Análisis de señales de Bender Elements durante el ensayo triaxial

RESUMEN: Este artículo presenta y discute tres métodos para evaluar la velocidad de la onda cortante, Vs, con base en el análisis de señales de “Bender Elements” (BE) tomadas durante ensayos triaxiales. Los métodos de tiempo de viaje de pico-a-pico (peak-to-peak travel time), correlación cruzada (cross-correlation) y fase retrasada (phase-delay) fueron empleados para calcular Vs, y determinar el error en la velocidad de propagación de la onda cuando se realizan los análisis en el dominio del tiempo y en el dominio de la frecuencia. Los resultados obtenidos de los ensayos Bender Element indican que cuando las condiciones apropiadas se cumplen, las diferencias entre los valores calculados de Vs usando los tres métodos varían entre ±2%. Este error es pequeño y está entre los rangos aceptables indicando que el método de tiempo de viaje pico-a-pico, el cual es el método más sencillo y rápido de aplicar, puede ser empleado como un método directo para calcular la velocidad de la onda cortante.ABSTRACT: This paper presents and discusses three different wave propagation methods used to evaluate the shear wave velocities, Vs , computed from Bender Element (BE) analyses during triaxial testing. The peak-to-peak travel time, cross-correlation and phase-delay approaches were employed to calculate Vs and to determine the error in wave propagation velocities when time domain and frequency domain methods are implemented. The results obtained from vertical BE tests conducted on clay specimens indicates that, when the proper BE testing conditions are met, the differences in Vs calculated using the three methods were within ±2%. This error is small and indicates that the peak-to-peak method, the simplest and fastest time domain approach, can be employed as a straight forward method to determine shear wave velocities

Desempeño a largo plazo de secciones de pavimentos existentes de concreto con cemento tipo Portland – estudio de caso

RESUMEN: La presente investigación presenta el desempeño de diecisiete pavimentos rígidos hechos de Concreto con Cemento Portland (PCC) localizados en el Estado de Ohio, USA. La metodología de ensayos con el Deflectómetro de Impacto (FWD) se usó en un total de 58 km de secciones de pavimentos PCC para evaluar la condición estructural del pavimento. Cada sección se clasifica como excelente, buena, regular o deficiente basado en los parámetros de deflexiones normalizadas obtenidas de los ensayos FWD, deformabilidad, transferencia de carga y relación de soporte de las juntas. El desempeño global de las secciones analizadas está entre bueno y excelente. La metodología de ensayo de campo, junto con los análisis de datos del desempeño presentados en esta publicación, son una herramienta valiosa para evaluar la condición estructural actual de pavimentos y como resultado proponer planes de rehabilitación a corto o mediano plazo que garanticen el buen funcionamiento del pavimento.ABSTARCT: This paper presents the performance of seventeen rigid pavements made of Portland Cement Concrete (PCC) located in the State of Ohio, USA. The Falling Weight Deflectometer (FWD) testing method was used in a total of 58 km of PCC pavement sections to assess the pavement structural condition. Each section is classified as excellent, good, fair, or poor based on the normalized deflections obtained from FWD tests, spreadability, load transfer, and joint support ratio parameters. The overall performance of the analyzed sections is from good to excellent. The field testing methodology along with the performance data analyses presented in this publication are a valuable tool to evaluate the actual structural condition of pavements and as a result short or medium term rehabilitation programs can be issued to ensure the serviceability of the pavement

Desempeño a largo plazo de secciones de pavimentos existentes de concreto asfáltico

