechanics Abstracts, vol. 21 (3), A117, Jun. 1984. https://doi.org/10.1016/0148-9062(84)91887-4 DOI: https://doi.org/10.1016/0148-9062(84)91887-4
- B. Scott, M. Jaksa, and P. Mitchell, “Depth of influence of rolling dynamic compaction,” in Proceedings of the Institution of Civil Engineers - Ground Improvement, pp. 1-10, Apr. 2019. https://doi.org/10.1680/jgrim.18.00117 DOI: https://doi.org/10.1680/jgrim.18.00117
- American Society for Testing and Materials, ASTM D-1556. Standard Test Method for Density and Unit Weight of Soil in Place by Sand-Cone Method, 2015. https://doi.org/10.1520/D1556_D1556M-15E01 DOI: https://doi.org/10.1520/D1556_D1556M-15E01
- American Society for Testing and Materials, ASTM D-1557. Standard Test Methods for Laboratory Compaction Characteristics of Soil Using Modified Effort (56,000 ft-lbf/ft3 (2,700 kN-m/m3)), 2012. https://doi.org/10.1520/D1557-12E01 DOI: https://doi.org/10.1520/D1557-12E01
- International Society for Soil Mechanics and Foundation Engineering, Report of the ISSMFE Technical Committee on Penetration Testing of Soils–TC 16, with Reference Test Procedures, CPT-SPT-DP-WST. Swedish Geotechnical Society, 1989.
- GeoSlope International, Sigma/W 8.16.2.14053 - Serial number 93454, 1991. https://www.geoslope.com/products/sigma-w
- L. Bjerrum, “Allowable settlement of structures,” in European Conference on Soil Mechanics and Geotechnical Engineering, Wiesbaden, Germany, 1963, pp. 135-139.
- J. E. Bowles, Foundation analysis and design. Nueva York: Mc Graw Hill, 1997.