Scielo RSS <![CDATA[Obras y proyectos]]> http://www.scielo.cl/rss.php?pid=0718-281320110001&lang=es vol. num. 9 lang. es <![CDATA[SciELO Logo]]> http://www.scielo.cl/img/en/fbpelogp.gif http://www.scielo.cl <![CDATA[Aplicación del programa AERMOD para modelar dispersión de PM<sub>10</sub> emitido por equipos de calefacción a leña en la ciudad de Constitución]]> http://www.scielo.cl/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0718-28132011000100001&lng=es&nrm=iso&tlng=es En este trabajo se estiman las tasas de emisión y cargas de PM10 mediante el programa computacional AERMOD para el período invernal del 2009 y usando 25 fuentes compuestas de calefacción a leña distribuidas en la zona urbana habitada de la ciudad de Constitución. Se determinan concentraciones de 24 horas, donde las tasas de emisión y cargas no superan en ningún punto el límite de 150 μg/m³ de PM10 establecido en la normativa chilena D.S. 59/98, asi como también, aquellas tasas y cargas en que sí se supera la normativa en 1, 2 y 3 ó más puntos. Para no superar la norma, la tasa de emisión promedio por equipo calefactor debe ser inferior a 7,5 g/h de PM10. Se supera la norma en 1 y 2 puntos, cuando la tasa de emisión promedio por equipo calefactor está entre 10 y 22,5 y entre 25 y 40 g/h de PM10, respectivamente. Valores superiores a 45 g/h generan nuevos puntos sobre 150 μg/m³. En cuanto a la carga de PM10, para no superar la norma, los valores deben ser menores a 83 kg/d, y para superar la norma en 1 y 2 puntos, deben ser entre 83 y 249, y entre 249 y 443 kg/d , respectivamente. Los dos primeros puntos que superan los 150 μg/m³, están en las coordenadas 736700 mE - 6085700 mSy 734900 mE - 6087600 mS (UTM WGS 84). Se sugiere realizar monitoreos de calidad del aire que permitan calibrar y validar el modelo usado en la zona de estudio.<hr/>In this paper emission rates and loads of PM10 are estimated using the software AERMOD for the winter period of 2009 and 25 sources composed of firewood heating distributed in an inhabited urban area of Constitucion city. Where emission rates and loads do not exceed in any point the limit of 150 μg/ m³ PM10 established by the Chilean regulation DS 59/98, as well as those rates and loads which do exceed the regulations in 1, 2 and 3 or more points, were determined based on 24-hours concentrations. To not exceed the regulation, the average emission rate of a heating equipment must be lesser than 7.5 g/h of PM10. This regulation is exceeded in 1 and 2 points, when the average emission rate of firewood heating is between 10 and 22.5 and between 25 and 40 g/h of PM10, respectively. Values higher than 45 g/h generate new points over 150 μg/m³. Concerning the load of PM10 does not exceed the regulation, PM10 load values must be lesser than 83 kg/d, and to exceed the regulation in 1 and 2 points, they must be between 83 kg/d and 249 kg/d and between 249 kg/d and 443 kg/d, respectively. The first two points in excess of 150 μg/m³ are in the geographical coordinates 736700 mE - 6085700 mS and 734900 mE -6087600 (UTM WGS 84). It is suggested to carried out air quality monitoring to calibrate and validate the model used in the study area. <![CDATA[Un proyecto de edificio de evacuación para los terremotos y tsunamis Cascadia]]> http://www.scielo.cl/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0718-28132011000100002&lng=es&nrm=iso&tlng=es This paper discusses the need for a tsunami evacuation building (TEB) as a new risk management approach to Cascadia earthquakes and tsunamis. Taking its starting point from FEMA P646 (2008) guidelines for design of structures for evacuation from tsunamis, it looks at how this approach would work for rebuilding the Cannon Beach City Hall as a TEB. Geotechnical, structural and hydraulic designs and technical issues are considered in the project. The paper gives the outline for a future feasibility study that would include subsurface exploration, tsunami evacuation modeling, development of the conceptual design to allow for preliminary structure design, development of tsunami wave dissipation strategies, and assessment of costs. The goal of the future study is to test the feasibility of a TEB in a real situation which will allow communities to understand the technical and cost implications.