RESUMEN: Los pavimentos de carreteras están diseñados para soportar las cargas proyectadas del tr·Æ co y a la vez proporcionar alta calidad para los niveles de servicio. Las grandes cargas que los pavimentos experimentan durante su existencia en conjunto con las condiciones variables de clima y humedad aceleran el proceso de deterioro y podrían causar fallas prematuras a los pavimentos. En esta investigación se realiza un estudio de patología para evaluar el desempeño actual de varios concretos asfálticos. La condición estructural de secciones de concreto asfáltico, localizados en el Estado de Ohio, Estados Unidos, se realizan por medio del método de ensayo del DeØ ectómetro de Impacto (FWD). La interpretación de los ensayos con FWD permite la evaluación de potenciales rehabilitaciones a corto y mediano plazo. La metodología de análisis e interpretación de resultados presentados en este artículo para el caso de los 110 km de pavimento de concreto asfáltico en el Estado de Ohio, se muestra como una técnica valiosa en el caso colombiano para determinar, con mediciones reales de campo, la condición y potencial rehabilitación del sistema de infraestructura que se requiere para garantizar el desarrollo económico sostenible del país.ABSTRACT: Highway pavements are designed to withstand the projected trafÆ c loads while providing a high quality level of service. The large loads that pavements experience during the design life in conjunction with variable climate and moisture conditions accelerate the deterioration process and might cause premature failure of the pavements. In this research, a forensic study to assess the current performance of several asphalt concrete (AC) pavements is conducted. The structural condition of the AC sections, located in the State of Ohio, United States, was determined by means of the Falling Weight DeØ ectometer (FWD) testing method. The evaluation and interpretation of the FWD tests permit the assessment of potential short or medium-term rehabilitation projects. The methodology of analysis and data interpretation presented in this paper for the case of 110 km of asphalt concrete pavement in the State of Ohio, stands as a valuable technique in Colombia to determine, with actual Æ eld measurements, the condition and potential rehabilitation of the infrastructure system that is required to guarantee the sustainable economic development of the country

Exploring the impact of culturally and non culturally relevant texts on english reading comprehension: Case studies of two undergraduate students of an english language teaching program at a public university

Esta investigación se enfocó principalmente en explorar el impacto que tienen textos culturalmente familiares y no familiares en la comprensión de lectura de dos estudiantes adscritos a un programa de enseñanza del inglés en una universidad pública Colombiana. Estos dos participantes pasaron por un proceso de lectura de 3 textos culturalmente relevantes y 3 textos culturalmente no relevantes acompañados de un cuestionario de comprensión de lectura cada uno y un ejercicio oral previo y posterior a la lectura. Luego los participantes fueron entrevistados acerca de sus procesos de lectura y acerca de las impresiones que los textos y los cuestionarios les dejaron. Este análisis mostró que el hecho de que los textos incluyeran información culturalmente relevante influyó positivamente en la comprensión de lectura y en la actitud frente al ejercicio de lectura de los participantes. Esta investigación también generó algunos hallazgos relevantes acerca de la importancia de usar estrategias de lectura. A su vez, el análisis y los resultados de este estudio mostraron formas de evaluar la comprensión lectora de una manera no tradicional que generó una reflexión hacía una evaluación lectora alternativa.The present study aims mainly to investigate the impact that texts with cultural and non cultural relevant information have on the reading comprehension of two undergraduate learners of an English language teaching program at a Colombian public university. The two participants of this study went through a process of reading three culturally relevant texts (CRTs) and three non culturally relevant texts (NCRTs). They were assessed through some previous and post exercises along with some reading comprehension tests. Likewise, they were interviewed about some processes they applied when reading and they were asked about their impressions from the texts and the questionnaires. Data analysis showed that the participants’ reading comprehension and attitudes were positively affected by the fact that they were familiar with the information presented in the CRTs. This study also generated some relevant insights about the importance of using reading strategies. Moreover, this research also showed ways to assess reading comprehension in a non traditional way and still get valid results

Estudio experimental de infiltración de agua en un sistema suelo-geosintético parcialmente saturado

