Estudio de la mejora de suelos blandos con inclusiones rígidas

Abstract

La construcción de grandes estructuras sobre terrenos blandos y con problemas de deformabilidad siempre han supuesto un reto debido a la complejidad que engloba el comportamiento de estos terrenos. En este trabajo se tratará de estudiar un tipo de mejora con inclusiones rígidas o semirrígidas denominadas columnas de módulo controlado y que tratarán de dar solución a un problema real planteado. En primer lugar, se estudia el comportamiento del terreno mejorado con este tipo de inclusiones y los mecanismos de transferencia que aparecen desde el plano de aplicación de las cargas, pasando por el encepado granular de transferencia de tensiones, hasta la punta de la inclusión. También se estudian los métodos analíticos actuales que dan solución al diseño de esta mejora. Tras analizar los previsibles mecanismos de funcionamiento del terreno mejorado, se ha presentado un caso real donde se ha definido un modelo de cálculo completo con perfil de terreno, caracterización geotécnica de todos los estratos presentes a partir de ensayos in situ y ensayos en laboratorio y propuesta de obra para ejecutar. Después, se han llevado a cabo la comparación entre los resultados que se extraen del método analítico propuesto por Combarieu para el diseño de la mejora y del método de elementos finitos implementado con Plaxis 2D. Y finalmente, se ha realizado un estudio de alternativas donde se ha propuesto en primer lugar una mejora con inclusiones flotantes y, posteriormente, una configuración con inclusiones empotradas en el estrato competente.

The construction of large structures on soft soils and with deformability problems has always been a challenge due to the complexity of the behaviour of these soils. In this Project I will try to study a type of treatment for soft soils with rigid or semirigid inclusions called controlled modulus columns. Firstly, I will study behaviour of the soft soils after the treatment and the stress transfer mechanisms that appear from the foundation, through the granular stress transfer cap to de bottom of the column. I also analyse current analytical methods that provide a solution to the design of this treatment. Then, a real case has been presented where I have proposed a calculation model with a terrain profile model with geotechnical characterization of the materials and a future construction to build. When the model is accurate, we can propose a treatment and study the differences between analytical and numerical method implemented with Plaxis 2D. Finally, I did a little alternatives study between floating columns and embedded inclusions.