Drenes de Arena

 

Drenes de arena El uso de drenes de arena es otra manera de acelerar el asentamiento de la consolidación de Las capas de arcilla blanda normalmente consolidadas y lograr la pre-compresión antes de la construcción de los cimientos. Los drenes de arena se construyen mediante la perforación de agujeros en la(s) capa(s) de arcilla en campo a intervalos regulares. Los orificios están rellenados con arena altamente permeable Observe que el radio de los drenes de arena es rw (fi gura 11.8a). La fi gura 11.8b también muestra el plan de la disposición de los drenes de arena. La zona efectiva de la que se dirige el drenaje radial hacia un drenaje de arena dada es aproximadamente cilíndrica, con un diámetro de de de.. Para determinar la sobrecarga que necesita ser aplicada en la superficie del suelo y el tiempo que debe mantenerse consulte la fi gura 11.4, y use la ecuación correspondiente (ecuación 11.8):

(11.11)

 

  Las notaciones _s( p),  p), s¿o s¿o y _s(f  _s(f ) son las mismas que las utilizadas en la ecuación (11.8).Sin embargo, a diferencia de la ecuación (11.8), el lado izquierdo de la ecuación (11.11) es el grado promedio de consolidación en lugar del grado de consolidación en el plano medio. Tanto el drenaje radial como el vertical contribuyen al grado medio de consolidación. Si Uv,r puede ser determinado para cualquier tiempo t 2 (véase la fi gura 11.4b), entonces la sobrecarga total de Δs(f  Δs(f )+Δs( )+Δs( p)  p) puede ser fácilmente obtenida a partir de la fi gura 11.5. El procedimiento para determinar el grado promedio de consolidación (Uv,r  (Uv,r ) se da en las siguientes secciones.

Grado promedio de consolidación debido sólo al drenaje radial La teoría para la consolidación de deformación igual debida sólo al drenaje radial (sin ninguna mancha) fue desarrollada por Barron (1948). La teoría se basa en la suposición de que no hay drenaje en la dirección vertical . De acuerdo con esta teoría.

(11.12)

Donde Ur 5 grado promedio de consolidación debido sólo al drenaje radial

 

 

 

 

 

  Note que la ecuación (11.16) es similar a la definida en la ecuación (9.37). En ésta, k es la conductividad hidráulica en la dirección vertical de la capa de arcilla. En la ecuación (11.16) k se sustituye por kh, kh, la conductividad hidráulica para el flujo en la dirección horizontal. En algunos casos, kh puede suponerse igual a k ; sin embargo, para los l os suelos como la arcilla varved, kh _ kh _ k . En la tabla 11.4 se da la variación de Ur con Tr para diversos valores de n. Grado promedio de consolidación debido sólo al drenaje vertical El grado promedio de consolidación debido sólo al drenaje vertical vertic al se puede obtener a partir de las ecuaciones (9.42) y (9.43), o de la tabla 9.3:

(11.17) Y

 

  (11.18)

Donde: Uv = grado promedio de consolidación debido sólo al drenaje vertical

(11.19) cv = coeficiente de consolidación para drenaje vertical Grado promedio de consolidación debido a drenaje vertical y radial Para una sobrecarga dada y una duración t 2, 2, el grado promedio de consolidación debido al drenaje en las direcciones vertical y radial es

(11.20)