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1. Roberto M. Zamora Nevado,
Email: [email protected]
INGENIERÍA CIVIL
GEOTECNIA Y CIMIENTOS

2. Módulodeelasticidad,coeficientede
Poisson,Cohesión,Ángulodefricción
interna.
GEOTECNIA Y CIMIENTOS
Roberto M. Zamora Nevado 04

3. Resultado de aprendizaje
Unidad :
Calculalaevolucióndeasientosdeconsolidaciónylosparámetrosresistentes
delsuelo,paraproyectosdeingenieríacivil.
02

4. Evidencia.
Instrumento de evaluación.
Indicador.
Calculaeinterpreta,elcomportamientodelsuelofrenteaprocesosde
consolidación,lacohesiónyelángulodefriccióninterna.
ExamenN°02
Cuestionariodeevaluación02

5. ▪Módulodeelasticidad,coeficientedePoisson,Cohesión,Ángulodefriccióninterna.
▪Formasdefallardelossuelos,porcorte,porasentamiento,fallageneral,fallalocal.
▪Tensionesenlossuelos,teoríadeMhor.
▪TeoríadeconsolidacióndeK.V.Terzaghi.
▪Cómocalcularasentamientosensueloselásticosyensuelosplásticos.
▪Asentamientosporconsolidaciónprimaria.
▪Asentamientosporconsolidaciónsecundaria.
▪Importanciadequetodaslascimentacionessufransimilarasentamientoenlas
edificaciones.
▪Asentamientosdiferenciales,límitesnormativas.
▪Análisisdecasosprácticos.
Contenidos

6. Saberes previos

7. MÓDULO DE ELASTICIDAD
▪Elmódulodeelasticidad,tambiénconocidocomomódulodeYoung
(E
s)sepresentageneralmentecomoelparámetrodedeformabilidad
delsuelorelacionadoconelcomportamientoelásticolinealdelsuelo.
▪Utilizadomáscomúnmenteenlasestimacióndelasentamientode
cargasestáticas.
▪ElmódulodeYoung(E
s)delsuelo,sepuedeestimarapartirde
correlacionesempíricas,resultadosdepruebasdelaboratorioen
muestrasnoalteradasyresultadosdepruebasdecampo.
▪Laspruebasdelaboratorioquesepuedenutilizarparaestimarel
módulodeelasticidaddelsueloson:pruebasdecompresióntriaxialno
consolidadanodrenadaoconsolidadanodrenada.
▪Laspruebasdecampoincluyenlapruebadecargadeplaca,la
pruebadepenetracióndecono,lapruebadepenetraciónestándar
(SPT)ylapruebadelpresurímetro.

8. MÓDULO DE ELASTICIDAD
ElmódulodeelasticidadodeYoung(E
s)sepuederepresentar:
E
s= K
cC
u
Donde:
E
s= Módulo de suelo de Young
K
c= factor de correlación
C
u= resistencia al corte sin drenaje
Módulosdeelasticidadtípicos
desuelosbasadoseneltipo
desueloylaconsistencia/
densidad(tsf)

9. COEFICIENTE DE POISSON
▪ElcoeficienteomódulodePoisson,sedenotamediantelaletragriega
���ó�(��)ysunombreprovieneenhonoralmatemáticofrancésSimeón
DenisPoisson(1781-1840).
▪ElmódulodePoissonsedefinecomolarazóndeladeformaciónunitaria
lateral??????
′
aladeformaciónunitariaaxial??????yseexpresasegúnlasiguiente
ecuación:
�=
??????
′
??????
Ladeformaciónunitaria
lateralencualquierpunto
de una barraes
proporcional a la
deformaciónunitaria
axialenelmismopuntosi
elmaterialeselástico
lineal.

