10 ENSAYOS DINÁMICOS Con el objeto de conocer el comportamiento dinámico del suelo a diferentes niveles de deformación, se realizaron ensayos de Columna Resonante , Triaxial Cíclico y se tomaron datos de Bender Element de la MZSVA(2009), a las muestras de suelo residual y del saprolito. Los ensayos se hicieron baja condiciones naturales del suelo (sin saturar y sin consolidar). En la Tabla 16, se muestra la relación de ensayos realizados a las muestras de suelos. Tabla 15. Relación de ensayos triaxial cíclico realizados. RELACIÓN DE ENSAYOS DINÁMICOS Suelos
Muestras APC 1
Suelo Residual APC 2 APC 4 Saprolito
APC 5 APC 6
Ensayos Columna resonante Triaxial cíclico Columna resonante Triaxial cíclico Columna resonante Triaxial cíclico Columna resonante Triaxial cíclico Columna resonante Triaxial cíclico
Nivel de deformación (unitaria) 1E‐2 a 1E‐3 1E‐2 a 1E‐1 1E‐2 a 1E‐3 >1E‐1 1E‐2 a 1E‐3 1E‐2 a 1E‐1 1E‐2 a 1E‐3 >1E‐1 1E‐2 a 1E‐3 1E‐2 a 1E‐1
En la Tabla 16 se presentan las condiciones iníciales de las muestras ensayadas. Tabla 16. Caracterización de las muestras ensayadas con triaxial cíclico. Peso peso Relación Peso Presión de Grado de específico Prof. de unitario unitario Muestra Material IP confinamiento saturación de (m) seco vacios húmedo efectiva (KPa) S (%) sólidos 3 3 (e) (KN/m ) (KN/m ) (Gs) SR 21,000 APC 1 4 43 2,662 19,300 14,900 0,780 100,000 APC 2 SR 16,000 4 43 2,627 19,300 15,100 0,740 98,500 SP 3,000 2,775 19,300 16,700 0,660 64,000 APC 4 9 108 APC 5 SP 5,200 9 108 2,708 18,850 15,000 0,805 85,500 APC 6 SP 3,200 9 108 2,738 19,650 16,600 0,645 76.500
Los resultados de los ensayos triaxial y columna resonante realizados en el suelo residual y el en saprolito se muestran de la Figura 24 a la Figura 27. Las muestras a APC 1 y APC 2 corresponden a suelos residuales. Se observa que el suelo APC1 presenta una mayor rigidez y menor amortiguamiento que la muestra APC 2 en el ensayo de columna resonante, es decir para bajas deformaciones. (Figura 24) En el ensayo triaxial (Figura 25) la tendencia permanece, pero se observa que para una deformación entre 0.1% ‐ 0.15 % y a partir del 0.18% el amortiguamiento de la muestra APC 1 es más bajo que en la muestra APC 2 a pesar que esta última presenta menor rigidez.
56
Figura 24. Resultado del Ensayo de Columna resonante_ Suelo Residual
Figura 25. Resultado del ensayo de Triaxial Cíclico _ Suelo Residual
Las muestras APC4, APC 5 y APC6 corresponden a saprolito. Se observa que para bajas deformaciones (>0.1%) el suelo de mayor rigidez presenta mayor amortiguamiento (Figura 26), para deformaciones mayores (Figura 27), las muestras presentan rigideces muy similares, con diferencia menor de 20 Kg/cm2. En el amortiguamiento tiene una tendencia más definida donde se observa que la muestra APC 6 que en términos generales tiene mayor rigidez también presenta mayor amortiguamiento y en la muestra APC 4 donde se obtuvo una menor rigidez que la muestra APC 5 presenta menor amortiguamiento.
Figura 26. Resultado del Ensayo de Columna Resonante_ Saprolito
57
Figura 27. Resultado del ensayo de Triaxial Cíclico _ Saprolito
Comparando las muestras del suelo residual y del saprolito, ensayadas mediante la Columna Resonante se puede decir que para un mismo nivel de deformación las muestras del suelo residual (APC 1 y APC 2) presentan un mayor amortiguamiento que las muestras del saprolito. Sin embargo el comportamiento que se observa con respecto a la rigidez no es tan claro, debido a que en algunos intervalos se observa que las rigideces en el suelo residual son mayores para las muestras APC 4 y APC 5 y son inferiores a la rigideces que presenta la APC 6 del saprolito.
Figura 28. Resultado del ensayo de Columna Resonante _ Saprolito y Suelo residual
Con respecto al ensayo triaxial cíclico se tiene que para los niveles de deformación estudiados, los cuales son menores de 2% , los suelos residuales presentan un comportamiento muy similar , con amortiguamientos menores del 18% y rigideces entre 0 Kg/cm2 y 250 Kg/cm2
Figura 29. Resultado del ensayo de Triaxial Cíclico _ Saprolito y Suelo residual
58
10.1 CURVA DE DEGRADACION Curva de degradación del Módulo de Rigidez La curva de degradación del módulo describe en otros términos la variación del módulo de corte con la deformación angular. Esta curva es normalizada con respecto a la rigidez máxima (G/G Max) y depende, además de los factores que afectan el módulo de corte, de la velocidad y forma de la carga (cíclica o monotónica). El ajuste de la curva de degradación del suelo se realizó mediantes los modelos propuesto por Hardin & Drnevich que fue modificado por Otálvaro en 2005. La ecuación para aplicar al módulo de rigidez se representa mediante la forma que se presenta en la Ecuación 54 y la cual fue objeto de análisis en el capítulo 2. Ecuación 54.
