Tesis - Maestría en Geotecnia Aplicada

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https://repositorio.puce.edu.ec/handle/123456789/45172

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    Zonificación geotécnica del área urbana del cantón Salinas – provincia de Santa Elena
    (PUCE - Quito, 2025) Vega Bastidas, Edwin Gabriel; Realpe Rivadeneira, Guillermo Ricardo
    El presente estudio, propone una zonificación geotécnica para el área urbana del cantón Salinas, provincia de Santa Elena, basado en 565 ensayos SPT distribuidos en 53 perforaciones, que han sido recolectados de organizaciones públicas y privadas. La obtención de los parámetros geomecánicos han sido obtenidos mediante correlaciones bibliográficas en función de N de campo de los ensayos SPT. La presente investigación, propone 3 zonas A, B. C cuyos límites varían a profundidad. La zona C se encuentra relacionada principalmente al sustrato rocoso (formación Cayo.), y suelos compactos a muy compactos, o de consistencia dura, asociados principalmente al intemperismo de las formaciones rocosas. Presentan los valores más elevados en cuanto al número de golpes de campo N >30, resistencia al corte no drenado (Su) desde 106 289 KPa, ángulos de fricción > 39°, un módulo de Young promedio de 211 MPa, y una densidad relativa catalogada como muy densa. Dominan en área la zona investigada por debajo de 0 msnm, Los suelos B y A, asociada principalmente a las Bahías del sector (Chipipe, Salinas y Santa Elena), y una región descifrada al extremo sureste; han sido interpretados como producto de una mayor meteorización del macizo rocoso, así como por sedimentación marina. La zona B se presenta como una zona de transición entre C y A con un N entre 10 a 30, resistencia al corte no drenado (Su) de desde 45Kpa 115 KPa, ángulos de fricción entre 26° a 36°, módulo de Young promedio de 63 MPa, y una densidad relativa catalogada como media. Por último, la zona A presente de manera superficial, se encuentra conformada por suelos con N menores a 10, estos depósitos presentan la resistencia al corte más bajo del sector con valores entre 14 KPa a 30 KPa, ángulos de fricción entre 25° a 30°, módulo de Young de alrededor de 20 MPa, y una densidad relativa que cataloga a los suelos como sueltos.
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    Comparación de la velocidad de onda de corte (vs) determinada conel equipo SDMT, y el ensayo de Crossholeen un suelo no penetrable del sector de Nayón
    (PUCE - Quito, 2025) Morales Flores, Jonathan Sebastián; Realpe Rivadeneira, Guillermo Ricardo
    La búsqueda de un procedimiento específico que permita obtener las velocidades de onda de corte (Vs) confiables utilizando la sonda Seismic Dilatometer Test (SDMT)en suelos de difícil penetración, como limos y arenas limosas de consistencia o compacidad compacta, de las cuales predominan en la ciudad de Quito, es de gran importancia. A pesar de que se dispone de una metodología general señalada por el fabricante del equipo en este tipo de depósitos, en esta investigación se ha propuesto un procedimiento para el acondicionamiento del pozo de perforación requerido. Este procedimiento incluye el método de perforación, el tipo de arena de relleno con características físicas definidas (granulometría, gravedad específica) y forma de colocación, especificando una densidad teórica de relleno(16kN/m3). Bajo este acondicionamiento se midió de manera directa las velocidades de onda (P)y (S)con el equipo SDMT, posterior fueron comparadas con las mediciones obtenidas en un ensayo de Crosshole. Los resultados de la comparación cualitativa evidencian una tendencia de ajuste en profundidad entre los dos métodos, sin embargo, los valores del coeficiente de variación obtenidos en la medida de las velocidades de onda en la mayoría de las profundidades estudiada se encuentran por fuera del recomendado por el fabricante(3%).Se evidencian así mismos valores del coeficiente de variación altos en la comparación entre los dos métodos(entre 7%y 68 %). De la experiencia de los trabajos en campo y de los resultados obtenidos, se considera posible la realización de modificaciones al acondicionamiento propuesto con la intención de mejorar los parámetros de validación del procedimiento. Recomendación es que se esperan sean utilizadas en futuras investigaciones
