Avances en el diseño y cálculo de columnas de grava. Parte I: Ejemplo de cálculo

Autores/as

DOI:

https://doi.org/10.3989/ic.71911

Palabras clave:

columnas de grava, asiento, consolidación, cálculo, diseño, elementos finitos, suelo blando

Resumen


Este artículo recoge algunos aspectos teóricos recientes relativos a columnas de grava que pueden resultar útiles para su diseño y cálculo. En esta primera parte, se presenta un ejemplo de cálculo de reducción de asientos y aceleración de tiempos de consolidación utilizando diferentes métodos. De forma general, los métodos de cálculo utilizados han proporcionado resultados adecuados si se tienen en cuenta las limitaciones y posibilidades de cada una de ellos. Los métodos semi-empíricos son sencillos porque proporcionan la reducción de asiento en función principalmente del factor de sustitución. Los métodos analíticos desarrollados recientemente basados en la celda unidad permiten considerar la influencia de otros parámetros, pero normalmente la información disponible respecto a su valor es limitada. Finalmente, los cálculos por elementos finitos proporcionan una gran flexibilidad en el análisis, pero es necesaria una adecuada comprensión de las hipótesis, modelos constitutivos y parámetros empleados.

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Citas

(1) Castro, J. Avances en el diseño y cálculo de columnas de grava. Parte II: Grupos de columnas y consolidación secundaria. Informes de la Construcción (aceptado en espera de publicación).

(2) Barksdale, R.D. y Bachus, R.C. (1983). Design and Construction of Stone Columns, Report FHWA/RD-83/026. Springfield, Virginia: National Technical Information Service.

(3) Almeida, M., Riccio, M., Hosseinpour, I. y Alexiew, D. (2019). Geosynthetic Encased Stone Columns for Soft Soil Improvement. Leiden: CRC Press.

(4) Aboshi, H., Ichimoto, E., Enoki, M. y Harada, K. (1979). The compozer – a method to improve characteristics of soft clay by inclusión of large diameter sand columns. Proc. Int. Conf. Soil Reinforcements: Reinforced Earth and Other Techniques, Paris, Vol. 1, pp. 211-216.

(5) Watts, K.S, Johnson, D., Wood, L.A. y Saadi, A. (2000). An in-strumented trial of vibro ground treatment supporting strip foundations in a variable fill. Géotechnique, 50(6): 699-708.

(6) McCabe, B.A., Nimmons, G.J. y Egan, D. (2009). A review of field performance of stone columns in soft soils. Proc. ICE – Geotechnical Engineering, 162(6): 323–334.

(7) Castro, J. y Karstunen, M. (2010). Numerical simulations of stone column installation. Canadian Geotechnical Journal, 47(10): 1127-1138.

(8) Serridge, C.J. (2015). Briefing: Dry bottom-feed stone column construction in soft fine-grained soils. Proc. ICE – Ground¡ Improvement, 168: 159-161.

(9) Ministerio de Fomento. (2009). Guía de Cimentaciones en Obras de Carretera. Ministerio de Fomento. Serie Monografías.

(10) Ministerio de Fomento. (2005). Recomendaciones Geotécnicas para Obras Marítimas y Portuarias. Ed. Puertos del Estado.

(11) Priebe, H.J. (1995). The design of vibro replacement. Ground Engineering, 28(10): 31-37.

(12) Mestat, Ph., Dhouib, A., Magnan, J.P. y Canépa, Y. (2004). Résultats de l’exercice de prévision des tassements d’un remblai construit sur des colonnes ballastées. International Symposium on Ground Improvement (ASEP-GI 2004). Paris, 9-10 Septiembre 2004. Paris: Presses de l’ENPC/LCPC.Vol. II, pp. 599-612.

(13) Mestat, Ph., Magnan, J.P. y Dhouib, A. (2006). Results of the settlement prediction exercise of an embankment founded on soil improved by stone columns. Proc.6th Eur. Conf. Num. Meth. Geotech. Eng. (NUMGE 06). Graz, Austria. pp. 471-476.

(14) Wehr, J. y Herle, I. (2006). Exercise on calculation of stone columns – Priebe method and FEM. Proc.6th European Conference on Numerical Methods in Geotechnical Engineering (NUMGE 06). Graz, Austria. pp. 773-776.

(15) Lambe, T.W. (1973). Predictions in soil engineering. Géotechnique, 23(2): 149-202.

