TEORIA D

E CONSOLI

DACIÓN Y

ANÁLISIS

DE A

SENTAM

IENTOS

CONSOLIDACIÓN

Cuando el suelo se somete a una sobrecarga y los esfuerzos totales se

incrementan en esa misma cuantía.

CLASES DE CONSOLIDACIÓN

Primaria, cuando cargado el suelo, la reducción de volumen se debe a la expulsión del agua, fenómeno en el que se transfiere la carga soportada por el agua al esqueleto mineral

Secundaria, cuando la consolidación se da por reajuste del esqueleto mineral y luego de que la carga está casi toda soportada por este y no por el agua.

SUELOS NORMALMENTE CONSOLIDADOS:

son aquellos suelos que nunca estuvieron sometidos a presiones efectivas mayores que las actuales.

SUELOS PRECONSOLIDADOS:

son aquellos suelos que alguna vez han sufrido presiones efectivas mayores que las actuales.

Coeficiente de consolidación Primaria Cα,(L2T-1)

El coeficiente de consolidación combina las constantes físicas de un suelo que afectan su cambio de volumen y la velocidad a la que ocurren dichos cambios.

Cv = (1+e) / k av γw

k: coeficiente de permeabilidad, LT-1

av: coeficiente de compresibilidad, L2F-1

e: relación de vacíos γw: peso unitario del agua, FL-3

Coeficiente de consolidación secundaria Cα

Para Terzaghi la consolidación terminaba en A, al disiparse por completo la presión de poros; pero en realidad, el asentamiento continúa a una velocidad que es función del logaritmo del tiempo.

Cα = cambio de relación de vacíos para el ciclo log10

después de A.

DEPENDENCIA DEL TIEMPO

Dependiendo del material la consolidación puede variar entre un proceso en segundos (como la arena) o un proceso que dure décadas como la arcilla debido a la diferencia de conductividad hidráulica. A partir de la diferencia en el tiempo de la consolidación, podemos hablar de consolidación primaria (duración de meses o unos pocos años) y consolidación secundaria (décadas o cientos de años).

RELACIONES TENSIÓN-DEFORMACIÓN CON DRENAJE

En los suelos blandos, y sobre todo en los arcillosos, es donde se desarrolla e interesa el presente tema, el del comportamiento de los suelos en relación al esfuerzo - deformación con drenaje.

Generalmente los suelos arcillosos son de origen sedimentario (el tamaño medio de sus partículas es menor que 2 micras), depositados en profundidades marinas, lacustres, o deltas.

ENSAYO EDOMETRICO O DE CONSOLIDACION.

Su finalidad es de terminar la velocidad y grado de asentamiento que experimentara una muestra de suelo arcilloso saturado al someterla a una serie de incrementos de presión o carga.

SUELOS NORMALMENTE CONSOLIDADOS Y SOBRECONSOLIDADOS

Los yacimientos que se encuentran en un estado tal que la única carga de consolidación que ha actuado durante su historia es la actual geostática, y que es la máxima soportada hasta ahora, se dice que son normalmente consolidados.

ANALISIS DE ASENTAMIENTOS

Pueden considerarse dos casos :

Asentamientos por una sobrecarga q en un área infinita,

Asentamiento por sobrecarga q en un área de tamaño finito

Evaluación de Asentamientos

La consolidación impone la necesidad de evaluar la magnitud y la velocidad de los asentamientos. Si las deformaciones totales del terreno varían en la dirección horizontal, se producen asentamientos diferenciales. Si diferenciales. el suelo es altamente deformable, las sobrecargas cargas altas producen asentamientos excesivos.

Asentamiento Diferencial

Los asentamientos diferenciales son los movimientos o desplazamientos relativos de las diferentes partes de una estructura a causa de un asentamiento irregular de la misma, provocados por un desequilibrio de esfuerzos en el suelo

Asentamientos excesivos.

Si el suelo es un limo arenoso, la permeabilidad puede ofrecer asentamientos rápidos que suelen darse durante la construcción. Si el suelo es limo arcilloso, los asentamientos pueden prolongarse darse un tiempo importante después de terminada la obra.

Tipos de AsentamientosAsentamientos calculados: Se han establecido una serie de pruebas y cálculos para estimar los asentamientos para una cimentación dada, estas pruebas miden la compresión del suelo sometido a las cargas y a la velocidad con que se produce la compresión.Asentamientos medidos: Debido a que los asentamientos son medidos con frecuencia, las mediciones pueden hacerse con mayor facilidad y precisión, si se hacen marcas en las columnas, en las primeras fases de la construcción.Asentamientos durante la construcción: En suelos como arenas y los materiales de drenaje libre casi todos los asentamientos suelen producirse durante el periodo de la construcción, por lo tanto acabada esta dejaran de producirse asentamientos.

Causas de los Asentamientos

Cargas estáticas: presión transmitida por las estructuras, por el propio peso del suelo, etc.

Cargas dinámicas: clavado de estacas, terremotos, etc.

Erosión del subsuelo

Variaciones del nivel del agua: rebajes

Asentamiento “S” en el ensayo de consolidación

Deformación vertical, confinamiento lateral, material compresible) Para expresar el asentamiento total (de laboratorio) en función de las características de compresibilidad de la muestra, podemos hacer analogía entre S y e.h = altura inicial de la muestra.S = asentamiento total de la muestra.hV0 = altura inicial de vacíos =

hV = altura final de vacíos =

hS = altura de sólidos =

Asentamientos en Suelos Arenosos Finos y Limosos,

Sueltos En la naturaleza es común encontrar depósitos eólicos cementados o no, de estructura generalmente panaloide o simple, bastante suelta, constituidos por arenas muy finas o limos no plásticos. En muchos casos el cementante que actúa es el carbonato de calcio, siento también frecuentes otros solubles en agua; en otros casos, la simple tensión capilar del agua intersticial efectúa el mismo papel. Los loess es un material típico de esta clase.

Analogía de la expresión ,con la ley de Hooke.

El mV, coeficiente de compresibilidad (también llamado módulo Edo métrico) para el asentamiento, y el módulo de elasticidad E de la curva esfuerzo deformación ( ) aparecen en estas dos relaciones:

ASENTAMIENTO UNIFORME

Los asentamientos uniformes se producen bajo fuerzas igualmente distribuidas, en suelos homogéneos. Este tipo de asentamiento no es el más común ni resulta el factor decisivo en el diseño de una estructura.

ASENTAMIENTO NO UNIFORME

Los asentamientos no uniformes se caracterizan por producir una distorsión angular en la estructura al ocasionar desplazamientos relativos dentro de ella. De allí que estos asentamientos sean capaces de lograr:

- Rotación del edificio como un cuerpo rígido- Deformaciones locales por descensos diferentes

GRACIA

SKELLY JULIETH JORDAN LOSADAJUAN PABLO PARRA HURTADOSINDY LIZETH MURCIA GORDILLOHEIDY CAROLINA CASTRO