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TIPOS DE ESFUERZOS EN LOS SUELOS

Esfuerzos Geostaticos Las cargas externas aplicadas al suelo y las debidas al peso propio originan los esfuerzos esfuerzos que se transmiten transmiten a la masa del suelo. Las caracteris caracteristicas ticas de dicho suel suelo o varia varian n muy muy poco poco en sent sentid ido o hori horizo zont ntal al,, esta esta situ situac ació ión n se pres presen enta ta generalmente en suelos sedimentarios, los esfuerzos que corresponden a esta hipótesis se denominan esfuerzos geostaticos Esfuerzos geostaticos verticales.

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El esfuer esfuerzo zo vertic vertical al geosta geostatic tico o a cualqu cualquier ier profun profundid didad ad puede puede calcul calculars arse e simplemente considerando el peso del suelo por encima de dicha profundidad.  Asi pues el peso especifico especifico del suelo es constante constante con la profundidad

σ  v

onde

 z   es la profundidad y

 y

=  zy

 es el peso especifico total del suelo. En este

caso, el esfuerzo verticalmente variara verticalmente con la profundidad

!or supues supuesto to el peso peso espec especific ifico o no es una constant constante e con con la profun profundid didad, ad, genera generalme lmente nte un suelo suelo resulta resultara ra cada cada vez vez mas compa compacto cto al aument aumentar ar la profundidad debido a la compresión originada por los esfuerzos geostaticos. "i el peso especific especifico o del suelo varia varia de forma continua continua con la profundidad profundidad,, los esfuerzos verticales pueden calcularse por medio de la integral

 z 

σ  

v

= ∫ ydz  0

Si el suelo esta estratificado y el peso especifico especifico de cada estrato es diferente, los esfuerzos esfuerzos verticales verticales pueden calcularse calcularse adecuadamen adecuadamente te por medio de la sumatoria σ  v

= ∑ y∆z 

Ejercicio 1

Datos: La relacion entre entre el esfuerzo vertical y el peso especifico es:  y

= 1.520 + 0.0022σ  v

onde

 y

viene dado en ton# m 3  y

σ    v

 en ton# m 2

!roblema$ calcular los esfuerzos verticales a una profundidad de %&m para el caso de esfuerzos geostaticos

"olucion$  A partir de la ecuación

La solucion de esta ecuación diferencial es$

!ara

Esfuerzos geostaticos horizontales

•

La relacion entre los esfuerzos horizontal y vertical se expresa por un coeficiente denominado coeficiente de esfuerzo lateral y se designa por el simbolo '$

 K 

=

σ  h σ  v

Esta definición de ' se emplea indiferentemente de que los esfuerzos sean geostaticos o no. (ncluso en el caso de que los esfuerzos sean geostaticos, el valor de ) puede variar entre amplios limites, seg*n que el suelo resulte comprimido o expandido en direccion horizontal, bien sea por la fuerza de la naturalez o por los traba+os del hombre. n suelo sedimentario esta conformado por una acumulación de sedimentos dde aba+o a arriba. Al continuar aumentando el espesorde sedimentos se produce una comprensión vertical del suelo

a todos los niveles debido al

aumento de esfuerzo vertical. Al producirse la sedimentación, generalmente en una zona bastante extensa, no existe razon por la cual deba tener lugar una compresión horizontal apreciable. !or esta razon se llega lógicamente a la conclusión de que en un suelo sedimentario el esfuerzo total horizontal debe ser menor que el vertical. !ara un deposito de arena formado de esta manera,  K 0

suele tener un valor comprendido entre &.- y &..

 !or otro lado, existe una evidencia de que el esfuerzo horizontal puede ser superior al vertical si un deposito sedimentario ha tenido una carga importante en el pasado. En efecto los esfuerzos horizontales quedaron /congelados0 cuando el suelo estuvo cargado con un espesor mayor de tierras que el actual y no se disiparon al suprimirse esta carga. En este caso, valores de hasta %.

 K 0

, puede alcanzar