mecanica de suelos

Páginas: 5 (1034 palabras) Publicado: 29 de abril de 2013
PRESIÓN DE TIERRA EN REPOSO
Las estructuras de retención, tales como los muros de retención, los muros de sótanos y los malecones, se encuentran comúnmente en la ingeniería de cimentaciones y soportan taludes de masas de tierra. El diseño y construcción apropiados de esas estructuras requiere un pleno conocimiento de las fuerzas laterales que actúan entre las estructuras de retención y las masasde suelo que son retenidas. Esas fuerzas laterales son causadas por la presión lateral de la tierra.



En este caso el muro está restringido contra el moviemiento, la presión lateral de la tierra sobre el muro, se llama presión de la tierra en reposo.




En este caso el muro se inclina respecto al suelo retenido, la presión lateral para esta condición se llama presión activa.El muro es empujado hacia el suelo retenido, la presión lateral para esta condición se llama pasiva del suelo.

Para analizar este tipo de presión se analizará un muro vertical de altura H, que tiene un suelo con peso específico Ɣ, una carga uniformemente distribuida de q/ área unitaria, es también aplicada a la superficie del terreno








Se tienen varias expresiones paracalcular el coeficiente de la presión de tierra en reposo:
Jaky (1948) para suelos normalmente consolidados:

Mayne & Kulhawy (1982)2 para suelos sobre consolidados:




PRESIÓN ACTIVA DE RANKINE

El estado activo ocurre cuando existe una relajación en la masa de suelo que lo permite moverse hacia fuera del espacio que limitaba la tensión del suelo (por ejemplo un muro de tierra que serompe); esto es que el suelo está fallando por extenderse. Ésta es la presión mínima a la que el suelo puede ser sometido para que no se rompa.

La condición de la presión lateral de tierra implica muros que no ceden en absoluto. Sin embargo, si un muro tiende a moverse alejándose del suelo una distancia Δx, como muestra la figura 6.7a, la presión del suelo sobre el muro a cualquier profundidaddecrecerá. Para un muro sin fricción, el esfuerzo horizontal, σh, a una profundidad z será igual a K0σv, (= K0yz) cuando Δx es cero. Sin embargo, con Δx> O, σh será menor que K0σv.

Los círculos de Mohr correspondientes a desplazamientos del muro de Δx = O y Δx > O se muestran por los círculos a y b, respectivamente, en la figura 6.7b. Si el desplazamiento del muro, Δx, continúa creciendo, elcorrespondiente círculo de Mohr tocará eventualmente la envolvente de falla de Mohr-Coulomb definida por la ecuación



El círculo marcado con c en la figura 6.7b. Representa la condición de falla en la masa del suelo; el esfuerzo horizontal es igual entonces a c y se denomina presión activa de Rankine. Las líneas de deslizamiento (planos de falla) en el suelo forman entonces ángulos de ±(45 +Ø/2)con la horizontal, como muestra la figura 6.7a.

Refiérase de nuevo a la ecuación (1.84), que relaciona los esfuerzos principales para un círculo de Mohr que toca la envolvente de falla de Mohr-Coulomb:




FIGURA 6.7 Presión activa de Rankine.



La variación de la presión activa con la profundidad para el muro mostrado en la figura 6.7a se da en la figura6.7c. Note σv = O en z= O y σv = y H en z = H.La distribución de presión muestra que en z = O, la presión activa es igual a -2c raizcuadrada(K0), que indica un esfuerzo de tensión, el cual decrece con la profundidad y es cero a la profundidad z = zc, o



La profundidad zc se llama profundidad de la grieta de tensión, porque el esfuerzo de tensión en el suelo causará eventualmente una grieta a lo largo de lainterfaz suelo- muro. La fuerza activa total de Rankine por unidad de longitud del muro antes de que ocurra la grieta de tensión es




TABLA 6.1 Variación del K0 de Rankine




Después de que ocurre la grieta de tensión, la fuerza sobre el muro será causada sólo por la distribución de presión entre las profundidades z = zc y z = H, como muestra el área sombreada en la figura...
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