EL COMPARATIVO ENTRE LA SUCCION MEDIDA EN CAMPO Y LA SUCCION MEDIDA EN LABORATORIO DE UNA LADERA DEL CORREGIMIENTO DE SANTA ELENA, ANTIOQUIA

Comparativo entre la succión medida en campo y la succión medida en laboratorio de una ladera del corregimiento de Santa Elena, Antioquia.

Comparison between the suction field measurement and laboratory measured suction of a slope of Santa Elena District, Antioquia.

Paula Marcela Vélez Vargas

Estudiante Ingeniería Civil, Universidad Nacional de Colombia, Sede Medellín, pmvelez@unal.edu.co

Yamile Valencia González

DSc. Profesora Asistente, Universidad Nacional de Colombia, Sede Medellín, yvalenc0@unal.edu.co

Oscar Echeverri Ramírez

MSc. Profesor Asociado, Universidad Nacional de Colombia, Sede Medellín, oecheve@unal.edu.co

Resumen

En taludes conformados por suelos residuales son frecuentes  deslizamientos superficiales, el desencadenamiento de estos movimientos en masa está asociado entre otros factores a pérdida de resistencia por fatiga ante variaciones del contenido de humedad del suelo. En formaciones de suelos residuales en zonas tropicales son comunes grandes espesores de material meteorizado y niveles freáticos profundos, combinación que confiere a estos materiales la condición de no saturación y por consiguiente capacidad de retener agua capilar. En este trabajo se busca determinar diferencias y similitudes entre métodos comunes para la definición de curvas de retención de humedad des suelos en laboratorio (método del papel filtro, método de la cámara de presión y medida de la resistencia al corte directo saturado y no saturado), y el método para medir succión en campo (tensiómetro) que permitan analizar el comportamiento de la resistencia mecánica de los suelos de una ladera del corregimiento de Santa Elena (Antioquia) frente a cambios de humedad.

Abstract

In slopes conformed by residual grounds they are frequent  superficial slidings, the outbreak of these movements in mass is associate among other factors to loss of resistance by fatigue before variations of the humidity content of the ground. In residual ground formation in tropical zones great thicknesses of weathering material and deep ground water levels are common, combination that confers to these materials the condition of nonsaturation and therefore capacity to retain capillary water. In this work one looks for to determine differences and similarities between methods common for the definition of curves of humidity retention grounds in laboratory (method of the paper filter, method of the pressure chamber and measurement of the resistance to the saturated and not saturated direct shear), and the method to measure suction in field (tensiometer) that allow to analyze the behavior of the mechanical resistance of grounds of a slope of Santa Elena District (Antioquia) in front of humidity changes.

1. INTRODUCCIÓN

En zonas de suelos residuales es frecuente la ocurrencia de deslizamientos, especialmente luego de las primeras lluvias después de un verano pronunciado. Esto significa que con el  aumento de las lluvias ocurre un cambio en la  resistencia del suelo, conlleva a la ocurrencia de movimientos en masa. Estos movimientos están asociados a diferentes factores tanto ambientales como de pérdida de la resistencia del suelo ante las variaciones del contenido de humedad y a diferentes procesos erosivos que se presentan en la superficie de los taludes.

La succión, se convierte entonces en un factor relevante de la resistencia de los suelos y su medida adquiere gran importancia para el estudio y comportamiento de estos materiales.

Se entiende por succión la cantidad energética externa por unidad de agua que debe ser aplicada en el suelo para desprender el agua retenida en él. Existen diferentes métodos para determinar la succión en laboratorio y en campo. En este trabajo se busca establecer diferencias y similitudes entre los métodos más comunes para la definición de la curva de retención de humedad de los suelos en laboratorio (método del papel filtro, método de la cámara de presión y medida de la resistencia al corte directo saturado y no saturado), y el método para medir succión en campo (tensiómetro), que permitan analizar el comportamiento de la resistencia mecánica de los suelos de una ladera del corregimiento de Santa Elena (Antioquia) frente a cambios de humedad

1. zona de estudio

El suelo utilizado para medir la succión a partir de los diferentes métodos, se localiza en un perfil en la vereda El Placer, que se encuentra ubicada en el sector norte del corregimiento de Santa Elena, ubicado al oriente de la ciudad de Medellín, Antioquia (Figura 1).

Se trata de una amplia zona en la que se encuentran suelos residuales de anfibolita hasta una profundidad del orden de 10 a 15 m, cubiertos por una capa de andosoles de 0,6 a 1 m de espesor. Hoyos Patiño, F., 2010, Comunicación personal.

El Corregimiento de Santa Elena tiene una área de 70.46 km², hace parte del altiplano oriental de Antioquia y ladera oriental de Medellín. Presenta una topografía con pendientes de suaves a moderadas, conformada por colinas bajas y redondeadas, bien drenadas; también hay pendientes moderadamente altas localizadas cerca a la divisoria de aguas de la cuenca del río Medellín. La altura promedio es de 2.500 metros sobre el nivel del mar. Predominan las condiciones climáticas de alta precipitación y bajas temperaturas. Es un clima tropical húmedo con influencia de montaña. La principal cuenca hidrográfica del corregimiento es la Quebrada Santa Elena que cruza el territorio en dirección sur-noroccidente y cuenta con numerosos afluentes que le llegan del sector.

[pic 1]

Figura 1 Localización de la zona de estudio.

[pic 2]

1. metodología

En campo se tomaron muestras alteradas e inalteradas del suelo de la ladera a 0,50 m de la superficie. Las muestras de suelo fueron sometidas a diferentes ensayos de laboratorio para su caracterización; así como a los ensayos para la determinación de la succión. Ya para la medida de succión en campo se utilizaron tensiómetros electrónicos.

1. Caracterización

Los ensayos y Normas que se utilizaron para caracterizar el suelo son:

Humedad natural ASTM D2216-05, Peso unitario húmedo y seco ASTM D2937-04, Peso especifico de los sólidos ASTM D854-06, Granulometría ASTM D422-07, Límites de Atterberg ASTM D4318-05, Clasificación MCT expedita de acuerdo con la metodología propuesta por Nogami y Villibor (1985) , Difracción de Rayos X (DRX) y Microscopía Electrónica de Barrido (MEB)

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