5_leyes De Tensiones En El Terreno

U-1. EFECTO DEL AGUA EN EL SUELO Tensión total, tensión efectiva y presión de poros

CORTE No. 2

SUELOS PARCIALMENTE SATURADOS Espacios vacíos ocupados por agua y aire

Espacios vacíos ocupados por aire, pudiendo existir una fase líquida en estado discontinuo.

SUELOS SATURADOS Espacios vacíos ocupados por agua

N.F

Partículas sólidas

Prof. Eliana Martínez R.

SUELOS SECOS

Partículas sólidas

DADO EL CARÁCTER MULTIFÁSICO DEL SUELO, RESULTA MUY COMPLEJO ENTENDER EL COMPORTAMIENTO DEL SUELO FRENTE A CARGAS EXTERNAS, YA QUE SU RESPUESTA DEPENDE DE LA INTERACCIÓN DE LAS DIFERENTES FASES QUE LO COMPONEN.

CORTE No. 2

U-1. EFECTO DEL AGUA EN EL SUELO Tensión total, tensión efectiva y presión de poros En el proceso de sedimentación natural de un suelo, sus granos tienden a agruparse formando cadenas, preferentemente subverticales.

La transmisión de las fuerzas se produce a través de los contactos grano-grano Prof. Eliana Martínez R.

Estructuración de un suelo y formación de “cadenas” de transmisión de esfuerzos.

CORTE No. 2

U-1. EFECTO DEL AGUA EN EL SUELO Tensión total, tensión efectiva y presión de poros

Prof. Eliana Martínez R.

s = s ’+ u s’ = s - u

EN 1943, TERZAGHI ESTABLECIÓ UN MARCO TEÓRICO PARA EL ESTUDIO DE LOS SUELOS SATURADOS

CORTE No. 2

U-1. EFECTO DEL AGUA EN EL SUELO Tensión total, tensión efectiva y presión de poros

Prof. Eliana Martínez R.

u: Presión del fluido que esta alojado en los poros (kN/m2)

• En el caso de que el agua se encuentre estática en el terreno, la presión intersticial se determina como:

• u = gwh

s: Fuerza por unidad

• Suelo saturado:

de área que transmiten todas las fases que se encuentran en el suelo (kN/m2)

• Suelo semisaturado:

• Suelo seco:

sv =gSATh sv =gdh sv =gaph

CORTE No. 2

U-1. EFECTO DEL AGUA EN EL SUELO Tensión total, tensión efectiva y presión de poros

Prof. Eliana Martínez R.

s’, kN/m : Presión 2

intergranular, es decir, la que se transmite sólo por las partículas)

• La presión efectiva se denomina así porque influye de una forma efectiva en el comportamiento de los suelos, controlando tanto su resistencia como sus deformaciones:

s’ = s - u

CORTE No. 2

U-1. EFECTO DEL AGUA EN EL SUELO Leyes de presiones en el terreno – Verticales

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Leyes de presiones verticales en el terreno, con el nivel freático en superficie.

CORTE No. 2

U-1. EFECTO DEL AGUA EN EL SUELO Leyes de presiones en el terreno – Verticales

Prof. Eliana Martínez R.

Leyes de presiones verticales en el terreno, con el nivel freático a una profundidad Zo

CORTE No. 2

U-1. EFECTO DEL AGUA EN EL SUELO Leyes de presiones en el terreno – Verticales

Prof. Eliana Martínez R.

Leyes de presiones verticales en el terreno, con el nivel freático por encima de la superficie

U-1. EFECTO DEL AGUA EN EL SUELO Leyes de presiones en el terreno – Horizontales

s´H, kN/m : Esta 2

CORTE No. 2

determinada por el coeficiente de empuje del terreno o coef. de presión lateral de tierras en reposo, ko. Las tensiones hztales dependen de la historia tensional del suelo.

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z2

z1

s’H = ks’v

u = gwh sH =s’H + u 𝝈´𝑽−𝒎á𝒙.𝒉𝒊𝒔𝒕ó𝒓𝒊𝒄𝒂 𝑹𝑺𝑪 𝒐 𝑶𝑪𝑹 = 𝝈´𝑽−𝒂𝒄𝒕𝒖𝒂𝒍 1

2 1

𝝈´𝑯 𝒌= 𝝈´𝑽

s'v

z1

s'H

NC

s'v

s'H

SC

CORTE No. 2

U-1. EFECTO DEL AGUA EN EL SUELO Leyes de presiones en el terreno – Esfuerzo de preconsolidación Suelos granulares NC - Formula de Jacky (1944)

𝒌𝟎 = 𝟏 − 𝒔𝒆𝒏𝝋 Suelos de grano fino NC - Formula de Massarsch (1979)

𝒌𝟎−𝑵𝑪 = 𝟎. 𝟒𝟒 + 𝟎, 𝟒𝟐(𝑰𝑷/𝟏𝟎𝟎) Suelos de grano fino SC

𝒌𝟎−𝑺𝑪 = 𝒌𝟎−𝑵𝑪 𝑹𝑺𝑪 𝒐 𝑶𝑪𝑹

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CORTE No. 2

U-1. EFECTO DEL AGUA EN EL SUELO Leyes de presiones en el terreno EJERCICIO: Los sondeos que se realizaron en el sitio propuesto de una construcción revelaron la secuencia de estratos descrita en la siguiente tabla. Si el nivel freático se encuentra a 2.0 m de profundidad, calcule y dibuje la distribución de tensiones verticales y horizontales con la profundidad. PROFUNDIDAD

0.00 -3.80 m

3.80 – 9.20 m

Prof. Eliana Martínez R.

9.20 – 13.50 m

PROPIEDADES DEL SUELO Material: GW; f =29° Por encima del N.F gd= 14.5 kN/m3; w= 12.5 %

Material: GW; f =29° Por debajo del N.F g’ = 8.0 kN/m3 Material: MH gSAT = 19.0 kN/m3 IP= 14 % Material: CH Gs= 2.78; w= 27.5 % s’p= 18 Ton/m2 LL= 56 %; LP=33 %

CORTE No. 2

U-1. EFECTO DEL AGUA EN EL SUELO Leyes de presiones en el terreno EJERCICIO: Los sondeos que se realizaron en el sitio propuesto de una construcción revelaron la secuencia de estratos descrita en la siguiente tabla. Si el nivel freático se encuentra a 3.5 m de profundidad, calcule y dibuje la distribución de tensiones verticales y horizontales con la profundidad. PROFUNDIDAD 0.00 -2.40 m

2.40 – 8.00 m

8.00 – 12.00 m Prof. Eliana Martínez R.

PROPIEDADES DEL SUELO Material: CL gap= 17.5 kN/m3 s’p= 4.5 Ton/m2 IP= 21 % Material: MH; IP= 16 % Por encima del NF: Gs= 2.70; w= 21 %; Sr= 70% Por debajo del NF: g’ = 9.0 kN/m3 Material: SP f =32° Gs= 2.65; w= 25 %