Consolidacion Secundaria

ASENTAMIENTO POR CONSOLIDACIÓN SECUNDARIA Dicha consolidación segundaria se presenta al finalizar la consolidación primaria de los suelos, (es decir después de la disipación total del exceso de presión de poros de agua), se observa algún asentamiento debido al ajuste plástico de la estructura del suelo denominada usualmente flujo plástico, a esta etapa de la generación de asentamientos se la llama Consolidación Secundaria que puede durar muchos años pero en una proporción aproximadamente logarítmica. En arenas el asiento secundario es imperceptible pero puede llegar a ser muy importante para otros materiales como la turba. Cuando se presenta la consolidación secundaria Se presenta al finalizar la consolidación primaria del suelo, la consolidación secundaria se da por reajuste del esqueleto mineral y luego de que la carga está casi toda soportada por este y no por el agua, las estructuras continúan asentándose por algún tiempo debido a la carga aplicada.

Como se calcula.

C a=

∆e = log t 2−log t 1

∆e log

t2 t1

()

Ca

Dónde:

= índice de compresión secundaria

∆ e = cambio de relación de vacíos t 1 , t 2 = tiempo La magnitud de la consolidación secundaria se calcula con la expresión:

S s =C a∗H∗log

( tt 12 )

Dónde:

C a=

Ca 1+ e p e p = relación de vacíos al final de la consolidación primaria H = espesor de la capa de arcilla

El asentamiento por consolidación secundario es más importante que por consolidación primaria en suelos orgánicos y en suelos inorgánicos altamente compresibles en arcillas inorgánicas pre consolidadas, el índice de compresibilidad segundario es muy pequeño y tiene una menor importancia. Ejemplo En la figura se muestra el perfil de un suelo, si se aplica una carga

∆ σ uniformemente

distribuida en la superficie del suelo ¿Cuál será el asentamiento del estrato de arcilla causado por la consolidación primaria? Para la arcilla

σ

c

es de 125 KN/m2 y Cs = 1/6 Cc.

Posteriormente calcular la consolidación secundaria de la arcilla.

σ v =( 2.5 m ) ( 16.5 KN / m2 )+ ( 4.5 m ) (18.81−9.81) KN /m2 +

( 2.5 m )(19.24−9.81) KN /m2 σ v =105.33 KN /m

2

2

σ c =125 KN / m >105.33 KN /m σ v + ∆σ =105.33+50=155.33

Nota:

S=

∆ σ=∆σ

2

KN >σ c m2

al final de la consolidación

Cs H σ c Cc H σ v + ∆σ log + log 1+e 0 σ v 1+ e0 σc

( )

Cc=0.009 (¿−10 ) Cc=0.009 (50−10 )=0.36 1 Cs= Cc 6

(

)

Cs=

0.36 =0.06 6

KN KN 2 2 0.06∗5 m m 0.36∗5 m 105.33+50 m S= log + log 1+ 0.9 KN 1+0.9 125 KN 105.33 2 m m2

( ) 125

(

S = 0.101 m

)

≈ 101 mm

Se supone que la consolidación primaria se termina en 3.5 años, estime la consolidación secundaria que ocurrirá de 3.5 a 10 años después de la aplicación de la carga, si Ca = 0.022, ¿Cuál es el asentamiento total por consolidación después de 10 años?

C ´a =

Ca 1+ e p

e p=e 0−∆e primaria

∆ e =Cs log

σc σ v +∆ σ +C c log σv σc

( )

(

)

KN KN 2 m 105.33+ 50 m2 ∆ e =0.06∗log + 0.36∗log KN 125 KN 105.33 2 m m2

( ) 125

∆ e =0.038 e p=0.9−0.038=0.862 C ´a =

0.022 =0.0118 1+ 0.862

S s =C a∗H∗log

( tt 12 )

(

)

S s =0.0118∗5 m∗log

( 3.510 )

S s =0.027 m≈ 27 mm El asentamiento total por consolidacion es = 101 + 27 = 128 mm Conclusión Podemos concluir que la consolidación segundaria se produce por ajuste plástico de la estructura del suelo denominada usualmente flujo plástico y ocurre después de que la deformación primaria ha llegado a su 100%. Un claro ejemplo de las consecuencias de la consolidación secundaria es el de la torre de Pisa Bibliografía Fundamentos de la ingeniería geotécnica (Braja M. Das) www.geotecnia.consolidacion.com http://tesis.uson.mx/digital/tesis/docs/10762/Capitulo3.pdf