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    Bioingeniería en estabilización de taludes
    (2021) Garrido, F.; Aiassa Martínez, Gonzalo Martín; Arrúa, Pedro Ariel; Eberhardt, Marcelo Gabriel
    La estabilización de laderas y taludes constituyen uno de los principales desafíos en la construcción de caminos de montaña. Las tareas de mantenimiento implican inhabilitaciones transitorias de la vía, refacciones y rehabilitaciones de tramos afectados por deslizamientos. La estabilización puede incluir un conjunto de obras que abarcan muros de gaviones, hormigón en masa y armado, protecciones hidráulicas, uso de geotextiles, geomantas o geoceldas, hidrosiembra, mallas metálicas y movimiento de suelos con maquinaria pesada. La estabilización biotécnica mediante el uso de vegetación nativa es una alternativa de refuerzo amigable con el medio ambiente sobre la que existen abundantes antecedentes y experiencias internacionales. En este trabajo, se plantea un estudio integral de las condiciones geotécnicas, hidrológicas y fitográficas de las Sierras de Córdoba, para analizar alternativas de proyecto de taludes ecológicos con propuesta de forestación nativa en la cubierta que contribuya a la estabilidad de la estructura y se constituya en una obra civil amigable con el medio ambiente.
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    Calibración de modelo hidromecánico en mezclas de loess y bentonita
    (Tecnología y Ciencia - UTN, 2016) Alercia Biga, Carolina; Arrúa, Pedro Ariel; Aiassa Martínez, Gonzalo Martín; Eberhardt, Marcelo Gabriel
    Los suelos loessicos de la Ciudad de Córdoba, constituyen uno de los materiales más importantes empleados en obras de ingeniería especialmente en obras viales. Se han realizado importantes estudios investigando sus propiedades geotécnicas. En este trabajo, se realizaron ensayos de compresión no confinada y ensayos de infiltración mediante el empleo de un permeámetro a pared flexible. Se realizaron mezclas de suelo loessico con adición de bentonita en distintos porcentajes. Se evaluó el contenido de humedad, peso unitario seco y contenido de bentonita en las muestras remoldeadas. Se compararon los resultados obtenidos experimentalmente con los modelos propuestos mediante formulaciones matemáticas. Los resultados muestran que es posible lograr una aproximación entre el comportamiento hidromecánico teórico obtenido mediante la modelación y calibración de funciones racionales respecto del comportamiento empírico obtenido como resultado de ensayos en mezclas de suelo loessico estabilizadas con bentonita.
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    Capacidad geotécnica de micropilote hincado e inyectado (MHI). modelación numérica y extrapolación a escala real
    (2021) Aiassa Martínez, Gonzalo Martín; Arrúa, Pedro Ariel; Eberhardt, Marcelo Gabriel; Baldoncini, R.
    El principal objetivo de éste artículo es determinar la capacidad de carga total (componentes de fricción y punta), de micropilotes hincados en suelos limo-arenosos e inyectados con lechada cementicia (MHI), a partir de ensayos de laboratorio sobre modelos físicos de fundación. Se pretende mostrar la factibilidad de la creación de un modelo de tres dimensiones (3D) de elementos finitos implementando el programa RFEM5. De ésta manera, se podrá calibrar y realizar un estudio paramétrico sobre el comportamiento de micropilotes en escala reducida embebidos en un medio sólido y sometidos a los efectos de una carga vertical de compresión. Por último, se propone hacer una primera aproximación en el campo de la modelación geotécnica para extrapolar los resultados de ensayos sobre modelos físicos a una escala real de campo.
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    Effect of geogrid reinforcement on interface for a stratified embankment
    (Geotech., 2016) Useche Infante, Danny José; Aiassa Martínez, Gonzalo Martín; Arrúa, Pedro Ariel; Eberhardt, Marcelo Gabriel
    Reinforced granular embankments are often placed on soft soil strata for an efficient and economical transfer of superstructure load. This paper describes laboratory tests on circular footing supported on unreinforced and geogrid-reinforced granular soil. Two types of geogrid layer, uniaxial and biaxial geogrid, were placed at the interface of sub-base soil and granular base of an embankment formed on soft ground to support shallow foundations. Load test were conducted with the aim to determine the performance improvement of the circular footing due to the provision of both types of geogrid reinforcement in the soil. Also studied the effect produced by anchoring geogrid layer at the edge of the mold sample. The results showed that the inclusion of a geogrid layer at the interface of sub-base soil and granular base increase the magnitude of the footing bearing capacity and decreases the settlement of the system. The study shows that the type of geogrid used has direct influence on stress-strain behavior of soil-geogrid system and better results occurred when the geogrid was anchored to test mold.
