C CO ONCEPTOS DEFORMACIONES POR INTRODUCCIÓN AL ESFUERZO CORTANTE
CONSOLIDACIÓN
E
RESISTE RESIS TENC NCIA IA AL ESF ESFUE UERZO RZO CO CORT RTAN ANTE TE Y APLI PLICAC CACIO IONE NES S DE EMPUJES LATERAL SOBRE ELEMENTOS VERTICALES
PRESION LATERAL DE LOS SUELOS
PRESIONES LATERALES DE TIERRA
Esfuerzos horizontales en el suelo
Teorías clásicas de presión lateral
Presión lateral en suelos cohesivos
Método de Terzaghi y Peck
Método del fluido equivalente
Sobrecargas Efectos del nivel freático
PRESIONES LATERALES DE TIERRA
Que son las presione laterales? Es aquella presión que ejerce la tierra o el suelo contra una estructura en dirección lateral, principalmente horizontal.
Cuales son los factores que la afectan?
El tipo y magnitud de la estructura a retener
Las características del suelo (parámetros de resistencia)
Peso especifico del suelo
Condiciones de drenaje del suelos
PRESIONES LATERALES DE TIERRA Como representamos la presión lateral del suelo? Se utiliza el coeficiente del esfuerzo lateral (Ko) que es la relación entre el esfuerzo lateral u horizontal respecto a la esfuerzo vertical. Cuales son las condiciones horizontales en los suelos?
Condición de reposo
(P 0=K0 σv )
Condición activa
(P A=K A σv )
Condición pasiva
(Pp=Kp σv )
Donde: σv= Esfuerzo efectivo vertical K A=Coeficiente activo K0=Coeficiente en reposo = 1 – sen ɸ (para suelos gruesos
PRESIONES LATERALES DE TIERRA Cuales son las consideraciones que debemos tener en cuanto a las represiones de tierra?
Las presiones laterales varían de un límite inferior (estado activo) a uno superior (estado pasivo)
El esfuerzo lateral depende de la deformación. Si no existe deformación se alcanza el estado de reposo
En suelo arcilloso existe el potencial de reptación y expansión, alterando los esfuerzos laterales
La sobrecarga aumenta la presión lateral
El nivel freático aumenta la presión lateral
PRESIONES LATERALES DE TIERRA Que son las presiones estáticas? Están fuertemente condicionadas a la deformabilidad del muro (la tierra empuja al muro).
Que son las presiones en reposo? Es aquella donde el muro no presenta desplazamiento en ninguna dirección y las partículas de suelo no podrán desplazarse, confinadas por el que las rodea, sometidas todas ellas a un mismo régimen de compresión
PRESIONES LATERALES DE TIERRA
Cuales son las expresiones para calcular el coeficiente de presión en reposo? Suelos finos o cohesivos Para suelos normalmente consolidados, el esfuerzo horizontal es igual al esfuerzo en reposo (Jaky, 1944) K o = 1 – sen
Donde = ángulo de fricción efectiva. Para suelo de grano fino, normalmente consolidados, Massarsch (1979) sugirió la siguiente ecuación para Ko : K o
IP (%) 0.44 0.42 100
PRESIONES LATERALES DE TIERRA Cuales son las expresiones para calcular el coeficiente de presión en reposo? Suelos finos o cohesivos Para suelos pre consolidados, es la relacion de OCR de un suelo (Mayne & Kulhawy, 1982) K o preconsolidada
K o normalment econsolidada OCR
La magnitud de Ko en la mayoría de los suelos varia entre 0.5 y 1.0, con valores mayores para arcillas fuertemente pre consolidadas.
PRESIÓN DE TIERRA EN REPOSO PARA UN SUELO SECO
PRESIONES LATERALES DE TIERRA Que son las presiones activas? El suelo ejerce un empuje sobre el muro de contención. El movimiento puede ser de traslación o de rotación.
CAMBIOS EN LA CONDICIÓN DE ESFUERZO EN UN SUELO DE LA
PRESIONES LATERALES DE TIERRA Que son las presiones forzadas? Son las que ocurren cuando el muro de contención empuja en dirección horizontal contra el suelo
Que son las presiones pasivas? Si el muro empuja en una dirección horizontal contra el relleno de suelo.
Variación del valor de Ko con las deformaciones de las estructuras de soporte
PRESIONES LATERALES DE TIERRA Como se determina el empuje activo (K A)? Existen dos teorías: Teoría
de Rankine (1857)
Luego de una extensa investigación, Rankine propuso una expresión, la cual se baso en las siguientes hipótesis: •
El suelo es una masa homogénea e isotrópica
•
No existe fricción entre el suelo y el muro
•
El muro se mueve
•
Los elementos del suelo se expanden
•
El esfuerzo vertical permanece constante pero el esfuerzo lateral se reduce
•
Se alcanza la falla por corte o equilibrio plástico
PRESIONES LATERALES DE TIERRA Como se determina el empuje activo (K A)? Teoría
de Rankine (1857)
PRESIONES LATERALES DE TIERRA Como se determina el empuje activo (K A)? Teoría
de Coulomb (1776)
Considero la friccion entre el muro de contención y el suelo, se baso en las siguientes hipótesis: •
El suelo es una masa homogénea e isotrópica
•
El material representa un resistencia al esfuerzo de corte dado por la ecuación de Coulomb
•
Superficie plana de falla
•
La cuña falla como cuerpo rígido
•
Se moviliza simultáneamente la resistencia al corte del suelo a lo largo de la superficie de falla
PRESIONES LATERALES DE TIERRA Como se determina el empuje pasivo (K p)? Teoría
de Coulomb (1776)
PRESIONES LATERALES DE TIERRA Como se determina el empuje pasivo (K p)? Teoría
de de Rankine (1857)
•
El empuje es maximo contra el muro cuando se alcanza la falla por corte
