Estimación de los parámetros

Un último parámetro dentro del modelo Hardening-Soil es el coeficiente de presión lateral de tierra para suelos normalmente consolidados K0nc cuyo valor se estima igual a 0.5.

Recapitulando, el modelo Hardening-Soil implica un total de 11 parámetros que quedan sintetizados y agrupados en el siguiente cuadro:

Cuadro 4.1 Parámetros del modelo Hardening-Soil de PLAXIS

Resistencia c Cohesión [KPa]

Ángulo de fricción interna [º]

& Ángulo de dilatancia [º]

Rigidez E50ref Rigidez secante de ensayos triaxiales [KPa] Eoedref Rigidez tangente en cargas edométricas [KPa] m Potencia de la dependencia tensional de la rigidez -

Avanzados Eurref Rigidez en descarga-recarga (por defecto Eurref = 3 E50ref) [KPa]

ur Coeficiente de Poisson en descarga-recarga (por defecto ur = 0.2) -

’ref Tensión de referencia para rigideces (por defecto ’ref = 100) [KPa]

K0nc Coeficiente de presión lateral de tierras (por defecto K0nc = 1-sen ) -

Rf Relación entre qfy qa (por defecto Rf= 0.9) -

Fuente: [29]

4.2.2.6 Estimación de los parámetros

La mayor parte del cuerpo de la presa esta constituida por la zona 3B según el grafico 4.1, refiriéndonos a esta zona para la definición de los parámetros. Siendo el nivel de variación dependiente de los factores físicos del material para las diferentes zonas del cuerpo de la presa, por ejemplo, el módulo de deformación de las zonas que soportan la pantalla de hormigón, por tener un mejor trato en su construcción será un poco mayor a la zona de estudio.

4.2.2.6.1 Módulo de deformación, E

Para estimar el modulo de deformación E, Fitzpatric et al. (1985), Hunter y Fell (2003) desarrollaron un método definiendo dos módulos de deformación del comportamiento del enrocado para el asentamiento, como se indica en la Fig. 4.12, el módulo de deformación del enrocado durante la construcción, Erc y el módulo de deformación del enrocado en el

primer llenado del reservorio, Erf:

Figura 4.12

Métodos simplificados para la determinación del módulo de deformación del enrocado.

Fuente [25,52] Calculado por las ecuaciones 4.31 y 4.32:

Hd

4-31

n w

rf Hd

E = ₂ / (4.32)

Donde, Erc y Erf están en MPa; es el peso específico unitario del enrocado en KN/m3, w

es el peso específico unitario del agua en KN/m3; s es el asentamiento de la capa de

espesor d1debido a la construcción de la presa a un espesor H sobre esa capa; ndeflexión

de la pantalla de hormigón a una profundidad h a partir de la superficie del embalse; y d2es

la medida normal (perpendicular) de la pantalla de hormigón como se muestra en la Fig. 4.10. H, h, d1y d2son todos medidos en metros y sy nson medidos en milímetros.

Hunter y Fell (2003) recomiendan para la predicción y obtención del modulo de deformación secante del enrocado compactado durante la construcción, con el objeto de determinar la deformación vertical, seguir los siguientes pasos:

1. Utilizando un análisis granulométrico donde se obtenga el D80 y un ensayo de

compresión inconfinada de roca utilizando la Fig. 4.11, el modulo de deformación,

Erc es para la zona 3B, el tipo de colocado es de 0.9 m. a 1.2 m. de espesor, pasando

con un vibro compactador de 10 tn. entre 4 a 6 pasadas adicionando agua, aplicándose los diferentes esfuerzos según la especificación:

o 1400 kPa para un muy buen compactado, o 800 kPa para un compactado bueno, y o 1500 kPa para gravas bien compactadas.

El tamaño D80 debe obtenerse y validarse de los archivos de construcción existentes,

el tamaño de las partículas estimadas de las muestras de ensayos se ajustaran a las de las curvas presentadas en la Fig. 4.13 de tal forma que no se presenten errores 2. Para las demás zonas los módulos serán afectados por un factor de corrección en

un espesor de 2 m. se le multiplicara por 0.5 y para las zonas que se colocan entre 1.5 a 1.6 se corregirá con 0.75, para las mismas características de energía de compactación.

Figura 4.13 Módulo secante representativo al final de la construcción, _E

rc Vs. D80. Fuente [25,49]

3. Por considerar la no linealidad de la relación esfuerzo-deformación del enrocado, en la estimación del modulo de deformación, Erc se corregirán los que estén fuera de

rango lineal, con las siguientes consideraciones:

o Para enrocados muy bien compactados se hará una corrección del +/- 7.5% por cada 200 kPa de Erc estimados en la Fig. 4.11 para un esfuerzo vertical

aplicado de 1400 kPa. Aplicando las correcciones positivas para decrecimiento de esfuerzos y aplicando correcciones negativas para esfuerzos crecientes. La aplicabilidad es para rangos de 400 a 1600 kPa, y

4-33

o Para enrocados bien compactados aplicar la corrección de +/- 6% por cada 200 kPa de Erc estimados en la Fig. 4.11 para un esfuerzo vertical aplicado

de 800 kPa. La aplicabilidad es para rangos de 200 a 1200 kPa,

4. Para enrocados bien compactados (UCS de 6 a 20 MPa) aplicar la corrección multiplicando por un factor de 0.7 de Erc valor determinado por la ecuación para

enrocados muy bien a bien compactados.

4.2.2.6.2 Ángulo de fricción interno, '''’ y Cohesión, c’ '

El ángulo de fricción interno decrece con el incremento del esfuerzo vertical efectivo, acorde a la siguiente ecuación [34]:

=

o n '

' _max log (4.33)

Donde, n es el esfuerzo efectivo vertical a cierta profundidad, o es el esfuerzo efectivo

vertical a 10 m de profundidad, ' es al ángulo de fricción interno asociado con n,'máx es

el máximo ángulo de fricción interno del material, asociado con o y es un factor de

reducción.

Según las publicaciones de la ICOLD y otros investigadores 'máx esta en un rango de 45º a

35º, otros autores tienden a asumir valores bajos a este rango, indicando que el material al saturarse perderá ciertas características de resistencia entre partículas, por las micro fracturas.

Siendo el enrocado un material de grano grueso (triturado o aluvial) no tiene ningún tipo de cohesión. Consecuentemente el valor asumido para este parámetro es cero.