3. Licenciatura
URI permanente para esta comunidadhttp://54.81.141.168/handle/123456789/7312
Explorar
17 resultados
Resultados de búsqueda
Ítem Texto completo enlazado Influencia de los parámetros del suelo no saturado en el análisis de infiltración y estabilidad de una pila de lixiviación con alto contenido de finos(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2024-10-15) Huarcaya Quiquia, Rosario Belen; Lucas Gonzales, Emerson Raul; Menacho Caso, Jeferson EverEn la industria minera, es fundamental asegurar que las pilas de lixiviación sean diseñadas de manera óptima para mejorar la eficiencia en la extracción de minerales y proteger el entorno. Sin embargo, la influencia de los parámetros de suelo parcialmente saturado en el diseño de la infiltración y estabilidad de estas estructuras, especialmente en aquellas con alto contenido de finos, ha sido poco explorada. Esta tesis se enfoca en abordar esta necesidad de comprensión al evaluar cómo los parámetros de suelos parcialmente saturados influyen en la infiltración y estabilidad de una pila de lixiviación con alto contenido de finos, utilizando un modelo geotécnico en elementos finitos en Plaxis 2D. La metodología empleada en la investigación se estructuró en varias etapas clave. En primer lugar, se llevó a cabo una caracterización geotécnica del suelo, abordando parámetros de resistencia, deformación y permeabilidad para comprender su comportamiento. Posteriormente, se procedió a la calibración de parámetros mediante modelos específicos. Seguidamente, se construyeron modelos desacoplados para el análisis de infiltración y estabilidad, los cuales fueron previamente validados y verificados utilizando modelos simples. Una vez completado este proceso, se aplicaron estos modelos al caso de estudio de la pila de lixiviación, centrándose en la evaluación de la infiltración, estabilidad y deformación. Finalmente, se interpretaron los resultados obtenidos para comprender la influencia de los parámetros no saturados en los análisis realizados. Los resultados obtenidos revelan que los parámetros del suelo parcialmente saturado, como la succión, influyen tanto en la infiltración de la solución lixiviada como en la estabilidad estructural. Se observa que la variación en la permeabilidad, debido a la succión del cuerpo mineral, incide significativamente en la velocidad de infiltración y, por ende, en la eficiencia de la recuperación del mineral. Además, se constata que la succión contribuye positivamente a la estabilidad de la estructura al aumentar el factor de seguridad, lo que implica un incremento en la resistencia al corte del suelo. Este estudio sugiere que la integración de la mecánica de suelos parcialmente saturada en el diseño de pilas de lixiviación es fundamental para la toma de decisiones, tanto en términos de seguridad como de economía del proyecto. Se recomienda que este enfoque sea complementario a los análisis comúnmente realizados mediante la mecánica de suelos clásica, que considera al suelo en un estado completamente saturado o seco. Además, se recomienda continuar la investigación en este campo, con el objetivo de mejorar la caracterización geotécnica mediante la implementación de ensayos especiales, modelos constitutivos avanzados y programas informáticos más sofisticados.Ítem Texto completo enlazado Análisis analítico y numérico de la capacidad de carga de un pilote en función del ángulo de fricción y profundidad de empotramiento del suelo de apoyo(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2024-09-20) Prado Huarancca, Marko Aldair; López Bendezú, Marko AntonioA lo largo de la historia de la ingeniería geotécnica, hubo soluciones analíticas dedicadas al cálculo de la capacidad de carga de los suelos que sirven como apoyo a los pilotes, a pesar de que muchos de ellos son el resultado de una sucesión de estudios en la misma época, cada uno posee sus propias particularidades como la asunción de un modo de falla en particular a cada método y la asunción de parámetros geotécnicos que eran complicados de obtener debido a las complicaciones tecnológicas de la época donde fueron postuladas. Debido a la existencia de softwares comerciales en la actualidad es posible modelar y analizar casi cualquier problema geotécnico con una respuesta aceptable ante lo que realmente sucedería en el campo de trabajo, sin embargo, no queda claro las diferencias entre las soluciones simplificadas. En la presente tesis se utiliza el método de elementos finitos para analizar un pilote aislado cargado axialmente y comparar los resultados con soluciones analíticas de mayor aceptación en el medio del diseño de cimentaciones profundas como lo propuesto por Meyerhof, Terzaghi, Brinch-Hansen, Caquot & Kerisel y Skempton. Una variable crucial que afecta la resistencia que ofrece el pilote es la profundidad efectiva de empotramiento en el depósito de suelo rígido. Por lo tanto, se analiza la influencia del diámetro y la relación de empotramiento del suelo de apoyo del pilote aislado.