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    Ensayos de carga sobre modelos físicos de micropilote hincado e inyectado (MHI)
    (2021) Aiassa Martínez, Gonzalo Martín; Arrúa, Pedro Ariel; Eberhardt, Marcelo Gabriel; Baldoncini, R.
    Los micropilotes constituyen una alternativa de cimentación aplicable a diferentes proyectos de ingeniería civil. El diseño-cálculo requiere de procedimientos validados. Estos procedimientos, deben contemplar la tecnología específica de construcción, así como las características propias de los suelos en que serán construidos. En este artículo, se presenta un estudio sobre micropilotes hincados e inyectados con lechada de cemento (MHI), instalados dentro de suelos limo-arenosos de Córdoba. La investigación experimental se desarrolló sobre modelos físicos de laboratorio. Se determinaron curvas Q-s y se aplicaron modelos matemáticos para calibrar los resultados obtenidos. La capacidad de carga se determinó a partir de los modelos ajustados.
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    Estudio experimental y modelado del flujo hidráulico en suelos limo-bentoníticos compactados para su uso en barreras naturales
    (Revista de Geología Aplicada a la Ingeniería y al Ambiente, 2015) Alercia Biga, Carolina; Eberhardt, Marcelo G.; Arrúa , Pedro A.; Aiassa Martínez, Gonzalo Martín
    Los suelos loéssicos de Córdoba, presentan una estructura macroporosa y un marcado comportamiento inestable en presencia del agua. Esta característica estructural, los vuelve vulnerables en los procesos de conducción y transporte de agentes externos bajo fenómenos de infiltración. Su mejoramiento mediante el empleo y adición de materiales naturales como la motmorillonita sódica, hace posible su uso como barreras naturales de baja permeabilidad acorde a lo reglamentado por los organismos internacionales. De esta forma, se logra la disminución de su valor de conductividad hidráulica lo cual permite su empleo en la construcción de depósitos de rellenos sanitarios. En este trabajo, se presentan resultados de infiltración en muestras remoldeadas de suelo local con adición de bentonita sódica en diferentes porcentajes, moldeadas con diferentes valores de densidad de compactación. Se analizó el comportamiento hidráulico mediante el uso de un equipo de permeabilidad a pared flexible y se ha establecido el ascenso capilar. Los resultados indican que es posible la disminución de la infiltración de un fluido permeante a través del medio poroso, mediante el incremento de la densidad natural del suelo optimizada mediante procesos mecánicos en conjunto con la incorporación de bentonita. Se observó una respuesta experimental no lineal en las curvas de infiltración obtenidas en diferentes mezclas mejoradas con adición de bentonita. Este comportamiento de características variables, en función del tiempo y de la presencia de adición incorporada, permitió establecer los parámetros necesarios para calibrar el modelo de infiltración propuesto.
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    Experimental study of behavior of circular footing on geogrid-reinforced sand
    (2019) Useche Infante, Danny; Aiassa Martínez, Gonzalo Martín; Arrúa, Pedro Ariel; Eberhardt, Marcelo Gabriel
    Load tests were carried out with a circular foundation of diameter, B = 100 mm, supported on geogrid-sand reinforced contained in a circular-steel tank with diameter of 600 mm and depth of 450 mm, to determine the increase produced in the bearing capacity by including geogrid layers in the sand. Two types of geogrid, uniaxial and biaxial, were used as reinforcement material. Besides, a parametric study was carried out to verify the effect of several factors on the behaviour of reinforced soil. The parameters considered in the study include the depth of the first geogrid layer, vertical separation between layers of geogrid, diameter of the geogrid, number of reinforcement layers, deep of the foundation, geogrid type, and relative density of the sand. Moreover, the effect of folding the edges of the geogrid layer was studied. Finally, regression models will be developed from the laboratory model test to perform an initial calculation of the bearing capacity of the reinforced sand. Results showed that the parameters studied have a significant influence on the performance of the footing in terms of bearing capacity. The proposed regression models presented an adequate approximation to the experimental results.