10. COHESIÓN
▪Lossueloscohesivossonsuelosdetipoarcillosos.Lacohesiónesla
fuerzaquemantieneunidaslasmoléculasopartículassimilaresdentro
deunsuelo.
▪Lacohesiónc,sedeterminageneralmenteenlaboratorioapartirdela
pruebadecortedirecto.Laresistenciaalacompresiónsin
confinamiento(S
uc),sepuededeterminarenlaboratoriomediantela
pruebatriaxialolapruebaderesistenciaalacompresiónsimple.
▪HaytambiéncorrelacionesentreSucylaresistenciaalcorteestimada
enelcampomediantepruebasdecorteconpaletas.
c = S
uc/2
Donde:
c = cohesión, kN/m
2
(lb/ft
2
), y
S
uc= resistencia a la compresión no confinada, kN/m
2
(lb/ft
2
).

11. ÁNGULO DE FRICCIÓN INTERNO
▪Elángulodefriccióninternoparaunsuelodadoeselánguloenel
gráfico(círculodeMhor)delesfuerzocortanteylosesfuerzos
efectivosnormalesenlasqueseproducelafallacortante.
▪Elángulodefriccióninterno,ϕpuedeserdeterminadoenel
laboratorioporelensayodecortedirectooporelensayode
esfuerzotriaxial.
▪Lasrelacionestípicasparaestimarelángulodefriccióninterno,ϕ,
sonlassiguientes:
SPT N-Valor
(golpes/pie)
Φ(grados)
0 25 -30
4 27 -32
10 30 -35
30 35 -40
50 38 -43
Valores empíricos para suelos granulares
basados en el SPT (Bowels)

12. ÁNGULO DE FRICCIÓN INTERNO
Relaciones entre ϕy SPT para arenas (Peck, 1974)
SPT N-Valor
(golpes/pie)
Densidad de Arena Φ(grados)
< 4 Muy suelta < 29
4 -10 Suelta 29 -30
10 -30 Media 30 -36
30 -50 Densa 36 -41
> 50 Muy densa > 41
Relaciones entre ϕy SPT para arenas (Meyerhof 1956)
SPT N-Valor
(golpes/pie)
Densidad de Arena Φ(grados)
<4 Muy Suelta < 30
4 -10 Suelta 30 -35
10 -30 Media 35 -40
30 -50 Densa 40 -45
> 50 Muy densa > 45

13. FALLAS DEL SUELO
▪Cuandolosesfuerzoscortantesenelsueloexcedenlaresistenciaalcorte
delsuelo,elsuelofalla.
▪Estafalladelsuelo,bajolaaccióndelesfuerzocortanteylaresistenciaal
cortesedenominafalladelsuelo.

14. TIPOS DE FALLA DEL SUELO
Dependiendodeltipodecapacidadportantedelosdiferentessuelos,lasfallasse
clasificanentrestipos:
▪Fallaporcortegeneral
▪Fallaporcortelocal
▪Fallaporpunzonamiento
1.Fallaporcortegeneral
▪Implicalarupturatotaldelsuelosubyacente.Seproduceunafallacontinuapor
cortedelsuelo(líneascontinuas)desdedebajodelazapatahastalasuperficie
delterreno.
▪Cuandosegraficalacargaenfuncióndelasentamientodelazapata,hayuna
cargadistintaenlaquelazapatafalla(círculosólido),yestasedesignaQ
ult.El
valordeQ
ultdivididoporelanchoBylalongitudLdelazapataseconsiderala
capacidadportantemáxima(q
ult)delazapata.
▪Lacapacidaddecargamáximasehadefinidocomolatensióndecargaque
provocaunafallacatastróficarepentinadelabase.

15. TIPOS DE FALLA DEL SUELO
▪Comportamientoesfuerzo-deformacióntipofrágil(comoarenadensa).
▪Seproduceunafallarepentinaenelsueloylasuperficiedefallaseextiende
hastalasuperficiedelsuelo.
▪Lacargamáximasepuedelocalizarfácilmente.
▪Sepuedelocalizarfácilmenteunbulboenlasuperficiedelsueloadyacenteala
base.

