Propiedades Geomecánicas de Dos Suelos de Origen Volcánico

Abstract

En el presente trabajo se realizó el estudio de dos suelos chilenos de origen volcánico de comportamiento geomecánico complejo, el primero corresponde a un material derivado de cenizas volcánicas denominado trumao (Clasificación USCS MH), ubicado en las cercanías de Chillán, VIII Región. El segundo suelo está asociado a depósitos de pómez plinianas expulsadas por el volcán Mocho-Choshuenco (Clasificación USCS GM a MH), ubicado en zonas cordilleranas de la Región de los Ríos.

Para el desarrollo de este estudio se realizaron ensayos de consolidación edométrica hasta presiones de 32 kg/cm2, triaxiales CIU y CID para un rango de presiones de confinamiento (σo’) de 0,3 a 6 kg/cm2, triaxiales cíclicos para σo’ de 0,5 a 4 kg/cm2, compresiones no confinadas, ensayos de permeabilidad, clasificación completa, ensayos químicos y microscópicos.

Los resultados confirman la existencia de una presión de preconsolidación (Pp’trumao=1.8 kg/cm2 y Pp’pomez=0,6 kg/cm2), la que en ambos suelos no estaría asociada al fenómeno de precarga, sino a una estructura de origen físico-químico. Además se observó el desarrollo de gran compresibilidad para presiones mayores a Pp’. En condición drenada el trumao presentan elevados ángulos de fricción interna (Φtrumao≈37°-39°) y cohesiones bajas o nulas, no así las pómez plinianas (Φpomez≈25°). En condición no drenada para presiones mayores a Pp’ la resistencia última es de Su-trumao≈0,27σ0’ y Su-pomez≈0,13σ0’. Se comprobó que estos suelos presentan una importante sensitividad, la cual genera variación en su comportamiento a medida que se altera su estructura natural.

La resistencia cíclica del trumao en probetas inalteradas para presiones de confinamiento mayores a Pp’, es comparable a la desarrollada por arenas naturales, bajo dicha presión la resistencia cíclica aumenta considerablemente. Probetas remoldeadas de trumao ensayadas a presiones de confinamiento mayores a Pp’, mostraron valores de resistencia cíclica comparables con las obtenidas en probetas inalteradas.

En probetas inalteradas de pómez plinianas se observaron elevadas permeabilidades, mayores o iguales a 10-3cm/s. Producto de ésta permeabilidad, es posible que controle la resistencia drenada por sobre la no drenada en este suelo.

Es importante destacar que los resultados de los ensayos en pómez plinianas, fueron facilitados por la empresa Ingendesa S.A. para la elaboración de esta tesis.