Download - 4.2 Diseño de Rellenos Modulo 04
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D
. C .
C D M
-
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( )
( )
-
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M M
M
,
-
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M Propiedad Relleno de Roca Relleno Hidrulico Relleno tipo Pasta
Estado Seco 60-73% slido 65-85% slido
Sistema de transporte chimenea, equipo sondajes, caeras atravs de gravedad
sondajes, caeras atravs de gravedad
Cemento si y no si y no si
razn agua cemento baja alta baja a altadependiendo de las
especificaciones
Velocidad dedepositacin
100-400 tons/hr 100-200 tons/hr 50-200 tons/hr
Segregacin en la pila se producereduciendo su
resistencia y rigidez
Se producesegregacin lo cual
induce baja resistencia
no existe segregacin
Rigidez alta si se instalaadecuadamente baja baja a altadependiendo de lacomposicin
Contacto con lasparedes
difcil no se puede fcil para ajustar aparedes
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H C F
E
L : E
E
-
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C G
H
L
. L
2.5 / L
8%
20 800 .
-
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H
E
.
L 1.31.7 /
-
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H E
E 70%. L 1.6.
E 37
.
E 34
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H
C
L
(M, 1983):2 log KPa
A 30
B 5
C= contenido de cemento (wt%)
t= tiempo curado en das
c A BC t = +
=
=
-
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0
100
200
300
400
500
600
700
0 20 40 60 80 100
Tiempo curado (das)
UCS
(KPa)
8 %w t
6 %w t
4 %w t
2 %w t
Resistencia en rellenos hidrulicos (CSF)
c (MPa) p E (MPa)Relleno hidralico con cemento 8% 0.22 35 285
Relleno hidralico con cemento 8% y roca 0.6 35.4 280
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C (CF)
.
G CF 48% L
(111 M) :
MPa65.2vc C =
-
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C
C
-
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sin1
cos2
=
c
UCS
cementado
Nocementado
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C
C
A
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E
C
L
-
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M F M (1983) F
'
45 2
= +
1tan
2f
H H w =
:
21
tan2W wHL w L =
21( tan )2
nW W wH w =
:
Definiendo:
-
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M F M (1983)1 1
( tan ) 2 ( tan )2 2
nW wL H w cw H w =
( 2 )n f
W wH L c= :
.
_ _
tan cos( ) ( ) ( )
res corteFS
peso plano corte
Wn cFSWn seno Wn seno
=
= +
F :
-
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M F M 1983
C :
(2 )
2( (2 ))
f
f
LH senoc
L H seno
=
+
' '
'
tan( ) 21.3
tan( ) ( 2 ) 2f
c LFS
H L c seno
= + =
2 cos
1 sin
cUCS
=
:
-
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E C C
M, J & (1989) A ,I M B, H
(.) B,
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E
D (C)
A : 30
L: 20 : 8
C 1900 /3 A 28
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D
Un material granular se define como cualquier material
compuesto de muchas partculas individuales independiente deltamao de partcula.
Un granular dependiendo de su contenido de agua y composicingranulomtrica puede existir como estado liquido, plstico, semislido y slido.
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C
1. , ,
.
2. L ( ).
3. C
4. C
5.
-
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C
Los suelos pueden tener una combinacin de diferentes tamaos, bolonesarcilla, arena, grava
Composicin
Bien Gradada: tiene tamaos en todas las fracciones
Pobremente gradada: suelo uniforme o sin tamaos intermedios
Arcilla bolones
-
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C
10
60
DDCu=
Indice deuniformidad:
Indice de
uniformidad:
-
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C
-
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D
L
():
BLE MAEIAL FI AEA BLE
AEA (5 20% ) AEA (20% ) AEA (5 20% )
-
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C
Ejemplo:
GW= grava bien gradada
CIS= ARCILLA arenosa de plasticidad intermedia
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E C Suponga que tiene cuatrosuelos A, B, C, D al cual se le
calcularon los limites liquidosy plsticos.
La fraccin fina de C tiene unlimite liquido de 26 y un indice
de plasticidad de 9.- Determine los coeficientesde uniformidad y curvaturapara los suelos A, B, C.Clasifique los suelos de
acuerdo a estndar.
