CONSOLIDACION DE SUELOS

CONSOLIDACION DE SUELOS

DEFINICION DE CONSOLIDACIÓN

La consolidación es un proceso que se
produce en los suelos y consiste en la
reducción del volumen total del suelo
provocado por la colocación de una carga
o el drenaje del terreno.

 PROCESO DE CONSOLIDACION:
Cuando el suelo se somete a una sobrecarga, los esfuerzos
totales se incrementan en esa misma cuantía.
En suelos saturados, estoconduce al incremento de la presión de
poros; pero dado que el agua no resiste esfuerzos cortantes,
sin que se modifique el nuevo esfuerzo total, el exceso de
presión intersticial se disipa a una velocidad controlada por la
permeabilidad k del suelo, con lo que el esfuerzo efectivo se va
incrementando a medida que el agua fluye.

 PROCESO DE CONSOLIDACION:

> Δμ

> Δμ

Flujo de agua

<Δμ

Δσ

PROCESO
DE
CONSOLIDACION:

CONSECUENCIAS DE LA CONSOLIDACIÓN

– Incremento en el esfuerzo efectivo
– Reducción en el volumen de vacios
– Reducción en el volumen total
– Asentamientos en el terreno
– Asentamientos en la estructura

PERMEABILIDAD Y CONSOLIDACIÓN
• SUELOS ARENOSOS
K alta … el asentamiento ocurre rápidamente,
generalmente al final de la construcción.
• SUELOS ARCILLOSOS
K baja … elasentamiento ocurre lentamente,
estructura sique asentándose durante anos
después de la construcción.

TIPOS DE SUELOS
ARENAS
• Métodos o teorías de elasticidad.

ARCILLAS (teoría de Terzaghi)
• ASENTAMIENTO TOTAL
• VELOCIDAD DE ASENTAMIENTOS

Velocidad de Asentamiento
Tiempo en que se desarrolla asentamiento
• Depende de:
– Carga externa (q)
– Conductividad hidráulica (k)

Seco: asentamientoinstantáneo

Arenas

No saturado

Saturado

k alto: asentamiento
instantáneo

Velocidad de Asentamiento
Seco: asentamiento instantáneo

Arcillas

No saturado
Saturado

k bajo: asentamiento diferido en
tiempo (Consolidación)

• Asentamiento instantáneo: Controlable en tiempo de obra
• Asentamiento diferido: Debe preverse en etapa de proyecto
para evitar falla de obra

CONSOLIDACIÓNUNIDIMENSIONAL DE SUELOS
• Consolidación involucra 3 dimensiones

Análisis muy complejo

• Consolidación unidimensional = en 1 dimensión

Se lleva por correcciones a la consolidación en 3
dimensiones

• Casos importantes de consolidación:

–
–
–
–

Torre de Pisa
Ciudad de México
Bogotá
Uruguay: Terraplén de acceso al Puente del Río Santa
Lucía, Ampliación de Pista de Aeropuerto de Carrasco, etc.

APLICACIÓNDE CARGAS EN LOS SUELOS
ASENTAMIENTOS
A. Uniforme
B. Inclinación sin
deformación

c. Deformación

ASENTAMIENTOS

S total = S elástico + S compresibilidad + S secundarios

S elástico ( elásticos,
distorsión) δd = refleja el
desplazamiento lateral del
suelo debajo de la zapata. Por
lo general son pequeños y se
pueden controlar en obra.

S compresibilidad ( consolidación primaria) δc =asentamiento a largo
plazo , refleja el cambio de volumen en el suelo como resultado de
cambios en el esfuerzo efectivo del suelo. Son altos y pueden causar
fisuramiento en construcciones si no se controlan. Se da en suelos finos
saturados.
S compresión secundaria ( consolidación secundaria) δs = asentamiento a
largo plazo , refleja la reducción de volumen en el suelo ante un esfuerzo
efectivo constante yes el resultado de la descomposición de la materia
orgánica , y procesos de reacomodación interna de las partículas por cambios
físicos y químicos del suelo.

ENSAYO DE CONSOLIDACIÓN
• TEORIA (Terzaghi)
• LABORATORIO (ensayo de consolidación)

TEORIA - ANALOGIA MECANICA DE TERZAGHI

Cuando un suelo parcial o totalmente saturado se carga , en un
comienzo el agua existente en los poros absorberáparte de
dicha carga puesto que esta es incompresible, pero con el
transcurso del tiempo, escurrirá y el suelo irá absorbiendo esa
carga paulatinamente. Este proceso de transferencia de carga ,
origina cambios de volumen en la masa de suelo , iguales al
volumen de agua drenada.

Grado de Consolidación medio en función del Factor de Tiempo

U 60%

T

U 60%

T

U2

4
0,9332 log 10 1 U

0,085

•...