Estudio experimental de los efectos de la carga hidráulica en el colapso de terraplenes de arena

Abstract

Los terraplenes son obras civiles utilizadas para elevar el nivel de un terreno y formar un plano de apoyo adecuado para hacer una obra, empleando material de tipo granular (grava o arena) para su construcción, que es el de más fácil obtención. Estas obras pueden ser de tipo permanente o provisorio. Estos terraplenes, en general no se diseñan para tomar carga hidráulica. Lo anterior, puede originar fallas en la obra debido a la acción del agua e inclusive se puede llegar al colapso. Uno de los mecanismos de falla y/o colapso es el piping o tubificación, en el que aparecen flujos en el interior del terraplén (o caudal de tubificación) arrastrando el material fino. Bajo este contexto, el presente Proyecto de Titulo tiene como objetivo analizar los efectos de la carga hidráulica en los terraplenes de arena. Para llevar a cabo este estudio, se realizaron ensayos experimentales que consistían en someter los terraplenes a carga hidráulica constante, para razones ancho de coronamiento y altura predefinida. La carga hidráulica, caudal (flujo de tubificación) y cambios en la geometría fueron registrados en el tiempo, desde el inicio del ensayo, hasta el colapso del terraplén. El resultado más importante mostró que el caudal de tubificación fue la principal variable que genera la carga hidráulica sobre el colapso del terraplén