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    Fundamentos del comportamiento de micropilotes hincados en suelos limo-arenosos de Córdoba
    (2019) Baldoncini, Rodrigo Nicolás; Aiassa Martínez, Gonzalo Martín; Arrúa, Pedro Ariel
    La utilización de micropilotes hincados es una alternativa interesante para resolver cimentaciones en proyectos de ingeniería de pequeña y mediana envergadura. Incluso en grandes obras, pueden ser utilizados para estabilizar taludes o como pantalla de sostenimiento en excavaciones de subsuelos. A los fines de plantear el uso en este tipo de soluciones, es necesario contar con procedimientos de diseño validados para suelos locales y la tecnología específica con la que los mismos serán materializados. Se plantea una revisión literaria de procedimientos para determinar capacidad de carga de micropilotes hincados, que contemplen la tecnología constructiva y las características propias del suelo. Se desarrolla un plan experimental de ensayos de campo sobre micropilotes a escala real. Se implementan modelos numéricos para la condición de micropilotes hincados instalados en suelos limosos, limo-arenosos y arenosos. Se desarrollan formulaciones dinámicas con el propósito de estimar la capacidad de carga a partir de los resultados de ensayos de penetración en campo.
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    Hermenéutica del CIRSOC 401: una mirada contextualizada del reglamento argentino de estudios geotécnicos
    (edUTecNe, 2019-12-04) Aiassa Martínez, Gonzalo Martín; Arrúa, Pedro Ariel
    Sin lugar a duda, una de las grandes deudas pendientes de nuestro sistema reglamentario nacional para la seguridad de las obras civiles, radicaba en una serie de reglamentos destinada a la geotecnia y cimentaciones de estructuras. En respuesta a esto, el Centro de Investigación de los Reglamentos Nacionales de Seguridad para las Obras Civiles – CIRSOC – crea el Área 400. Ésta se compone de una serie de reglamentos destinados a estudios de suelos, proyectos geotécnicos, muros de sostenimiento y cimentaciones. El primer reglamento de esta serie es el 401, y se refiere a los estudios geotécnicos. Sobre él, nos ocuparemos en este trabajo. Por esa razón queremos “acercar” el reglamento CIRSOC 401 a profesionales y estudiantes de la especialidad. Con esto, no pretendemos evitar la lectura del reglamento, sino todo lo contrario, buscamos incentivarla, pero reduciendo la aridez que muchas veces presentan los textos reglamentarios, producto de su naturaleza narrativa. Entendemos por “acercar”, hacerlo accesible, facilitarlo, resaltar los aspectos que hemos considerado más relevantes e interpretarlos.
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    Hydraulic conductivity in loessic stabiblized soil
    (Geotech, 2015) Alercia Biga, Carolina; Arrúa , Pedro A.; Eberhardt, Marcelo G.; Aiassa Martínez, Gonzalo Martín
    Loessic soils are the main geological storage available as a building material in Cordoba, Argentina. They are a typically kind of clayed silty soil with a metastable structure. Their structure makes them sensitive to collapse and sliding upon wetting. This has an important influence on mechanical and hydraulic behavior. Thus, usually their hydraulic properties are modified by compaction methods or by bentonite addition. Infiltration tests were done using remolded samples and a flexible wall permeameter. Compression tests were executed in a universal compression machine. Were performed in addition, capillary rise assays. Water content, dry unit weight, and percentages of ionic stabilizer and bentonite have been studied. Experiment results were compared between mixtures with different percentages of additives. The results show that the infiltration volume decreases with increasing content of bentonite in all remoulded samples tested respect to those natural soil remoulded samples, and it has been identified that the addition of bentonite increases the compressive strength by 400%.
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    Model tests and numerical modeling on post-grouting effects of steel pipe micropiles
    (2024) Useche Infante, Danny; Aiassa Martínez, Gonzalo Martín; Arrúa, Pedro Ariel
    Steel pipe micropiles have been used successfully for deep foundations. To improve the performance of steel pipe micropiles, the post-grouting technology is employed worldwide due to its potential to increase the axial resistance and decrease the displacements in the micropile. This foundation is called grouted steel pipe micropile in the literature. The post grouting is commonly carried out at the micropile sides using grout delivery pipes. In this contribution, the results of scale model tests and numerical simulations with grouted steel pipe micropiles are presented. Model micropiles were tested within a calibration chamber containing silty soil prepared with a unit weight of 14 kN/m3. The stress level remained constant in the sample with the application of an overload (100 kPa) on the soil surface. Based on the results of numerical simulations, the scale effect on the axial resistance of pipe micropiles is considered. Furthermore, the influence of grout injection pressure on the pipe micropile behavior is studied. The analysis reveals that, for steel pipe micropiles in compression, due to increasing of grout injection pressure from 26.7 to 30.0 kPa, the ultimate axial resistance was improved by 19.0 and 33.7% compared to the micropile with an injection pressure of 25.0 kPa. Two main factors that improve the behavior of the micropile were identified, the first is the soil densification under the micropile tip originating from the micropile driving; and the second factor is the improvement of the micropile friction resistance due to the grout penetration into the surrounding soil caused by the grouting. Finally, a multiple regression equation to estimate the ultimate axial resistance of grouted steel pipe micropile is presented.
