TEORÍA DE LA CONSOLIDACIÓN.docx

 TEORÍA DE LA CONSOLIDACIÓN   Ed i t a r01 …

REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA MINISTERIO DE EDUCACIÓN CULTURA Y DEPORTE INSTITUTO UNIVERSITARIO TECNOLÓGICO ANTONIO JOSÉ DE SUCRE BARQUISIMETO ESTADO LARA

TEORÍA DE LA CONSOLIDACIÓN Integrnte!" Herrera Elizabeth Soto Rosa Torrealba Laudy Reinaldo Wainer  Perozo Alvaro Profesor: Ing. Argenis Soteldo ar!uisi"eto #i$ie"bre %&''

INTRODUCCION

 Al so"eter una "asa de suelo saturado a un in$re"ento de $arga( esta es so)ortada ini$ial"ente )or el agua $ontenida en los )oros( ya !ue ella es in$o")resible en $o")ara$i*n $on la estru$tura del suelo. La )resi*n !ue resulta en el agua a $ausa del in$re"ento de la $arga es lla"ada e+$eso de )resi*n ) resi*n hidrost,ti$a. A "edida !ue el agua drena de los )oros del suelo( el in$re"ento de $arga es trans"itido a la estru$tura del suelo. La transferen$ia de $arga es a$o")a-ada )or un $a"bio en el volu"en del suelo igual al volu"en de agua drenada. Este )ro$eso es $ono$ido $o"o $onsolida$i*n. Este es un )ro$eso !ue tiene un tie")o a$otado de o$urren$ia( $o"ienza $uando se a)li$a el in$re"ento de $arga( y finaliza $uando la )resi*n de los )oros es igual a la hidrost,ti$a( o lo !ue es lo "is"o( $uando se ha )rodu$ido la totalidad de la transferen$ia de $arga del agua a la estru$tura de suelo. Ter"inado este )ro$eso lla"ado $onsolida$i*n )ri"aria( el suelo $ontinuo defor",ndose( aun!ue en "enor "agnitud( debido a un rea$o"oda"iento rea$o"oda" iento de los granos. A este lti"o )ro$eso se lo deno"ina $onsolida$i*n se$undaria. El )ro)*sito funda"ental del ensayo de $onsolida$i*n es deter"inar $iertos )ar,"etros !ue se utilizan )ara )rede$ir la velo$idad y la "agnitud del asenta"iento de estru$turas fundadas sobre ar$illas. Ade",s( el ensayo )er"ite obtener infor"a$i*n a$er$a de la historia de )resiones a !ue ha sido so"etido el suelo.

TEORÍA DE LA CONSOLIDACION" /uando el suelo se so"ete a una sobre$arga ! los esfuerzos totales se in$re"entan en esa "is"a $uant0a. En suelos saturados( esto $ondu$e al in$re"ento de la )resi*n de )oros1 )ero dado !ue el agua no resiste esfuerzos $ortantes( sin !ue se "odifi!ue el nuevo esfuerzo total( el e+$eso de )resi*n intersti$ial se disi)a a una velo$idad $ontrolada )or la )er"eabilidad 2 del suelo( $on lo !ue el esfuerzo efe$tivo se va in$re"entando a "edida !ue el agua fluye. As0( en la $uant0a de la sobre$arga ! ( $uando se redu$e la )resi*n de )oros !ue se hab0an in$re"entado se in$re"enta el esfuerzo efe$tivo: esto signifi$a redu$$i*n de la rela$i*n de va$0os e in$re"ento del esfuerzo efe$tivo. Por lo anterior se da el asenta"iento del terreno )or defor"a$i*n del suelo !ue se ve afe$tado $on el in$re"ento de esfuerzos $ausado )or la sobre$arga y el in$re"ento de la resisten$ia al $orte del suelo des)u3s de disi)arse el e+$eso de )resi*n de )oros. CONSOLIDACIÓN PRIMARIA Este "3todo asu"e !ue la $onsolida$i*n o$urre en una sola di"ensi*n. Los datos de laboratorio utilizados han )er"itido $onstruir una inter)ola$i*n entre la 44defor"a$i*n44 o el 0ndi$e de hue$os y la 44tensi*n efe$tiva44 en una 44es$ala logar0t"i$a44 . La )endiente de la inter)ola$i*n es el 0ndi$e de $o")resi*n. La e$ua$i*n )ara el asiento de $onsolida$i*n de un suelo nor"al"ente $onsolidado )uede ser deter"inada enton$es $o"o: #onde: 5$ es el asiento debido a la $onsolida$i*n. /$ es el 0ndi$e de $o")resi*n. e& es el 0ndi$e de hue$os ini$ial. H es la altura de suelo $onsolidable. 6zf es la tensi*n verti$al final. 6z& es la tensi*n verti$al ini$ial. /$ )uede ser ree")lazada )or /r 70ndi$e de re$o")resi*n8 )ara usar en suelos sobre $onsolidados donde la tensi*n final efe$tiva es "enor !ue la tensi*n de )re$onsolida$i*n( o lo !ue es lo "is"o( )ara suelos !ue hubieran sido $onsolidados $on ",s intensidad en el )asado. /uando la tensi*n final efe$tiva sea "ayor !ue la tensi*n de )re$onsolida$i*n( las dos e$ua$iones deben ser usadas en $o"bina$i*n de un "odelo $on9unto $o"o sigue: donde 6z$ es la tensi*n de )re$onsolida$i*n del suelo.

