Análisis de confiabilidad para el mejoramiento de suelos con columnas de grava en la Vía Evitamiento Cusco

Abstract

El diseño geotécnico de columnas de grava presenta incertidumbre y variabilidad asociadas a la interacción entre el suelo y la columna, propiedades inherentes del terreno, el método constructivo y los materiales empleados. Actualmente existe un interés por las técnicas de confiabilidad en ingeniería geotécnica porque controlan la incertidumbre y variabilidad geotécnica de forma más analítica y consistente que el coeficiente de seguridad. En la presente investigación se aplicó la técnica de simulación de Monte Carlo (SMC) con el objetivo de analizar la confiabilidad referido al cálculo de asentamiento y tiempo de consolidación. Para lograr este objetivo se utilizó metodologías empíricas y analíticas, definiendo la función de estado límite de forma determinista. El primer modo de falla considera que el suelo se carga desde el inicio con la estructura definitiva, verificado que el asentamiento total luego de la consolidación primaria no supere el umbral admisible. El segundo modo de falla considera la posibilidad de finalizar la consolidación primaria antes de la construcción de la estructura por medio de una precarga. El tercer modo de falla está referida al asentamiento instantáneo verificando que este sea lo suficientemente pequeño y no supere el asentamiento admisible. La conclusión de mayor importancia del análisis de confiabilidad es la necesidad de precargar el terreno cuando es mejorado con columnas de grava para lograr la ocurrencia de un asentamiento anticipado antes de la transferencia de carga por parte de la estructura final.