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    Performance evaluation of post-grouted drilled shafts: a review
    (2022) Useche Infante, Danny; Aiassa Martínez, Gonzalo Martín; Arrúa, Pedro Ariel
    Base grouting in drilled shafts has been used to improve the foundation performance. The main objectives of this technique are to generate a preload in the base soil, induce negative friction on the pile side, and improve the soil surrounding the shaft. In recent years, new experimental and numerical studies were published, which have helped to better understand the soil–post-grouted drilled shaft interaction mechanism. Likewise, new grouting devices were developed, and design methodologies were introduced. This review paper focuses on the analysis of available approaches to investigate the performance of post-grouted drilled shafts (PGDS). The mechanisms of post-grouting of drilled shafts to improve the bearing capacity of pile foundation are discussed, and some properties of the grout typically used in this procedure (such as water–cement ratio, type of grout, etc.) are described. Based on the literature survey, this study presents the devices used to distribute the grout at the tip and side pile, the grouting techniques, and the effect of grout pressure and grout volume on pile behavior. The investigation indicated that the enhancement in pile bearing capacity is affected by the grout quantity, grouting pressure, pile dimensions, soil type, etc. Subsequently, full-scale field tests, small-scale tests, and numerical investigations published to analyze the performance of PGDS are summarized. Finally, the design methodologies available in the technical literature and future developments for this type of foundation are discussed
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    Pilotes perforados con inyección de lechada cementicia en la punta: estado del arte.
    (2021) Useche Infante, Danny; Aiassa Martínez, Gonzalo Martín; Arrúa, Pedro Ariel; Eberhardt, Marcelo Gabriel
    En este artículo se presenta una revisión de antecedentes sobre pilotes perforados con inyección de lechada en la punta. Se analiza el efecto de la lechada en el comportamiento del pilote, así como los métodos constructivos y diferentes dispositivos para llevar a cabo esta técnica. Se eligieron seis estudios de caso reportados en la literatura técnica, los cuales cuentan con amplia información sobre el desempeño de este tipo de fundaciones. Los estudios consultados mostraron que, al realizar la inyección de carga en la punta del pilote, se incrementa significativamente la capacidad de carga por punta y por fricción de la fundación. Además, la lechada aumenta la rigidez del suelo y disminuye los asentamientos en el pilote, siendo una solución muy apropiada para fundaciones profundas.
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    Pilotes perforados con inyección de lechada cementicia en la punta: estudio de casos.
    (2022) Useche Infante, Danny; Aiassa Martínez, Gonzalo Martín; Arrúa, Pedro Ariel; Eberhardt, Marcelo Gabriel
    En este artículo se presenta una revisión de antecedentes sobre pilotes perforados con inyección de lechada en la punta. Se analiza el efecto de la lechada en el comportamiento del pilote, así como los métodos constructivos y diferentes dispositivos para llevar a cabo esta técnica. Se eligieron seis estudios de caso reportados en la literatura técnica, los cuales cuentan con amplia información sobre el desempeño de este tipo de fundaciones. Los estudios consultados mostraron que, al realizar la inyección de carga en la punta del pilote, se incrementa significativamente la capacidad de carga por punta y por fricción de la fundación. Además, la lechada aumenta la rigidez del suelo y disminuye los asentamientos en el pilote, siendo una solución muy apropiada para fundaciones profundas.
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    Prediction of infiltration on small scale field tests performance in compacted loessic soil
    (Geotech., 2015) Aiassa Martínez, Gonzalo Martín; Arrúa, Pedro Ariel; Eberhardt, Marcelo Gabriel
    Silty loess soils are widely spread on Córdoba city, Argentina. The ability to use this soil improved by compaction on embankments it is of interest to different types of local constructions, with purpose of reducing settlements and infiltration. This work research the water infiltration through compacted silty soils from Córdoba by small scale field test. Four small test embankments were constructed on natural soil with different compaction conditions using local silty soils. The site was characterized by typical geotechnical laboratory and field tests. The infiltration tests were performed using double ring infiltrometers for a time period around of 2 months. Results were used to field permeability estimated (kf) and these were compared with laboratory results (kl). Conclusions regarding the behavior observed in the field are presented.