CONSOLIDACIÓN SECUNDARIA La $onsolida$i*n se$undaria tiene lugar des)u3s de la $onsolida$i*n )ri"aria a $onse$uen$ia de )ro$esos ",s $o")le9os !ue el si")le flu9o de agua $o"o )ueden ser la re)ta$i*n( la vis$osidad( la "ateria org,ni$a( la fluen$ia o el agua unida "ediante enla$e !u0"i$o algunas ar$illas. En arenas el asiento se$undario es i")er$e)tible )ero )uede llegar a ser "uy i")ortante )ara otros "ateriales $o"o la 44turba44 . La $onsolida$i*n se$undaria se )uede a)ro+i"ar "ediante la siguiente f*r"ula: #onde H& es la altura de $onsolida$i*n "ediae& es el 0ndi$e ini$ial de hue$os/a es el 0ndi$e se$undario de $o")resi*n DEPENDENCIA DEL TIEMPO #e)endiendo del "aterial la $onsolida$i*n )uede variar entre un )ro$eso en segundos 7$o"o la arena8 o un )ro$eso !ue dure d3$adas $o"o la ar$illa debido a la diferen$ia de 44$ondu$tividad hidr,uli$a44 . A )artir de la diferen$ia en el tie")o de la $onsolida$i*n( )ode"os hablar de $onsolida$i*n )ri"aria 7dura$i*n de "eses o unos )o$os a-os8 y $onsolida$i*n se$undaria 7d3$adas o $ientos de a-os8. Evalua$i*n de asenta"ientos. La $onsolida$i*n i")one la ne$esidad de evaluar la "agnitud y la velo$idad de los asenta"ientos. Si las defor"a$iones totales del terreno var0an en la dire$$i*n horizontal( se )rodu$en asenta"ientos diferen$iales. Si el suelo es alta"ente defor"able( las sobre$argas $argas altas )rodu$en asenta"ientos e+$esivos. Si el suelo es un li"o arenoso( la )er"eabilidad )uede ofre$er asenta"ientos r,)idos !ue suelen darse durante la $onstru$$i*n. Si el suelo es li"o ar$illoso( los asenta"ientos )ueden )rolongarse darse un tie")o i")ortante des)u3s de ter"inada la obra.  An,lisis de asenta"ientos. Pueden $onsiderarse dos $asos: asenta"ientos )or una sobre$arga ! en un ,rea infinita( o asenta"iento )or sobre$arga ! en un ,rea de ta"a-o finito. Lo anterior

se define segn la e+tensi*n del ,rea $argada en $o")ara$i*n $on el es)esor de la $a)a de subsuelo !ue se $onsidera defor"able. Para el $aso de un ,rea $argada de e+tensi*n infinita( segn Terzagui( las defor"a$iones y el flu9o de agua se dan en una di"ensi*n !ue es la dire$$i*n verti$al( e interesa la )er"eabilidad verti$al del suelo. En este $aso se $onsiderar, el efe$to de la sobre$arga $onstante a $ual!uier )rofundidad del terreno defor"able.

EDÓMETRO # CONSOLIDÓMETRO Es un a)arato de laboratorio til )ara $ono$er la $o")resibilidad de un suelo !ue va a ser ob9eto de una $onsolida$i*n. La "uestra es un $ilindro a)lanado y el ensayo es $ondi$iones de $o")resi*n $onfinada.  Al a)li$ar la $arga( el agua se eva$ua )or dos )iedras )orosas( su)erior e inferior. La $arga es in$re"ental( )ara registrar las defor"a$iones 7en el e+tens*"etro8 $ontra el tie")o. Ta"bi3n $arga s rela$i*n de va$0os. Las $argas se van doblando $ada vez y los in$re"entos se ha$en $ada %; horas.