Comportamiento mecánico de un depósito de Diatomita ubicado en Pisco - Ica

Abstract

La existencia de diatomita en diferentes partes del mundo constituye una proporción significativa de geomateriales naturales dentro del rango de profundidad de interés de la ingeniería, este tipo de suelo tiene comportamientos mecánicos y geotécnicos únicos, que le brinda unas cualidades que deben ser estudiadas y aprovechadas. Las características geotécnicas de los suelos pueden ser influenciados por la presencia de diatomeas, ya que estas alteran sus propiedades físicas y comportamiento mecánico, particularmente en el ángulo de fricción (Shiwakoti, Tanaka, & Locat, 2002). La diatomita es altamente higroscópica, capaz de absorber la humedad atmosférica, presentando una diversidad de propiedades mecánicas debido a su alta inestabilidad de contenido de humedad, por lo que hace que su comportamiento mecánico en obras de tierra, especialmente en taludes, lleguen a colapsar por causa de problemas de estabilidad que ocurren con mayor frecuencia cuando el terraplén se construye sobre suelos blandos como arcillas, limos o turbas de baja resistencia. Para el presente trabajo de investigación se tomaron muestras representativas de diatomita de Pisco-Ica para efectuar ensayos estándares de identificación y otros especiales, con la finalidad de analizar el fenómeno de abultamiento y luego poder determinar el contenido de humedad “crítico”, pues este genera una tensión superficial, formando una “cohesión aparente momentánea” que solo se mantiene estable bajo estas condiciones obtenidas. Posteriormente, se realizó el ensayo de corte directo para analizar el comportamiento mecánico de este suelo y obtener los parámetros de resistencia “c” (cohesión aparente momentánea) y “ϕ” (ángulo de fricción). Los resultados de los ensayos de laboratorio muestran el comportamiento mecánico del depósito en estudio, bajo condiciones críticas obtenidas durante el fenómeno de abultamiento, con la finalidad de proporcionar y analizar los parámetros de resistencia cortante. Los resultados obtenidos en situación remoldeada, genera una condición muy desfavorable debido a su cohesión aparente momentánea, ya que su cualidad de suelo rocoso desaparece, en el momento que estas diatomeas se excavan y remoldean alterando sus condiciones críticas.

The existence of diatomite in different parts of the world, constitute a significant proportion of natural geomaterials within the depth range of interest of engineering, this type of soil has unique mechanical and geotechnical behaviors, which provides it qualities that must be studied and exploited. The geotechnical characteristics of the soils can be influenced by the presence of diatoms, since they alter their physical properties and mechanical behavior, particularly in the friction angle (Shiwakoti, Tanaka, & Locat, 2002). Diatomite is highly hygroscopic capable of absorbing atmospheric moisture, presenting variable values in its mechanical properties due to its high moisture content instability, which makes its mechanical behavior in earthworks, especially on slopes, to collapse due to cause of stability problems that occur more frequently when the embankment is built on soft soils such as lowstrength clay, silt, or peat. For the present research work, representative samples of diatomite from Pisco-Ica were taken to carry out standard identification tests and other special ones, in order to analyze the bulging phenomenon and then be able to determine the “critical” moisture content, since this generates a surface tension, forming a "momentary apparent cohesion" that only remains stable under these obtained conditions. Subsequently, the direct shear test was carried out to analyze the mechanical behavior of this soil and obtain the resistance parameters "c" (momentary apparent cohesion) and "ϕ" (friction angle). The results of the laboratory tests show the mechanical behavior of the deposit under study, under critical conditions obtained during the bulging phenomenon, in order to provide and analyze the shear resistance parameters. The results obtained in a remolded situation, generates a very unfavorable due to its momentary apparent cohesion, since its rocky soil quality disappears, at the moment that these diatoms are excavated and reshaped, altering their critical conditions.