RESUMEN: Esta investigación presenta resultados experimentales de columnas de suelo-geosintético construidas para estudiar la capacidad de drenaje de geosintéticos instalados en suelos parcialmente saturados y sometidos a procesos de infiltración de agua. Se ensayaron dos tipos diferentes de geosintéticos permeables denominados geotextil no tejido y geocompuesto tejido-no tejido. El proceso de infiltración se monitoreó usando sensores de presión de poros negativa/positiva y de contenido volumétrico de agua, los cuales se colocaron por encima y por debajo del geosintético. Los resultados mostraron que los geosintéticos se comportaron como una capa impermeable hasta que el suelo circundante estaba casi saturado. Los geosintéticos empezaron a drenar agua lateralmente solo cuando la presión de poros en el suelo arriba de él era positiva o negativa pero cercana a cero. Este estudio busca proveer algunas ideas sobre la física del funcionamiento de suelo con geotextil y complementar la información técnica existente usada para realizar simulaciones numéricas de estructuras de suelo complejas sometidas a procesos de infiltración.ABSTRACT: This investigation presents experimental results from soil-geosynthetic column tests constructed to study the drainage capability of geosynthetics installed within an unsaturated soil and subjected to a water infiltration process. Two different types of permeable geosynthetics were tested; namely, non-woven geotextile and woven non-woven geocomposite. The infiltration process was monitored using negative/positive pore water pressure and volumetric water content transducers placed above and below the geosynthetic. The results showed that the geosynthetics behaved as an impermeable layer until the surrounding soil was nearly saturated. The geosynthetics started draining water laterally only when the pore water pressure within the soil above it was positive or negative but close to zero. This study intends to provide some insights into the physics of soil-geosynthetics performance, and to complement the available technical data used to conduct numerical simulations of complex soil-structures subjected to water infiltration processes

Efecto de la infiltración de lluvia en la respuesta hidráulica y en los mecanismos de falla de modelos de taludes arenosos

RESUMEN: Presenta los resultados experimentales obtenidos en modelos de taludes arenosos sometidos a lluvia. Se construyeron cuatro modelos para evaluar el efecto del contenido inicial de agua y de la intensidad de la lluvia en el comportamiento hidráulico y el mecanismo de falla en los taludes. Estos modelos fueron instrumentados con sensores de contenido volumétrico de agua, para monitorear el avance del frente húmedo y con inclinómetros para medir los movimientos laterales de talud. Los modelos fueron sometidos a intensidades de lluvia y duraciones que se encontraron entre 25 y 50 mm/h y 19 y 152 minutos, respectivamente. Adicionalmente, se discutió el efecto de un evento de lluvia de baja intensidad previo a una lluvia de alta intensidad. De los resultados, se observa que el tiempo requerido para alcanzar la falla del talud está influenciado por el contenido inicial de agua; siendo más corto el tiempo para contenidos de agua iniciales más altos. Los resultados presentados son útiles para entender el comportamiento de los taludes naturales y terraplenes parcialmente saturados y expuestos a infiltración de lluvias; así como para complementar la base de datos existente en este tema.ABSTRACT: This paper presents experimental results obtained from silty sand slope models subjected to an artificial rainfall. Four models were constructed to evaluate the effect of initial water content and rainfall intensity on the hydraulic behavior and failure mechanisms of the slopes. The models were instrumented with volumetric water content sensors to monitor the advance of the water front, and inclinometers to measure lateral movements of the slope. The models were subjected to rainfall intensities ranging from 25 to 50 mm/h, and durations from 19 to 152 minutes. The influence of low intensity rainfall events before a high intensity rainfall is discussed herein. The results showed that the time the slope models required to reach failure was influenced by the soil initial water content; being shorter at high initial water contents. These results are useful to understand the behavior of unsaturated natural slopes and embankments exposed to rainfall infiltration, and to complement the existing laboratory database existing in this subject

Monitoreo y muestreo de aguas subterráneas y gases en arenas densificadas con explosivos

