Consolidacion - Mecanica De Suelos

INTRODUCCION

En la actualidad se vive un importante auge en el campo de la ingeniería del terreno. Cada día se ejecutan más obras, más complejas, y en muchas de ellas la mecánica de suelos tiene un papel muy relevante. Los ejemplos van de las grandes obras civiles, como carreteras, líneas de ferrocarril, puentes o presas, hasta las pequeñas obras arquitectónicas. En todas ellas es necesariorealizar una buena caracterización del terreno y en la mayoría también se suelen usar también suelos de fabricación artificial, suelos compactados, de los que es necesario conocer el comportamiento mecánico. Es por ello que en los últimos años se ha puesto especial empeño en el desarrollo del conocimiento en el campo de los suelos no saturados, también porque éstos son los suelos que más abundanen nuestro planeta de forma natural, y todavía no existe un modelo constitutivo general que permita describir exactamente su comportamiento. Si que existen algunos modelos, enfocados desde puntos de vista distintos, y que se ajustan en gran medida a la realidad, pero ninguno de estos consigue explicar al mismo tiempo todos los fenómenos que se desarrollan en los suelos no saturados. Esta tesina sesitúa en este marco, en la investigación de los suelos no saturados.

1. MECANISMO DE CONSOLIDACION UNIDIMENSIONAL

La deformación de la mayoría de los suelos, son bajo cargas pequeñas, es mucho mayor que la de los materiales estructurales; además esa deformación no se produce, usualmente, en forma simultánea a la aplicación de la carga, sino que se desarrolla en el transcurso del tiempo.Así, cuando un estrato de arcilla soporta un edificio, pueden ser necesarios muchos años para que la deformación del suelo se complete.
En otro tipo de prueba de compresión, que es de particular importancia en la determinación de las características de los suelos finos comprensibles, la muestra se confina lateralmente con un anillo metálico, colocándose entre dos piedras porosas; esta prueba sellama de compresión confinada o, lo que es más común, prueba de consolidación.

Al observar los depósitos de material muy suave situados en el fondo de una masa de agua, por ejemplo un lago, se nota que el suelo reduce su volumen conforme pasa el tiempo y aumentan las cargas por sedimentación sucesiva. A un proceso de disminución de volumen, que tenga lugar en un lapso, provocado por un aumentode las cargas sobre el suelo, se le llama proceso de consolidación.

Frecuentemente ocurre que durante el proceso de consolidación la posición relativa de las partículas solidas sobre un mismo plano horizontal permanece esencialmente la misma; así, el movimiento de las partículas de suelo puede ocurrir solo en dirección vertical; esta es la consolidación unidireccional o unidimensional, paracalcular la consolidación hay métodos por el cual resolver el índice de compresión (Cc) e índice de expansión (Cs).

2.1. CONSOLIDACION PRIMARIA. MODELO TERZAGHI.

En 1936, Terzaghi introdujo el concepto de la tensión efectiva, también llamada significativa, para los suelos saturados. El suelo saturado es aquel que tiene su matriz porosa llena por algún fluido. Por lo tanto el suelosaturado sólo está compuesto por dos fases, el esqueleto sólido y el fluido intersticial. En la naturaleza, este fluido normalmente es agua, aunque podría ser también aire, y la tensión efectiva Terzaghi la defino como la tensión total menos la presión intersticial del fluido. Gracias a la introducción de esta variable, Terzaghi pudo afirmar que el comportamiento mecánico del suelo saturado sólo dependíade ésta, es decir, que la deformación volumétrica del suelo estaba relacionada únicamente con la tensión efectiva, y que si ésta última no cambiaba, el suelo no experimentaba ningún cambio volumétrico. Una vez se comprobó que la proposición de Terzaghi era válida, aunque debe despreciarse la compresibilidad del esqueleto sólido y del líquido, se intentó extender este concepto también a los...