ANALISIS DE LAS EXPANSIONES DEL FONDO EN UNA EXCAVACION

ANALISIS DE LAS EXPANSIONES DEL FONDO EN UNA EXCAVACION

Tanto la expansión inmediata como la expansión lenta son generadas por deformaciones de la masa del suelo que se encuentra bajo el fondo. Tales deformaciones están asociadas a la alteración del estado natural de esfuerzos totales e intergranulares en la masa de suelo inducida por dos causas:

• La descarga del suelo pdf, producida por la eliminación del peso de la tierra excavada.

• El flujo del agua producido por abatimiento del nivel freático, ya sea por el bombeo de achique desde el interior de la excavación o por el bombeo profundo previo a la excavación,

DESCARGA DEL SUELO

La extracción de la tierra excavada elimina la presión vertical total que el material desalojado ejercía sobre el plano del fondo; esta descarga produce de efectos en el suelo subyacente al fond

o:

• Reduce la presión vertical total inicial Poz, e induce esfuerzos cortantes en la masa de arcilla subyacente al fondo. El decremento de la presión vertical y el incremento de los esfuerzos cortantes generan deformaciones inmediatas de la arcilla, sin cambio de volumen, que producen expansión inmediata pi del plano del fondo.

• Simultáneamente con el decremento de la presión total, se inicia un proceso lento de disminución de la presión intergranular vertical inicial p’oz, acompañado de absorción de agua y de aumento de volumen del suelo, que se traduce en expansión volumétrica lenta pl, del fondo.

ABATIMIENTO DEL NIVEL FREÁTICO

El bombeo de achique desde el interior de la excavación abate el nivel freático hasta el fondo, generando flujo del agua hacia el interior. El flujo de agua produce fuerzas de filtración ascendentes, las cuales inducen esfuerzos ascendentes sobre las partículas de arcilla subyacente al fondo que disminuyen la presión intergranular vertical, contribuyendo con ello a la expansión volumétrica de la arcilla. Debe recordarse que este proceso de expansión volumétrica se inicia en el momento en que se descarga el suelo y continúa expandiéndose a velocidad decreciente, durante varios años.

La expansión a volumen constante de la arcilla saturada que se encuentra bajo el fondo se asemeja a la elongación que sufre una probeta de arcilla inalterada en una cámara triaxial de laboratorio en la que se somete al suelo a la acción de una descarga axial pe, sin permitir la entrada de agua a la probeta.

Referencias

Ingeniería de cimentaciones – Enrique Tamez González

...