Asentamiento Por Consolidación Primaria

ASENTAMIENTO POR CONSOLIDACIÓN PRIMARIA

¿Qué es un asentamiento por consolidación primaria? 

Consolidación definimos a la consolidación como la disminución de agua de un suelo saturado en el cual es remplazado por el aire. Cuando cargamos al suelo con un esfuerzo la presión de poros en la arcilla saturada va a incrementar. Por lo que tenemos un incremento en el esfuerzo efectivo produciendo un desequilibrio dando lugar a los asentamientos.

En resumen de la consolidación:

CÁLCULO DE ASENTAMIENTO POR CONSOLIDACIÓN Debido a que la composición de los suelos es heterogénea no se PRIMARIA puede hacer un método general para calcular el asentamiento de 

todos los suelos, por ello se recurre a la comparación de lo que ocurre en el depósito con una prueba de consolidación en una muestra. 

Los tiempos de consolidación de un depósito natural son distintos de los tiempos de consolidación 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 asentamientos.

Asentamiento en depósito natural y en una muestra

Depósito en la naturaleza

Representación esquemática del depósito del suelo

Considerando una A, los volúmenes y cambios volumétricos, tanto en el depósito natural, como en la muestra de suelo, se determinan de la siguiente manera.

La expresión anterior para el cálculo del asentamiento por consolidación primaria también se puede obtener así:

EJERCICIO 

La estratigrafía de un terreno está formada por 5 m de arcilla normalmente consolidada, todo ello sobre un macizo rocoso compuesto de arenisca de permeabilidad alta. El nivel freático se halla a 2 m de la superficie del terreno (Figura 9.1). El peso unitario saturado de la arcilla es 21 kN/m3 . Con una muestra inalterada obtenida a 2,5 m de profundidad se realizó un ensayo de consolidación, habiéndose alcanzado los siguientes resultados: Índice de vacíos inicial = 0,58 Índice de compresibilidad = 0,11 Coeficiente de consolidación = 0,20 m2 /año ( parámetro correspondiente al rango de presiones al que estará sometido el suelo) En la superficie del terreno se proyecta construir un tanque de almacenamiento de combustible de 5m de diámetro, mismo que ejerce una presión vertical sobre el suelo de 143 kN/m2 . Este tanque duplicará la presión vertical efectiva que existe en la arcilla actualmente.

Se requiere: a) Calcular el asentamiento.

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Solución .

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a) Calcular el asentamiento. El asentamiento debido a la consolidación de la arcilla NC es calculado, por la ecuación:

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Reemplazando valores se tiene que:

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Este valor resulta ser el asentamiento por consolidación del ensayo del edómetro (ensayo de consolidación), o sea:

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Este valor resulta ser el asentamiento por consolidación del ensayo del edómetro (ensayo de consolidación), o sea:

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Éste debe ser corregido por factores empíricos para obtener el asentamiento por consolidación real. En este caso se puede emplear el criterio de Skempton & Bjerrum (Tabla 9.2) para arcillas suaves normalmente consolidadas, según el cual el valor del factor corrección es de 1

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El asentamiento inmediato producido en la arena puede ser calculado según la ecuación E-3 propuesta por Harr (en este caso para fundaciones flexibles). Para el ejemplo, B = 5 m, ES = 25 MN/m2, VS = 0,3. El coeficiente av se puede obtener de la Figura E,1 del Anexo E.