RESUMEN: Este manuscrito presenta los resultados de un estudio de densificación de suelos en campo utilizando explosivos y realizado en un relleno sanitario localizado en Carolina de Sur, Estados Unidos; este estudio se realizó con el objeto de determinar los tipos de gases que se liberan y sus respectivas concentraciones in situ después del proceso de densificación. Se utilizó un sistema de sonda BAT para recolectar las muestras de aguas subterráneas y de gas en la mitad del estrato en estudio, así como para medir la evolución de las presiones del agua durante y después de la detonación de las cargas explosivas. Adicionalmente, se hicieron mediciones topográficas a través del eje central longitudinal de la zona de estudio después de cada explosión para medir la magnitud y la efectividad de esta técnica de densificación en depósitos de arena sueltas. Los resultados de este estudio mostraron que: a) el sistema de sonda BAT puede ser una técnica confiable para recolectar muestra de agua subterránea y gas en campo antes y después de la explosión; b) la masa de suelo afectada por la detonación de los explosivos licuó por un periodo de 6 horas, mientras el esfuerzo vertical efectivo alcanzó sus valores iniciales después de 3 días; y c) se observaron deformaciones verticales significativas en el área de estudio después de cada explosión, lo cual indica que la masa de suelo fue exitosamente densificada.ABSTARCT: This paper presents the results of a blast densification field study conducted at a waste disposal landfill located in South Carolina, United States, to determine the type of gases released and their in-situ concentrations in the ground after blast densification. The BAT probe system was used to collect groundwater and gas samples at the middle of the targeted layer and to measure the porewater pressure evolution during and after the detonation of the explosive charges. In addition, standard topographic surveys along the centerline of the tested zones were conducted after each blast event to quantify the effectiveness of the blast densification technique to densify loose sand deposits. The results of this study show that: a) the BAT probe system is a reliably in situ technique to collect groundwater and gas samples before and after blasting; b) the soil mass affected by the detonation of the explosives fully liquefied over a period of 6 hours while the in-situ vertical effective stresses returned to their initial values after about 3 days; and c) significant induced vertical strains were observed in the blasting area after each detonation, indicating that the soil mass has been successfully densified

Asentamiento de la superficie del terreno de arenas sueltas densificadas con explosivos

RESUMEN: Este artículo presenta los resultados de un programa de densificación con explosivos que se realizó en un relleno sanitario localizado en el Sur de Carolina, Estados Unidos, para densificar un depósito de arena suelta altamente licuable, y así aumentar su resistencia a licuación y flujo en caso de un evento sísmico. Se seleccionaron cinco zonas para densificar, y se ejecutaron un total de cuatro detonaciones en cada una ellas. Adicionalmente, se realizaron ensayos de CPT antes de la primera detonación para determinar la localización de la capa de arena suelta, y así definir distribución de los explosivos. En cada una de las zonas se llevaron a cabo levantamientos topográficos, a lo largo de la línea central de la dirección larga, para medir los asentamientos de la superficie del terreno antes y después de cada detonación. Los asentamientos medidos mostraron que, independiente de la “perdida” inicial en resistencia a la penetración comúnmente medida por ensayos de campo, la densificación con explosivos es una técnica efectiva para densificar el suelo. En las zonas ensayadas, la densidad relativa final varió entre 65 % y 91 %. A estas densidades, la capa de arena mejorada no es considerada susceptible a licuación y flujo esperándose un comportamiento dilativo durante un evento sísmico.ABSTRACT: This paper presents the results of a blast densification program conducted at a sanitary landfill located in South Carolina, U.S., to densify a liquefiable loose sand layer deposit and thus increase its resistance to liquefaction and flow during a seismic event. Five zones were selected for improvement, and a total of four blasting passes were implemented at each zone. Additionally, preblast CPT soundings were performed to determine the location of the loose sand layer, and thus define the distribution of the explosives. Topographic surveys were conducted along the centerline of the long direction to measure the ground surface settlements before and after each blast event. Measurements of ground surface settlements indicated that, regardless of the initial “apparent” decrease in penetration resistance commonly measured by standard verification tests, blast densification is an effective technique to increase the soil density. At the tested zones, the final relative densities varied from 65% to 91%. At these densities, the improved sand layer is not considered susceptible to liquefaction and flow, and a dilative response will be expected during a seismic event

Revisión literaria y modelación de la desaturación de un suelo arenoso por medio del método de inyección de aire

