EVALUACIÓN DE ASENTAMIENTOS DIFERENCIALES DE FUNDACIONES EMPLAZADAS SOBRE MATERIAL DE LASTRE MINERO

BZDIGIAN QUINTANA, HAIK MARIO (2019-09)

Tesis de Pregrado

En la presente memoria se analiza la solución comúnmente recomendada para reducir los asentamientos diferenciales que se pueden producir en las fundaciones emplazadas sobre material de lastre minero, que normalmente es muy heterogéneo. Esta solución consiste en excavar el lastre hasta una cierta profundidad y reemplazarlo por un Relleno Controlado, el que sería utilizado como terreno de fundación. Para lograr este objetivo, se realiza un análisis del asentamiento de fundaciones mediante el programa Fast Lagrangian Analysis of Continua “FLAC”. Las propiedades del lastre minero se estimaron a partir de resultados de ensayos de laboratorio facilitados por la empresa Codelco, mientras que las propiedades del relleno controlado fueron estimadas en base a la literatura disponible. La modelación numérica incluye un análisis del asentamiento estático, debido a la carga que la fundación transmite al relleno controlado, y sísmico, debido al asentamiento irregular del lastre durante terremotos, que se propaga a través del relleno controlado, para luego manifestarse en superficie. En el modelo se analiza, principalmente, el efecto del espesor del relleno controlado, y la heterogeneidad del lastre minero. A partir de este análisis se presentan resultados en forma de ábacos, que permiten estimar, de manera sencilla, el espesor del Relleno Controlado que se debe utilizar para que los asentamientos diferenciales no excedan un cierto límite, que debe ser definido tal que la superestructura no sufra daño. Adicionalmente se presentan conclusiones y recomendaciones para la utilización de los Rellenos Controlados, y los criterios a considerar en la utilización de los resultados presentados.

In the present thesis we will analyze the commonly accepted solution to reduce the differential settlements that can occur in foundations located on mining ballast material. This solution consists of digging the ballast to a certain depth and replacing it with a controlled filling, which will be used as foundation ground. To achieve this objective, an analysis of the behavior of the controlled landfill will be carried out in different seismic settlements, different thicknesses of controlled landfill and different area of influence of the settlement, which will depend on the heterogeneity of the land. This analysis will be carried out using the Fast Lagrangian Analysis of Continuous "FLAC" program, which makes use of a finite difference numerical analysis model. Based on different results obtained from laboratory tests made by Codelco Company, the values of the different ballast parameters were obtained, in order to determine the seismic settlement using the Tokimatsu and Seed method (1987). Then, using bibliographic information along with the same ballast values, there were obtained the parameters of the filling material for the modeling. With the information obtained from the possible range of values that the mining ballast can have, a static settlement analysis is carried out, using the same analysis in the FLAC software, in order to consider the differential settlement that could be produced together with the previously estimated seismic settlement. Based on this analysis the results are presented, which, by means of graphs, allow to easily estimate the thickness of controlled filling, that should be used so that the differential settlements do not exceed the settlements that the superstructure can support. Additionally, conclusions and recommendations are presented for the use of controlled landfills, and the criteria to be considered in the use of the results presented.