Presion De Suelos

PRESION LATERAL DE TIERRAS

Un ejemplo de los principios de presión horizontal: un muro de contención de tierras
Presión lateral del suelo es la presión que el suelo ejerce en el plano horizontal.
Las aplicaciones más comunes de la teoría de presiones laterales en suelos son el diseño de estructuras cimentadas como muros de tierras, zapatas, túneles y para determinar la fricción del terrenoen la superficie de cimentaciones profundas.
Para describir la presión que un suelo puede ejercer se usa un coeficiente de presión lateral, K. K es el ratio de presión lateral u horizontal respecto a la presión vertical (K = σh'/σv'). Esta fórmula está asumida por ser directamente proporcional y se cumple en cualquier punto del suelo. K puede depender de las propiedades mecánicas del suelo yde la historia tensional del suelo. Los coeficientes de presión lateral puede variar dentro de tres categorías: presión en reposo, presión activa y presión pasiva.
Los coeficientes de presión son usados en análisis de ingeniería geológica dependiendo de las características de su aplicación. Existen muchas teoría para predecir la presión lateral, algunas empíricas y otras analíticas.
El propósitode las estructuras de contención es el de resistir las presiones de tierra ejercidas por el suelo contenido, y transmitirlas en forma segura a la fundación o a un sitio por fuera de la masa analizada de movimiento. Los valores de presión de tierra pueden ser estimados mediante diversas metodologías, que incluyen las teorías de Rankine y Coulomb, entre muchas otras. De la selección de lametodología a implementar depende en gran parte el diseño de la estructura de contención y su buen comportamiento a futuro.
En el caso de un corte o un terraplén donde no existe la posibilidad de un deslizamiento grande masivo se acostumbra construir estructuras de contención para resistir las presiones generadas por la existencia de un talud de gran pendiente o semi-vertical. La necesidad de laconstrucción de una estructura de contención se debe a que dentro del suelo se generan unas presiones horizontales que pueden inducir a la ocurrencia de un derrumbamiento o deslizamiento.

Existen tres tipos de presión de acuerdo a las características de deformación supuestas en la interacción suelo-estructura:

1 PRESIÓN DE TIERRA EN EL REPOSO
La presión en reposo, representadas por K0, es lapresión horizontal del terreno. Esta puede ser medida directamente por el test dilatométrico (DMT) o por un "borehole pressuremter test" (PMT). Estos experimentos son caros, por eso se usan relaciones empíricas para predecir el resto de presiones que son más difíciles de obtener y que dependen generalmente del ángulo de rozamiento interno. Algunas fórmulas son:

Figura 01 Presión de tierra enreposo.

AB muro sin fricción, profundidad infinita.
AB está estático, no se mueve a la derecha ó izquierda.

El suelo estará en un estado de equilibrio elástico.
Se define el coeficiente de presión de tierra en reposo, Ko.

Ko = h / v (1)

v = z

h = Ko (z)(2)

VALORES DE K0

Suelos granulares

Jaky (1944) : Ko = 1 - sen  (3)

Arcillas NC

Brooker y Ireland (1965) : Ko = 0.95 - sen  (4)

Alpan (1967) : Ko = 0.19 + 0.233 log ( IP ) (5)

Arcillas SC

Ko (SC) = Ko (NC) OCR(6)

DISTRIBUCION DE PRESIONES DE TIERRA EN REPOSO

Figura 02 Distribución de la presión de tierra en reposo

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PRESIÓN DE TIERRA EN REPOSO PARA SUELOS PARCIALMENTE SUMERGIDOS

Figura 03 Distribución de la presión de tierra en reposo para la parte suelo parcialmente saturado

2 PRESIÓN ACTIVA Y PASIVA DE TIERRAS DE RANKINE...