16. TIPOS DE FALLA DEL SUELO
2.Fallaporcortelocal
▪Implicalarupturadelsuelosóloinmediatamentedebajodela
zapata.Hayabultamientodelsueloaambosladosdelazapata,
peroelabultamientonoestansignificativocomoenelcasodel
esfuerzocortantegeneral.
▪Lafallaporcortelocalpuedeconsiderarsecomounafasede
transiciónentreelcortegeneralyelcorteporpunzonamiento.
▪Unafallalocalporcorteocurreensuelosqueestánenunestado
dedensidadmediaofirme.
▪Seobservaenelcasodesuelosarenososyarcillososde
compactaciónmedia.
▪Compresiónsignificativadelsuelojustodebajodelabase.
▪Lacargamáximanosepuedelocalizarfácilmente.
▪Sepuedelocalizarunligeroabultamientodelasuperficiedel
sueloadyacentealabase.

17. TIPOS DE FALLA DEL SUELO
3.Fallaporpunzonamiento
▪Nosedesarrollanlassuperficiesdecortedistintivasasociadasconunafalla
decortegeneral.Enelcasodelcorteporpunzonamiento,elsuelofueradel
áreacargadapermanecerelativamenteintactoyhayunmovimientomínimo
delsueloenambosladosdelazapata.
▪Elprocesodedeformacióndelazapataimplicalacompresióndelsuelo
directamentedebajodelazapata,asícomoelcorteverticaldelsuelo
alrededordelperímetrodelazapata.Lacurvadeasentamientodecargano
tieneunarupturadrásticay,enelcasodelcorteporpunzonamiento,la
capacidaddecargasedefineamenudocomolaprimeranolinealidad
importanteenlacurvadeasentamientodecarga.
▪Unafallaporpunzonamientoocurreensuelosqueestánenestadosueltoo
blando.
▪Observadoensuelobastantesuelto.
▪Planodecortemaldefinido.
▪Laszonasdesuelomásalládeláreacargadasevenpocoafectadas.
▪Másalládelafalladecargamáxima,elgráficodecarga-asentamientoes
lineal.
▪Lasuperficiedefallaenelsuelonoseextenderáhastalasuperficiedel
suelo.

18. CRITERIO DE FALLA DE MHOR COULOMB
▪Serequiereunateoríadefallapararelacionarlaresistencia
disponibledeunsueloenfuncióndepropiedadesmensurables
ylascondicionesdeesfuerzoimpuestas.
▪ElcriteriodefalladeMhor-Coulombseutilizacomúnmentepara
describirlaresistenciadelossuelos.
▪Suhipótesisprincipalsebasaenlapremisadequeuna
combinacióndeesfuerzosnormalesycortantescreaunestado
límitemáscríticoqueelqueseencontraríasisólose
consideraranindividualmenteelesfuerzoprincipalmayoroel
esfuerzocortantemáximo.
▪Unelementoenfallaconlosesfuerzosprincipalesquecausaron
lafallaylosesfuerzosnormalesycortantesresultantesenel
planodefalla.
▪Supondremosqueexisteunplanodefalla,loquenoesunamala
suposiciónparasuelos,rocasymuchosotrosmateriales.
▪Siconocemoslosesfuerzosprincipalesenelmomentodelfallo,
nosotrospodemosdibujaruncírculodeMhorquerepresenteeste
estadodeesfuerzoparaesteelementoenparticular.

19. CRITERIO DE FALLA DE MHOR COULOMB
▪Elpuntodetangencialdefallade
estecriteriodefineelángulodel
planodefallaenelelementoo
muestradeprueba.
▪LahipótesisdefalladeMhor
establecequeelpuntode
tangencialdelaenvolventede
falladeMhorconelcírculoenla
falladeterminalainclinacióndel
planodefalla.

20. CRITERIO DE FALLA DE MHOR COULOMB
Lafallaocurriráencualquierpuntodelsuelodondesedesarrolleuna
combinacióncríticadeesfuerzocortanteyesfuerzonormalefectivo.

21. CRITERIO DE FALLA DE MHOR COULOMB
▪Laresistenciaalcorteconstadedoscomponentes:cohesióny
fricción.

22. CRITERIO DE FALLA DE MHOR COULOMB

23. CRITERIO DE FALLA DE MHOR COULOMB
1.Linealizacióndelaenvolventedelosesfuerzoslímite.
▪Posiblesobreestimacióndelfactordeseguridadenloscálculos
deestabilidaddetaludes.
▪Dificultadesenlacalibracióndebidoalalinearización.
2.ElcriteriodefalladeMhorCoulombestábienprobadoparala
mayoríadelosgeomateriales,perolosdatosparalasarcillasaún
soncontradictorios.

