esfuerzos en el suelo

Esfuerzos en el suelo

Capítulo 10

CAPÍTULO 10
ESFUERZOS EN UNA MASA DE SUELO
10.1 Introducción
Se han visto aspectos relacionados con las deformaciones de un suelo sometido a la acción de fuerzas externas
(caso del edómetro), y hemos integrado el efecto del agua a su comportamiento; igualmente se han definido
los límites y estudiado las relaciones de fase del suelo, visto como unaestructura trifásica, compuesta por
sólidos, agua y aire.

LF : Límite de fluidez.
LL y LP Límites líquido y plástico.
IP = LL – LP Rango de estado plástico
LR : Límite de retracción

Figura 10.1 fases del suelo
En el estudio de capilaridad (Sección 6.1.3), se vio el efecto de contracción de un suelo arcilloso, por pérdida
de agua. También en la sección 4.1 se discutió la actividad de lasarcillas, ligada al estado plástico del suelo,
por depender de la cantidad de agua adsorvida sobre las partículas del suelo.
La utilidad de los límites es importante para clasificar suelos, pero también cuando tenemos problemas
geotécnicos relacionados con los cambios de volumen por variación de
IP
humedad en el suelo. En un talud arcilloso que se seca, se contrae y al
A=
(10.1)
agrietarsese degrada. Un suelo activo, expuesto a variaciones de
% en peso < 2µ
humedad, puede desencadenar problemas de ingeniería por su
inestabilidad volumétrica.
Pero el comportamiento de un suelo sometido a esfuerzos, no es el mismo cuando la velocidad e intensidad de
los esfuerzos varía. La consolidación enseña que, un suelo que responde rígidamente a una carga súbita e
instantánea, responderáplásticamente, ante una carga de largo plazo, en virtud de un proceso de drenaje
controlado por la permeabilidad del suelo.

Figura 10.2 Curvas esfuerzo deformación

108

Esfuerzos en el suelo

10.2

Capítulo 10

Estructura del suelo y esfuerzos

Flocualda

Dispersa

Figura 10.3. Fábrica textural del suelo

La fábrica textural del suelo, tiene dos posibilidades
extremas: esfloculada como los suelos marinos que
presentan contacto borde – cara, gracias a fuerzas de
atracción eléctrica, o dispersa cuando las partículas se
disponen paralelas, porque se repelen eléctricamente. Al
cargar un suelo, los desplazamientos por deformación de
carga tienden a desplazar las partículas y los enlaces
electroqímicos pueden deshacerse, para que la fábrica
estructural quededispuesta en forma paralela.

El comportamiento mecánico dependerá de la estructura del
suelo. El suelo floculado ofrece mayor permeabilidad, alta
resistencia y baja compresibilidad, gracias a las fuerzas
electroquímicas entre las partículas.
Agua salada Agua dulce

Suelos inalterados

Suelo remoldeado

Figura 10.4 Estructura del suelo

Tabla 10.1 Factores de comportamiento del suelo.Suelo
Factores de formación del suelo
Naturaleza de los sedimentos
→
Consolidado
Método de transporte y sedimentación
→
Naturaleza del medio de sedimentación
→
Naturaleza del suelo
→
Compacto
Energía y tipo de compactación
→
Humedad de la muestra en obra
→

Factores de comportamiento
Esfuerzos
Tiempo
Agua
Entorno físico
Perturbación.
Medio y factores intrínsecos.

a.Presión: Con el aumento de presión, aumenta la resistencia al esfuerzo cortante, disminuye la
compresibilidad y se reduce la permeabilidad. Lo contrario cuando disminuye la presión de
confinamiento de un suelo, después de retirar cargas (de suelo u otras). Si el suelo está en equilibrio, bajo
la misma presión que ha experimentado en su historia geológica, se denomina suelo normalmente
consolidado(NC). En el canal de Panamá, las lutitas de los taludes fallaron porque, después del
movimiento de tierras, perdieron resistencia al cortante.

b.

Tiempo: Esta variable también influye en el comportamiento, como las presiones, la humedad y las
condiciones del medio. El agua puede salir por efecto de cargas, y los esfuerzos son asumidos por el
suelo. Las reacciones químicas y otros...