Análisis teórico de la consolidación y deformación alrededor de columnas de grava

Abstract

RESUMEN: Las columnas de grava constituyen uno de los métodos habituales de mejora del terreno para la cimentación de terraplenes o estructuras en suelos blandos. Mejoran la capacidad portante y la estabilidad al deslizamiento y reducen el valor del asiento y el tiempo que tarda en producirse. Las columnas acortan el camino de drenaje de una forma similar a los drenes verticales. Por ello, suelen emplearse las mismas soluciones para estudiar su consolidación radial. Sin embargo, las columnas son mucho más rígidas que los drenes y soportan una parte importante de la carga. En esta tesis se ha desarrollado una solución analítica que permite incluir la interacción radial y vertical entre el suelo y la columna en el estudio de su consolidación radial. La solución permite obtener las tensiones y las deformaciones en cualquier instante a través de una sencilla hoja de cálculo. Se presentan también los resultados de la instrumentación realizada en dos obras reales en las que el terreno fue mejorado con columnas de grava.

ABSTRACT: Stone columns, either by the vibro-replacement or vibro-displacement methods, are one of the most common improvement techniques for foundation of embankments or structures on soft soils. The main effects usually considered with respect to the untreated ground conditions are: improvement of bearing capacity, reduction of total and differential settlements, acceleration of consolidation, improvement of the stability of embankments and natural slopes, and reduction of liquefaction potential. In this thesis, a new closed-form solution that includes the radial and vertical interaction between soil and column has been developed. The solution gives all the stresses and displacements at any time by means of a simple spreadsheet. The instrumentation of two different field sites where the ground was improved with stone columns is shown and analysed.