ASENTAMIENTO DE SUELOS

DEFINICIÓN

Es la deformación vertical en la superficie de un terreno proveniente de la aplicación de cargas o debido al peso propio de las capas.

TIPOS DE ASENTAMIENTOS:

El Asentamiento total de las masas de suelo tiene las siguientes 3 componentes:

• Asentamiento Inmediato, es causado por la deformación elástica del suelo puede darse en suelos húmedos, secos y saturados y no habrá ningún cambio de humedad. Se hace basada en la teoría de elasticidad. Se observa mejor en los suelos granulares. (suelos arenosos o suelos arcillosos no saturados)

• El Asentamiento por Consolidación, es el cambio de volumen en suelos cohesivos saturados debido a la expulsión del agua que ocupan los poros. Los suelos cohesivos saturados pueden ser suelos arcillosos y arcillosos saturados. Dependen de la permeabilidad del suelo. Es una deformación dependiente del tiempo y ocurre en suelos de grava fina saturados con baja permeabilidad.

• El Asentamiento por Compresión Secundaria, se llama secundaria porque parte de una deformación que ya sucedió y ocurrió con un esfuerzo efectivo constante con ningún cambio de agua en los poros y es dependiente del tiempo. Resulta del ajuste de la estructura del suelo.

CAUSA DE LOS ASENTAMIENTOS:

Cuando actúa una carga vertical sobre la superficie del terreno, se presenta el asentamiento, esto no es del todo sorprendente porque, como se sabe por mecánica, el esfuerzo provoca deformación y la aplicación de la carga provoca desplazamiento. Se debe recordar, sin embargo, que el suelo se puede asentar por razones diferentes a las cargas externas:

1. Consolidación su propio peso.

2. Desecación natural o debida a algún proceso industrial.

3. Inundaciones.

4. Ataque químico.

5. Descomposición orgánica natural o a causa de algún agente externo.

6. Hundimiento regional provocado por el bombeo de agua.

7. Sismos, voladuras o vibraciones.

8. Alivio de esfuerzos por excavación o construcción de un túnel en la vecindad.

9. Bombeo de agua para alguna construcción cercana.

10. Movimientos tectónicos.

11. Erosión subterránea o derrumbes.

El asentamiento provocado por las cargas superficiales, se atribuyen tradicionalmente a las causas siguientes:

1. ASENTAMIENTO INICIAL:

Se debe al cambio en los esfuerzos cortantes en la masa de suelos, esta deformación es análoga a la flexión de una viga, ocurre con rapidez, el volumen del cuerpo que soporta la carga permanece virtualmente inalterado. A medida que el área cargada se asienta, la superficie alrededor de esta se eleva en una cantidad que equilibra el volumen de hundimiento

2. COMPRESIÓN INMEDIATA:

También conocida como compresión inicial, se observa en los suelos no saturados debida a una reducción rápida del volumen de vacíos. Los esfuerzos a la compresión la provocan y va acompañada por un rápido incremento de los esfuerzos efectivos. En los suelos parcialmente saturados, al aumentar la compresión, el grado de saturación se incrementa y cuando alcanza casi el 90%, pueden aumentar las presiones en el agua de los poros, esta presiones de poros harán que se reduzca la compresión posterior y se incrementen los esfuerzos efectivos, cuando la compresión es lenta, de modo que su velocidad tiene un significado practico, se conoce como consolidación.

3. COMPRESIÓN O CONSOLIDACIÓN PRIMARIA:

Se debe a la reducción gradual del volumen de vacíos bajo esfuerzos efectivos variables, es un cambio lento provocado por los esfuerzos de compresión bajo la influencia de las presiones de poro que resisten una reducción más rápida de volumen. A medida que avanza la consolidación, se disipan las presiones de poros, la consolidación primaria comienza justo después de la compresión inicial y termina, por definición, cuando las presiones de poro son insignificantes.

4. COMPRESIÓN O CONSOLIDACIÓN SECUNDARIA:

La causa es la reducción gradual de volumen del suelo bajo esfuerzos efectivos constantes, esta fase comienza cuando las presiones e poro se vuelven aproximadamente cero y se supone que continúa para siempre. Se debe a la formación lenta de los contactos entre las partículas de arcilla que se encuentran bajo la influencia de los esfuerzos cortantes creados por un sistema de esfuerzos principales desiguales, sin embargo, se cree que las arenas y otros suelos granulares no están sujetos a consolidación secundaria.

5. DESLIZAMIENTO SUPERFICIAL ASOCIADO A FALTA DE RESISTENCIA POR BAJA PRESION DE CONFINAMIENTO (CREEP)

Se debe al ajuste continuo respecto al cambio del esfuerzo cortante bajo esfuerzos efectivos constantes, se supone que comienza justo con el asentamiento inicial y continua para siempre o hasta que la arcilla adquiere suficiente resistencia adicional, mediante la consolidación, para resistir el movimiento extraordinario. El deslizamiento superficial se relaciona con el desplazamiento lateral alejándose de la parte sujeta a cargas de la superficie, es mucho más marcado donde hay un bajo factor de seguridad contra una falla de base (FS<1.2), es decir cuando un subsuelo arcilloso se somete a cargas después de la etapa intermedia de cedencia, el deslizamiento superficial (creep) se debe a la deformación plástica de los contactos entre partículas de arcilla, se cree que los suelos granulares no experimentan deslizamiento

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