Medición de parámetros dinámicos de arena con finos mediante columna resonante

Abstract

Chile es uno de los países más sísmicos del mundo; escenario de grandes terremotos en el pasado y con toda seguridad, en el futuro. En particular, los suelos son afectados por movimientos sísmicos. Por lo que es importante conocer las propiedades dinámicas del suelo (rigidez máxima Gmax , curvas de degradación G/Gmax y el amortiguamiento D ) para el correcto diseño de proyectos de ingeniería. Existen distintos ensayos para medir parámetros dinámicos del suelo, sometiéndolos a pequeñas y grandes deformaciones. El módulo de corte G y el amortiguamiento D se obtienen con ensayos de laboratorio y terreno. En particular, en laboratorio, uno de los ensayos que cubre un mayor rango de deformación es el de columna resonante (D4015-15, 2016). Este trabajo de título consistió en realizar ensayos de columna resonante en arenas de relave del muro del tranque El Torito (Mina de cobre El Soldado). Los ensayos fueron hechos con probetas de arena preparadas entre 35% y 85% de densidad relativa, y confinamientos que variaron entre 1 [kg/cm2] y 4 [kg/cm2]. Los resultados obtenidos se compararon con los obtenidos en el equipo Bender Element. Los Gmax dieron entre 40 y 180 [MPa]. Los ensayos de columna resonante entregaron rigideces máximas moderadamente mayores (5%) a los de Bender Element. Esto debido posiblemente a que las probetas del primer ensayo se vieron menos alteradas en su confección. Todas las curvas de degradación del módulo de corte G/Gmax y amortiguamiento D varían respecto a su deformación al corte con una tendencia que concuerda con lo observado en la literatura. A mayor confinamiento, las muestras tienen mayor rigidez inicial, mayor G/Gmax y menor amortiguamiento. A mayor índice de vacíos, las probetas tienen menor rigidez inicial y mayor G/Gmax , el amortiguamiento no tiene mayor variación respecto este parámetro. El comportamiento de las muestras al 5% de saturación es similar al de las muestras saturadas.