Tesis:
Estudio experimental sobre la erosión de suelos mediante chorros de agua a presión
- Autor: DABBAGH, Alí Asghar
- Título: Estudio experimental sobre la erosión de suelos mediante chorros de agua a presión
- Fecha: 1998
- Materia: EROSIÓN DEL SUELO;CORTES GEOLÓGICOS
- Escuela: E.T.S. DE INGENIEROS DE CAMINOS, CANALES Y PUERTOS
- Departamentos: INGENIERIA Y MORFOLOGIA DEL TERRENO
- Acceso electrónico:
- Director/a 1º: SERRANO GONZALEZ, Alcibiades
- Director/a 2º: SERRANO PEÑA, Antonio
- Resumen: El éxito de la aplicación de un chorro de agua en los trabajos del jet grouting depende de muchos factores, como los parámetros del chorro y las propiedades del suelo. Los parámetros del chorro influyen sobre la energía del impacto, y en consecuencia, afectan su capacidad cortante. Los trabajos experimentales muestran que el chorro sufre grandes pérdidas en su velocidad y energía desde la salida de la tobera. Las pérdidas son especialmente grandes para el chorro en estado sumergido. En contraste con el chorro sumergido, el jet en aire libre permanece más coherente hasta distancias mucho mayores. Las penetraciones y erosiones producidas también dependen de las propiedades del suelo. En los suelos de mayor resistencia se producen menores penetraciones y erosiones. Como la capacidad cortante del chorro depende, principalmente, de su velocidad y la coherencia, es importante estudiar la distribución de las velocidades respecto a la distancia de la tobera. La distribución de las velocidades y la longitud de la zona sólida para el chorro sumergido y en aire libre muestran variaciones distintas debido al efecto de la densidad o la viscosidad del medio. A parte del comportamiento del chorro en un medio líquido y en aire libre, su comportamiento erosivo frente a los distintos tipos de suelos debe formar otro foco de estudios en los trabajos experimentales sobre el jet. Estos estudios pueden aumentar nuestro entendimiento sobre el mecanismo de corte de suelos; así como la influencia que tienen los parámetros del chorro y las propiedades de los suelos ensayados. Las relaciones derivadas de estos estudios pueden ser de interés para proponer una teoría de corte del suelo o mejorar las teorías existentes. En los trabajos realizados en esta investigación, se ha intentado progresar sobre algunos de los temas referenciados anteriormente. En general, esta investigación ha progresado en tres líneas de estudio: 1. Estudio bibliográfico. 2. Experimentación sobre el chorro. 3. Experimentación sobre el corte del suelo. Las distintas fases de la investigación, el análisis de los datos y los resultados de este análisis se encuentran en los seis capítulos de este trabajo. El estudio bibliográfico consta de dos partes. En la primera parte (capítulo 1º) se presenta un estudio sobre las informaciones técnicas La segunda parte del estudio bibliográfico consta de una recopilación de casos prácticos de jet grouting. En el capítulo 2º se presenta un análisis sobre estos casos y en el anejo C un resumen de todos los casos recopilados. La segunda línea de esta investigación se dedica a los trabajos experimentales sobre el chorro de agua. El resultado de estos trabajos se presenta en el capítulo 3º. Los trabajos realizados permiten estudiar el comportamiento del chorro en estado sumergido y en aire libre. La tercera y última fase de la investigación consiste en los ensayos realizados sobre los suelos. En estos ensayos, se aplica un chorro en aire libre para cortar un determinado espesor del suelo. Estos ensayos permiten observar el comportamiento erosivo del chorro. En los ensayos realizados se ha estudiado el corte de siete clases distintas de suelo, de cohesivo a granular. Para estudiar el efecto de los parámetros del chorro se han empleado toberas de diferentes tamaños y diferentes velocidades de salida. En el capítulo 4º, podemos observar los ensayos de corte realizados sobre los diferentes suelos. En el capitulo 5º se presenta un análisis sobre todos los ensayos realizados en el laboratorio. Inicialmente, serán analizados los ensayos realizados sobre el chorro. Los datos registrados permiten observar la difusión del jet sumergido y determinar la zona inicial y las velocidades del chorro. Los ensayos sobre el jet en aire libre proporcionan datos sobre las variaciones de las velocidades del chorro con la distancia de la tobera. De estos ensayos ha sido posible proponer una ley de frenado debido a la densidad del aire y analizar la expansión del chorro. El análisis de los datos de corte del suelo con el chorro de agua permite estudiar la penetración y la erosión producida en función de la velocidad del chorro. De estos estudios se destaca una velocidad umbral de erosión que depende fundamentalmente del tipo de suelo. Asimismo, se ha analizado la forma de la erosión para observar una relación entre el volumen erosionado y el ancho del chorro. En el capítulo 6º de este trabajo, podemos observar el resumen y las conclusiones de la investigación. Asimismo, se pueden encontrar propuestas para futuras investigaciones