1 G = GMax ⎡ ⎛γ ⎢1 + ⎜⎜ ⎢⎣ ⎝ γ Y
⎞ ⎟⎟ ⎠
n
⎤ ⎥ ⎥⎦
m
Como parte de la Microzonificación Sísmica de Valle del Aburrá (MZSVA,2009), se realizaron unos ajustes que definieron dos bandas envolventes de los datos medidos en laboratorio, de tal modo que representen la posible variación de las propiedades dinámicas del suelo, acotando los datos mediante límites superior e inferior. Esto con el fin de poder realizar una variación aleatoria entre estas bandas para la asignación de propiedades dinámicas de cada formación litológica. Los parámetros de las bandas obtenidos de los ajustes para cada unidad litológica se resumen en la siguiente tabla: Tabla 17. Parámetros de Curvas de degradación de rigidez y amortiguamiento
FORMACIÓN
1. S.R. Anfibolita 2. S.R. Gneis 3. S.R. Dunita 4. S.R. Esquistos 5. S. R. Granodiorita y Cuarzodiorita 6. S.R. Diorita 7. S. R. Gabro 8. Vertientes. R. Migmatitas 9. S. R. Rocas Volcánicas 10. Depósitos de deslizamiento y de vertiente 11. Flujos de lodos y escombros, recientes y meteorizados 12 . Depósitos Aluviales 13. Depósitos Aluvio‐torrenciales
CURVA DE DEGRADACIÓN MÓDULO G (HARDIN)
AMORTIGUAMIENTO, % (ROMO)
n
m
γr(máx)
γr(mín)
βmín
βmáx
γρ(máx) γr(mín)
1,10 1,55 0,80 2,50 1,30 2,20 1,50 1,80 1,80
0,35 0,40 0,60 0,25 0,45 0,30 0,45 0,35 0,35
0,018 0,048 0,080 0,030 0,075 0,025 0,050 0,090 0,090
0,003 0,005 0,006 0,012 0,010 0,008 0,008 0,005 0,005
2,67 1,96 6,96 3,00 4,01 4,49 3,13 3,0 3,0
24,53 0,02 27,82 0,15 30,67 0,80 22,00 0,20 28,38 0,01 14,90 0,01 14,77 0,01 23,0 0,007 23,0 0,007
1,50
0,35
0,050
0,005
0,22 16,15
0,02
0,300
1,80
0,35
0,090
0,005
3,00 23,00 0,007
0,19
1,60 2,00
0,45 0,21
0,150 0,008
0,007 0,002
1,33 23,00 4,78 23,52
0,001 0,060
0,02 0,50
0,002 0,006 0,040 0,010 0,090 0,150 0,200 0,19 0,19
(Tomado de MZSVA, 2009)
59
En relación con lo anterior, la Figura 30 y la Figura 31 muestran las curvas de degradación del módulo de rigidez del suelo residual y del saprolito derivados del Esquisto Micáceo.
Figura 30. Curva de degradación del Suelo Residual
Figura 31. Curva de degradación del Saprolito
60
Amortiguamiento De acuerdo con el modelo hiperbólico propuesto por Romo ‐ en 1987, la ecuación para determinar la fracción de amortiguamiento crítico (Ecuación 55) es función del γm (deformación de referencia) obtenido del ajuste de G/Gmax. El amortiguamiento mínimo (βmin), para deformaciones muy pequeñas (1x10‐4%) controla la tendencia de la curva hasta la deformación de referencia (γm) y el amortiguamiento máximo (βmax), limita el crecimiento de la curva para valores mayores a γm y equivale al amortiguamiento para una deformación teórica de 100%. Ecuación 55
γ γm
β = β min + 1
β min
+
γ γm
β max − β min
Las curvas del amortiguamiento del saprolito y del suelo residual se muestran en la Figura 32 y laFigura 33.
Figura 32. Curva de degradación del Suelo Residual
61
Figura 33. Curva de degradación del Saprolito Umbrales de deformación De acuerdo con Okur et al (2005), los umbrales de deformación elástico y viscoplástico tienen la forma de la Ecuación 53. Estos umbrales, como sus nombres los expresas, indican hasta que deformación el suelo presenta un comportamiento elastico y plastico respectivamente. El valor de índice de plasticidad a utilizar será el promedio de los índices de plasticidad de los suelos estudiados en esta investigación (ver Tabla 11). De la aplicación de la ecuación , se tienen los umbrales de deformaciones para el suelo residual y el saprolito.Así mismo tambien se obtuvo la deformacicón de cedencia (γy) mediante el concepto que corresponde a la zona donde se incrementa súbitamente la pérdida de rigidez (Otálvaro 2005, Betancur (2006) y Sanin(1999)). Tabla 18. Umbrales de deformación según Okur(2005)_Suelo Residual IP 18,5
YE (%) 1,22E‐02
YP (%) 1,55
62
Figura 34.Umbrales de deformación _ Suelo Residual
Tabla 19. Umbrales de deformación según Okur(2005)_Saprolito
IP 3.8
E
Y (%) 3,82E‐03
YP (%) 1,1E+00
Figura 35.Umbrales de deformación _ Saprolito
63
Los resultados obtenidos, se concluye que a mayor índice de plasticidad, más grande es el rango elástico del suelo, situación que se reportó tanto para el umbral de obtenido mediante las ecuaciones de Okur cómo por umbral de cedencia, así como el hecho que el suelo presente menor índice plasticidad hace que tenga un intervalo de comportamiento plástico más amplio y de igual forma se alcance a más temprana deformación, el umbral de deformación plástica. El umbral de deformación elástica en el suelo residual debería estar en el orden de 6E‐03% o menos de acuerdo con la curva de degradación y la deformación de cedencia , pero mediante la Ecuación 53 de Okur, se obtuvo 1,77E‐02% de umbral elástico, lo que da una diferencia de 1,27E‐02%. En el saprolito la diferencia entre el umbral elástico calculado (3,69E‐03%) y real (2,2 E‐03%) es menor. Se puede concluir que el umbral elástico propuesto por Okur, muestra un valor más acertado para el saprolito que para el suelo residual. En la investigación realizada por Betancur en el 2006, hizo su estudio sobre el Stock de Altavista. El Stock de Altavista es un cuerpo de roca ígneo que se caracteriza por su diversidad petrográfica, textural y estructural producto de varios eventos magmáticos. Presenta tres facies: autolítica de composición diorítica, de transición y félsica, en la que predominan el granito y la granodiorita. Facies Autolítica está conformada por un conjunto de rocas ígneas intrusivas, tales como microdioritas hornbléndicas, dioritas hornbléndicas y dioritas piroxénicas. Son rocas masivas, faneríticas, de grano fino a medio, de color gris oscuro, verdoso, negro o moteado cuando son de grano grueso. Esta facies fue estudiada en la ladrillera Alcarraza. Facies Félsica. La componen un conjunto de rocas ígneas (granodiorita, granito y cuarzodiorita). Son intrusivas, masivas, faneríticas, inequigranulares, de grano medio a fino, color blanco lechoso o blanco grisáceo con motas negras. Los minerales que se encuentran en mayor proporción son cuarzo, feldespato y en menor cantidad biotita y anfíbol. Esta facies fue investigada en la finca Agropecuaria La Serranía. Además de los sitios anteriores también se observó el comportamiento de algunas muestras de suelos extraídas de perforaciones que se realizaron en la Universidad de Medellín y el Colegio Padre Manyanet, dentro del marco de la Microzonificación Sísmica de Medellín. En total se clasificaron 16 muestras en la Serranía, siete (7) en Alcarraza, tres (3) en el Colegio Padre Manyanet y dos (2) en el Universidad de Medellín. Con el objeto de hacer un análisis comparativo de los suelos derivados de roca metamórfica estudiada en esta tesis y de la roca ígnea investigada por Betancur, a los suelos de origen ígneo se les calcularon los umbrales de deformación, de acuerdo con las ecuaciones propuestas por Okur (Tabla 20 ). Tabla 20. Índice de plasticidad y umbrales de deformación de las muestras ensayadas Por Betancur (2006) PROFUNDIDAD (m)
