Esfuerzos en Masas de Suelos

 

CAPITULO 2

DISTRIBUCIÓN DE ESFUERZOS. 2.1 Esfuerzos en la asa !e suelo Los esfuerzos dentro de un suelo se producen por el peso propio del mismo o por  cargas que se encuentren sobre éste. Con la finalidad de establecer un orden en este capitulo, empezaremos por analizar los esfuerzos verticales que se generan en la masa de suelo por el peso propio de los materiales. En un suelo suelo seco (sin N. A. .!, el esfuerzo esfuerzo vertical vertical a una profundid profundidad ad z puede calcularse considerando el peso del suelo que se encuentra encima de la part"cula que se esté est é anali analiza zando ndo.. As", co consi nside deran rando do un su suelo elo #omog #omogén éneo eo co con n un pe peso so espec" espec"fic fico o $ constante, tendr% un esfuerzo vertical&  

σ z  γ  γ  z=z   

('.1!

i el suelo es estratificado ) el peso espec"fico de cada estrato es diferente, los esfuerzos verticales, ser%n la suma del peso de los diferentes estratos& n

('.'!

∑γ   

σ   z = 

∆ z i i=1

i

E*emplo +eterminar el esfuerzo vertical en una part"cula de suelo ubicada a  metros de profundidad en suelos estratificados, los cuales tienen los siguientes pesos espec"ficos ) espesores&

uelo 1 uelo ' uelo 0

     

0

z1-' m

0

z'-0 m

0

z0-0 m

$1-1. t/m

$'-1., t/m

$0-'.2 t/m

1

 

Las cotas est%n en metros.

²

²

²

3rofundid

γ  z γ 

Esfuerzo

4-' m

(1.5'.22!-0.

4-6 m

(1.50.22!-6.

4- m

('.250.22!-.

σ zz -0.'2   0.'2 t/m ' σ zz -.2   .2 t/m ' σ zz -17.2   17.2 t/m

 

'

En una masa de suelo e8isten esfuerzos que se generan por contacto de sus part"culas ) cuando el nivel de aguas fre%ticas es alto, e8isten esfuerzos dentro del agua que se encuentra en sus intersticios. 3or lo que es importante analizar estos esfuerzos. i se tiene un suelo con el nivel de aguas fre%ticas en la superficie ) a una profundidad z una part"cula de suelo (para fines did%cticos imaginemos un cubo de

 

dimensiones diferenciales!, la cara superior paralela a la superficie del suelo estar% sometida a un peso W producto de la columna que se encuentra encima de ésta,

 

Fig. 2.2 Partícula de suelo a una profundidad  z  W=W s+W ww  

('.0!

El suelo deba*o del nivel fre%tico se encuentra sometido a un empu*e 9 (3rincipio de Arqu"medes!, Arqu"medes!, de tal forma que el peso que aplica sobre la part"cula solo el suelo, es el Peso Efe"#$%o& W´ s=W s-U 

('.7!

+ividiendo los pesos entre el %rea de la superficie de la part"cula (A!, obtenemos los esfuerzos verticales σ ´ z =

σ   µ  z -

 

('.6!

σ z   ! es igual al Esfuerzo Efectivo ( σ  σ´    z ! En donde nos queda que el Esfuerzo :otal :otal ( σ   µ!. m%s el Esfuerzo Neutro o 3resi;n C