Esfuerzos Por Sobrecarga En Suelos

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 las arcillas,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) agrietarse se degrada. Un sueloactivo, 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, responderá plásticamente, ante unacarga de largo plazo, en virtud de un proceso de drenaje controlado por la permeabilidad del suelo.

Figura 10.2 Curvas esfuerzo deformación

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Esfuerzos en el suelo

Capítulo 10

10.2

Estructura del suelo y esfuerzos La fábrica textural del suelo, tiene dos posibilidades extremas: es floculada como los suelos marinos que presentan contacto borde – cara, gracias a fuerzas deatracción 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 quede dispuesta en forma paralela.

Flocualda

Dispersa

Figura 10.3. Fábrica textural del suelo

Elcomportamiento 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 sueloNaturaleza 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 → a.

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

Presión: Con el aumento de presión, aumenta la resistencia al esfuerzocortante, 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 fallaronporque, después del movimiento de tierras, perdieron resistencia al cortante. 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 procesos de degradación, requieren tiempo, y también la velocidad de aplicación de las...