HORIZONTE DE METEORIZACIÓN
CLASIFICACIÓN IP
UMBRALES DE DEFORMACIÓN YE (%)
YP (%)
SERRANÍA_FACIES FÉLSICA(GRANITO) 1 1,4 2 3 4
IB Suelo residual derivado de granito
SM
6
4,6E‐03
1,2E+00
SM
15
9,6E‐03
1,5E+00
SM
8
5,5E‐03
1,3E+00
SM
6
4,6E‐03
1,2E+00
ML
9
6,0E‐03
1,3E+00
64
PROFUNDIDAD (m) 5 6
HORIZONTE DE METEORIZACIÓN
CLASIFICACIÓN IP
IB ML 10 Suelo residual SC 11 derivado de granito ALCARRAZA_FACIE AUTOLÍTICA(DIORITA)
UMBRALES DE DEFORMACIÓN YE (%)
YP (%)
6,5E‐03
1,3E+00
7,0E‐03
1,3E+00
7
SM
NP
8
SM
6
4,6E‐03
1,2E+00
9
SM
NP
SM
7
5,1E‐03
1,2E+00
10 11
IC Suelo residual derivado de granito. Saprolito
SM
NP
SP‐SP
10
6,5E‐03
1,3E+00
13
SM
6
4,6E‐03
1,2E+00
14
SM
8
5,5E‐03
1,3E+00
SM‐SC
6
4,6E‐03
1,2E+00
MH
8
5,5E‐03
1,3E+00
MH
5
4,3E‐03
1,1E+00
MH
14
8,9E‐03
1,4E+00
SM
NP
MH
23
1,6E‐02
1,7E+00
MH
9
6,0E‐03
1,3E+00
MH
7
5,1E‐03
1,2E+00
12
15 1,5 3
IB Suelo residual derivado de diorita
6 10,5 13 14
IC Suelo residual derivado de diorita. Saprolito
18
COLEGIO PADRE MANYANET_FACIE INTERMEDIA(GRANO DIORITA) 6,3 12,5
IB
18,5
ML
14
8,9E‐03
1,4E+00
ML
10
6,5E‐03
1,3E+00
ML
9
6,0E‐03
1,3E+00
UNIVERSIDAD DE MEDELLÍN_ FACIE INTERMEDIA (GRANO DIORITA) 1,75 18,68
IC
CH ML Adaptada de Betancur, 2006.
29
2,1E‐02
1,8E+00
6
4,6E‐03
1,2E+00
Se observa que los umbrales de deformación elástica de las rocas ígneas, son mucho mayores que los que se obtuvieron para el saprolito de la roca metamórfica y menores al umbral obtenido para el suelo residual, a excepción de la muestra de Betancur extraída a una profundidad de 1,75 m en la Universidad de Medellín. También se observa que el rango de deformaciones de las rocas ígneas se encuentra en el intervalo comprendido entre el 4,3E‐03% y 9,6E‐03%.
65
UMBRALE S DE DEFORMACION 20 18
PROFUNDIDAD (m)
16 14 12 10 8 6 4 2 0 0,0E+00
5,0E‐03
1,0E‐02
1,5E‐02
2,0E‐02
2,5E‐02
UMBRAL DE DEFORMACIÓN ELÁSTICA (%) ALCARRAZA
COLEGIO PADRE MANYANET
UNIVERSIDAD DE MEDELLIN
SUELO RESIDUAL
SAPROLITO
SERRANÍA
Figura 36. Umbral de deformación elástica y umbrales de deformación de las muestras ensayadas Al igual que los umbrales de deformación elástica, las deformaciones plásticas de los suelos de las rocas ígneas se encuentran en el rango de deformación que se tiene para el suelo saprolito de la roca metamórfica, lo que indica que el comportamiento puede ser generalizado en el suelo residual y el saprolito de la rocas ígneas. De lo anterior se deduce que el saprolito de la roca ígnea presenta un intervalo menor de comportamiento elástico y alcanza el rango plástico a menores deformaciones que el saprolito de la roca metamórfica estudiada en esta investigación. Se puede decir que en términos generales los suelos de la roca ígnea sufren una mayor degradación de la rigidez que los suelos de la roca metamórfica. UMBRALE S DE DEFORMACION 20 18
PROFUNDIDAD (m)
16 14 12 10 8 6 4 2 0 1,0E+00
1,1E+00
1,2E+00
1,3E+00
1,4E+00
1,5E+00
1,6E+00
1,7E+00
1,8E+00
1,9E+00
UMBRAL DE DEFORMACIÓN PLÁSTICA (%) ALCARRAZA
COLEGIO PADRE MANYANET
UNIVERSIDAD DE MEDELLIN
SUELO RESIDUAL
SAPROLITO
SERRANÍA
Figura 37. Umbral de deformación elástica y umbrales de deformación de las muestras ensayadas
66
En la Figura 38 (adaptada de Betancur, 2006) se muestran las curvas de degradación para diferentes suelos residuales de Medellín. Se observa que los umbrales de deformaciones propuestos por Okur se encuentran muy distantes de los umbrales reales para los suelos de la Serranía y de Alcarraza (Betancur, 2006), los cuales están en el orden de 0,0009% o menos, mientras que mediante las ecuaciones de Okur los valores son de 0,005 % y 0,0062 % respectivamente. Esta misma disparidad ocurre con en el caso de los umbrales plásticos. Sin embargo estos umbrales muestran valores muy acertados para suelos residuales de roca ígnea con mayor índice de plasticidad, es decir para suelos más plásticos o muy meteorizados, lo anterior es análogo a lo que se observó en los suelos residuales de la roca metamórfica, que indicó que para suelos más meteorizados los umbrales de deformación son menos representativo del comportamiento.
Figura 38. Comparación de las curvas de G/Gmax obtenidas por Dobry y Vucetic con los suelos Residuales de Medellín y los umbrales de deformación propuesto por Okur. Adaptada de Betancur 2006.
67
11 MICROESTRUCTURAS DE LOS SUELOS_ POST ENSAYOS DINÁMICOS Una vez realizados los ensayos cíclicos se hicieron observaciones microscópicas de la microestructura de los suelos, con el objeto de determinar la presencia de deformaciones o cualquier alteración que se genere en la micro‐estructura producto de los ensayos realizados, en el suelo residual y en el saprolito. Suelo Residual Para evaluar la estructura del suelo después de haber efectuado los ensayos dinámicos descritos, se realizaron observaciones en el microscopio óptico y microscopio electrónico de barrido. En la matriz existen evidencias de deformaciones, en ésta se observaron microfisuras una vez realizado el ensayo de columna resonante. En la Fotografía 14 se observan microfisuras cortas y en la Fotografía 15 existen microfisuras largas, donde se observa que la microestructura más larga rompe la continuidad de una venilla del suelo.
