2.2 Asentamiento por consolidación de suelos

Consolidación de suelos

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.

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 vacíos 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 vacíos 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 sobre consolidados donde la tensión final efectiva es menores 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.

Debido a la heterogeneidad de los suelos, resulta imposible definir expresiones matemáticas que permitan calcular exactamente los asentamientos, para ellos se recure a la comparación de lo que ocurre en el deposito de una prueba de muestra. Los tiempos de consolidación de un deposito natural son diferentes a los de una muestra sometida a consolidación.

Sin embargo, los parámetros que definen las propiedades de la compresibilidad son idénticas en ambos casos, esto resulta muy ventajoso en el análisis de asentamiento

Considerando una sección transversal A, los volúmenes y cambios volumétricos, tanto en el deposito natural, como en la muestra de suelo, se determina de la siguiente manera:

Para el calculo de asentamientos por consolidación primarias, también se puede expresar de la siguiente forma sustituyendo los valores de av (coeficiente de compresibilidad) y mv (coeficiente

de variación volumétrica):