Estabilidad de terraplenes sobre columnas de suelo-cemento

• Autores: Svetlana Melentijevic, Pablo Morilla Moar
• Localización: Ingeniería civil, ISSN 0213-8468, Nº 175, 2014, págs. 143-151
• Idioma: español
• Títulos paralelos:
  • Stability of embankments over cement deep soil mixing columns
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• Resumen
  • español

    Existen diversos métodos de mejora del terreno con características geotécnicas desfavorables. Uno de estos métodos es el de estabilización profunda mediante columnas de suelo-cemento, que se suele denominar por sus siglas en inglés DSM (deep soil mixing). En obras lineales proyectados sobre suelos blandos proporcionan principalmente una aceleración de la construcción, mejora de la estabilidad, aumento de la capacidad portante y reducción de los asientos totales y diferenciales. Existen dos métodos tradicionales de diseño, el método escandinavo (columnas blandas y semi-rígidas) y el método japonés (columnas rígidas). Los métodos tradicionales de cálculo han sido cuestionados por varios autores que han demostrado mediante ensayos de laboratorio y métodos numéricos que sobrestiman los factores de seguridad debido a que no asumen los tipos de rotura más habituales en este tipo de mejora. En este artículo se realiza un breve repaso de las metodologías de diseño tradicionales para mejora de la estabilidad de terraplenes sobre columnas de suelo-cemento construidas en suelos blandos, de los estudios realizados para averiguar los tipos de rotura más probables de dicho tipo de columnas y de metodología que permite reducir la sobrestimación de los métodos de equilibrio límite y de la que permite detectar los tipos de rotura apropiados en columnas suelo-cemento (métodos de análisis numérico). Finalmente se analiza un caso práctico aplicando tanto el método de equilibrio límite como el método de elementos finitos, cuyos resultados confirman la sobrestimación de los métodos tradicionales en la evaluación de la estabilidad de terraplenes sobre columnas de suelo-cemento.

  • English

    The deep soil mixing (DSM) is one of the ground improvement methods used for the construction of embankments over soft soils. DSM column-supported embankments are constructed over soft soils to accelerate its construction, improve embankment stability, increase bearing capacity and control of total and differential settlements. There are two traditional design methods, the Japanese (rigid columns) and the Scandinavian (soft and semi- rigid columns). Based on laboratory analysis and numerical analysis these traditional approaches have been questioned by several authors due to its overestimation of the embankment stability considering that the most common failure types are not assumed. This paper presents a brief review of traditional design methods for embankments on DSM columns constructed in soft soils, studies carried out determine the most likely failure types of DSM columns, methods to decrease the overestimation when using limit equilibrium methods and numerical analysis methods that permit detect appropriate failure modes in DSM columns. Finally a case study was assessed using both limit equilibrium and finite element method which confirmed the overestimation in the factors of safety on embankment stability over DSM columns.