Tiznado Aitken, Juan CarlosOcampo Muñoz, Ricardo FelipeFacultad de IngenieríaEscuela de Obras Civiles2017-06-222017-06-222017http://repositorio.unab.cl/xmlui/handle/ria/3549Tesis (Ingeniero Civil)Construir terraplenes sobre suelos blandos constituye un problema constante en la ingeniería vial. Para dar estabilidad a la obra, se suele recurrir a soluciones como fundaciones profundas o reemplazo completo del suelo de apoyo. En particular, esta última opción genera grandes movimientos de tierra, lo cual implica un gasto considerable en términos económicos y de tiempo de ejecución de la obra. Durante las últimas décadas se ha desarrollado una alternativa de mejoramiento de suelos que permite estabilizar terraplenes, denominada columnas de grava, que permite el reemplazo parcial del terreno existente por una serie de columnas de agregado grueso, de alta trabazón mecánica, rodeadas por el suelo adyacente que se densifica durante el proceso constructivo. Para evaluar cuantitativamente la estabilidad del terraplén, se debe analizar los factores de seguridad (FS) asociados a las potenciales superficies de falla del terreno. Dentro de los procedimientos más comunes para estos efectos se encuentran los métodos numéricos basados en relaciones tensión-deformación, como los basados en diferencias finitas (MDF) o elementos finitos (MEF), y los métodos de equilibrio límite (MEL); los cuales son ampliamente utilizados en el contexto de la práctica de ingeniería. En este trabajo se utiliza el MEL, y en particular el software SLOPE/W, para analizar cómo el uso de columnas de grava contribuye a mejorar la estabilidad de terraplenes sobre suelos arcillosos blandos. Para ello se adopta un caso de estudio de la literatura, y se estudia la sensibilidad de diferentes parámetros de diseño de las columnas sobre los FS obtenidos luego del mejoramiento con respecto a la situación no mejorada. A partir de los análisis realizados, se entregan recomendaciones generales para el diseño de columnas de grava en este tipo de proyectos. Además, se comparan los resultados obtenidos con los FS calculados por otros autores mediante el MDF.Building embankments on soft soils is a constant problem in road engineering. To provide stability to the embankment, it is common to use solutions such as deep foundations or replacement of the foundation soil. In particular, the latter option produces large earth works, which implies a significant expenditure in terms of both money and time of construction. During last decades, a solution for ground improvement, which allow stabilizing embankments, has been developed. It is called gravel columns, and consist in a partial replacing of the existing soil by a series of coarse-grained aggregate columns, with tightly interlocked particles, surrounded by the adjacent densified soil. In order to evaluate quantitatively the embankment stability, the safety factors (FS) associated with potentially unstable failure surfaces have to be analyzed. For this purpose, the most common procedures are numerical methods based on force-deformation relationships, such as finite-difference methods (FDM) or finite-elements methods (FEM), and limit-equilibrium methods (LEM); which are widely used in the context of engineering practice. In this work, the LEM method, and specifically the software SLOPE/W, is used to analyze how the use of gravel columns can help improving the stability of embankments on soft clayey soils. For this purpose, a case study from the literature is adopted, and the sensibility of different design parameters of gravel columns on the calculated post-improvement FS, with respect to the unimproved scenario, are studied. From the analyses performed, general recommendations for design of gravel columns in this type of projects are provided. In addition, the results obtained are compared with the FS calculated by other authors using the FDM method.esTerraplenesDiseño y ConstrucciónTesis