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    Scale effect on the behavior of circular footing on geogrid-reinforced sand using numerical analysis
    (2021) Useche Infante, Danny; Aiassa Martínez, Gonzalo Martín; Arrúa, Pedro Ariel; Eberhardt, Marcelo Gabriel
    Using plate load test to evaluate the scale effects of shallow foundation bearing capacity on geogrid-reinforced sand is expensive because large boxes need to be built, and the devices to apply the loads to the reinforced soil are complex. Consequently, the finite element method is an alternative to investigate this phenomenon. In this study, a series of 3D axi-symmetry finite element models were developed to study the scale effect on the bearing capacity of circular footings resting on geogrid-reinforced sand. First, a 100 mm-diameter circular foundation supported by geogrid-reinforced sand was simulated in order to validate the finite element model with laboratory tests. Subsequently, different models were made by increasing the diameter of the foundation and the diameter of the geogrid in the same proportion. Modelling results indicated that as the foundation diameter increased, the bearing capacity of unreinforced and reinforced soil decreased. Likewise, the benefit obtained from the reinforcement was less when the model size was increased
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    Scale model to measure stress under circular footings resting on sand
    (2018) Useche Infante, Danny; Aiassa Martínez, Gonzalo Martín; Arrúa, Pedro Ariel; Eberhardt, Marcelo Gabriel
    This paper presents the results of a series of load tests carried out with a foundation model supported by sand. The aim of this study is to measure the stresses in the soil that occur when applying loads with a circular foundation model. Sand was placed in a circular tank of 60 cm in diameter and 45 cm in height. Diaphragm load cells were used to measure the stresses. It was used to determine the effect of the relative density in the vertical distribution of stresses in the sand. The stresses measured with the load cells were compared with those estimated with the Boussinesq’s method and were validated using a finite element model. The results showed that the inclusion of cells in the soil produced an alteration in the stress–settlement behaviour of circular footing resting on sand. Boussinesq’s method presented an acceptable approximation to the stresses measured with the load cells.
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    Shear strength behavior of different geosynthetics, graded sand, silty sand
    (2016) Useche Infante, Danny; Arrúa, Pedro A.; Aiassa Martínez, Gonzalo Martín
    This paper presents the results of a series of load tests carried out with a foundation model supported by sand. The aim of this study is to measure the stresses in the soil that occur when applying loads with a circular foundation model. Sand was placed in a circular tank of 60 cm in diameter and 45 cm in height. Diaphragm load cells were used to measure the stresses. It was used to determine the effect of the relative density in the vertical distribution of stresses in the sand. The stresses measured with the load cells were compared with those estimated with the Boussinesq’s method and were validated using a finite element model. The results showed that the inclusion of cells in the soil produced an alteration in the stress–settlement behaviour of circular footing resting on sand. Boussinesq’s method presented an acceptable approximation to the stresses measured with the load cells.
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    Teoría de expansión de cavidades aplicada al análisis de cimentaciones profundas inyectadas
    (2023) Ramos, F.; Aiassa Martínez, Gonzalo Martín; Arrúa, Pedro Ariel; Eberhardt, Marcelo Gabriel
    La teoría de expansión de cavidades es un tema fundamental de la Geomecánica teórica y se ocupa del estudio teórico de los cambios de tensiones, presiones intersticiales y desplazamientos provocados por la expansión de cavidades cilíndricas o esféricas. Este trabajo presenta la aplicación de esta teoría a cimentaciones profundas inyectadas, instaladas en zonas de suelos sedimentarios de la Provincia de Córdoba. La metodología de análisis se basó en la aplicación de la solución analítica de dicha teoría a una cavidad cilíndrica en un medio finito. Se obtuvieron como resultado, curvas de presión interna-expansión, para un amplio rango de parámetros, que permiten apreciar las diferencias en el comportamiento de la cavidad debido a la variación de uno más de sus parámetros intervinientes.
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    Verificación de los efectos originados por las cimentaciones de una nueva estructura sobre conductos subterráneos existentes
    (2023) Aiassa Martínez, Gonzalo Martín; Ramos, F.; Arrúa, Pedro Ariel; Eberhardt, Marcelo Gabriel
    El desarrollo de proyectos de ingeniería en sitios que contienen conductos subterráneos presenta el problema de verificar los efectos ocasionados por las cimentaciones de la nueva estructura, durante la etapa de construcción y operación, sobre las estructuras subterráneas existentes. Este trabajo presenta un análisis geotécnico de un conducto subterráneo existente, destinado a la conducción de agua pluvial, a partir del emplazamiento sobre las proximidades de un cambio de dirección de su traza, de una nueva estructura para un edificio cimentada mediante pilotes excavados. La metodología de análisis se basó en la implementación de modelos analíticos y numéricos. Los resultados obtenidos permitieron concluir sobre la influencia del conducto subterráneo en la capacidad de carga de los pilotes.