Influencia de las Trayectorias Hidráulicas y de Tensión sobre la Degradación de la Argilita de Lilla. Efecto sobre la Estabilidad de Taludes

Abstract

Las cimentaciones y estructuras geotécnicas sobre rocas arcillosas blandas ha sido un reto importante para la Ingeniería del Terreno, debido principalmente a su carácter evolutivo y elevada susceptibilidad a la degradación, que tiene consecuencias importantes como la pérdida de las propiedades resistentes con el tiempo. Estas rocas arcillosas incluyen las margas, pizarras, argilitas, limolitas, lodolitas, lutitas, así como una gran variedad de arcillas duras altamente sobreconsolidadas. En esta tesina se estudia la evolución del comportamiento desde un material “tipo roca” a uno “tipo suelo” de la argilita de Lilla. Esta evolución de la degradación puede medirse en términos de la pérdida progresiva de resistencia, de los cambios de volumen, de la pérdida de rigidez, así como de la pérdida en la continuidad de la masa debido al agrietamiento inducido principalmente por secado. En la tesina se presentan ensayos especiales para estudiar los efectos de la degradación causados por ciclos de humedecimiento/secado. Principalmente se enfoca hacia los cambios que sufren los parámetros de resistencia (C’ y Φ’) en ensayos controlados de corte directo, así como hacia los cambios de volumen originados por dichos ciclos. A su vez se estudia la degradación debido a los efectos de carga/descarga por medio de ensayos de compresión edométrica bajo diferentes estados hidráulicos y condiciones del material. Se realizaron una serie de ensayos preliminares para determinar los parámetros mecánicos e hidráulicos de la argilita de Lilla. El análisis de la evolución de los parámetros de resistencia con la degradación se basó en la realización de ensayos de corte directo no convencionales, en donde se desarrollaron distintos ciclos de humedecimiento/secado bajo largos períodos de equilibrado. Se realizaron ensayos de corte directo saturados (drenados) para diferentes estados de degradación de la argilita de Lilla (inalterado, medianamente alterado, altamente alterado y reconstituido). Los ensayos edométricos se realizaron para estudiar la influencia de la degradación sobre la compresibilidad mediante ciclos de carga/descarga, permitiendo obtener los parámetros de compresibilidad para los diferentes estados hidráulicos ensayados y a diferentes tensiones verticales. Se evaluaron los efectos de la degradación sobre los parámetros de resistencia en algunos casos geotécnicos de interés práctico (estabilidad de taludes). Particularmente, se ha calculado la evolución de la estabilidad (factor de seguridad) de un talud construido sobre un material evolutivo, que va perdiendo propiedades mecánicas a medida que se degrada. Estos ejemplos muestran que incluso partiendo de condiciones claramente estables, la alteración de estos materiales puede conducir a situaciones con factores de seguridad inferiores a uno.