Mecanica de Suelos I
AL FINAL LES DEJARA UN LINK CON UN ENSAYO COMPLETO SOBRE SUELOS Y PROGRAMA SUELOS I
Angulo
de Fricción Interna
La fricción
pura de Coulomb
equivale a la simple resistencia a la fuerza
cortante en la teoría de la
elasticidad. La fricción interna
suele expresarse geométricamente como el ángulo de fricción interna ö (phi), donde tan ö = f, el coeficiente de fricción. Entonces
la componente friccional de la resistencia a la cortante,
TMax de una masa de suelo, equivale
a N tan ö , donde N es la fuerza perpendicular que actúa sobre dicha masa.
Los valores
de Ö (phi) van desde unos 281 en el caso de arenas sueltas y limos no
plásticos, hasta unos 481 en el de arenas sueltas y gravillas. El
valor aumenta junto con la densidad, la angularidad y la granulometría de las
partículas; disminuye cuando el suelo contiene
mica; es relativamente indiferente
a la velocidad de carga y el tamaño de las partículas; y puede aumentar o disminuir
bajo cargas repetitivas o cíclicas.
Muchos ingenieros utilizan el valor de TMax como equivalente de la resistencia total a la fuerza cortante (suposición que también se hace
en casi todas las ecuaciones para el cálculo de la presión en suelo o terrenos).
COHESION
Es la máxima resistencia del suelo a la tensión.
Resulta de la compleja interacción de muchos factores, como la adherencia
coloidal de la superficie de las partículas, la tensión capilar de las
películas de agua, la atracción electrostática de las superficies cargadas,
las condiciones de drenaje y el historial
de esfuerzos. Sólo existe verdaderamente
cohesión en el caso de arcillas que tienen contacto
de canto con cara entre sus partículas. Los suelo o terrenos no
plásticos de grano fino pueden exhibir una cohesión aparente cuando están en condiciones de saturación parcial.
El valor de cohesión
que se utiliza al diseñar
depende directamente de las
condiciones de drenaje bajo la carga impuesta, así como del método de prueba
que se emplee para calcularlo, por lo que todo se debe evaluar
cuidadosamente.
Compresibilidad:
Esta propiedad
define las características de esfuerzo-deformación del suelo. La aplicación de
esfuerzos agregados a una masa de suelo origina cambios de volumen y
desplazamientos.
Estos
desplazamientos, cuando ocurren a nivel de la cimentación, provocan
asentamientos en ella. La limitación de los asentamientos a ciertos valores
permisibles suele regir el diseño de las cimentaciones, sobre todo cuando los
suelos o terrenos son granulares.
En el
caso de los suelos granulares, la compresibilidad se expresa en términos del módulo de Young E, el cual suele considerarse equivalente al módulo secante de la curva de esfuerzo-deformación, obtenida por medio de una
prueba triaxial estándar. El módulo disminuye al aumentar el esfuerzo axial,
pero se incrementa al elevar la presión de confinamiento y al someter la muestra a cargas repetitivas.
La
comprensibilidad de las arcillas saturadas se expresa como el índice de compresión Cc,
junto con una evaluación de la máxima presión a la que hayan sido sometidos antes.
Ambos valores
se calculan por medio de pruebas de laboratorios unidimensionales estándar de consolidación (ASTM D2435). Cc,
representa el cambio en la proporción de vacíos por ciclo logarítmico de
esfuerzo y es una función del historial de esfuerzos del terreno. Para fines prácticos, es necesario saber el valor dentro de los límites específicos de esfuerzos que se desea manejar.
TIPOS DE SUELOS DE MOQUEGUA
Básicamente el estudio geotécnico se realiza antes de al
proyecto de la construcción de un edificio cuyo fin es obtener información para
escribir el tipo de suelo y las
condiciones para cementar, el estudio geotécnico de algunas partes de la ciudad
de Moquegua
SAN ANTONIO
El centro poblado San Antonio tiene un origen de terreno constituido por arcillas
limosas y arenosas de baja plasticidad y
que tienen un moderado potencial de expansión con material granular encima con una consistencia media suelta. También conformada por capas de arcilla limosa, arenas
arcillosas y cubiertos por un material gravoso de casi 1m de espesor en
promedio. Esta arcilla tiene consistencia rígida baja humedad y alto potencial
extensivo (18% y cargas de 4.35 Kg/cm2) por estos motivos se deben de tomar en
cuenta en las cimentaciones para evitar los agrietamientos en la edificaciones.
La capacidad para construir edificios es de 1 s 1.5
Kg/cm2 con una profundidad de cimentación de 1m contando también que se debe
considerar los asentamientos diferenciales por el riesgo de colapsar del
material granular cementado y así como pequeños levantamientos o extensivos a
causa de las arcillas.
LOS ANGELES
Es una zona que tiene unos suelos superficiales de
relleno conformado por gravas, arenas y gravas limosas media suelta y poco
densa, por dentro hasta una profundidad de 2 m. El terreno natural está
conformado por gravas con matriz arenosa y limosa, media suelta a densa.
La capacidad portante del terreno para cimentaciones varía de 1.2 Kg/cm2 a 2.00 Kg/cm2 para
profundidades de cimentación de 1.00 a 1.20 m.
CHEN CHEN
Tiene un terreno
conformado por material gravoso con matriz limosa y arenosa con una consistencia suelta a media con un
ligero grado de inclinación de 3 hasta 7 grados.
La capacidad portante para la cimentación es de 1.00 m,
sobre el terreno natural varia de 1.2 Kg/cm2 a 1.7 Kg/cm2. Es recomendable no
cimentar en el material de relleno.
SAN FRANCISCO
El suelo está conformado por relleno de material gravoso
limoso con un espesor variable de 0.2 a 2 metros. El material debajo de este
está constituido por mayoritariamente
por gravas, limos y arcillas, el algunos por arcillas limosas con
propiedades expansivas tiene un relieve bastante extensivo, tiene un
relieve accidentado presentando
pendientes mayores a 70 grados por lo cual lo convierte en una zona muy
desfavorable como área urbana y corre
riesgo de sufrir los efectos sísmicos por los problemas de inestabilidad.
EL CERCADO
Superficialmente presenta
relleno conformado por arenas y
gravas limosas no tan dura que en algunas zonas llegan hasta los 2m y 4m de
profundidad, se encuentran estratos de arcillas limosas y arenosas de baja
plasticidad que presentan moderado nivel
de expansión . El terreno debajo de este o terreno natural esta conformado por
gravas con matriz arenosa y limosa, de consistencia media suelta a densa.
La capacidad para cimentaciones típicas varía de 1.2
Kg/cm2 a 2.00 Kg/cm2 para profundidades de cimentación de 1.00 a 1.20 m. estos
tipos de suelos se debe considerar la posibilidad de asentamientos
diferenciales por un ligero comportamiento colapsable del material granular
cementado, así como pequeños levantamientos por expansión de las arcillas
limosas.
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