El coeficiente de presión lateral del suelo se tiene en cuenta en el diseño de estructuras de soporte del suelo. Dependiendo del movimiento lateral del suelo y la estructura, se dividen en tres tipos.
Esto se hace principalmente teniendo en cuenta la rotación de la estructura en relación con el perfil del suelo existente.
Existen las siguientes tres categorías de coeficientes territoriales.
1. Coeficiente de presión del suelo en reposo
2. Coeficiente de presión activa del suelo
3. Coeficiente de presión pasiva del suelo.
Existen varios métodos para determinar estos coeficientes. Existe literatura relevante para el cálculo de los coeficientes de presión del suelo. Las siguientes imágenes muestran algunos de los métodos que se pueden utilizar para encontrar los coeficientes.
Figura 01: Variación de los coeficientes de presión lateral del suelo.
La Figura 01 y la Figura 02 fueron tomadas de diferentes publicaciones. La figura 02 está ubicada en EM 1110 – 2 – 2502.
Ambas publicaciones proporcionan métodos para determinar los coeficientes de presión del suelo. Sin embargo, la Figura 01 muestra claramente las fluctuaciones en el coeficiente de presión terrestre en reposo.
Figura 02: Variación de los coeficientes de presión lateral del suelo.
Además de los métodos mencionados anteriormente, existen otros métodos para calcular los coeficientes de presión del suelo. Dependiendo del tipo de suelo (arena y arcilla), podemos encontrar cada coeficiente mediante el método de Coulomb o el método de Rankine.
El método Rankine es simple en comparación con el método Coulomb. El cálculo de los coeficientes de presión del suelo mediante el método Rankine es más complejo.
En reposo
Ko = 1-senφ
El problema al que se enfrentan la mayoría de los ingenieros es decidir cuándo aplicar el modo de suspensión.
En pocas palabras, si la estructura no gira o no queremos permitir que la estructura gire, debemos orientar la estructura para que descanse.
Además, si la estructura no puede moverse (girar) por algún obstáculo (del suelo, soportes o cualquier otro motivo), debemos tener en cuenta el estado de reposo en el momento del diseño.
Presión activa
Ka = (1-senφ) / (1+senφ)
Cuando el muro está en estado activo, podemos aplicar este coeficiente de presión al diseño.
Presión pasiva
Kp = (1+senφ) / (1-senφ)
Si el muro está en estado pasivo, podemos utilizar este coeficiente para calcular la presión del suelo.
Cabe señalar que el diseñador debe garantizar la movilización total de la presión pasiva.
Como se muestra en la Figura 01 y la Figura 02, debe ocurrir rotación para movilizar la presión.
Dependiendo de la rotación de la pared, el coeficiente de presión varía.
Por tanto, debemos tener mucho cuidado a la hora de utilizar los valores obtenidos en la ecuación anterior.
En caso de incertidumbre es aconsejable una cierta reducción del valor de Kp.