Fotografía 14. Microfisuras cortas _ Suelo Residual (Microscopio óptico‐Aumento de 20X)
68
Fotografía 15. Microfisuras continuas _ Suelo Residual (Microscopio óptico‐Aumento de 20X) Las microfisuras también se hicieron evidentes en las observación que se realizó en una muestra del suelo residual una vez fueron sometidas al ensayo de columna resonante.
Fotografía 16. Microfisuras _ Suelo Residual (SEM)
Sin embargo el mineral más deteriorado fue el cuarzo, es evidente su fracturación. El hecho que la matriz presente menos afectación que el cuarzo se debe a que la matriz está compuesta principalmente por minerales producto de la meteorización de la moscovita, que entre sus propiedades más relevantes desde el punto de vista mecánico está la capacidad de tener un comportamiento plástico, que les
69
permite absorber a gran ndes magnitudes de defo ormaciones, cuando los esfuerzos so on transmitidos de manera peerpendicular a la laminació ón que ésta p presenta, com mo ocurre en este caso. Esquemátticamente se justifica, qu ue cuando lo os esfuerzos son trasmitid dos, la partee más rígida de la estructuraa del suelo es quien teermina soporrtándolos y es en éstas donde se observa o la mayor m destrucció ón. Esto que edó demostraado en las fo otografías tom madas en el microscopio óptico (Foto ografía 17). COLUM MNA RESONAN NTE
TRIA AXIAL CICLICO
Fotoggrafía 17. Posst Ensayos dinámicos _ Su uelo Residual (Microscopio o óptico‐Aum mento de 20X X) Después d del ensayo de e columna reesonante en u un nivel más detallado en n el microscopio electrónico, se observan fisuras repre esentativas en n la matriz, aaunque tambiién existen gran cantidad de fragmenttos de cuarzo. Laa destrucción de los fragm mentos de cuaarzo y las grieetas en la matriz del suelo o son más evidente en el micrroscopio electtrónico después de realizaar el ensayo ttriaxial cíclico.
70
COLUMNA A RESONANTTE
TRIAXIA AL CICLICO
Foto ografía 18. Po ost Ensayos d dinámicos_ Su uelo Residual (Microscopiio electrónico o de barrido) Saprolito En relació ón porcentual en el Saproliito el mayor ccomponente corresponde a los fragmeentos de cuarzo. En la observvación realizaada en el microscopio m ó óptico, el suelo presentaa unos fragm mentos de cuarzo c altamentee fracturadoss, pero que permanecen n unidos desspués del en nsayo de co olumna reson nante. Después de d realizar el e ensayo triaaxial, estos fragmentos f s sufren una disgregación d por los planos de debilidad que se generraron cuando el suelo fue ssometido a esfuerzos mayyores.
71
COLUMNA RESONANTE
TRIAXIAL CICLICO
Fotografía 19. Post ensayos dinámicos _ Saprolito (Microscopio óptico _Aumento de 20X) En la observación del microscopio electrónico son evidentes esas fracturas tanto en el los fragmentos de cuarzo como en la matriz, pero se formaron después del ensayo de triaxial cíclico.
72
COLUMNA RESONANTE
TRIAXIAL CICLICO
Fotografía 20. Post ensayos dinámicos _ Saprolito (Microscopio electrónico de Barrido) 11.1 ANÁLISIS DE RESULTADOS Entre los resultados preliminares de esta tesis se plantearon las siguientes hipótesis: • La deformación de cedencia es el umbral donde el suelo rompe su estructura mineralógica. • La deformación de cedencia depende del índice de plasticidad y del tipo de suelo. • El grado de meteorización del suelo es determinante para la deformación de cedencia. De acuerdo con lo observado en este estudio se concluye que existe una destrucción de la estructura del suelo. En este caso en particular es evidente por la fragmentación que sufren los minerales de cuarzo y las grietas que se generan en la matriz. En el suelo residual la matriz se empieza a agrietar desde el ensayo de columna resonante, esto es debido a que ésta presenta menos fragmentos de cuarzo, para soportar las cargas cíclicas, por lo que la estructura del suelo se destruye más rápidamente. Sin embargo, el mayor grado de afectación lo sufrió el
73
cuarzo. Es de conocimiento general y por los resultados obtenidos, decir que la meteorización de la roca ha generado una matriz plástica que permite amortiguar los esfuerzos a los que está siendo sometida. En la Figura 39 se comparan los umbrales de deformación obtenidos mediante las ecuaciones propuesta por Okur y el grado de deformación que sufre el suelo una vez realizados los ensayos cíclicos, se concluye que el suelo residual sufre deformaciones irreversibles antes que se alcance el umbral elástico propuesto por este autor, sin embargo antes de la deformación de cedencia es poco probable que existan deformaciones. También se observa que el suelo antes de alcanzar el umbral plástico sufre fracturas de los minerales de cuarzo. SUELO RESIDUAL
ESTADO NATURAL
COLUMNA RESONANTE
TRIAXIAL CICLICO
Figura 39. Degradación microestructural del suelo residual (Microscopio óptico _Aumento de 20X) Aunque el umbral elástico del saprolito está más próximo al verdadero de acuerdo con la curva de degradación (Figura 40). Se concluye que para este suelo la deformación de cedencia y el umbral elástico se encuentran más cercanos y es poco probable que antes de estos umbrales se hayan generado deformaciones.
74
SAPROLITO
ESTADO NATURAL
COLUMNA RESONANTE
TRIAXIAL CICLICO
Figura 40. Degradación microestructural del saprolito (Microscopio óptico _Aumento de 20X) La investigación demostró que el material más afectado en el ensayo fue el cuarzo. Este mineral presenta unas ligeras fisuras principalmente en el suelo residual en su estado natural, como se observa en la Fotografía 21 . En la Fotografía 22 se muestra el grado de fracturación del cuarzo una vez fue sometido a ensayo de carga cíclicas, hecho que influye en la pérdida de rigidez de los suelos, este hecho se observó con mayor claridad en el microscopio electrónico.
