Rev. Int. de Desastres Naturales, Accidentes e Infraestructura Civil. Vol. 6(2) 167 SUELOS DERIVADOS DE CENIZAS VOLCÁNICAS EN COLOMBIA 1 A. Lizcano 2 , M.C. Herrera 3 y J.C. Santamarina 4 Resumen: Los suelos residuales evolucionan a partir de la meteorización in situ, y normalmente, se caracterizan por una granulometría mas fina próxima a la superficie donde la alteración ha sido más intensa. A pesar de esta generalización, existen suelos residuales que reflejan mayor alteración en profundidad; este es frecuentemente el caso de los suelos derivados de cenizas volcánicas. Este estudio trata de explicar la formación de los suelos derivados de cenizas volcánicas en Colombia para entender los mecanismos que gobiernan sus propiedades físicas, el comportamiento mecánico y las principales consecuencias geotécnicas. El programa experimental incluye el estudio de propiedades químicas, térmicas, eléctricas y mecánicas, y su interpretación en términos de estructura interna, composición e interacción entre partículas y fluidos. A la luz de los resultados experimentales y de los problemas geotécnicos observados en campo, se evidencia la necesidad de reanalizar las técnicas de caracterización y diseño para optimizar el desempeño de estos suelos en aplicaciones de ingeniería. Palabras claves: cementación, cenizas volcánicas, secado, remoldeo, suelos residuales. VOLCANIC ASH SOILS IN COLOMBIA Abstract: Residual soils have evolved from the in situ weathering of geomaterials; therefore, a typical cross-section shows finer particles closer to the surface where weathering processes are most intense. However, there are residual soils that exhibit finer grain size at depth; this is often the case with volcanic ash soils. These soils have formed from the in situ weathering of wind-transported volcanic ash emanated during different volcanic eruptions and environment conditions. Water-mediated weathering has facilitated the dissolution and leaching of some compounds and led to the re-precipitation of new minerals such as allophane, imogolite and halloysite. In the process of diagenesis from volcanic ash into volcanic ash soil, the sediment has experienced a large increase in void ratio and important fabric changes. The purpose of this study is to gain further insight into the formation of Colombian volcanic ash soils and ensuing physical properties in view of their mechanical response in geotechnical applications. The experimental program explores chemical, thermal, electrical and mechanical properties, and their interpretation in terms of structure, composition and particle-fluid interaction. Experimental results and field observations suggest the need for reanalyzing the application of standard geotechnical characterization and design approaches when volcanic ash soils are involved. Keywords: cementation, drying effects, remolding effects, residual soils, volcanic ash. INTRODUCCIÓN Alrededor de las zonas volcánicas de todo el continente Americano se encuentran depósitos de suelos residuales formados a partir de la meteorización de cenizas volcánicas. Estudios sobre suelos similares y sobre su desempeño en obras de ingeniería en regiones como Indonesia, Nueva Zelanda, India, Dominica y Japón muestran que este tipo de suelos presentan propiedades inusuales en comparación con suelos sedimentarios (Wesley, 1974, Rouse, 1986, Rao 1995). La caracterización adecuada de suelos derivados de cenizas volcánicas requiere de métodos diferentes a los convencionales (por ejemplo, USCS, ASTM). Criterios de diseño y construcción de estructuras geotécnicas, conocidos extensamente, resultan inaplicables en presencia de estos materiales. Las técnicas de experimentación utilizadas para 1 Artículo recibido el 20 de agosto, y aceptado el 6 de febrero de 2006. 2 Departamento de Ingeniería Civil y Ambiental, Universidad de Los Andes, Bogotá, Colombia. E-mail: alizcano@uniandes.edu 3 Universidad de Los Andes, Bogotá, Colombia. E-mail: mc.herrera34@egresados.uniandes.edu.co 4 School of Civil & Environmental Engineering, Georgia Institute of Technology, Atlanta, Georgia, USA. E-mail: jcs@gatech.edu