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    Effect of storage time on the structural integrity of silts and organic soils: an analysis of moisture content, unconfined compressive strength, and elasticity
    (PUCE - Quito, 2024) Calderón Carrasco, Alei Andrés; Galarza Poveda, Bethsabe; Albuja Sánchez, Jorge David; Damián Chalán, Andreina Belén
    El impacto de la duración del almacenamiento sobre las propiedades geotécnicas de los suelos es un tema recurrente en el campo de la ingeniería geotécnica. Debido a la falta de investigaciones previas que aborden este tema, se realizó un estudio experimental para evaluar la variación de estas propiedades a lo largo del tiempo. Se obtuvieron muestras intactas de suelo limoso y orgánico de Quito, Ecuador. Estas muestras fueron sometidas a pruebas de resistencia a la compresión libre (UCS) y contenido de humedad (MC) en varios intervalos (1, 3, 7, 14, 21, 28 y 56 días). Los resultados revelaron una correlación significativa entre MC, UCS y módulo de elasticidad (ME). Se observó un aumento progresivo en UCS y EM a medida que la MC disminuía, observándose que los valores máximos se producían entre los 20 y 30 días. Estos hallazgos sugieren que la succión matricial juega un papel predominante en el aumento de la cohesión y, en consecuencia, del UCS. Por lo tanto, se concluye que el tiempo transcurrido entre la extracción de la muestra y el ensayo es un factor crítico que influye en la preservación del CM y, por tanto, en la evaluación precisa de las propiedades mecánicas del suelo.
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    Correlación del ensayo esclerométrico con los parámetros elásticos (compresión simple con modulos de elasticidad), cohesión y ángulos de fricción (triaxial en roca) de los mármoles de la Unidad Geológica El Laurel, ubicados en la Cantera Mocoral, Otavalo, Imbabura
    (PUCE - Quito, 2024) Moposita Flores, Randy Omar; Espinoza Chávez, Wilson Fernando
    Esta investigación caracterizó el material calcáreo (mármol), pertenecientes a la Unidad geológica El Laurel, distribuido a lo largo de 3 cuerpos mineralizados en la cantera Mocoral, Otavalo, Ecuador, considerando los parámetros físicos, mecánicos y elásticos de estos macizos rocosos. Para ejecutar el estudio, se realizó una exploración geotécnica, levantando a detalle información concerniente a estaciones geomecánicas, mapeo geológico, análisis de ensayos de laboratorio, cuyos resultados proporcionaron 8 ecuaciones empíricas que describen el comportamiento del parámetro normalizado del ensayo esclerométrico PEcam / Rcam, en función de los diferentes parámetros mecánicos de la roca como lo son: i. Resistencia a la compresión, módulo de Young y coeficiente de Poisson (Ensayo de compresión simple con cálculo de módulos de elasticidad), ii. Resistencia a la compresión, tracción, cohesión y ángulo de fricción interna (Ensayo triaxial); y, iii. Índice a la carga puntual (PLT). Estos modelos de regresión tienen alta fiabilidad, debido a que los datos poseen una baja dispersión entre sí. Finalmente, esta caracterización se realizó con la finalidad de exponer una metodología que llene el vacío investigativo referente a parámetros geotécnicos existente en macizos rocosos de las unidades geológicas del país.