75
Fotografía 21. Fracturación de los minerales de Cuarzo_ Saprolito y Suelo residual (Estado natural) (Microscopio óptico _Aumento de 10X)
Fotografía 22. Fracturación de los minerales de Cuarzo_ Saprolito y Suelo residual (Post‐ensayos triaxial) (Microscopio óptico _Aumento de 10X) De acuerdo con Okur y otros investigadores antecesores a éste, quedó demostrado que la deformación de cedencia tiene una relación directa con el índice de plasticidad, debido a que los suelos más plásticos, aunque presentan menor rigidez, tienen la capacidad de amortiguar más. En el suelo más rígido, en este caso específico el saprolito, la deformación de cedencia puede alcanzarse a más temprana deformación, así como los umbrales plásticos; sin embargo, los análisis microestructurales evidenciaron que para los suelos estudiados, los umbrales de deformación propuestos por Okur no son representativos del comportamiento de estos suelos, en cambio las deformaciones de cedencia si están más cerca a la zona donde se observa una pérdida súbitamente la de rigidez. El grado de meteorización, como lo concluyó en su investigación Sanín en el 1999, es un factor importante en el comportamiento dinámico de los suelos, porque dependiendo del porcentaje de matriz que se existe en la masa de suelo y la alteración de los minerales, desarrolla diferentes formas de falla. Deja entrever esta investigación que el rango elástico de estos suelos, donde se cree que no existe rotura de los enlace moleculares en las partículas, está por debajo de deformaciones del orden de 5.50 x 10‐2%
76
en ambos suelos. Se concluye lo anterior porque a partir de esa deformación el suelo ya sufre destrucción de la estructura. Al comparar estos resultados con la investigación realizada por Díaz en el 2005, se concluye que los suelos de la ciudad de México son menos degradables que los suelos residuales estudiados en esta investigación. Lo anterior indica que los suelos derivados de la roca metamórfica de Esquistos Cuarzo – micáceos, objeto de este estudio, tienen comportamiento elástico para deformaciones muy pequeñas y que rápidamente éstos entran al rango plástico. Las implicaciones que estos resultados tienen es que, en el rango elástico el suelo presenta altas rigideces y bajos amortiguamientos y se refleja en altas amplificaciones sísmicas. Por último de acuerdo con las hipótesis planteadas, se tiene que la deformación de cedencia si corresponde al umbral donde el suelo rompe su estructura mineralógica, aunque antes de ésta en la microestructura ya se han empezado a generar deformaciones y potenciales superficie de fallas. Las otras dos hipótesis se complementan por que la deformación de cedencia depende del índice de plasticidad (grado de meteorización) y del tipo de suelo (debido a la naturaleza de la matriz y o cementantes que se genere). Esto se demostró con la comparación que se hizo con los suelos estudiados por Betancur (2006), donde se demostró que suelos residuales de rocas ígneas son más degradables que los derivados de la roca metamórfica. La presencia de minerales como las caolinitas y los óxidos de hierro que se generan en el suelo residual, forman una estructura de poros muy grandes, los hace más compresibles y más deformables, lo que se traducen en un horizonte más plástico y con un intervalo donde presenta comportamiento elástico de mayor amplitud que en el saprolito.
77
12 CONCLUSIONES 1. Los suelos estudiados en esta tesis se derivan de la meteorización de las rocas esquistosas del norte de Sabaneta, estas rocas están compuesta principalmente por cuarzo y moscovita, la acción de la meteorización en los perfiles estudiados, se refleja en la composición mineralógica. En el Saprolito persisten grandes fragmentos de cuarzo y se alcanza a observar en algunos sitios la estratificación de la moscovita, pero producto de la alteración de esta última se empiezan a desarrollar los filosilicatos y feldespatos. En el suelo residual se observan fragmentos de cuarzos de tamaño muy inferiores a los que se observaron en el Saprolito. En este caso la matriz es la fase predominante de la masa de suelo. 2. A nivel micro‐estructural la roca es metamórfica con orientación clara, oxidada, con cuarzo y mica sericita; con venillas y áreas oxidadas. Tamaño de grano menor de 1 mm. De Textura lepidoblástica predominante. El saprolito tiene textura clástica, de grano de formas sub‐angulares a sub‐redondeados de tamaño promedio entre 0,2 mm y 0,4 mm. También se observa una ligera orientación de granos pero no es estratificación. El suelo residual tiene un aspecto masivo, color rojizo, aunque con luz reflejada es de color amarillo, lo que implica que su composición predominante es limonítica. 3. El análisis en el microscopio electrónico y de barrido, demostraron que es evidente que existe una diferencia a nivel micro‐estructural entre el suelo residual y el saprolito, que permite ser correlacionada con el comportamiento del suelo. Como punto de partida se realizaron pruebas índices. Las muestras de saprolito presentaron índice de plasticidad en el rango entre 2% y 5%, las muestras extraídas del suelo residual el intervalo estuvo entre 16.5 y 39%. La importancia de este índice es que se ha asociado con el comportamiento dinámico de los suelos y que es un reflejo de la mineralogía presente en él. Los minerales como las caolinitas y los óxidos de hierro que se generan en el suelo residual, forman una estructura de poros muy grandes, los hace más compresibles y más deformables, lo que se traduce en un horizonte más plástico. 4. Se observa que el saprolito además de ser una etapa de transición en cuanto a la estructura del suelo, es también un estado intermedio entre la mineralogía presente entre la roca y el suelo residual, donde todavía permanecen los minerales primarios de la roca, pero también se empiezan a generar minerales secundarios, derivados de la alteración de los minerales primarios más susceptibles. En el suelo residual desaparece en gran porcentaje la moscovita y la biotita, mientras la presencia de cuarzo y de la caolinita es más predominante. 5. Al ajustar los datos obtenidos de los ensayos cíclicos con la propuesta por Otálvaro (2005) dentro del marco de la Microzonificación Sísmica del Valle de Aburrá, que conserva la forma de la curva de succión, se observa que el saprolito presenta mayor rigidez que el suelo residual y menor amortiguamiento, así mismo se obtuvo una correlación superior al 90% lo que índica que esa curva hace una representación adecuada del comportamiento dinámico de los suelos residuales. 6. Haciendo la comparación de los umbrales obtenidos con las ecuaciones propuestos por Okur, se concluye que éstas ecuaciones no son representativas para los suelos residuales de la roca metamórfica estudiada en esta tesis, así como tampoco para los suelos de origen ígneos estudiados por Betancur en el 2006.