24. TEORÍA DE TERZAGHI
▪LateoríaparalaconsolidaciónunidimensionalsedebeaTerzaghi(1925),lacualcobrótal
relevancia,quehastalafechaeslademayoruso.Aunquesehanpublicadoteorías
posterioresquehansidodegranayudaparaexplicaranomalíasydiscrepanciasquese
tienenconlateoríatradicional;sinembargotodastomancomopuntodepartidalaprimera.
▪LosestudiosdeTerzaghi(1925)serefierenalamagnitudyvelocidaddelasentamiento
originadoporunmantodearcillaalqueseleimpideelmovimientolateralycon
posibilidadesdeexpulsarelaguahaciaarribaohaciaabajocuandolaspartículastiendena
acercarse.
▪LahipótesisenquesebasalateoríadeTerzaghi(1925)sonlassiguientes:
a)Tantoelaguacomolaspartículasdesuelosonincompresibles.
b)Elaguallenatotalmentelosvacíosdelsuelo;esdecir,queelsueloestátotalmente
saturado.
c)Lavariacióndeespesordelestrato(H)eslosuficientementepequeñaparaqueunvalor
dadodelavariablezpuedasuponerseconstantedurantetodoelprocesodeconsolidación.
d)Elcoeficientedeconsolidación(Cv)seconsideraconstantedurantetodoelprocesode
consolidación,apesarqueelcoeficientedepermeabilidad(k)yelcoeficientedevariación
volumétrica(av)sonvariables.

25. TEORÍA DE TERZAGHI
▪EnlateoríadeTerzaghi(1925),unavezqueel
sueloalcanzasumáximadeformaciónbajoun
incrementodeesfuerzoaplicado(∆??????),surelación
devacíos(e)llegaaunvalormenorqueelinicial
(e
0),elcualpuededeterminarseapartirdelas
pruebastradicionalesefectuadasconedómetro.
▪Así,paracadaincrementodeesfuerzoaplicado
(∆??????),setienefinalmenteunvalordelarelaciónde
vacíos(e)yotrodelesfuerzoverticalefectivo(σ´
v)
correspondienteactuantesobreelespécimen.
▪Esasícomounavezaplicadoslosincrementosde
esfuerzos(∆??????),sepuedeconstruirunagráficaque
tienecomoabcisaselesfuerzoverticalefectivo
(σ´
v),enescalanaturalologarítmicaycomo
ordenadaslarelacióndevacíos(e)enescala
natural.Estascurvassellamande
compresibilidad.

26. CÁLCULO DE LA CONSOLIDACIÓN PRIMARIA DE UN ASENTAMIENTO BAJO
UNA CIMENTACIÓN
Paracalcularelvalordelesfuerzoefectivo∆??????
´
paraestecasodebeserel
incrementopromediopordebajodelcentrodelacimentación.Suponiendoqueel
aumentodelapresiónvaríaenformaparabólica,sepuedeestimarelvalorde
∆??????
´
prom(regladeSimpson)
∆??????
´
&#3627408477;&#3627408479;&#3627408476;&#3627408474;=
∆??????
&#3627408481;+4∆??????
??????+∆??????
&#3627408463;
6
Donde∆??????
??????,∆??????
??????y∆??????
??????representanel
aumentodelapresiónenlapartesuperior,
media einferiorde lacapa
respectivamente.Enalgunoscasoslos
ingenierosdecimentacionesutilizanun
métodoaproximadoparadeterminarel
aumentodelesfuerzoconlaprofundidad
causadaporlaconstruccióndeunabase.Esto
seconocecomométodo2:1.Deacuerdocon
estemétodo,elaumentodelesfuerzoauna
profundidadz,es
∆??????=
&#3627408478;??????&#3627408437;??????&#3627408447;
&#3627408437;+??????&#3627408447;+??????
Hayquetenerencuentaqueestaecuación
suponequeelesfuerzosobrelacimentación
seextiendealolargodelaslíneasconuna
pendiente2verticalpara1horizontal.

