Ejercicios De Introduccion Teorica. Fundaciones.

1. Defina el concepto de Esfuerzo efectivo.

Los suelos son sistemas de fase múltiple. En un volumen dado de suelo, las partículas de sólidos están distribuidas al azar con espacios vacíos entre ellas. Los espacios vacíos son continuos y están ocupados por agua, aire o ambos. Para analizar problemas tales como la compresibilidad de suelos, la capacidad de carga de cimentaciones, la estabilidadde terraplenes y la presión lateral sobre estructuras de retención de tierras, los ingenieros necesitan conocer la naturaleza de la distribución de los esfuerzos a lo largo de una sección transversal dada del perfil del suelo, es decir, que fracción del esfuerzo normal a una profundidad dada en una masa de suelo es tomada por el agua en los espacios vacíos y cuál es tomada por el esqueleto delsuelo en los puntos de contacto de las partículas del suelo. A esto se denomina concepto del esfuerzo efectivo.

2. Defina puntualmente consolidación.
Si un terreno saturado de agua es sometido a una cierta carga, como sucede cuando se construyen represas, puentes, edificios, u otro tipo de estructuras, experimentará cambios de volumen más o menos significativos, según las características delsuelo y sobre todo, según su permeabilidad. Si el terreno es granular, permeable, el agua de los poros, o vacíos, del suelo, será desalojada rápidamente bajo la acción de las cargas actuantes y, por lo tanto, el cambio de volumen o asentamiento será rápido. En cambio, si el terreno es fino poco permeable. Como en el caso de los suelos arcillosos, los asentamientos tomarán tiempo en registrarse,pues el agua contenida en los poros del suelo se desalojará lentamente.
A este segundo escenario se le llama de forma general consolidación. A grandes rasgos se divide en consolidación primaria, aquella debida al cambio de volumen en los suelos saturados cohesivos debido a la expulsión del agua que ocupa los espacios vacíos, y consolidación secundaria, debida al ajuste plástico de las partículasdel suelo.
3. Defina compacidad relativa y su utilidad para las fundaciones.
El término compacidad relativa es comúnmente usado para indicar la compacidad o flojedad in situ del suelo granular. Se define como:

Donde: Cr = Compacidad relativa, usualmente expresada como porcentaje
e = Relación de vacíos in situ del suelo
emax = relación de vacíos del suelo en la condición mássuelta
emin = relación de vacíos del suelo en la condición más densa
Los valores de Cr varían de un mínimo de 0 para suelos muy sueltos a un máximo de 1 para muy densos. Los ingenieros de suelos describen cualitativamente los depósitos de suelos granulares de acuerdo con sus compacidades relativas, como se muestra en la siguiente tabla:

Compacidad relativa[%] | Descripción dedepósitos desuelo |
0 – 1515 – 5050 – 7070 – 8585 – 100 | Muy sueltoSueltoMedioDensoMuy denso |

4. Indique por lo menos 3 métodos de perforaciones exploratorias en campo.
Los barrenos en el suelo se efectúan por varios métodos, como la perforación con barrena, por lavado, por percusión y el sondeo rotatorio.

La perforación con barrena es el método más simple de efectuar sondeos de exploración. Lafigura 2.1 muestra dos tipos de barrenas manuales: la barrena de agujeros para postes y la barrena helicoidal. Las barrenas manuales no deben usarse para excavaciones de más de 3 a 5 [m]; sin embargo, se usan para exploraciones de suelos en algunas carreteras y en estructuras pequeñas. Existen barrenas helicoidales eléctricas portátiles (30 [mm] a 75 [mm] de diámetro), adecuadas para perforacionesmás profundas. Las muestras de suelo obtenidas en tales perforaciones están sumamente alteradas. En algunos suelos no cohesivos o con baja cohesión, las paredes de los barrenos no son estables por sí mismas. En tales circunstancias, un tubo metálico se usa como ademe para impedir que el suelo se derrumbe.

FIGURA 2.1. Herramientas de mano: (a) barrena para hoyos de postes o posteadora; (b)...