78
7. En los suelos de rocas metamórficos los umbrales propuestos por Okur presentaron un valor más acertado para suelos poco meteorizados (bajos índices de plasticidad), mientras que para los suelos de rocas ígneas el comportamiento fue análogo, donde se observó que los suelos con mayor índice de plasticidad (en el orden de 100% o más meteorizado) presentan umbrales de deformaciones muy cercanos a los propuestos por este autor. 8. Las deformaciones de cedencia que se definieron como zona donde el suelo sufre una pérdida abrupta de la rigidez hacen una mejor representación del comportamiento del suelo. 9. Si bien es cierto que los suelos derivados, del esquisto estudiado en esta investigación, presentan fragmentación antes de ser ensayadas, se tiene que ese comportamiento es muy sectorizado y no generalizado en el suelo, como se observó una vez realizados los diferentes ensayos. En síntesis los análisis microscópicos de diferentes muestras de los horizontes estudiados, en estado natural y una vez fueron sometidas a los ensayos dinámicos mostraron el siguientes comportamiento. • Cuando el suelo se somete al ensayo de columna resonante la matriz evidencia grietas, principalmente en el suelo más plástico (suelo residual), y los fragmentos de cuarzo que existen se fracturan. Cuando el suelo es sometido al ensayo de columna resonante el suelo sufre fisuras que a un nivel de mayor deformación (triaxial cíclico) se convierten en planos de debilidad que es finalmente por donde el suelo empieza a degradarse. • El grado de alteración microestructural que presenta el suelo es el factor más decisivo para determinar el comportamiento del suelo cuando es sometido a esfuerzos cíclicos. Estos se concluye porque los suelos aquí estudiados presentaron planos de debilidad en los minerales más rígidos, es decir la mineralogía determino las superficies de falla. • En esta tesis se comprueba que existe una destrucción de la estructura del suelo cuando es sometido a esfuerzos cíclicos, aunque no queda claro en que deformación exactamente se empieza a presentar esta destrucción, pero se resalta que para el ensayo de columna resonante el suelo ya sufre daños irreversibles en la micro‐estructura. • La información obtenida a nivel microestructural del comportamiento del suelo, indican que las imágenes obtenidas del ensayo de microscopio óptico fueron más contundentes para describir el comportamiento del suelo y hacer las diferencia en la estructura en estado natural y posterior los ensayos. 10. Analizando los resultados obtenidos en esta investigación, se observa en la curvas de degradación de los suelos estudiados, que para un mismo nivel de deformación el suelo residual presenta una mayor rigidez normalizada que el saprolito. Este comportamiento es similar al registrado por Dobry y Vucetic en 1991, los cuales demostraron que la rigidez normalizada se degrada menos (G/Gmax) e incrementa con IP, es decir que la influencia del número de ciclos en el módulo de rigidez es menor en suelos de mayor plasticidad. Esta pérdida de rigidez que sufre el saprolito, es evidente en las observaciones que se hicieron a nivel microestructural una vez realizados los ensayos cíclicos, donde se observó que la fracción rígida (fragmentos de cuarzos) del suelo sufrió mayor afectación que la matriz. 11. En concordancia a lo expuesto por Díaz en el 2005, unos de los parámetros importantes en el comportamiento cíclico de los suelos arcillosos es el índice de plasticidad, IP. Los suelos con un IP
79
grande tienen una estructura abierta, por tanto, para una deformación específica estos suelos experimentan menor degradación durante la carga cíclica. En general los suelos residuales presentan una menor tendencia a la degradación en la medida en que se incrementa el IP, razón por la cual los suelos residuales de la roca metamórfica estudiada en esta investigación presentan una menor degradación de la rigidez que los suelos de origen ígneo estudiados por Betancur (2006).
80
13 BIBLIOGRAFIA ALARCON, G. A.; CHAMEAU J.L. ; LEONARDOS G.A. ; FROST J.D. (1989). Shear modulus and cyclic undrained behavior of sands. Soils Foundations 29(4):105–19. ANSAL A. ; ERKEN A.(1989). Undrained behavior of clay under cyclic shear stresses. J Geotech Eng ASCE;115:968–83. BETANCUR, G.A. (2006). Caracterización dinámica de suelos residuales en el Stock de Altavista. Tesis de Maestría. Universidad Nacional de Colombia. BLIGHT, G. E. (1997). Mechanics of Residual Soils. Balkema, Rotterdam.237 p. BORDEN, R. H.; SHAO, L. ; GRUPTA, A. (1996). Dynamic properties of Piedmont residual soils. Journal of Geothecnical Engineering Division, ASCE, Vol. 122, No. 10, p. 813‐821.
CANO C.; HINCAPIÉ J.E.; OTÁLVARO I.F.; SALAZAR I.C. (2001). Hacia una Propuesta Metodológica de Clasificación Integral de Suelos Tropicales. Bogotá, XI Jornadas Geotécnicas de la Ingeniería Colombiana. CASTAÑO, N. (2002). Influencia de la microestructura en comportamiento anisotrópico en los parámetros resistencia y compresibilidad de un suelo residual del batolito antioqueño. Tesis para optar el titulo M.I.G. Medellín. COLLINS ,K .(1985) . Towards characterization of tropical soil microstructure. In: International conference on geomechanics in tropical lateritic and saprolitic soils, proceedings, vol 1. ABMS, Brasilia, pp 85–96. COLLINS, K. ; MCGOWN, A. (1974). The form and function of micro fabric features in a variety of natural soils. Ge´otechnique 24(2):223–254. CONSORCIO MICROZONIFICACIÓN 2006 (2009). Microzonificación sísmica detallada de los Municipios de Barbosa, Girardota, Copacabana, Sabaneta, La Estrella, Caldas y Envigado. CORANTIOQUIA. (2000). Agenda Ambiental Urbana Municipio de Sabaneta. Medellín: Area Metropolitana del Valle de Aburrá (A.M.V.A.), Corporación Autónoma Regional del Centro de 16 p. DARENDELI M.B. (2001). Development of a new family of normalized modulus reduction and Material Damping Curves. Ph.D. University of Texas at Austin, 362 pp. DAVIS, R. (1995). Effects of weathering on site response. Earthquake Engrg. and Struct. Dynamics, John Wiley and Sons, Ltd., Chichester, England, 24, pp. 301‐309. DEARMAN W.R. (1976). Weathering classification in the characterisation of rock: a revision. Bulletin International Association Engineering Geological, No 13, pp. 123‐127. DÍAZ R, J.A. (2005). Comportamiento dinámico de los sedimentos lacustres de la ciudad de México. I Seminario de Ingeniería sísmica. Tunja Boyacá
81
DÍAZ R, J.A. ; LEROUEIL, S. ; ALEMÁN, J.D. (1992). "Yielding of Mexico City clay & other natural clays", Journal of Geotech. Engrg. Div., ASCE 118(7): 981‐995. DÍAZ R., J.A. ; SANTAMARINA, J.C. (2001). Mexico City soil behavior at different strains – observations & physical interpretation. Journal of Geotechnical & Geoenvironmental Engineering, ASCE 127 (9): 783‐789. DINNEBIER, R. E.; FRIESE K. (2002). Modern xrd methods in mineralogy. Max‐Planck‐Institute for Solid State Research, Stuttgart, FRG. www.fkf.mpg.de/xray.2008. DOBRY, R. (1998). Informe de asesoría estudio de Instrumentación y Microzonificación Sísmica de Medellín. Reporte interno al Grupo de Sismología de Medellín, Diciembre de 1998. DOBRY, R. ; VUCETIC , M. (1987). State‐of‐the‐art report: Dynamic properties and seismic response of soft clay deposits. Proceedings International Symposium on Geotechnical Engineering of Soft Soils. Sociedad Mexicana de Mecánica de Suelos, Ciudad de México, Vol. 2. DOBRY, R. ; VUCETIC M. (1991). Effect of Soil Plasticity on Cyclic Response. Journal of Geotechnical Engineering, ASCE, Vol. 117(1). DOBRY, R. ; LADD, R. S. ; YOKEL, F. Y. ; CHUNG, R. M. ; POWELL, D. (1982). Prediction of pore water pressure buildup and liquefaction of sands during earthquakes by the cyclic strain method. NBS Building Science Series 138, National Bureau of Standards, Gaithersburg, Maryland, 150 p. DURÁN, A. (2004). Composición del suelo. Facultad de agronomía. Universidad de la república. Montevideo‐Uruguay. EBERL, D. D.(1984). Clay mineral formation and transformation in rocks and soils: Philosophical Transactions of The Royal Society of London A, v. 311, p. 241‐257. ECHEVERRI, O. (2005).Efecto de la microestructura en los parámetros de resistencia al esfuerzo cortante de algunos suelos provenientes de rocas ígneas presentes en Medellín. Tesis para optar el título de M.I.G. Universidad Nacional de Colombia. FREDLUND, D. ; MORGENSTERN, N. ; WIDGER, R. (1978). The shear strength unsaturade soils. Canadian Geotechnical Journal, vol 15, p 313‐321. FREDLUND, D. ; RAHADJO, H. (1993). Soil mechanics for unsaturated soils. Jhon Wiley & Sons Inc., New York. FREDLUND, D. (2003). Implementación de la mecánica del suelo parcialmente saturado. Hombre nuevo editores, Traducida por Fabián Hoyos Patiño, Medellín. FOOKES, P. (2004). Suelos residuales tropicales. Hombre Nuevo Editores, Medellín. FORD, I. (1984). Dinámica Mineral en el Suelo. Univ. Autónoma de Chapingo, México. GARCIA, M. Estructura de los filosilicatos. www.uned.es/cristamine/mineral/. 2004.