27. ASENTAMIENTO A PARTIR DE LA CONSOLIDACIÓN SECUNDARIA
▪Alfinaldelaconsolidaciónprimaria(esdecir,
despuésdeladisipacióncompletadelexceso
depresióndeaguaintersticial)seobserva
algúnasentamientodebidoalajusteplástico
delsuelo,queporlogeneralsedenomina
fluencia.Estaetapadeconsolidaciónsellama
consolidaciónsecundaria.
▪Durantelaconsolidaciónsecundaria,lagráfica
dedeformaciónenfuncióndellogaritmode
tiempoespracticamentelineal.Lavariacióndel
índicedevacíoseconeltiempotparaun
incrementodecargadadoserásimilarala
mostradaenlafigura.

28. ÍNDICE DE COMPRESIÓN SECUNDARIA
Elíndicedecompresiónsecundariapuededefinirsecomo:
&#3627408438;
??????=
∆&#3627408466;
log&#3627408481;2−log&#3627408481;1
=
∆&#3627408466;
log(
&#3627408481;
2
&#3627408481;
1
)
Donde
&#3627408438;
??????=índicedecompresiónsecundaria
∆&#3627408466;=cambioderelacióndevacíos
t
1,t
2=tiempo
Lamagnituddelaconsolidaciónsecundariapuedesercalculadacomo:
??????
&#3627408480;=&#3627408438;
??????
´
&#3627408443;&#3627408473;&#3627408476;&#3627408468;
&#3627408481;
2
&#3627408481;
1
Donde
&#3627408438;
??????
´
=
&#3627408438;
??????
1+&#3627408466;
??????
&#3627408466;
??????=índicedevacíoenelextremodelaconsolidaciónprimaria
&#3627408466;
??????=&#3627408466;
0−∆&#3627408466;
??????&#3627408479;????????????&#3627408462;&#3627408479;??????&#3627408462;
∆&#3627408466;=&#3627408438;
&#3627408464;log(
??????
0
´
+∆??????´
??????
0
´
)

29. ÍNDICE DE COMPRESIÓN SECUNDARIA
Elasentamientoporconsolidaciónsecundariaesmásimportantequela
consolidaciónprimariaensuelosinorgánicosyorgánicosaltamentecompresibles.
Enarcillasinorgánicassobreconsolidadas,elíndicedecompresiónsecundariaes
muypequeñoytienemenosimportanciapráctica.Lavariaciónde&#3627408438;
??????
´
paravarios
depósitosnaturalesdelsueloeslasiguiente(Mesri,1973).
▪Arcillassobreconsolidadas≈0,01omenos
▪Arcillasconsolidadasnormalmente≈0,005a0,03
▪Suelosorgánicos≈0,04omás
MesriyGodlewski(1977)compilaronlaproporciónde&#3627408438;
??????
´
/C
cparaunaseriede
arcillasnaturales.Apartirdeesteestudio,setieneque&#3627408438;
??????
´
/C
cpara
▪Arcillasylimosorgánicos≈0,04±0,01
▪Arcillasylimosorgánicos≈0,05±0,01
▪Turbas≈0,075±0,01

30. ASENTAMIENTOS DIFERENCIALES
Elasentamientodelasestructurasdecimentaciónesunproblemaalquese
enfrentalagentedesdequecomenzóaconstruir.Lamagnituddelasentamientode
unaestructuradecimentacióndependeprincipalmentedelpesodelaestructuray
delascaracterísticasdedeformacióndelsuelo.Alanalizaresteproblema,es
necesariodistinguirentrelosconceptosdeasentamientouniformeydiferencial.
ASENTAMIENTOS DIFERENCIALES
Elasentamientodelsuelodeunacimentaciónesundesplazamientoverticaldela
superficiedelsuelocausadoporlacargadetrabajodeledificio.Duranteydespués
delaconstruccióndeledificio,elasentamientodelaestructuradecimentaciónse
consideranormalyacceptablehastaciertopunto.
Sinembargo,seproduceunproblemapotencialconlosasentamientosdiferenciales.
Estossonasentamientosdesigualesdelacimentaciónquepuedeserelresultado
denumerosascausas.

