Cholo

2. ASENTAMIENTO DE CIMENTACIONES SUPERFICIALES
2.1 DISTRIBUCIÓN DE PRESIONES
1.1 ESFUERZOS GEOESTÁTICOS

En este capítulo tiene como objetivo evaluar los esfuerzos que actúan en una masa de suelo, estos pueden provenir del peso propio del suelo, o bien por cargas estructurales; estas acciones puede causar reforzamiento o falla en el suelo de pendiendo del método de aplicación y ladistribución de esfuerzos.
CONCEPTO DE ESFUERZOS EFECTIVOS
Suelo seco
La presión en el suelo es también llamado esfuerzo efectivo o presión intergranular, ésta puede ser definida con la ayuda de la figura 2.1 a, en la cual se representa un cuerpo libre cilíndrico cortado de una masa de suelo homogénea seca con una superficie horizontal. El área de sección transversal del cuerpo libre no es plano,pero se toma del tal modo que pasa a través de los puntos de contacto de las partículas de suelo y no corte a ninguna de éllas. El cuerpo libre está en equilibrio vertical bajo la acción de dos fuerzas que se muestran en la figura 2.1 a.

(a) Presión vertical en un suelo seco (b) Presión vertical en un suelo saturado
Fig 2.1 Presión vertical en suelo
Esfuerzo total
……(1) …(2)Presión de poro
………(3)
Esfuerzo efectivo
………..(4)
Donde σ se define como esfuerzo efectivo del suelo. Esta presión es aparente ya que la σ es causada por la acción de las fuerzas de contacto entre las partículas de suelo; estos puntos de contacto tienen una muy alta concentración de presión. Cuando todas las fuerzas de los puntos de contacto son sumadas y divididasentre el área de sección transversal nominal A, se obtiene el esfuerzo efectivo. Por lo tanto los esfuerzos efectivo representan un esfuerzo promedio sobre el área total y no es una medida de la intensidad del verdadero esfuerzo en los puntos de contacto. Sin embargo, σ como es definido aquí, da un buen índice y útil usarlo en problemas de mecánica de suelos.
Suelos saturados
Ahora se considera elmismo perfil pero se le adiciona un NAF, como se muestra en la figura 2.1 b. El suelo que está bajo el NAF se asume saturado y el suelo arriba del NAF contiene humedad por capilaridad. El peso total del cuerpo libre, en adición al peso del suelo ahora se incluye el peso de agua por capilaridad sobre NAF, además, el agua que llenan los poros del suelo bajo el NAF. El esfuerzo total está dado por laecuación 2, usando el peso unitario del suelo húmedo del suelo que está arriba del NAF y el peso unitario saturado bajo NAF. El esfuerzo total está balanceado por el esfuerzo en el agua o presión de poro u en la superficie mas baja del cuerpo libre y por los esfuerzos efectivos en la estructura del suelo. El esfuerzo efectivo en la ecuación 4 es entonces igual al esfuerzo total menos la presiónde poro, esta ecuación es conocida como principio de esfuerzos efectivos. El descubrimiento d este concepto marcó el entendimiento de muchos fenómenos de suelos. Terzaghi (1936) estableció “Todos los efectos medibles de un cambio de esfuerzos, tales como compresión, distorsión y cambio de resistencia cortante son debidos al cambio de los esfuerzos efectivos”.
Se ha sugerido un refinamiento de laecuación de esfuerzos efectivos, asumiendo que la presión de poro no actúa sobre la porción de la sección transversal ocupada por los puntos de contacto del suelo. La indicación es que el área ac de los puntos de contacto son muy pequeños comparados con el área de sección transversal total A y el factor ac puede ser despreciado.
σ=σ´+1-acu= σ´+u…………………………(5)
Se hizo una excavación cerca de unrio en un suelo de arcilla debajo del cual se encuentra una arena, figura que se muestra abajo. La arcilla pesa 1.920 t / m3 y es prácticamente impermeable comparada con la arena. La excavación se hizo con un cucharon de almeja y el agujero se mantuvo casi lleno durante la excavación; después se saco el agua por bombeo. La arcilla del fondo de la excavación se levanto repentinamente y estallo....