Ítem Texto completo enlazado Análisis numérico de un terraplén soportado por columnas de grava en suelos arcillosos(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2024-09-11) Liñán Luna, Víctor Arturo; López Bendezú, Marko AntonioEn la historia de la ingeniería civil, en especial la geotécnica, las arcillas blandas representan una dificultad para los diferentes proyectos que se presentan. Esta dificultad yace en las propiedades mecánicas complejas a comparación de otros tipos de suelo como las arenas. Como solución, existen diversos tipos de mejoramientos de suelo, que consiste en el refuerzo del estrato o estratos a tratar con la finalidad de mejorar las propiedades geotécnicas. Uno de estos métodos es el de la intrusión de columnas de grava. Pese a ser un método muy difundido, no existe un consenso sobre la formulación y teoría del grado de mejora, en especial de suelos problemáticos como las arcillas blandas. En la presente tesis se utiliza el método de los elementos finitos para estudiar un escenario de un terraplén soportado en un suelo arcilloso. Para este método se usa el software comercial Abaqus®. Además, se utiliza el modelo constitutivo Cam Clay Modificado para simular el comportamiento del suelo arcilloso. Asimismo, se analiza el nivel de mejora respecto a un suelo sin refuerzo. Luego, se compara los valores obtenidos por el análisis de elementos finitos con los valores obtenidos mediante la solución analítica, como el presentado por Priebe, Castro y el presentado por el Ministerio de Fomento de España. También, se analiza la influencia de los parámetros geométricos y geotécnicos de la configuración de las columnas de grava.Ítem Texto completo enlazado Análisis comparativo entre el diseño de mechas drenantes para un suelo fino mediante el método analítico y el método de elementos finitos(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2022-09-21) Bustamante Bances, Gianella Lisset; David Polanco, André Alexander; Sobrecases Martí, SalvadorUno de los factores más influyentes en la ejecución de un proyecto de construcción es el tipo de suelo donde se cimentará la estructura, ya que, si este es considerado un suelo no competente, puede traer problemas tanto técnicos como económicos. Por ejemplo, si se cuenta con un suelo arcilloso parcial o totalmente saturado, es muy probable que se generen problemas con el tiempo de consolidación, lo cual traería consigo un retraso excesivo en el inicio de la obra a construir traducido en una gran pérdida económica. Por otro lado, el problema con este tipo de suelo no solo se presenta al inicio de la construcción, sino también, después de esta. Este es el caso de los asentamientos totales, los cuales causan un hundimiento de la estructura. Existen diferentes tratamientos de terreno para abordar los problemas antes mencionados; sin embargo, algunos son mejores que otros dependiendo del objetivo que se quiera lograr. En este caso, el objetivo es acelerar el proceso de consolidación y disminuir el asentamiento post – construcción; por lo que, se empleará el tratamiento de mechas drenantes junto con un relleno de precarga. Para el desarrollo de lo mencionado líneas arriba, se usa la información recolectada del Estudio de Mecánica de Suelos de un proyecto ubicado en la ciudad de Puno. En este caso de estudio, se analiza el comportamiento de las mechas drenantes diseñadas por el método analítico y sus resultados se contrastan con las del método de elementos finitos (MEF) con la finalidad de identificar las diferencias que puedan existir.Ítem Texto completo enlazado Análisis comparativo de modelos teóricos de curvas esfuerzo deformación para un pilote sometido a una carga lateral(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2022-09-21) Cornejo Querevalú, Raúl Martín; Zamora Beyk, Juan PabloActualmente, se presentan nuevos retos en la construcción de infraestructuras y con ello una mayor demanda de nuevas soluciones en múltiples disciplinas de ingeniería, incluido en el campo de las cimentaciones. El presente estudio analiza teóricamente el comportamiento de un pilote cimentado en arena ante una carga lateral estática. El análisis de la interacción suelo-estructura se describe con los modelos Winkler, Ideal lineal elastoplástico y curva P-Y que representan el comportamiento del suelo utilizando curvas esfuerzo-deformación linealmente elástico, elastoplástico perfecto y curvo. Estos resultados permiten obtener la distribución de fuerza lateral, momento flector y deflexión del pilote a lo largo de la profundidad de análisis. En esta tesis se programa en Matlab la elaboración de la curva esfuerzo–deformación del suelo para cada uno de los modelos y los resultados de este análisis se desarrollan con los programas Matlab, D-Sheet Piling y L-Pile. El objetivo de esta tesis es presentar un análisis comparativo de la respuesta de cada modelo con relación a sus curvas esfuerzo-deformación, para determinar el mejor modelo que represente el comportamiento del suelo. Esta comparación se realiza con la metodología del MCA (Análisis Multicriterio) en la cual se asigna una serie de criterios de comparación basado en el marco teórico de los modelos y el análisis de la respuesta del pilote al aplicar una carga lateral estática de pequeña y gran magnitud. Se espera que la curva P-Y sea mejor modelo para analizar el comportamiento de un pilote cimentado en arena ante una carga lateral estática, porque ha sido desarrollado a través de múltiples ensayos, respaldado por múltiples fuentes científicas y recomendaciones de la API (Instituto Americano del Petróleo), por lo tanto, puede representar mejor el comportamiento del suelo y su interacción con el pilote.