31. ASENTAMIENTOS DIFERENCIALES

32. ASENTAMIENTOS DIFERENCIALES
▪Elejemplomásconocidodeasentamientosdiferencialesysusconsecuenciases
laTorreinclinadadePisa,cuyaconstrucciónllevódossiglosdebidoaproblemas
deasentamientosdiferencialeseinclinación.
▪DadoquePisaestáconstruidasobrehumedales,conunperfilgeológicodel
suelocompuestodearcillayarenafina,ysecaracterizaporunaltoniveldeagua
subterránea,lascondicionesparalaconstruccióndeunaestructuraaltahansido
difícilesdesdeelprincipio.
▪LacausaprincipaldelasentamientodiferencialylainclinacióndelaTorreesla
mayordeformabilidadycompresibilidaddelsuelodecimentaciónenelárea
debajodelapartesurdelaTorre.
▪Sinembargo,losasentamientosdiferencialestambiénpuedencausarproblemas
importantesparaotrasestructurasmásbajas,yesnecesarioconocerlas
posiblescausasparaeliminarlasoalmenosreducirsuefectoaunnivel
acceptable.

33. ASENTAMIENTOS DIFERENCIALES
Torre inclinada de Pisa (Izq.); El perfil geológico del suelo en la ubicación (Der.)

34. CAUSAS DE LOS ASENTAMIENTOS DIFERENCIALES
Entrelasprincipalescausaspodemos
considerar:
▪Suelosdediferentescaracterísticaslitológicas
en direcciónhorizontal(diferente
compresibilidaddelsuelodebajodelas
diferentespartesdelaestructurade
cimentación).
▪Capassuperficialesdelsuelosecasosin
humedad.
▪Presenciadeárbolescongrandesraíces
próximasalaedificación.
▪Fugasdelíquidosdetuberías,drenajede
alcantarillado,etc.
▪Excavacionescercanasalaestructura.
▪Diferentesdimensionesyprofundidaddela
cimentación.
▪Vibracionesdelterreno.
Algunasposiblescausasdelos
asentamientosdiferenciales.

35. CAUSAS DE LOS ASENTAMIENTOS DIFERENCIALES
Asentamientosdiferencialesygrietascausadaspordeformaciones
diferencialescaracterísticasdelacimentacióndelossuelos

36. ¿COMO RECONOCER LA POSIBLE OCURRENCIA DE ASENTAMIENTOS
DIFERENCIALES?
▪DejandodeladocasosextremoscomoeldelaTorreinclinadadePisa,
elsignomáscomúndeasentamientosdiferencialeseslaapariciónde
grietasenlaestructuraenunángulode45°,generalmentealrededor
delasaberturas(puertas,ventanas).
▪Sihayundesplazamientodelsuelodebajodelaestructura,osiuna
partedelaestructuratienecimientossobrerocayotrapartesobre
arcillaoterraplén,elresultadoesuncambiodelestadodetensiónque
setransmitedesdeloscimientoshastalaestructura,creandogrietas
enlasparedes.
▪Esimportanteseñalarquenosonlasmismasgrietasquelasdeun
encofrado,quenosuponenunaamenazaparalaestabilidaddela
estructurayseproducendebidoaunamezclaempobrecidaomal
distribuida.
▪Lasgrietasverticales,horizontalesoinclinadassonmás
característicasdelosbordesdelasestructurasyapuntanaposibles
asentamientosdiferenciales.
Grietassobreparedcausadas
por asentamientos
diferenciales.

