cimentaciones sobre suelos dificiles

19/03/2014

CIMENTACIONES SOBRE
SUELOS DIFÍCILES

Introducción
• En muchas aéreas de Estados Unidos y otras partes del mundo,
ciertos suelos hacen la construcción de cimentaciones
extremadamente difícil. Por ejemplo, los suelos expansivos o
colapsables llegan a causar grandes movimientos diferenciales en
las estructuras debido a un excesivo levantamiento o asentamiento.
Problemassimilares también surgen cuando las cimentaciones se
construyen sobre rellenos sanitarios. Los ingenieros de
cimentaciones deben ser capaces de identificar los suelos difíciles
encontrados en el campo. Aunque no todos los problemas causados
por todos los suelos pueden resolverse, medidas preventivas deben
tomarse para reducir la posibilidad de daños a estructuras
construidas sobre ellos. Estecapítulo subraya las propiedades
fundamentales de tres condiciones de suelos: los suelos
colapsables, los suelos expansivos y los rellenos sanitarios, así como
los métodos de una cuidadosa construcción de cimentaciones.

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SUELO COLAPSABLE
•

DEFINICIÓN DE TIPOS DE SUELOS COLAPSABLES.
Los suelos colapsables, llamados a veces suelos metaestables, son suelos no
saturados quesufren un gran cambio de volumen al saturarse. Este cambio
puede o no ser el resultado de la aplicación de carga adicional. El
comportamiento de los suelos colapsables bajo carga se explica mejor por
medio de la grafica, la relación de vacios-presión (℮ versus log ρ) para un
suelo colapsable, como muestra la figura 1.1. La rama ab se determina de la
prueba de consolidación sobre un espécimencon su contenido de humedad
natural. A la presión ρw, la relación de vacios de equilibrio es ℮1. Sin embargo,
si se introduce agua al espécimen hasta saturarlo, la estructura del suelo se
colapsara. Después de la saturación, la relación de vacios de equilibrio a la
misma presión ρw es ℮2; cd es la rama de la curva ℮-log ρ bajo la carga
adicional después de la saturación. Las cimentacionesconstruidas sobre tales
suelos llegan a sufrir grandes y repentinos asentamientos cuando el suelo bajo
la cimentación se satura con una humedad no anticipada, que puede provenir
de varias fuentes, como (a) tuberías rotas de agua, (b) drenajes con fugas, (c)
drenaje del agua de depósitos y albercas, (d) incremento lento del nivel
freático, etc. Este tipo de asentamiento causa generalmenteconsiderables
daños estructurales. Por consiguiente, la identificación de los suelos
colapsables durante una exploración de campo es crucial.

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• Muchos suelos colapsables son suelos residuales
producto del intemperismo de las rocas madres. El
proceso de intemperismo produce suelos con un gran
rango de tamaños de partículas. Los materiales
solubles y colídales son lavados porel intemperismo,
resultando grandes relaciones de vacios y por
consiguiente estructuras inestables. Muchas partes de
África del Sur y Zimbabwe tienen suelos residuales que
son granitos descompuestos. Algunas veces depósitos
de suelos colapsables son dejados por inundaciones y
flujos de lodo. Esos depósitos se secan y quedan
pobremente consolidados. Un excelente resumen de
suelos colapsableses el de Clemence y finbarr (1981).

PARÁMETROS FÍSICOS PARA IDENTIFICACIÓN

• Varios investigadores propusieron diversos
métodos para evaluar los parámetros físicos
de los suelos colapsables para su
identificación y se presentan brevemente en la
tabla 1.1

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Investigador
Denisov

Año
1951

Clevenger

1958

Priklonski

1952

Gibbs

1961

SovietBuilding Code 1962

Feda
1964
Benites
1968
Handy
1973

Criterios
Coeficiente de hundimiento
K= Relación de vacios en el límite liquido
Relación de vacios natural
K= 0.5-0.75: muy colapsable
K= 1.0: limoarcilloso no colapsable
K= 1.5-2.0: suelos no colapsables
Si el peso especifico seco es menos que 80lb/pie3 (=12.6kN/m3), el asentamiento será
grand; si el peso especifico seco es...