Ítem Texto completo enlazado Análisis comparativo entre los métodos de estabilización por sustitución y por adición de cal de obra, para el mejoramiento de una subrasante arcillosa en la carretera Canta - Huayllay KM 57-59(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2022-09-21) Ccansaya Maldonado, Rosario; Tello Vargas, Alberto Jesus; Zamora Beyk, Juan PabloLos suelos arcillosos blandos son un problema para la industria de la construcción debido a su alta plasticidad y baja capacidad portante. Para mejorar estas condiciones existen diversas metodologías de carácter mecánico y químico. Estas últimas logran incrementar la resistencia, trabajabilidad y durabilidad del suelo empleando aditivos durante el proceso de estabilización. Para el caso del estudio escogido, carretera Canta Huayllay Km 57 – 59, el expediente técnico del proyecto propone un mejoramiento de subrasantes por el método de sustitución de suelos. Dicha alternativa pretende ser evaluada en la presente tesis comparándola con una propuesta de estabilización química con cal de obra, debido a que experiencias previas demuestran una mejora significativa en el comportamiento físico-mecánico de arcillas blandas mezcladas con cal. Por tal motivo, el objetivo de la presente tesis es estudiar el comportamiento de la mezcla suelo-cal de obra para ser empleada como subrasante de pavimento flexible, considerando la metodología de la National Lime Association (NLA). También, se analizan los cambios en los parámetros de consistencia y resistencia de la mezcla suelo-cal de obra con respecto al suelo natural. Por otro lado, se diseña un pavimento flexible empleando mejoramiento de subrasante por sustitución y por adición de cal de obra para un posterior análisis de espesores de las capas del pavimento. Se demuestra que se obtienen mejores resultados en todos los parámetros mencionados tras la adición de cal de obra a suelos arcillosos blandos en comparación de una estabilización mecánica por sustitución.Ítem Texto completo enlazado Estudio sobre el comportamiento de consolidación de arcillas blandas en la construcción secuencial de un terraplén(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2022-07-13) Bedon Salvador, Alvaro Sebastián; López Bendezú, Marko AntonioLas arcillas blandas han significado un reto para la ingeniería civil, ya que presentan características y propiedades físicas-químicas complejas a diferencia de otro tipo de suelos, como las arenas. Sus principales problemas radican en su baja resistencia y su alta compresibilidad. Esto, además, combinado con la presencia de agua ocasiona grandes asentamientos en largos periodos de tiempo debido a los procesos de consolidación primaria y secundaria que se producen en las arcillas, los cuales pueden dañar severamente una estructura. El estudio tiene como objetivo principal realizar un análisis sobre el comportamiento de consolidación de suelos blandos para una construcción secuencial de un terraplén, mediante un análisis numérico por el Método de Elementos Finitos (MEF) y compararlo con el tradicional método analítico de consolidación unidimensional aplicando la teoría de Terzaghi y el monitoreo de la instrumentación de campo de un terraplén de prueba construido en el Bypass Ballina ubicado en Nueva Gales del Sur realizado por Huang et al. (2006), el cual presenta un suelo arcilloso blando muy extendido en el área de la construcción. Para la arcilla se utilizó el modelo constitutivo Cam-Clay Modificado (MCC) que esta implementado en el programa comercial de MEF Abaqus®. Los datos utilizados son basados en los datos de campo y los resultados de las pruebas de laboratorio del terraplén presentadas por Huang et al. (2006). Además, se explica y describe de manera clara los procedimientos para realizar un adecuado análisis numérico y el modelo MCC sobre la consolidación de arcillas blandas. En el análisis realizado se determina el comportamiento de las arcillas blandas, esto es: el asentamiento a largo plazo y la disipación del exceso de presión de poros. Palabras clave: arcillas blandas, consolidación, Cam-Clay Modificado, construcción secuencial terraplén, método de los elementos finitos.