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A
100% (76% , 24%) G
B
C GCL: GAA ( )
D CI:
-
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:
-
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v
w
r V
VS =
S
w
M
Mw =
vV
n V=
Contenido de agua
Grado de saturacin
Razn de vacos
Esponjamiento
Densidad aparente
Peso especfico
ndice de densidad
Razn entrecontenido de agua yslidos
Razn entre volumende agua y de vacos
v
S
Ve
V=
M
V=
S SS
S w W
MGV
= = Razn entre densidad departcula y de lquido
(adim)
Razn entre volumende vacos y de slidos
Razn entre volumen
de vacos y el volumentotal
Razn entre masa totaly volumen total
max
max min
D
e eI
e e
=
Densidad relativa
-
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w
Sr
e
wGs
e
wGseA
e
wGS
+
+=
+
=
=
1)1(
1
Grado saturacin
Contenido de aire
Densidad aparente
-
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E 2290 1.15 103 3. L
2035 . E G 2,68
D:
D
C
E
G C
-
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E
33 1990
1015.12290
mkg
xVM ===
2 3
3 21990 9,8 19500 / 19,5 / Mg kg mx N m kN m
V m s = = = =
_ 2290 20350,125(12,5%)
_ 2035
w
s
Mmasa aguaw
masa solidos M
= = = =
Contenido agua
Peso especifico
Densidad aparente
-
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E
52,0
11990
1000)125,01(68,2
1)1(
=
+=
+=
e
e
wGse w
%)34(34,052,1
52,0
1==
+=
e
en
%)5,64(645,052,0
68,2125,0===
x
e
wGsSr
Razn de vacos
Porosidad
Grado de saturacin
Contenido de aire %)12(121,052,1
185,0
52,01
68,2*125,052,0==
+
=A
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C C
.
E
-
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F
Imagen fotoeslatica Camino de fuerza F
FF
Los esfuerzos en materiales granulares gruesos son dificilesde cuantificar!!
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C
G= G=
( )f = &
Solido elastico
Fluido Newtoniano
( )f =
Medio Granular
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Los ensayos de corte sirven para determinar las propiedades deresistencia al corte de un conjunto de particulas
N= fuerza normal (KN)
T= fuerza de corte (KN)
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E
C
-
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C
Efecto de la densidad en las propiedades de resistencia al corte
-
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vd
d
= Dilatancia
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-
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-
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J
rrj
zz
k
=
Consideremos que los esfuerzos normales y verticales en la
pared se relacionan como:Kj: depende del estado defalla del material
wzzzz
h
kd
dz R
+ =
Luego la ecuacin de Janssen se escribe como
-
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J
0
0
0
( ) 1
( ) ( )
( ) 1
( )
( ) 1
j j
h h
j j
h h
j j
h h
zk zk
R Rh
zz
j
rr zz j
zk zk
R Rhrr j
w rr
zk zk
R R
w h j
Rz e Q e
k
z z k
Rz e k Q e
z
z R e k Q e
= +
=
= +
=
= +
-
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E
buzn
alimentacin
z
El material en un containerque se llena genera
esfuerzos de corte en elcontacto pared-material:
Esto causa que el esfuerzo
vertical sea menor que elpeso del material
TAW z +=
Este esfuerzo se va al pique!!
W= peso
T= fuerza de corte
-
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J =0
Caso C = 0
dc= 3 m
0
50
100
150
200
250
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
Altura de la chimenea (m)
z[Kpa]
40
10
20
30
Carga
mxima
M
-
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M
J (AMC)
1. Determinar propiedades del relleno (c y )
2. Determinar geometra del casern (dimensiones) y nmero deparedes expuestas (1,2,3 o 4)
3. Determinar esfuerzos verticales (Janssen)
4. Determinar mximo esfuerzo admisible para un FS (FS=2)
Sv,max= min (peso, esfuerzo_real*2)
5. Determinar intervalos de relleno tpico en intervalos de altura
-
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E
D 20 :
A : 80 L 20 A 10 C : 2 C = 0 F = 37