(16) Bohn, C., Frank, R. y Lambert, S. (2013). Foundation settlement calculations with the pressuremeter method compared to other methods and resulting correlations. Proc. 18th Int. Conf. Soil Mech. Geotech. Eng. Paris. Parallel session ISP 6.

(17) AFNOR. (2013). Eurocode 7 Part 1, French version NF EN 1997-1, Calcul géotechnique – Règles générales. Application standards for shallow (NF P 94-261, 2013) and pile foundations (NF P 94-262, 2013).

(18) Sagaseta, C. (2011). Cálculo de columnas de grava: algunos puntos oscuros. Ingeniería Civil, 162: 43-60.

(19) Carrillo, N. (1942). Simple two- and three-dimensional cases in the theory of consolidation. J. Math. Phys., 21: 1-5.

(20) Barron, R.A. (1948). Consolidation of fine-grained soils by drain wells. Trans. ASCE 113: 718-742.

(21) Priebe, H.J. (1976). Abschatzung des Setzungsverhaltens eines dursch Stopverdichtung Verbesserten Baugrundes. Die Bautechnik 53(5), 160-162. Traducido al castellano como “Estimación de los asientos de un terreno consolidado con columnas de grava”, Boletín de información del Laboratorio de Transporte y Mecánica del Suelo nº 116.

(22) Sagaseta, C. (2006). Avances en el diseño de las técnicas de mejora del terreno. 6ª Sesión Jornadas Técnicas SEMSIGAETESS. Madrid: AETESS. pp. 13-26.

(23) Balaam, N.P. y Booker, J.R. (1981). Analysis of rigid rafts supported by granular piles. International Journal for Numerical and Analytical Methods in Geomechanics, 5: 379–403.

(24) Balaam, N.P. y Booker, J.R. (1985). Effect of stone column yield on settlement of rigid foundations in stabilized clay. International Journal for Numerical and Analytical Methods in Geomechanics, 9: 331–351.

(25) Castro, J. y Sagaseta, C. (2009). Consolidation around stone columns. Influence of column deformation. International Journal for Numerical and Analytical Methods in Geomechanics, 33 (7): 851-877.

(26) Castro, J. y Sagaseta, C. (2011). Deformation and consolidation around encased stone columns. Geotextiles and Geomembranes, 29: 268-276.

(27) Pulko, B., Majes, B. y Logar, J. (2011). Geosynthetic-encased stone columns: Analytical calculation model. Geotextiles and Geomembranes, 29: 29-39.

(28) Castro, J. y Sagaseta, C. (2013). Influence of elastic strains during plastic deformation of encased stone columns. Geotextiles and Geomembranes, 37: 45-53.

(29) Pulko, B. y Logar, J. (2016). Fully coupled solution for the consolidation of poroelastic soil around elastoplastic stone columns. Acta Geotechnica, 12: 869-882.

(30) Pulko, B. y Logar, J. (2017). Fully coupled solution for the consolidation of poroelastic soil around geosynthetic encased stone columns. Geotextiles and Geomembranes, 45: 616-626.

(31) Castro, J., Cimentada, A., Da Costa, A., Cañizal, J. y Sagaseta, C. (2013). Consolidation and deformation around stone columns: Comparison of theoretical and laboratory results. Computers and Geotechnics, 49: 326-337.

(32) Brinkgreve, R.B.J., Kumarswamy, S., Swolfs, W.M. y Foria, F. (2017). Plaxis 2017 User Manuals. Delft: Plaxis bv.

(33) Roscoe, K.H. y Burland, J.B. (1968). On the generalised stress-strain behaviour of ‘wet’ clay. In Engineering Plasticity (Heyman, J. y Leckie, F.A., eds.), pp. 563-609. Cambridge: Cambridge University Press.

(34) Potts, D.M. y Zdravkovic, L. (2000) Some pitfalls when using Modified Cam Clay. Soil-Structure interaction in Urban Civil Engineering. Editors: Avdelas. Publisher: European Commision.

(35) Castro, J. (2008). Análisis teórico de la consolidación y deformación alrededor de columnas de grava. Tesis Doctoral. Santander: Universidad de Cantabria.

(36) Castro, J. y Sagaseta, C. (2011). Consolidation and deformation around stone columns: Numerical evaluation of analytical solutions. Computers and Geotechnics, 38(3): 354-362.

Publicado

2020-11-23

Cómo citar

Castro, J. . (2020). Avances en el diseño y cálculo de columnas de grava. Parte I: Ejemplo de cálculo. Informes De La Construcción, 72(560), e362. https://doi.org/10.3989/ic.71911

Número

Sección

Artículos