Ítem Texto completo enlazado Comparación de métodos analítico y numéricos (FEM) aplicado al diseño de losas de cimentación sobre un terreno tratado con inclusiones rígidas(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2022-04-25) Arica Castro, Giosser Gianinni; Sobrecases Martí, SalvadorCuando se tienen suelos que pueden generar diferentes problemas geotécnicos, como licuación, grandes asentamientos o expansión del suelo, entre otros, se suele proponer cimentaciones profundas como la solución más factible. Sin embargo, estas en muchos casos pueden llegar a ser muy costosas, por la gran cantidad de materiales necesarios para su construcción y bajos rendimientos. Es por ello que los tratamientos y mejoramientos de terreno surgen como una solución más efectiva ante la presencia de estos problemas. En específico las Columnas de Módulo Controlado (CMC) son un método de mejora del terreno que consiste en una malla de columnas semirrígidas compuestas por mortero u hormigón fluido bajo un colchón de reparto de cargas, con el fin de mejorar las propiedades del terreno y reducir los asentamientos diferenciales. El sistema de transmisión de cargas es generado por la interacción entre el colchón de reparto, el suelo circundante y las columnas de módulo controlado. En el presente trabajo de investigación se presenta el estado del arte del método analítico empleado para el diseño de las Columnas de Módulo Controlado (CMC) y de los métodos numéricos aplicados en esta solución. Esto con el fin de aplicarlos en un caso en específico variando el espesor del colchón de reparto y el espaciamiento entre inclusiones, y obtener las deformaciones y los esfuerzos producidos a lo largo de la columna y del suelo circundante a esta. Finalmente, se comparan los resultados obtenidos, considerando variables como el asentamiento producido, profundidad del eje neutro, tasa de reducción esfuerzos (SRR) y eficiencia, por ambos métodos con el fin de conocer sus diferencias en cuanto a cálculos. Es así que se observa que el modelo de deformación plana propuesto representa mejor la distribución de esfuerzos y de asentamientos que el método axisimétrico, y se asemejan mucho más a los resultados obtenidos por el método analítico.Ítem Texto completo enlazado Análisis comparativo en la predicción de las curvas características suelo-agua empleando los modelos de Perera y Modificado de Kovács(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2021-11-17) Sánchez Lozada, Nehemías Edilson; Menacho Caso, Jeferson EverEn la tesis se expone la comparativa entre los modelos de predicción de Perera et al. (2005) y el Modificado de Kovács (Aubertin et al., 2003), los cuales predicen la Curva Característica Suelo-Agua en base a los resultados de ensayos de granulometría o límites de Atterberg. La comparativa se ha realizado con cuatro muestras de suelo, de las cuales se han obtenido sus Curvas Características Suelo-Agua, a través de los modelos de predicción, y estas han sido comparadas eligiendo la Curva que mejor represente al tipo de muestra de suelo estudiado. Luego con la Curva Característica elegida para cada una de las muestras, se ha realizado un ajuste con el modelo de Fredlund & Xing (1994). Como resultado del ajuste se han obtenido cinco parámetros, los cuales se han usado como datos de entrada para realizar el modelo de infiltración en el programa SEEP/W. En el modelado, se presentan dos casos de estudio, el primero es el análisis del caudal de agua, aplicando propiedades del suelo no saturado, como su Curva Característica y Curva de conductividad hidráulica. En el segundo modelo, se ha realizado la evaluación con las propiedades del suelo en un estado saturado, aplicando los conceptos estudiados en la mecánica clásica para el suelo saturado. Finalmente, se han comparado los caudales de agua de ambos modelos en un mismo punto de estudio, ubicado dentro del botadero, obteniendo como resultado un menor caudal en el modelo con propiedades del suelo no saturadas.Ítem Texto completo enlazado Análisis de la factibilidad técnica y económica de la compactación dinámica para mejoramiento de suelos(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2020-11-25) Veiga Manrique, María Fernanda Cristel; Zamora Beyk, Juan PabloLa presente tesis consiste en demostrar la factibilidad técnica y económica de la aplicación del mejoramiento de suelos por compactación dinámica en un terreno de 100’052.37 m2 de superficie ubicado en Chilca – Cañete – Lima, este método radica en transmitir energía al suelo mediante ondas de impacto producidas tras la caída libre o semi caída de una masa entre 8 a 225 toneladas a una altura desde 15 a 40 metros de manera repetitiva. El objetivo del mejoramiento de suelos es conseguir una mejora en la presión admisible a 2.0 kg/cm2 y que el asentamiento diferencial tolerable no supere 2.5 cm en una estratigrafía compuesta en predominancia por arena mal graduada con presencia de limo y arcilla en contenidos variables y cuya densidad y tamaño de partícula van en aumento conforme a su profundidad. En el desarrollo de este trabajo se elabora un diseño de la técnica de compactación dinámica según el método propuesto por la Federal Highway Administration (FHWA) en su manual Dynamic Compaction y se comparan las variables obtenidas con los valores de masa, altura de caída, cantidad de impactos y distanciamiento entre huellas empleados en campo durante el proceso de ejecución. Asimismo, se estima un costo por m2 de la aplicación de la compactación dinámica según el caso en estudio y las condiciones in situ del proyecto específico. Finalmente, tras comparar los valores de resistencia por punta corregida (qt) de los ensayos de penetración con piezocono (CPTu) iniciales y posteriores al mejoramiento por compactación dinámica se verifica el incremento de la resistencia y el cumplimiento de los objetivos técnicos trazados