82
GEOTECHNICAL CONTROL OFFICE. CIVIL ENGENEERING SERVICES DEPARTMENT HONG KONG. (1988). Geoguide 3. Guide to rock and soil descriptions. 1ª Ed. GIDIGASU, M.D. (1972). Mode of formation and geotechnical characteristics of laterite materials of ghana in relation to soil forming factors. Engineering geology, Amsterdam, Vol. 6, No. 2, p.p. 79‐150. GONZÁLEZ S, L.H. (2,003). Meteorización y suelos. Facultad de Ciencia. Escuela de Geociencia. Medellín. GRUPO DE SISMOLOGÍA DE MEDELLÍN. (1999). Instrumentación y microzonificación sísmica del área urbana de Medellín. Sistema Municipal para la Prevención y Atención de Desastres, Alcaldía de Medellín. GRUPO DE SISMOLOGÍA DE MEDELLÍN. (2002). Microzonificación sísmica de los Municipios del Valle de Aburrá y definición de zonas de riesgo por movimientos en masa e inundaciones en el Valle de Aburrá. Área Metropolitana del Valle de Aburrá. GRUPO DE SISMOLOGÍA DE MEDELLÍN. (2005). Microzonificación sísmica de los Municipios del Valle de Aburrá y definición de zonas de riesgo por movimientos en masa e inundaciones en el Valle de Aburrá. Área Metropolitana del Valle de Aburrá. MAIA , N . I; D’ NÓBREGA , M.T ; MONJE , O. (2009). Influence of the microstructure in the collapse of a residual clayey tropical soil. Bull Eng Geol Environ 68:107–116. HARDIN, B. (1978). “The nature of stress‐strain behavior for soils.” Proc., ASCE Geotech. Engrg. Div. Specialty Conf. On Earthquake Engineering and Soil Dynamics, Vol. 1, 3‐90. HARDIN, B. O. ; DRNEVICH, V. P. (1972). Shear modulus and damping in soils: Measurement and parameter effects. Journal of Soil Mechanics and Foundation Engineering, ASCE, Vol. 98 (SM6), p. 603‐ 624. HARDIN, B. O., ; BLACK, W. L. (1968). Vibration modulus of normally consolidated clay. J. Soil Mech. Found. Div., ASCE, 94 (2), pp. 353‐369. HERNÁNDEZ, M.S. ; OSORIO, H.M. ; RUIZ, U.D.M. (1998).Metodologías alternativas para la estimación de las propiedades dinámicas de los suelos de Medellín, Tesis para optar el titulo M.I.G. Medellín. HOYOS, F. (2001). Geotecnia. Diccionario Básico. Medellín: Hombre Nuevo Editores, p. 182. KLEIN, C.; HURLBUT, C. (1997). Manual de Mineralogía de Dana. Reverté, 4ta ed., Tomo I (1996) y Tomo II. HUOO‐NI, S. (1987). “Dynamic properties of sand under true triaxial stress from resonant‐ column/torsional‐shear tests.” PhD dissertation, University of Texas, Austin, Tex. ISENHOUER, W. M. (1979). Torsional simple shear/resonant column properties of San Francisco Bay mud. Thesis GT80‐1, Geotech. Engrg. Ctr., University of Texas at Austin, Austin, Tex.
83
ISHIBASHI, I.; CHEN .(1990). Dynamic Shear Modulus and Evolution of Fabric of Granular Materials," Soil and Foundations, Japanese Society of Soil Mechanics and Foundation Engineering, Vol. 30, No. 3. ISHIBASHI I. ; ZHANG X. (1993). Unified Dynamic Shear Moduli and Damping Ratios of Sand and Clay. In: Soils and Foundations, Japanese Society of Soil Mechanics and Foundation Engineering, Vol. 33, No. 1. ISHIHARA,K. (1996). Soil behavior in earthquake geotechnics. Oxford:Clarendon Press. JAIME, A. ; ROMO, M. P. (1987). Degradación del módulo de cortante en arcillas del Valle de México. Memorias del VII Congreso Nacional de Ingeniería Sísmica, Querétaro, México, E 31‐44. KOVACS, W. ; SEDD, H.B. (1971). “Dynamic moduli and camping ratios for a soft clay.” Journal of the Soil Mechanics and Foundation Division, ASCE, vol. 97, No. SM1, Enero 1971, pp. 59‐75. KRAMER, S. (1996). Geotechnical Earthquake Engineering. Prentice Hall, University of Washington, Washington, Estados Unidos, p. 232‐243. LEE , J.; SANTAMARINA, C. (2005). Journal of Geotechnical and Geoenvironmental Engineering © ASCE / September 2005 / 1063. LUMB, P. (1965). The residual soils of Hong Kong. Geothecnics. Vol. 15 No. 2, p. 180‐194. MACARI , E. ; HOYOS, L. (1996). Influence of in situ factors on dynamic response of piedmont residuals soils. Journal of Geotechnical Engineering, ASCE, Vol. 122(12). MACARI, E. J. ; HOYOS, L. (1996). Effect of degree of weathering on dynamic properties of residual soils. Journal of Geotechnical Engineering Division, ASCE, Vol. 122, No. 12, pp. 988‐997. MANCUSO C. ; VASSALLO, R. ; D’ONOFRIO, A. (2002). Small strain behavior of a silty sand in controlled‐ suction resonant column – torsional shear tests. Canadian Geotechnical Journal, Vol. 39 No. 1. MENDOZA, C.E. (2004). Influencia de la succión en el módulo de corte a muy pequeñas deformaciones de suelos compactados. Proyecto de grado para optar al título de M.I.G, Universidad Nacional de Colombia, Sede Bogotá. MESA, M. ; SOLANO, J. (2004).Influencia de las fases mineralógicas y sus relaciones microestructurales en las tendencias del comportamiento mecánico: resistencia y compresibilidad en suelos tropicales del Stock. Tesis de pregrado. Universidad Nacional de Colombia, Sede Medellín. MITCHELL, J.K. (1956). The fabric of natural clays and its relation to engineering properties. In: Proceedings of the highway research board, vol 35, p 693. MITCHELL, J.K. (1993). Fundamentals of soil behavior. Second edition, John Wiley & Sons, Inc. Printed in the United States of America. NORMA ASTM Standard D422 y 422‐63: Method for Particle‐Size Analysis of Soils. NORMA ASTM Standard D4218: Test Method for Liquid Limit, Plastic Limit, and Plasticity Index of Soils.
