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Cálculo del Esfuerzo Efectivo
El esfuerzo efectivo requiere que se determinen separadamente el esfuerzo total y la
presión de poros en suelos saturados.
Considérese unacondición típica de terreno en reposo, tal como se ilustra en la Fig. 3. El
nivel freático se encuentra en la superficie. El esfuerzo vertical a una profundidad D se
calculadeterminando el peso total de una columna de suelo por área unitaria a la
profundidad D. El esfuerzo vertical σv sería igual a γD, donde γ es el peso específico total
delsuelo. En este caso los planos vertical y horizontal son planos principales, no existiendo
esfuerzos cortantes en dichos planos. En general, el esfuerzo total vertical y elhorizontal
no son iguales.
La presión de poros, µ, se determina considerando una columna vertical de agua. La
presencia del suelo no afecta la presión de los poros. De este modo,µ = γw D, donde γw es
el peso específico del agua, que es igual a 1 gr/cc ó 1 ton/m3
.
La carga súbita de un terreno constituido por arcilla, conlleva un aumento de lapresión de
poros debido al retardo del flujo de agua en el material fino del subsuelo. Con el tiempo
este aumento en la presión de poros ocasionado por la carga se disipará. Elflujo del agua
ocurre debido al gradiente hidráulico inducido por la carga, el cual a su vez es reducido por
el flujo, a medida que el suelo al disminuir de volumen puede tomarmás carga. Aquí se
aplica la ley de retornos decrecientes y ocurre una disminución exponencial del exceso de
la presión de poros inducida por la carga. Este efecto se ilustraen la Fig. 4. Se muestra una
distribución de presiones de poro con el tiempo (isócrona) por las alturas relativas de carga
piezométrica en los medidores del nivel de agua.