Consolidación De Los Suelos

Se denomina consolidación de un suelo a un proceso de reducción de volumen de los suelos finos cohesivos (arcillas y limos plásticos), provocado por la actuación de cargas sobre su masa y que ocurre en el transcurso de un tiempo generalmente largo. Producen asientos, es decir, hundimientos verticales, en las construcciones que pueden llegar a romper si se producen con gran amplitud

Al observar los depósitos de material muy suaves situados en el fondo de una masa de agua, por ejemplo un lago, se nota que el suelo reduce su volumen conforme pasa el tiempo y aumentan las cargas sobre el suelo.Frecuentemente ocurre que durante el proceso de consolidación permanece esencialmente igual la posición relativa de las partículas sólidas sobre un mismo plano horizontal. Así, el movimiento de las partículas de suelo puede ocurrir sólo en la dirección vertical.

La consolidación de un suelo es un proceso lento, puede durar meses y hasta años. Es un proceso asintótico, es decir, que al comienzo es más veloz, y se va haciendo cada vez más lento, hasta que el suelo llega a una nueva situación de equilibro en la que ya no se mueve.

Tipos de Consolidación

• Consolidación diferida

• Consolidación primaria

• Consolidación secundaria

• Consolidación unidimensional

• Consolidación virgen

Consolidación primaria

Este método asume que la consolidación ocurre en una sola dimensión. Los datos de laboratorio utilizados han permitido construir una interpolación entre la deformación o el índice de huecos y la tensión efectiva en una escala logarítmica. La pendiente de la interpolación es el índice de compresión. La ecuación para el asiento de consolidación de un suelo normalmente consolidado puede ser determinada entonces como:

Donde:

δc es el asiento debido a la consolidación.

Cc es el índice de compresión.

e0 es el índice de huecos inicial.

H es la altura de suelo consolidable.

σzf es la tensión vertical final.

σz0 es la tensión vertical inicial.

Cc puede ser reemplazada por Cr (índice de recompresión) para usar en suelos sobreconsolidados donde la tensión final efectiva es menor que la tensión de preconsolidación, o lo que es lo mismo, para suelos que hubieran sido consolidados con más intensidad en el pasado. Cuando la tensión final efectiva sea mayor que la tensión de preconsolidación, las dos ecuaciones deben ser usadas en combinación de un modelo conjunto como sigue:

Donde σzc es la tensión de preconsolidación del suelo.

Generalmente el terreno de una zona a desarrollar no suele ser ideal desde el principio, en muchos casos se debe evitar el problemas potenciales eligiendo otro lugar o eliminando el terreno indeseable y substituyéndolo por otro mas adecuado. En los primeros días de la construcción de carreteras se observa esto, pero al pasar el tiempo y debido al aumento de la velocidad de los vehículos (Normatividad de Caminos), desarrollo de las ciudades y zonas industriales los lugares con “buena cimentación” se agotaron rápidamente.

La consolidación es un proceso acoplado de flujo y deformación producida en suelos totalmente saturados. Por lo tanto, no es posible hablar de consolidación en terrenos en los que el grado de saturación es inferior a 1 ya que en ese caso hablamos de compactación. A raíz de esto, hablamos de compactación cuando el terreno no esta totalmente saturado y actúan fuerzas sobre el terreno tales como la succión capilar del agua intersticial.

Dependiendo del material la consolidación puede variar entre un proceso en segundos (como la arena) o un proceso que dure décadas como la arcilla debido a la diferencia de conductividad hidráulica. A partir

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