Suelos Saturados

Capítulo 5

Suelos parcialmente saturados

Teoría

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SUELOS PARCIALMENTE SATURADOS
5.1 IMPORTANCIA PRÁCTICA
La Mecánica del Suelo tradicional se ha ocupado principalmente de los suelos saturados. Ello se debe a
que, en general, la rigidez y resistencia de los suelos parcialmente saturados son mayores, por lo es más
conservador suponer que, en cualquier caso, los suelos pueden estarsaturados (en la mayoría de los casos, es
posible que se llegue a esta situación). Por otra parte, el estudio de los suelos saturados es mucho más
sencillo.
Por todo esto, el estudio de los suelos parcialmente saturados es mucho más reducido. Desde el punto
de vista práctico, la altura de ascensión capilar en suelos de grano fino es de decenas o de centenares de
metros. Como la profundidad delnivel freático rara vez supera las pocas decenas de metros, se concluye que
estos suelos estarán siempre saturados, salvo que se trate de zonas con clima relativamente árido, en las que

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5.1

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Suelos parcialmente saturados

Teoría

la evaporación en la superficie compense la aportación de agua por ascenso capilar desde el nivelfreático. En
España, esto ocurre con carácter general, exceptuando la zona costera húmeda del Norte.

5.2 COMPACTACIÓN DE SUELOS

5.2.1 Introducción
La compactación es un proceso por el cual se disminuye el índice de poros de los suelos, sin variar su
contenido de humedad (cuando se disminuye la humedad, se suele hablar de "desecación", no de
compactación). Aunque hay procesos naturales decompactación, el interés se centra en los procesos
artificiales. Suele distinguirse entre:
− Compactación superficial: la que se consigue mediante el paso de elementos compactadores sobre la
superficie del terreno. Es el procedimiento usual para construcción de rellenos, terraplenes o presas de
materiales sueltos.
− Compactación profunda: se aplica para mejorar las características deterrenos o rellenos preexistentes, de
espesor considerable. Se realiza en el interior del terreno mediante diversos procedimientos

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5.2

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(vibroflotación, columnas de grava, voladuras, inyecciones, etc.). Todos ellos requieren el uso de
maquinaria especializada.
Aunque gran parte de losconceptos son generales, nos referiremos en lo que sigue a la compactación
superficial.
El alcance de la compactación en profundidad es pequeño, por lo que el material se extiende en
tongadas de pequeño espesor (del orden de decímetros), compactando cada tongada antes de extender la
siguiente. En general se utilizan rodillos estáticos o vibratorios, que provocan presión estática e impacto. El
efectodinámico de la vibración es especialmente eficaz en suelos granulares. En el caso de suelos arcillosos
(por ejemplo, en núcleos impermeables de presas de tierras), se emplean rodillos de pata de cabra, que
inducen compactación por amasado.

5.2.2 Proceso de compactación
La compactación es un proceso rápido. La actuación de los elementos compactadores sobre cada punto
dura escasos segundos,por lo que no da tiempo a que se produzca expulsión de agua del interior del terreno.
En consecuencia, el proceso tiene lugar sin drenaje, por lo que sólo tiene sentido en el caso de suelos
parcialmente saturados. En un suelo saturado en el que no se produce variación del contenido de agua, el
volumen no varía, al ser incompresibles tanto el agua como las partículas sólidas.

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5.3

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En la Figura 5.1 se ilustra el proceso de disminución de volumen de un elemento de suelo debido a la
presión que le ejerce un compactador actuando rápidamente. Durante el proceso, permanecen fijos el
volumen de sólidos, Vs y el de agua, Vw. La posibilidad de compresión se reduce a la disminución de...