Influencia de las características físicas en la determinación del ángulo de fricción y coeficiente de permeabilidad para arenas mal graduadas en estado saturado

Abstract

El objetivo de la tesis consistió en proponer una metodología simple, accesible y confiable; simple a la hora de realizar el ensayo, accesible en cuanto se refiere al costo y confiable concerniente a la obtención de resultados, con el fin de determinar el ángulo de fricción (φ′) y coeficiente de permeabilidad (k), por medio de ecuaciones de regresión, obtenidas a partir de un análisis correlacional entre variables para cada caso, las cuales estén en función a las características físicas de arenas limpias (SW y SP). La muestra de estudio estuvo constituida por 30 curvas granulométricas (10 de textura abierta, 10 de textura media y 10 de textura cerrada); n=90 para φ′ y n=30 para k. Sin embargo, se optó por realizar la confección de curvas granulométricas, las mismas que fueron obtenidas a partir del ensayo de análisis granulométrico inverso (ensayo adaptado por el tesista), aplicado en arenas limpias provenientes de 03 canteras de río. Posteriormente, se ensayó la muestra confeccionada, realizando ensayos de laboratorio como la densidad mínima y máxima, y gravedad específica para el caso del φ′, y el ensayo de permeabilidad de carga constante para el caso del k. Lográndose obtener tres ecuaciones de regresión con ayuda de Microsoft Excel v.15.0; una de correlación potencial para la determinación de emín= f(CU), influenciado por GS y TCG y dos de correlaciones lineales para la determinación de emáx= f(CU), influenciado también por GS y TCG y para la determinación de k= f(D10), influenciado por e y TCG. La prueba de hipótesis se logró con el apoyo de SPSS v.22.0, por medio de la prueba estadística del coeficiente de Pearson y regresión lineal; al obtenerse asociaciones lineales estadísticamente significativas con un p-valor< .05; para emín se encontró una correlación negativa muy fuerte e inversamente proporcional (r= -.943), para emáx y k se encontraron correlaciones positivas muy fuertes y directamente proporcionales (r= .918 y r= .973, respectivamente), y en cuanto a la confiabilidad de resultados, se realizó mediante la prueba “t” para muestras relacionadas, consiguiendo que para ambos casos el p-valor> .05, afirmando de esta manera que no se presenta diferencia significativa entre las muestras relacionadas. Por lo que, se propone una metodología factible que determina φ′ y k en arenas limpias, las cuales están influenciadas significativamente por las características físicas; como: CU, D10, GS, e y principalmente de TCG, habiendo sido considerada esta última característica, por parte del tesista.