37. MÉTODOS DE PREVENCIÓN Y REMEDIACIÓN DE LAS CONSECUENCIAS DE
LOS ASENTAMIENTOS DIFERENCIALES
▪Lasconsecuenciasdelosasentamientosdiferencialespuedenserimportantesyponeren
peligrolaestabilidaddetodalaestructura,porloqueesnecesariorealizartrabajosde
exploracióneinvestigacióngeotécnicaparadeterminarlasposibilidadesdeprevenciónyelegir
elmétodoóptimoderemediacióndelacimentación.
▪Lamejormaneradeprevenirposiblesasentamientosdiferencialesesrealizartrabajosde
exploracióneinvestigaciónadecuadosenellugardondeseproyectalaestructura.Analizando
losresultadosdeestasinvestigacionessepuedenobtenersolucionesóptimasencuantoal
tipodecimentacióndelaestructuraproyectadaasícomoeltipodemejoraposibledelsuelo.
▪Lostrabajosdeexploracióneinvestigacióngeotécnicasonfundamentalesenlaremediación
delascimentacionesparaencontrarlacausadelosasentamientosdiferenciales.Elmétodo
óptimoderemediacióndelaestructuradecimentaciónsedefineenfuncióndelacausa
específica.Laremediacióndecimentacionessepuederealizarmediantelaaplicaciónde
variastecnologías,siendolasmasutilizadas:
➢Saneamientodecimentacionesmedianteapuntalamientodehormigón.
➢Saneamientodecimentacionesconjetgrouting.
➢Saneamientodecimentacionesconmicropilotes.
➢Saneamientodecimentacionesmedianteelusodegeopolímerosexpansivos.

38. MÉTODOS DE PREVENCIÓN Y REMEDIACIÓN DE LAS CONSECUENCIAS DE
LOS ASENTAMIENTOS DIFERENCIALES
Apuntalamiento de hormigón (underpinning)
Jet Grouting)
Micropilotes

39. MÉTODOS DE PREVENCIÓN Y REMEDIACIÓN DE LAS CONSECUENCIAS DE
LOS ASENTAMIENTOS DIFERENCIALES

40. MÉTODOS DE PREVENCIÓN Y REMEDIACIÓN DE LAS CONSECUENCIAS DE
LOS ASENTAMIENTOS DIFERENCIALES
Considerandolasposiblescausasdelosasentamientosdiferencialesysuimpacto
enlaestabilidadgeneraldelasestructuras,esnecesariotenerlasencuentaal
diseñarlacimentaciónyelpaisajismo,conelfindereducirsuefectoaunnivel
acceptable.

41. ASENTAMIENTO BASADO EN LA TEORÍA DE LA ELASTICIDAD
Lafiguramuestraunacimentaciónpocoprofundasometidaaunafuerzanetaporunidad
deáreaigualaq
o.SeanelcoeficientedePoissonyelmódulodeelasticidaddelsuelode
soporte&#3627409159;
&#3627408480;y&#3627408440;
&#3627408480;respectivamente.Sobrelabasedelateoríadelaelasticidad,sila
cimentaciónesperfectamenteflexible,elasentamientosepuedeexpresarcomo:
??????
&#3627408466;=&#3627408478;
0??????&#3627408437;
´
1−&#3627409159;
&#3627408480;
2
&#3627408440;
&#3627408480;
&#3627408444;
&#3627408480;&#3627408444;
&#3627408467;
Asentamiento elástico de cimentaciones
rígidas y flexibles.

42. ASENTAMIENTO BASADO EN LA TEORÍA DE LA ELASTICIDAD
&#3627408444;
&#3627408480;=&#3627408441;
1+
1−2&#3627409159;
&#3627408480;
1−&#3627409159;
&#3627408480;
&#3627408441;
2
&#3627408441;
1=
1
??????
&#3627408436;
0+&#3627408436;
1
Paracalcularelasentamientoenelcentrodela
cimentaciónseutiliza
??????=4
m´=
??????
??????
&#3627408475;
´
=
&#3627408443;
&#3627408437;
2
Paracalcularelasentamientoenunaesquinade
lacimentación
??????=1
m´=
??????
??????
&#3627408475;
´
=
&#3627408443;
&#3627408437;