Context: In recent years, the scientific community has discussed the possibility and effectiveness of decreasing the degree of soil saturation as a measure to improve the mechanical resistance of liquefiable saturated sands. For this reason, several methodologies have been proposed and tested to introduce gas bubbles into the soil. Furthermore, it is well known that decreasing the degree of soil saturation by inducing a small amount of air restricts the development of excess pore pressure and significantly increases the cyclic resistance of the soil. Methodology: An overview of air injection technology to induce a degree of partial saturation is provided by selecting high quality articles through a systematic literature review. In addition, a multiphase flow model is developed and a numerical analysis is carried out to describe the evolution, in time and space, of the desaturation of the soil, investigating numerically the length of the air front advance during injection. Results: It is recognized where future research related to air injection as a measure of liquefiable sandy soil improvement is moving. In addition, a parametric transient study is provided evaluating soil permeability, air injectivity, injection pressures, and desaturation rate of the region of interest. Conclusions: The study highlights findings and identifies researcher approaches, making observations, recognizing limitations and knowledge gaps. Finally, the numerical results obtained indicate that the evolution of desaturation is actively controlled by air injection pressure and soil permeability.Contexto: En los últimos años, la comunidad científica ha discutido la posibilidad y la efectividad de disminuir el grado de saturación del suelo como una medida para mejorar la resistencia mecánica de las arenas saturadas licuables. Por esta razón, se han propuesto y probado varias metodologías para introducir burbujas de gas en el suelo. Además, es bien sabido que la disminución del grado de saturación del suelo, al inducir una pequeña cantidad de aire, restringe el desarrollo de exceso de presión de poros y aumenta significativamente su resistencia cíclica. Método: Se proporciona una visión general de la tecnología de inyección de aire para inducir un grado de saturación parcial, mediante la selección de algunos artículos de alta calidad y la revisión literaria sistemática. Asimismo, se desarrolla un modelo de flujo multifásico y se lleva a cabo un análisis numérico para describir la evolución, en el tiempo y en el espacio, de la desaturación del suelo, para lo cual se investiga numéricamente la longitud del avance del frente de aire durante la inyección. Resultados: Se reconoce hacia dónde se dirige la investigación futura relacionada con la inyección de aire, como medida de mejoramiento de suelos arenosos licuables. Además, se entrega un estudio paramétrico transitorio evaluando la permeabilidad del suelo, inyectabilidad de aire, presiones de inyección, y radio de desaturación de la región de interés. Conclusiones: El trabajo destaca hallazgos e identifica enfoques de investigadores, mediante observaciones, para lo cual se reconocen limitaciones y lagunas de conocimiento. Finalmente, los resultados numéricos indican que la evolución de la desaturación está controlada activamente por la presión de inyección de aire y la permeabilidad del suelo

Numerical analysis of the water infiltration process and strain localization in partially saturated soils

RESUMEN: En este trabajo se presentan simulaciones del proceso de infiltración de agua en suelos parcialmente saturados en una y en dos dimensiones, haciendo uso de un método acoplado infiltración-deformación. El estudio de la infiltración unidimensional se realizó en dos partes: primero, considerando un suelo homogéneo y, posteriormente, un suelo estratificado compuesto de dos horizontes diferentes. Para ambos casos se modelaron columnas unidimensionales de un metro de espesor, con las que se realizó un estudio paramétrico tomando diferentes valores de Intensidad de lluvia. Del análisis se encontró que el fenómeno de infiltración unidimensional tiene una alta dependencia de la relación intensidad de lluvia (I)/Permeabilidad del suelo (ksW) y en el caso de los suelos estratificados se evidenció un control de la infiltración por parte del suelo de menor permeabilidad. Finalmente, se analizó el caso de infiltración bidimensional mediante la modelación de un talud sometido a lluvia de alta intensidad donde se pudo localizar la superficie de falla en el talud. Los resultados de este análisis muestran el potencial de esta metodología para el estudio de estructuras de suelo sometidas a procesos de infiltración.ABSTRACT: This paper presents one- and two-dimensional simulations of the water infiltration process on unsaturated soils by using a coupled infiltration-deformation model. Two examples are presented for the one-dimensional infiltration analysis. The first example simulates the infiltration process on a homogenous soil, and the second on a stratified soil composed of two different layers. For both cases, a one-meter column of soil was used to conduct a parametric study by assuming different values of rainfall intensity. It was found from this analysis that the one-dimensional infiltration process on the homogenous soil is highly dependent on the rainfall intensity (I) / permeability (ksW) ratio, and for the stratified soil, the infiltration process was controlled by the soil with less permeability. Finally, one example is presented to study the bi-dimensional infiltration process on a slope subjected to a high-intensity rainfall, where the localization of the failure surface is presented. The results of this analysis show the advantages of this methodology to study soil structures subjected to infiltration processes