84
NORMA ASTM Standard D2216‐92: Test Method for Laboratory Determination of Water (Moisture) Content of Soil and Rock. NORMA ASTM (2003). ASTM D3999‐03‐standard test methods for the determination of the modulus and damping properties of soils using the cyclic triaxial apparatus. NORMA ASTM (2003). ASTM D4015 Standard Test Methods for Modulus and Damping of Soils by Resonant‐Column Method OKUR, D.V. ; ANSAL A.(2007). Stiffness degradation of natural fine grained soils during cyclic loading. Soil Dynamics and Earthquake Engineering 27 843–854. OTÁLVARO, I.F.; CANO C.A.; OSORIO R.I.; HINCAPIÉ J.E. (2004). Efecto de la meteorización en las propiedades dinámicas de un suelo gabroico. Revista Universidad EAFIT; Vol. 40, No. 133, pp 120‐132. OTÁLVARO, I.F. (2005). Caracterización de la respuesta dinámica del sitio del gabro de Medellín. Tesis para optar el título de M.I.G. Universidad Nacional de Colombia. OVANDO, S. E.; OSSA A., ROMO M. P. (2006). The sinking of Mexico City: Its effects on soil properties and seismic response; Instituto de Ingenierı´a, UNAM, Ciudad Universitaria, Coyoaca´n 04510, DF, Mexico City, Mexico. OSTROOUMOV, M. (2007)."Fundamentos de mineralogía" en el marco del Postgrado compartido UNAM‐UMSNH. Memoria del VI Congreso Nacional de Cristalografía, Guadalajara, Jalisco. PANIAGUA, E.L. (2006). Evaluación de las propiedades geotécnicas de suelos arenosos tratados con bacterias calcificantes. Tesis (Magíster en Ingeniería ‐ Geotecnia).Universidad Nacional de Colombia (Medellín). Facultad de Minas QIAN, X.; GRAY, D.; WOODS, R. (1993). Modulus of unsaturated sands. Journal of Geotechnical Engineering, ASCE, Vol. 119 No. 2, pp 295‐314. RAMBERG, W. ; OSGOOD, W.R. (1943). “Description of stress‐strain curves by three parameters”. Tech. Note 902, Nat. Advisory Committee for Aeronautics, Washington DC. SANÍN, M. V. (1999). Comportamiento dinámico de algunos suelos del área urbana de Medellín.TDG, Universidad Nacional de Colombia, Sede Medellín. SEED, H. B. ; IDRISS, I. M. (1970). Soil moduli and damping factors for dynamic response analyses. UCB/EERC‐70/10, Berkeley: Earthquake Engineering Research Center, University of California. SEED, H. B. ; WONG, T. (1986). Moduli and damping factors for dynamic analices of cohesionless soils. Journal of Geotechnical Engineering, ASCE, Vol. SEED, R. B., DICKENSON, S. E., and MOK C. M. (1991). Seismic Response Analysis of Soft and Deep Cohesive Sites: A Brief Summary of Recent Findings. Proceedings, CALTRANS First Annual Seismic Response Workshop, Sacramento, California, December 3‐4.
85
SKEMPTON, A.W. (1986). Standard penetration test procedures and the effects in sands of overburden pressure, relative density, particle size, aging and overconsolidation. Geotechnique, Vol. 36, No. 3; pp. 425‐447. SOWERS, G. F. (1963). Engineering properties of residual soils derived from igneous and metamorphic rocks. Proc. 2nd Pan‐am. Conf. Soil Mech., Brazil , 39‐61. STOKOE, K. H., DARENDELI, M. B., MENQ, F, CHOI, W. K., y GILBERT L. B. (2004). Development of a New Family of Normalized Modulus Reduction and Material Damping Curves. International Workshop on Uncertainties in Soil Properties and Site Response. THEIRS, G.R. y SEED, H.B. (1968). “Cyclic stress‐strain characterictics of clay.”Journal of the Soil Mechanics and Foundation Division, ASCE, vol. 94, No. SM2, Proc. Paper S871, Marzo 1968, pp. 555‐569. TOUSSAINT, J. F & RESTREPO, J. J. (1984). Unidades Litológicas de Los Alrededores de Medellín en: Memorias de la I Conferencia Sobre Riesgos Geológicos del Valle de Aburrá. pp 1‐26. VALENCIA, Y. (2005). Influencia de la meteorización en las propiedades y comportamiento de dos perfiles de alteración originados de rocas metamórficas. Tesis para optar el título de M.I.G. Universidad Nacional de Colombia. VAN GENUCHTEN, M.T. (1980). A closed‐form equation for predicting the hydraulic conductivity of unsaturated soils. Soil Science Society of America Journal, Vol. 44, pp. 892‐898. VAUGHAN, P. R. (1988). Characterizing the mechanical properties of in situ residual soils. II International Conference on Geomechanics, Singapur. ZHANG, J. ET AL (2005). Normalized Shear Modulus and Material Damping Ratio Relationships. Journal of geotechnical and geoenvironmental engineering © ASCE / APRIL 2005.
86
ANEXO 1. RESULTADOS DE LOS ENSAYOS TRIAXIAL CÍCLICO
ANEXO 2. RESULTADOS DE LOS ENSAYOS DE COLUMNA RESONANTE
ANEXO 3. REGISTROS FOTOGRÁFICOS (MICROSCOPIO ÓPTICO Y MICROSCOPIO ELECTRÓNICO DE BARRIDO)
ANEXO 4. ESPECTROS DE LOS ENSAYOS DE DIFRACCIÓN DE RAYOS X (DRX)
