4.2 Diseño de Rellenos Modulo 04

8/10/2019 4.2 Diseo de Rellenos Modulo 04

1/51

D

. C .

C D M


2/51

( )

( )


3/51

M M

M

,


4/51

M Propiedad Relleno de Roca Relleno Hidrulico Relleno tipo Pasta

Estado Seco 60-73% slido 65-85% slido

Sistema de transporte chimenea, equipo sondajes, caeras atravs de gravedad

sondajes, caeras atravs de gravedad

Cemento si y no si y no si

razn agua cemento baja alta baja a altadependiendo de las

especificaciones

Velocidad dedepositacin

100-400 tons/hr 100-200 tons/hr 50-200 tons/hr

Segregacin en la pila se producereduciendo su

resistencia y rigidez

Se producesegregacin lo cual

induce baja resistencia

no existe segregacin

Rigidez alta si se instalaadecuadamente baja baja a altadependiendo de lacomposicin

Contacto con lasparedes

difcil no se puede fcil para ajustar aparedes


5/51

H C F

E

L : E

E


6/51

C G

H

L

. L

2.5 / L

8%

20 800 .


7/51

H

E

.

L 1.31.7 /


8/51

H E

E 70%. L 1.6.

E 37

.

E 34


9/51

H

C

L

(M, 1983):2 log KPa

A 30

B 5

C= contenido de cemento (wt%)

t= tiempo curado en das

c A BC t = +

=

=


10/51

0

100

200

300

400

500

600

700

0 20 40 60 80 100

Tiempo curado (das)

UCS

(KPa)

8 %w t

6 %w t

4 %w t

2 %w t

Resistencia en rellenos hidrulicos (CSF)

c (MPa) p E (MPa)Relleno hidralico con cemento 8% 0.22 35 285

Relleno hidralico con cemento 8% y roca 0.6 35.4 280


11/51

C (CF)

.

G CF 48% L

(111 M) :

MPa65.2vc C =


12/51

C

C


13/51

sin1

cos2

=

c

UCS

cementado

Nocementado


14/51

C

C

A


15/51

E

C

L


16/51

M F M (1983) F

'

45 2

= +

1tan

2f

H H w =

:

21

tan2W wHL w L =

21( tan )2

nW W wH w =

:

Definiendo:


17/51

M F M (1983)1 1

( tan ) 2 ( tan )2 2

nW wL H w cw H w =

( 2 )n f

W wH L c= :

.

_ _

tan cos( ) ( ) ( )

res corteFS

peso plano corte

Wn cFSWn seno Wn seno

=

= +

F :


18/51

M F M 1983

C :

(2 )

2( (2 ))

f

f

LH senoc

L H seno

=

+

' '

'

tan( ) 21.3

tan( ) ( 2 ) 2f

c LFS

H L c seno

= + =

2 cos

1 sin

cUCS

=

:


19/51

E C C

M, J & (1989) A ,I M B, H

(.) B,


20/51

E

D (C)

A : 30

L: 20 : 8

C 1900 /3 A 28


21/51


22/51

D

Un material granular se define como cualquier material

compuesto de muchas partculas individuales independiente deltamao de partcula.

Un granular dependiendo de su contenido de agua y composicingranulomtrica puede existir como estado liquido, plstico, semislido y slido.


23/51

C

1. , ,

.

2. L ( ).

3. C

4. C

5.


24/51

C

Los suelos pueden tener una combinacin de diferentes tamaos, bolonesarcilla, arena, grava

Composicin

Bien Gradada: tiene tamaos en todas las fracciones

Pobremente gradada: suelo uniforme o sin tamaos intermedios

Arcilla bolones


25/51

C

10

60

DDCu=

Indice deuniformidad:

Indice de

uniformidad:


26/51

C


27/51

D

L

():

BLE MAEIAL FI AEA BLE

AEA (5 20% ) AEA (20% ) AEA (5 20% )


28/51

C

Ejemplo:

GW= grava bien gradada

CIS= ARCILLA arenosa de plasticidad intermedia


29/51

E C Suponga que tiene cuatrosuelos A, B, C, D al cual se le

calcularon los limites liquidosy plsticos.

