Mecanica de suelos

viASENTAMIENTO INMEDIATO

El asentamiento inmediato ρi en función de una carga Q y el ancho B de una cimentación superficial se puede calcular con:


O el ancho B de una cimentación superficial para un asentamiento admisible ρa lo podemos encontrar a partir de:


Donde mo es el módulo de deformación estándar determinado según resultados de ensayes de campo ya sea de penetraciónestándar o cono eléctrico, con las gráficas siguientes:


a)

b)
FIG. ( ) RELACIÓN ENTRE MÓDULO DE DEFORMACIÓN ESTÁNDAR mo Y PRUEBAS DE PENTETRACIÓN,
a) dinámica y b) cono estático

ASENTAMIENTOS ADMISIBLES PARA DISTINTOS TIPOS DE ESTRUCTURAS

TIPO DE ESTRUCTURA ASENTAMIENTO VERTICAL
Diferencial Δρa Máximo ρa
Muros de carga:
Mampostería de ladrillo,
Bloques de concreto o piedraMas de un piso
Un piso

0.005L
0.001L

0.001L
0.002L
Estructuras de concreto
Marco rígido
0.003L
0.006L
Estructuras de acero
Marco rígido
Simplemente apoyadas
0.004L
0.006L
0.008L
0.012L
Maquinaria:
Grúas viajeras
Turbogeneadores
Trenes de laminación
Molinos de cemento
0.003L
0.0002L
0.0002L
0.0002L
0.006L
0.0004L
0.0004L
0.0004L
NOTA: L es el claro entrecolumnas o longitud del muro
ECUACIÓN DE K.E. EGOROV

El asentamiento inmediato ρi de una cimentación superficial puede calcularse también mediante ecuaciones derivadas de la teoría de la elasticidad. K. E. EGOROV propuso la siguiente expresión para el asentamiento de cimentaciones rectangulares de ancho B y longitud L, con carga uniforme pm, y apoyada sobre un estrato compresible horizontal,de espesor Z , de material elástico, homogéneo e isótropo, que descansa sobre una base rígida y considerando dos tipos de cimentación: flexible y rígida.



Donde:
ρi asentamiento inmediato máximo al centro del área cargada
ν relación de Poisson (0.5 para arcillas saturadas, 0.25 para los demás suelos)
Eu valor medio del módulo de deformación lineal (o de elasticidad), sin cambio devolumen, de la arcilla saturada, determinado en ensaye triaxial no drenado.

Si los resultados de ensayes de laboratorio no están disponibles, debe hacerse alguna hipótesis realista. Varios investigadores correlacionan los valores del módulo de elasticidad Eu, con el número de penetración estándar en campo N, y con la resistencia a la penetración de cono eléctrico qc.

Schmertmann indicó que elmódulo de elasticidad se da por:

Donde: N = resistencia a la penetración estándar de campo
pa = presión atmosférica ≈ 100 Kn/m2

De manera similar:

Donde: qc = resistencia a la penetración estática de cono.

pm presión uniforme media aplicada pm = Pe/BL: siendo Pe el peso de la estructura
B ancho de la cimentación
F factor de forma para cimentación flexible o rígida, cuyovalor se muestra en la figura siguiente, como función de las relaciones geométricas Z/B y L/B



ASENTAMIENTO DIFERIDO

El asentamiento diferido está siempre asociado a la reducción del volumen de la masa de arcilla y a la expulsión de agua de los poros. En tal caso, la condición de deformación con cambio de volumen implica que la relación de Poisson ν = 0, por lo tanto, podemos obtener lasiguiente versión de esta ecuación para el asentamiento diferido ρd:

Recordando que : sustituyendo, se obtiene:



En esta ecuación:
F factor de forma de Egorov, explicado anteriormente
mv módulo de compresibilidad volumétrica obtenido en ensaye de consolidación unidimensional (de la curva de compresibilidad) . Una manera aproximada de estimar mv es a partir de resultados deensayes de resistencia a la penetración de cono eléctrico, con correlaciones como la mostrada en la figura siguiente:



FIG. ( ) MÓDULO DE COMPRESIBIIDAD VOLUMÉTRICA DE ARCILLAS DEL VALLE DE MÉXICO, RELACIONADO CON SU RESISTENCIA AL CONO ELÉCTRICO.

ASENTAMIENTOS EN SUELOS ESTRATIFICADOS:

Cuando el perfil del suelo está formado por una sucesión de estratos de muy diferente...