43. ASENTAMIENTO BASADO EN LA TEORÍA DE LA ELASTICIDAD
▪Antesdelaocurrenciadelafalladecorteenelsuelo,tambiénesposiblequeuna
cimentaciónsesometaaunasentamientolosuficientementegrandeparacausardañoauna
estructurayhacerladisfuncionalparaelfinparaelqueestádiseñada.
▪Unasentamientoelástico,eselqueseproducemásomenosenuncortotiempodespués
quelacimentaciónsesometealacargaestructural.
▪ElcoeficientedePoissonyelmódulodeelasticidaddelacapacompresibleson&#3627409159;
&#3627408480;y&#3627408440;
&#3627408480;.
▪Estarelaciónincorpora(a)elefectoempotramiento,&#3627408439;
&#3627408467;,y(b)elefectodelaexistenciadeuna
caparígidaaunaprofundidadsomera,o
??????
&#3627408466;=&#3627408436;
1&#3627408436;
2
&#3627408478;
0&#3627408437;
&#3627408440;
&#3627408480;
Donde
&#3627408436;
1=&#3627408467;
&#3627408439;
&#3627408467;
&#3627408437;
Y
&#3627408436;
2=&#3627408467;
&#3627408443;
&#3627408437;
,
&#3627408447;
&#3627408437;

44. EJERCICIOS DE APLICACIÓN
1.Calculeelasentamientodelaconsolidaciónprimariadelacapadearcillade3m
deespesorqueseráelresultadodelacargatransportadaporunazapatade
cimentaciónde1,5mx1,5m.Laarcillaestánormalmenteconsolidada.

45. EJERCICIOS DE APLICACIÓN
2.Refiérasealafigura.TeniendoencuentaqueB=1m,L=3myQ=110kN,calcule
elasentamientodeconsolidaciónprimariadelabase.

46. EJERCICIOS DE APLICACIÓN
3.Paraunacapadearcillanormalmenteconsolidadaencamposedanlossiguientes
valores:
❖Espesordelacapadearcilla=3m
❖Índicedevacíos(e0)=0,8
❖Índicedecompresión(Cc)=0,28
❖Presiónmediaefectivaenlacapadearcilla??????
0
´
=130kN/m
2
❖∆??????´=50kN/m
2
❖Índicedecompresiónsecundaria&#3627408438;
??????=0,02
¿Cuáleselasentamientototalporconsolidacióndelacapadearcillacincoaños
despuésdelafinalizacióndelasentamientoporconsolidaciónprimaria?(Nota:tiempo
paralafinalizacióndelasentamientoprimario=1,5años).

47. EJERCICIOS DE APLICACIÓN
4.Unazonadecargaplanificadadebeserde2mx3,2myllevarunacarga
uniformementedistribuidade210kN/m
2
.Estimeelasentamientoelásticodebajodel
centrodelazonadecarga.SupongaqueD
f=1,6myH=∞.Utilicelasiguiente
ecuación:
??????
&#3627408466;=&#3627408478;
0??????&#3627408437;
´
1−&#3627409159;
&#3627408480;
2
&#3627408440;
&#3627408480;
&#3627408444;
&#3627408480;&#3627408444;
&#3627408467;

48. EJERCICIOS DE APLICACIÓN
5.Repitaelproblema1SuponiendoqueD
f=1,2myH=4m.

49. EJERCICIOS DE APLICACIÓN
6.Considereunacimentaciónflexiblequemide1,52mx3,05menunplanosobre
unaarcillasaturadablanda(&#3627409159;=0,5).Laprofundidaddelacimentaciónesde1,22
m.Unacapaderocaseencuentraa12,2mpordebajodelfondodelacimentación.
Setiene:q
o=144kN/m
2
,yparalaarcilla,E
s=12938kN/m
2
.Determineel
asentamientoelásticopromediodelacimentación.Utilicelasiguienteecuación.
??????
&#3627408466;=&#3627408436;
1&#3627408436;
2
&#3627408478;
0&#3627408437;
&#3627408440;
&#3627408480;
Donde
&#3627408436;
1=&#3627408467;
&#3627408439;
&#3627408467;
&#3627408437;
Y
&#3627408436;
2=&#3627408467;
&#3627408443;
&#3627408437;
,
&#3627408447;
&#3627408437;

50. Conclusiones

51. M. Tesen
Referencias
▪BrajaM.Das(2015).FundamentosdeIngenieríaGeotécnica.México:
CengageLearningEditoresS.A.
▪GuerraT.JuanC.(2018).MecánicadeSuelos-Conceptosbásicosy
aplicaciones.Madrid:DextraEditorialS.L.

52. ▪Cuestionariodeevaluación2

53. Roberto M. Zamora Nevado
Email: [email protected]