La fraccin fina de C tiene unlimite liquido de 26 y un indice

de plasticidad de 9.- Determine los coeficientesde uniformidad y curvaturapara los suelos A, B, C.Clasifique los suelos de

acuerdo a estndar.


30/51

A

100% (76% , 24%) G

B

C GCL: GAA ( )

D CI:


31/51

:


32/51

v

w

r V

VS =

S

w

M

Mw =

vV

n V=

Contenido de agua

Grado de saturacin

Razn de vacos

Esponjamiento

Densidad aparente

Peso especfico

ndice de densidad

Razn entrecontenido de agua yslidos

Razn entre volumende agua y de vacos

v

S

Ve

V=

M

V=

S SS

S w W

MGV

= = Razn entre densidad departcula y de lquido

(adim)

Razn entre volumende vacos y de slidos

Razn entre volumen

de vacos y el volumentotal

Razn entre masa totaly volumen total

max

max min

D

e eI

e e

=

Densidad relativa


33/51

w

Sr

e

wGs

e

wGseA

e

wGS

+

+=

+

=

=

1)1(

1

Grado saturacin

Contenido de aire

Densidad aparente


34/51

E 2290 1.15 103 3. L

2035 . E G 2,68

D:

D

C

E

G C


35/51

E

33 1990

1015.12290

mkg

xVM ===

2 3

3 21990 9,8 19500 / 19,5 / Mg kg mx N m kN m

V m s = = = =

_ 2290 20350,125(12,5%)

_ 2035

w

s

Mmasa aguaw

masa solidos M

= = = =

Contenido agua

Peso especifico

Densidad aparente


36/51

E

52,0

11990

1000)125,01(68,2

1)1(

=

+=

+=

e

e

wGse w

%)34(34,052,1

52,0

1==

+=

e

en

%)5,64(645,052,0

68,2125,0===

x

e

wGsSr

Razn de vacos

Porosidad

Grado de saturacin

Contenido de aire %)12(121,052,1

185,0

52,01

68,2*125,052,0==

+

=A


37/51

C C

.

E


38/51

F

Imagen fotoeslatica Camino de fuerza F

FF

Los esfuerzos en materiales granulares gruesos son dificilesde cuantificar!!


39/51

C

G= G=

( )f = &

Solido elastico

Fluido Newtoniano

( )f =

Medio Granular


40/51

Los ensayos de corte sirven para determinar las propiedades deresistencia al corte de un conjunto de particulas

N= fuerza normal (KN)

T= fuerza de corte (KN)


41/51

E

C


42/51

C

Efecto de la densidad en las propiedades de resistencia al corte


43/51

vd

d

= Dilatancia


44/51


45/51


46/51

J

rrj

zz

k

=

Consideremos que los esfuerzos normales y verticales en la

pared se relacionan como:Kj: depende del estado defalla del material

wzzzz

h

kd

dz R

+ =

Luego la ecuacin de Janssen se escribe como


47/51

J

0

0

0

( ) 1

( ) ( )

( ) 1

( )

( ) 1

j j

h h

j j

h h

j j

h h

zk zk

R Rh

zz

j

rr zz j

zk zk

R Rhrr j

w rr

zk zk

R R

w h j

Rz e Q e

k

z z k

Rz e k Q e

z

z R e k Q e

= +

=

= +

=

= +


48/51

E

buzn

alimentacin

z

El material en un containerque se llena genera

esfuerzos de corte en elcontacto pared-material:

Esto causa que el esfuerzo

vertical sea menor que elpeso del material

TAW z +=

Este esfuerzo se va al pique!!

W= peso

T= fuerza de corte


49/51

J =0

Caso C = 0

dc= 3 m

0

50

100

150

200

250

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

Altura de la chimenea (m)

z[Kpa]

40

10

20

30

Carga

mxima

M


50/51

M

J (AMC)

1. Determinar propiedades del relleno (c y )

2. Determinar geometra del casern (dimensiones) y nmero deparedes expuestas (1,2,3 o 4)

3. Determinar esfuerzos verticales (Janssen)

4. Determinar mximo esfuerzo admisible para un FS (FS=2)

Sv,max= min (peso, esfuerzo_real*2)

5. Determinar intervalos de relleno tpico en intervalos de altura


51/51

E

D 20 :

A : 80 L 20 A 10 C : 2 C = 0 F = 37

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