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    Estabilización de arena porosa (pumita) mediante la utilización de cemento hidráulico y terrasil
    (PUCE - Quito, 2024) Burbano Del Castillo, Jorge Iván; Merizalde Aguirre, Juan Enrique
    La presente disertación tiene como objetivo el análisis y comparación de los resultados del comportamiento de la pumita, donde se busca estabilizar y mejorar las propiedades físicas calificándolo como material que será utilizado como capa de subrasante, al que se realizarán ensayos de laboratorio para conocer sus propiedades naturales como son: relación peso unitario – humedad de los suelos y resistencia a la compresión sin confinamiento. Estos ensayos de caracterización se llevarán a cabo en un laboratorio donde serán realizados en condiciones ideales o controladas, es decir que los factores naturales que pueden alterar los resultados de los ensayos como el viento, sol o lluvia no afectarán el desempeño y comportamiento de los ensayos. Se evaluarán los resultados del material en estado natural, para ver si cumplen con los requisitos mínimos que necesita un material para ser calificado como una subrasante. Posteriormente a la pumita se le incorporarán agentes cementantes e impermeabilizantes de acuerdo a la dosificación recomendada por el fabricante, lo que provocará que cambie su comportamiento mecánico; se analizarán los resultados de la subrasante en cuestión con la incorporación de los agentes externos que son: cemento y Terrasil. Para posteriormente se compara con los resultados originales del material, y así poder determinar cuáles son los cambios de las propiedades físicas y mecánicas del mismo, y concluir el incremento de su densidad y el valor relativo de soporte.Capítulo I: Revisión de la literatura cubriendo conceptos básicos sobre la estabilización de suelos, y tipos de estabilización, estructura del pavimento. Capítulo II: Análisis de las propiedades de los materiales, origen y composición de la pumita, caracterización: ensayo de Análisis Granulométrico, ensayo de Relación del peso unitario – Humedad de los suelos y ensayo de Resistencia a la Compresión sin confinamiento de muestras de suelo-cemento. Terrasil como aditivo reductor de agua, su composición y dosificación a utilizar según recomendación del fabricante (1:200 + 4, 5, 6, 7 y 8% de cemento), finalmente composición y origen del cemento. Capítulo III: Estabilización de suelos, propiedades de las mezclas tratadas con cemento, mejoras en las propiedades, cambio del comportamiento del suelo estabilizado. Capítulo IV: Análisis de los resultados obtenidos de los ensayos realizados con la pumita en estado natural (sin estabilizar), los resultados de los ensayos de Relación peso unitario – humedad de los suelos, se obtienen valores similares en dichos ensayos, y de igual manera en el ensayo de Resistencia a la Compresión sin confinamiento de muestras de suelo-cemento, los resultados obtenidos serán calificados y comparados con los requisitos del MOP. Posteriormente se ensaya el material con los agentes externos, siguiendo la dosificación del fabricante y se obtienen los resultados de los ensayos realizados. Capítulo V: Los resultados obtenidos en cuanto a la cantidad necesaria de agua para alcanzar la densidad máxima se reduce y la densidad máxima aumenta gracias a la adición del cemento y el Terrasil proporcionando una mayor resistencia a la compresión simple.
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    Correlaciones entre el coeficiente de compresibilidad, coeficiente de recarga y el límite líquido para suelos cohesivos en la zona de La Unión de Esmeraldas
    (PUCE - Quito, 2024) Flores Revilla, Katherine Daniela; Irigoyen Samaniego, Alejandro Roberto
    Uno de los limitantes más comunes al momento de predecir asentamientos en proyectos con presupuesto o tiempo reducido suele ser el ensayo de consolidación, en donde además se requiere de equipos y personal especializado para su realización. Por otro lado, existe bibliografía a nivel mundial que presenta correlaciones a los parámetros de consolidación, sin embargo, poco se conoce de su aplicabilidad en nuestro medio.Mediante la formulación de correlaciones entre los coeficientes de compresibilidad, coeficiente de recarga y límite líquido se busca obtener una herramienta de cálculo y diseño semejante a la realidad de los suelos de nuestro país.En esta investigación mediante una publicación a una revista indexada se busca que la comunidad académica y profesional del país cuente con un mecanismo que le permita determinar asentamientos de una manera rápida y con cierta confiabilidad cuando los recursos para la realización de ensayos o el tiempo son un limitante.El no contar con correlaciones propias del medio nos llevan a utilizar fórmulas alejadas a la realidad del país y que pueden resultar muchas veces en sobredimensionamiento de obras o en el peor de los casos en obras deficientes.La compresibilidad en los suelos es determinada a través del grado en que una masa de suelo disminuye su volumen bajo el efecto de una carga, en el caso de los suelos cohesivos (suelos de grano fino) este efecto no es para nada despreciable y puede conllevar asentamientos bastante pronunciados a largo plazo los cuales sino fueron debidamente calculados pueden ser un determinante en el colapso de estructuras.En esta investigación se establece la correlación entre el límite líquido, el índice de compresibilidad y coeficiente de recarga para los suelos de la zona de la Unión de Esmeraldas otorgando así a la comunidad profesional y académica de la región una herramienta rápida y preliminar para la determinación de asentamientos en suelos de características semejantes.