Mecanica de suelos

Influencia de la estructura y la estratificación.
Un suelo suele tener permeabilidades diferentes en estado inalterado y remoldeado, aun cuando la relación de vacios sea la misma en ambos casos; esto puede ser debido a los cambios en la estructura y estratificación del suelo inalterado o a una combinación de los dos factores.
Pueden observarse variaciones importantes en la permeabilidad debidoa que en el remoldeo quedan libres partículas del suelo y que el agua al fluir las mueve y reacomoda, hasta obturar los canales; en otras ocasiones, estas partículas son arrastradas al exterior de la muestra, causando la turbidez del agua de salida. En tales casos, el coeficiente de permeabilidad variara durante la prueba. Esta condición inestable en una fracción de las partículas del suelo es,frecuentemente, resultado de la mezcla de materiales provenientes de estratos de características diferentes; esta condición es casi inevitable al probar muestras remoldeadas. Los fenómenos de formación de natas internas es los poros y la segregación de burbujas de aire, tienen efectos similares y son difíciles de distinguir entre si, a menos que el carácter del suelo garantice que no puedenformarse esas natas limosas. En general, los suelos con coeficiente de permeabilidad comprendido entre 10-5 y 10-3 cm/seg son los que presentan el peligro de permitir el desplazamiento de las partículas por efecto de las fuerzas de filtración.
Algunas veces, aun las muestras inalteradas de suelos, presentan inestabilidad interna bajo el flujo, característica que es de fundamental importancia en losestudios de cimentaciones de presas.
Como la mayoría de los suelos están estratificados, es preciso determinar el coeficiente de permeabilidad tanto en dirección paralela, como normal a los planos de estratificación. En caso de que los estratos sean lo suficientemente gruesos, puede determinarse la permeabilidad para cada estrato más o menos homogéneo y así poder calcular el coeficiente depermeabilidad medio en cada dirección, para la combinación de estratos.
Influencia de la presencia de agujeros, fisuras, etc.
A causa de heladas, ciclos alternados de humedecimiento y secado, efectos de vegetación y pequeños organismos, etc., pueden cambiar las características de permeabilidad de los suelos, convirtiéndose aun la arcilla mas impermeable en material poroso. El efecto no suele ser muyimportante, sin embargo, en las obras ingenieriles, conservando toda su influencia en problemas agrícolas.





Analogía mecánica de Terzagui.
A fin de obtener una concepción objetiva del proceso de consolidación unidimensional de suelos finos, se estudiara en primer lugar un modelo mecánico propuesto por Terzagui, que es una modificación de un modelo originalmente sugerido con otrosfines por Lord Kelvin.
Considérese un cilindro de área de sección recta A, provisto de un pistón sin fricción, con una pequeña perforación en el, tal como aparece en la figura.
El pistón esta soportado por un resorte unido al fondo del cilindro y este esta totalmente lleno de un fluido incompresible. Si se coloca sobre el pistón una carga P, manteniendo el orificio cerrado, es evidente que elresorte no puede deformarse nada y, así, toda la carga P estará soportada por el fluido.
Pero si se permite que el fluido salga por el orificio, abriendo este, también es evidente que habrá una transferencia gradual de carga del fluido al resorte; en efecto, entre el interior y el exterior del cilindro, en el orificio, habrá en un principio una diferencia de presión igual a P/A, que genera elgradiente necesario para que el fluido salga por el orificio, permitiendo la deformación del resorte, que tomara carga de acuerdo con la ley de Hooke. La velocidad de transferencia depende del tamaño del orificio y de la viscosidad del fluido. Es claro que si se permite al resorte una deformación suficientemente grande, se lograra que la totalidad de la carga P quede soportada por él, volviendo el...