Métodos de diseño para columnas de grava bajo el cimiento de grúas portacontenedores

摘要

Este artículo tiene por finalidad analizar e identificar cuál de los métodos en deformación plana para el diseño de columnas de grava, es el que mejor resultados da para diseñar el refuerzo del cimiento en las vigas de las grúas portacontenedores. Primero se identifican los asientos drenados y no drenados del suelo sin mejora, para determinar la necesidad de columnas de gravas. Una vez estimados los asientos sin mejora y concluido la idoneidad del uso de columnas de grava, se utiliza una configuración de columnas de grava para modelos de celda unitaria con razones de sustitución entre 10% y 35%. Luego, se procede a la obtención de los asientos drenados mediante los métodos de deformación plana de homogenización del módulo de elasticidad, propuestos por (Ng & Tan, 2015), y el método de Zanjas Longitudinales (ZL) de Tan et al., 2008. La utilidad de este método ZL, es que permite soslayar posibles falencias del método de (Van Impe & De Beer, 1983) provocadas por la esbeltez de las zanjas, el confinamiento y los excesivos movimientos horizontales de las columnas de grava, ya revisado por (Sopeña & Estaire, 2001), comentado por (Castro, Sagaseta, & Da Costa, 2017). Finalmente, se analiza la utilización de los métodos ZL y el método de homogenización, y sus resultados se comparan con los asientos drenados obtenidos de un modelo 3D por rebanada que actuará como referencia en este estudio. Estos métodos elegidos, poseen la particularidad de utilizar correcciones en sus módulos de elasticidad. Para el módulo del método de homogenizacion se utiliza el factor N_(corr) obtenido a través de los gráficos de Ng & Tan, 2015. En cambio el módulo del método ZL se obtiene mediante la expresión de Tan et al., 2008, que luego corrigieron Castro y Sagaseta en 2010. Además, para que los asientos drenados tanto del modelo 3D como del método ZL sean iguales, se necesita ajustar el ángulo de fricción de la grava, pues la expresión del módulo utilizada por ZL sólo posee buen ajuste en un entorno elástico. Para lograr lo anterior, esta calibración usa el asiento drenado obtenido mediante el método de homogenización.%This article aims to analyze and identify which of the methods in plane strain for the design of gravel columns, is the one that gives the best results to design the reinforcement of the foundation in the beams of the container cranes. First, the drained and undrained settlement of the soil are identified without improvement, to determine the need for gravel columns. Once the settlements are estimated without improvement, and the suitability of the use of stone columns has been concluded, a configuration of stone columns is used for unit cell models with substitution ratios between 10% and 35%. Then, the drained settlement is obtained by means of plane strain methods of homogenization of the modulus of elasticity, proposed by Ng & Tan, 2015, and the method of Longitudinal Trenches (ZL), by Tan et al., 2008. The usefulness of the ZL method is that it allows to avoid possible shortcomings of the method of Van Impe & De Beer, 1983, caused by the slenderness of the ditches, the confinement and the excessive horizontal movements of the stone columns, already reviewed by Sopeña & Estaire, 2001, commented by Castro, Sagaseta, & Da Costa, 2017. Finally, the use of the ZL methods and the homogenization method are analyzed, and their results are compared with the drained entries obtained from a 3D model per slice that will act as a reference in this study. These chosen methods have the particularity of using corrections in their moduli of elasticity. For the module of the homogenization method, the Ncorr factor obtained through the graphs of Ng & Tan, 2015, is used. On the other hand, the module of the ZL method is obtained through the expression of Tan et al., 2008, which was then corrected by Castro and Sagaseta in 2010. In addition, for the drained seats of both the 3D model and the ZL method to be equal, it is necessary to adjust the angle of friction of the gravel, since the expression of the module used by ZL only has a good fit in an elastic environment. To achieve the above, this calibration uses the drained seat obtained by the homogenization method.