<hr/>Este artículo discute sobre la necesidad de un edificio de evacuación para tsunamis como un nuevo proyecto de manejo de riesgo contra tsunamis y terremotos de Cascadia. Basándose en el documento de FEMA P646 (2008), guía para el diseño de estructuras de evacuación para tsunamis, este artículo presenta este posible proyecto de reconstrucción del edificio de la Municipalidad de Cannon Beach como un edificio de evacuación para tsunamis. Se consideran en el proyecto aspectos técnicos y de diseño geotécnico, estructural e hidráulico. Se entrega una descripción para un estudio futuro de factibilidad que incluiría exploración del subsuelo, modelación de la evacuación ante un tsunami, desarrollo del diseño conceptual que permita un diseño estructural preliminar, desarrollo de estrategias de disipación de olas del tsunami y evaluación de costos. El objetivo de este estudio futuro es probar la factibilidad de un edificio de evacuación para tsunamis en un caso real, lo cual permita a la población entender las implicancias técnicas y económicas. <![CDATA[Análisis experimental de la aislación sísmica de un estanque con líquido con interfaz de geosintéticos]]> http://www.scielo.cl/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0718-28132011000100003&lng=es&nrm=iso&tlng=es Una interfaz compuesta por un geotextil no tejido de alta resistencia y un polímero de ultra alto peso molecular, colocados debajo de las fundaciones de una estructura, pueden proveer protección sísmica. Esto se logra disipando la energía que se transmite hacia la superestructura a través de un deslizamiento controlado entre estas dos superficies. Se prepararon ensayos dinámicos en una mesa vibradora y se ejecutaron en un estanque de almacenamiento con apoyo continuo, en condiciones con y sin líquido. Se utilizaron solicitaciones armónicas y sísmicas en dos direcciones de análisis, para describir la respuesta dinámica del sistema. Los resultados mostraron que la interfaz de geosintéticos actúa reduciendo notoriamente la aceleración transmitida desde la mesa vibradora hacia el estanque, a la vez que un deslizamiento del mismo ocurrió a lo largo de la interfaz. Además, su implementación en las fundaciones del estanque permitió registrar menores presiones de líquido en la pared interior del estanque, respecto de la condición no aislada. Debido a esto se logra demostrar la factibilidad técnica de este método de aislación, perfilándolo como un sistema de protección sísmica de costo reducido y de fácil implementación para ser utilizado en la reducción de daños sísmicos.<hr/>An interface composed of synthetic materials such as high-strength nonwoven geotextiles and Ultra High Molecular Weight PolyEthylenes (UHMWPE), placed underneath foundations of structures can provide seismic protection. This is achieved by dissipating energy to the superstructure through a controlled sliding between these two surfaces. Shaking table tests were performed to a storage tank with mat foundation and with and without water conditions. Harmonic and two directional seismic excitations were used for describing the dynamic response of the system. The results showed that the tank isolated with the geosynthetic interface suffered a remarkable reduction in the transmitted accelerations from the excitation. Accompanying these reductions slip deformations took place along the interface. In addition, lesser water pressures in the inner wall were measured in comparison with the tank without geosynthetic isolation. The experimental results demonstrate the technical feasibility of this isolation system, which allows its easy implementation and cost-effective relationship to be used in earthquake hazard mitigation. <![CDATA[El método seudoestático de estabilidad en presas: un análisis crítico]]> http://www.scielo.cl/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0718-28132011000100004&lng=es&nrm=iso&tlng=es Una presa de arena de relaves de 200 m de altura fue analizada sísmicamente en cuatro secciones distintas usando un modelo de elementos finitos 2D bajo la solicitación de dos registros de aceleraciones: uno proveniente de un estudio de peligro sísmico y otro del terremoto del 27 de febrero del 2010. Paralelamente, el mismo modelo de elementos finitos de la presa fue sometido a aceleraciones horizontales (definida en términos de un coeficiente sísmico aplicado a toda la masa) determinando el campo de deformaciones generado por las aceleraciones. Este artículo presenta un método para comparar los campos de deformaciones de los dos modelos y, de esta forma, estimar los coeficientes sísmicos que mejor aproximan los campos de deformaciones de ambos tipos de análisis. Se observa que en la mayoría de los casos, la práctica Chilena sobrestima los valores elegidos de coeficientes sísmicos. Además, se encontraron diferencias significativas entre los valores de coeficientes sísmicos para diferentes alturas de presas y/o diferentes frecuencias sísmicas. Este estudio se presenta como una primera aproximación con el objetivo final de poder seleccionar adecuadamente los valores de coeficientes sísmicos usados en los análisis de equilibrio límite.