Publicación: Evaluación del comportamiento mecánico de los depósitos de dunas. Caso parte alta de El Poblado, Medellín
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Resumen en español
RESUMEN: este trabajo está enfocado a estudiar a fondo un tipo de suelo muy común en la ciudad de Medellín procedente de la alteración de rocas denominada Dunitas, las cuales, se encuentran ubicadas en el costado oriental del Valle de Aburrá. Se busca investigar más a fondo sobre este suelo por la gran cantidad de viviendas cimentadas sobre él, adicionalmente surge una necesidad de conocer más sobre este material después de la tragedia en la urbanización Alto Verde donde murieron varias personas consecuencia al parecer por falta de conocimiento sobre el comportamiento de estos suelos. Al iniciar los análisis sobre los depósitos de Dunitas se observa que es un suelo que presenta unas propiedades físicas buenas y estables, pero a medida que se profundiza en el perfil del suelo cambia sus propiedades, haciéndolo más poroso y menos denso, esta disminución continua hasta la profundidad de 13 m, donde el suelo comienza a cambiar nuevamente sus propiedades pues la porosidad empieza a disminuir y la densidad a aumentar. Al analizar el comportamiento físico del suelo se llega a la conclusión que el suelo se divide en 3 franjas: la primera franja es una zona densa con pocos espacios vacios debido a la concentración de iones que han pasado de la franja más profunda a ésta por fenómenos de asenso capilar y evaporación, esta zona se encuentra desde la superficie hasta los 4 m de profundidad. La siguiente franja se encuentra entre los 4 m y los 13 m de profundidad y es un suelo altamente poroso y poco denso por fenómenos de lavado de iones que algunos suben a la franja superior y otros caen a la franja inferior por procesos de lixiviación y precipitación. La tercera franja es nuevamente muy densa dada por el asentamiento de los iones que fueron lavados en el tramo intermedio. En general la mineralogía del suelo muestra que es un suelo muy ferroso por lo que se presentan los fenómenos de lavados de iones, adicionalmente como la capa superior es tan densa no permite la evaporación del agua al interior del suelo por lo que el suelo se mantiene con altos niveles de saturación, sin importar si se esté en verano o en invierno. Del análisis mecánico se puede concluir que es un suelo residual con buenas propiedades iníciales, buena resistencia al corte y bajos niveles de asentamiento, pero al profundizar los estudios vemos que el suelo esta pre consolidado, y adicionalmente es un suelo dilantante por lo que al realizar cortes, se presentan disminuciones en las cargas que generan aumento de volumen del suelo, haciendo que el suelo absorba agua produciendo presiones de poros negativas y aumentando la resistencia efectiva inicialmente, pero cuando el suelo para de expandirse el suelo deja de absorber agua y por lo tanto las presiones de poros pasan de ser negativas a positivas, disminuyendo la resistencia efectiva del suelo y haciendo que este falle en el largo plazo. La conclusión de este trabajo es que es un suelo muy bueno aparentemente pero si se cambian sus condiciones mecánicas, con el tiempo cambia sus propiedades drásticamente disminuyendo su capacidad sin importar la cantidad de agua en el suelo pues éste siempre ha estado y al parecer estará saturado.
Resumen en inglés
ABSTRACT: this work is aimed to study a soil type common in the city of Medellin from the alteration of rocks known as dunites, which are located on the east side of Valle de Aburrá. It seeks to investigate in depth this soil because the large number of houses built on it, additionally arises a need to further learn about this soil after the tragedy of Alto Verde urbanization, where several people died apparently from lack of knowledge about the behavior of these soils. At first, the analysis on the deposits of dunites shows a soil that has good and stable physical properties, but as it goes deeper into the soil profile it changes its properties, making it more porous and less dense, this decline continues until 13 meter depth when porosity start to decrease and density to increase. By analyzing the physical behavior of soil it can be concluded that the soil is divided into three fringes: the first fringe is an area dense with few empty spaces due to the concentration of ions that have passed the deeper fringe to it by capillary and evaporation phenomena, this area is from the surface until 4 meter deep. The middle fringe start at 4 meter to 13 meter deep, when the soil is highly porous and less dense given by the washing of ions that some rise to the upper fringe and others fall to the lower fringe by processes of leaching and precipitation. The third strip is again very dense due to the settlement of the ions that were washed in the middle fringe. In general, the mineralogy of the soil shows that it is a highly ferrous soil and because of that it shows the ion washed phenomena, additionally as the top layer is so dense it doesn’t allow evaporation of the inner water so the soil is kept with high levels of saturation, regardless if its summer or winter. Mechanical analysis can conclude that is a deposit with good initial properties, good shear strength and low levels of settlement, but further studies shows that the soil is pre consolidated, and additionally is a expansive soil, so when cutting, it decreases the charges which generate increased volume of the soil, causing the soil to absorb water producing negative pore pressure and increasing the initial effective resistance, but when the soil stops to expand it quits the water absorption and thus the pore pressure change from being negative to positive, decreasing the effective resistance of the soil and causing it to fail in the long term. The conclusion of this work is that this soil is apparently stable but if the mechanical condition changes, it will change its properties over time drastically reducing their charge capacity regardless the amount of water in the soil as it has always been and apparently will be saturated.