<hr/>A 200 m high tailings dam located in central Chile was seismically evaluated in four different cross sections using a 2D finite element model. To perform the analyses two acceleration records were used, one from the dam seismic risk study and another one from the 27th February 2010 Chile earthquake. In parallel, a number of seudostatic analyses were carried out applying a horizontal acceleration (defined in terms of a global seismic coefficient) to the same finite element model used in the dynamic analysis in order to reproduce the deformation field created by the later. A method to compare the deformation fields between the two models was developed. In this manner, the seismic coefficients that better approach the field deformations from both types of analyses were estimated. It is observed that in most cases the Chilean state-of-practice largely over-estimates the selected values of the seismic coefficient. Moreover, for different dam heights and/or different seismic frequencies, significant differences between the seismic coefficient values have been found. This study presents a first approach with the aim ofpointing out the importance of the adequate selection of seismic coefficient values used in limit equilibrium analyses. <![CDATA[Estudio de la estabilidad de taludes en roca meteorizada de la formación Quiriquina]]> http://www.scielo.cl/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0718-28132011000100005&lng=es&nrm=iso&tlng=es En este artículo se estudia la estabilidad de taludes en rocas sedimentarias meteorizadas existentes en la ciudad de Concepción. Primeramente se realiza una descripción geológica de la roca sedimentaria perteneciente a la formación Quiriquina, mediante la utilización de mapas e información geológica disponible. Luego se presentan resultados de ensayos de corte directo realizados en el laboratorio, lo cual permite determinar valores de parámetros resistentes de la arenisca perteneciente a la formación Quiriquina. Finalmente se analiza la estabilidad de taludes en arenisca por medio de métodos de equilibrio límite. Se analizan los casos de falla plana y falla de cuña usando los valores de los parámetros obtenidos en los ensayos de laboratorio. Se concluye que además de la importancia de la determinación adecuada de valores de cohesión y ángulo de fricción en condiciones residuales y saturadas, resulta fundamental la determinación previa de las posibles superficies de falla.<hr/>In this article the slope stability of weathered sedimentary rocks present in the city of Concepción is studied. A geological description of the sedimentary rocks, which form part of the Quiriquina Formation, is presented using available geological maps and bibliographic information. Laboratory results from direct shear tests are shown. This allows the determination of strength parameter values of the sandstones of the Quiriquina Formation. Finally, slope stability analyses are performed by means of limit equilibrium methods. The case scenarios of plane and wedge failure are analysed using the parameter values obtained in the laboratory tests. It is concluded that, in addition to the importance of the adequate determination of the cohesion and friction angle values in residual and saturated conditions, it is fundamental the previous determination of possible failure surfaces. <![CDATA[Confiabilidad aplicada al diseño geotécnico de un muro de contención]]> http://www.scielo.cl/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0718-28132011000100006&lng=es&nrm=iso&tlng=es La práctica actual de diseño en la ingeniería civil concentra sus esfuerzos en cuantificar el factor de seguridad para definir si una estructura es segura o no. Sin embargo el factor de seguridad por sí solo no da cuenta de la probabilidad de falla que tiene una estructura. Esta práctica está aún más arraigada en el campo de la geotecnia. Este artículo muestra tres métodos para estimar las probabilidades de falla de estructuras geotécnicas, el método de primer orden segundo momento, estimación puntual y simulaciones de Monte Carlo. Los tres métodos se aplican a la estimación de la probabilidad de falla de un muro de gravedad adyacente a un talud con lo que se tiene la posibilidad de determinar el ancho óptimo del muro de contención en función de los costos asociados. Adicionalmente fue necesario derivar los factores Nc y Nq para capacidad portante que tuvieran en cuenta el efecto de la superficie inclinada del terreno, con el fin que pudieran ser usados en los métodos de análisis en confiabilidad. Finalmente se comparan los resultados obtenidos por los tres métodos y se discute la conveniencia del análisis de confiabilidad para el caso estudiado.<hr/>The daily practice of designing civil engineering projects focuses its efforts on quantifying the factor of safety to ascertain whether a structure is safe or not. However, the factor of safety in itself does not reflect the probability offailure of the designed structure. This practice is deeply rooted within the geotechnical engineering field. This article shows three methods; first order second moment, point estimation, and Monte Carlo simulations. These three methods are used to estimate the probability of failure of a geotechnical structure, namely a gravity retaining wall adjacent to a slope. The probabilistic analysis allows to determine the optimal base width of the wall as a function of the construction costs. A geometrical deduction of the bearing capacity factors Nc and Nq for the slope condition is presented. Finally, results obtained from the three analysed methods are compared and some recommendations for the convenience of reliability analysis are discussed. <![CDATA[Estudio experimental y numérico del desplazamiento y rotación de suelo reforzado con geomallas bajo empuje activo]]> http://www.scielo.cl/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0718-28132011000100007&lng=es&nrm=iso&tlng=es Se presenta un estudio experimentaly numérico de desplazamiento y rotación de suelo sin y con refuerzo de geomallas bajo la acción del empuje activo. Para ello se ha usado la técnica de medición PIV con la cual se procesan imágenes digitales para la obtención de campos de desplazamiento y rotación. El equipo de ensayo de empuje posee una ventana transparente que permite registrar el movimiento del suelo. Los resultados medidos de movimiento del suelo permiten determinar áreas de suelo que fluyen y no fluyen debido a la acción del empuje activo. De esta manera se puede determinar la posición y geometría de la superficie de falla, la cual se puede comparar con la definida por la teoría de la plasticidad de empuje activo de Rankine. Esta comparación resulta solo posible para el caso sin geomallas, dado que con geomallas la zona de suelo en fluencia cambia significativamente. La presencia de geomallas puede reducir hasta dos veces el volumen de suelo que entra en fluencia debido al empuje activo. Esta conclusión relacionada con la deformación del suelo está en directa relación con la disminución de la tensión de empuje activo al utilizar geomallas como elementos de refuerzo. También se presenta un análisis numérico usando el programa computacional Plaxis para estimar los desplazamientos horizontales. Los resultados numéricos entregan estimaciones que se aproximan a los resultados medidos de desplazamientos horizontales en términos de la forma de la zona de suelo en fluencia. Sin embargo, no son capaces de reproducir en detalle la geometría de la superficie de falla.<hr/>An experimental and numerical study is presented related to displacement and rotation of soil with and without geogrid reinforcement under the application of active lateral earth pressure. To this end, the measurement technique PIV has been used, with which digital images are processed to obtain displacement and rotation fields. The experimental earth pressure equipment has a transparent window which allows the recording of soil movements. Through the process and analysis of the measured soil movement, soil areas which yielded and did not yield due to the active earth pressure, were defined. In this form, the position and geometry of the failure surface can be determined and compared with the defined by the plasticity theory of active Rankine states. This comparison is only possible for the case without geogrids since the presence of geogrids change significantly the zone of soil yielding. Geogrids can reduce up to twice the volume of soil yielding due to the active lateral earth pressure. This conclusion related with the soil deformation is in direct relation with the active lateral earth pressure reduction when geogrids are used as reinforced elements. In addition, a numerical analysis using the computational program Plaxis is presented to estimate horizontal displacements. The numerical results estimate reasonably well the horizontal displacements measured in terms of the shape of the soil yielding area. However, they do not reproduce in detail the geometry of the failure surface.