La liquidación por consolidación es un tipo diferente de liquidación que experimentamos en comparación con otros tipos de liquidación de fundaciones.
Básicamente existen dos tipos de asentamientos.
- Procesamiento inmediato
- Facturación dependiente del tiempo, es decir, facturación consolidada
Veamos qué es la compactación del suelo.
Consolidación
Cuando se completa la construcción de los cimientos (aplicando carga adicional), la presión del agua de los poros en la arcilla saturada aumenta porque la conductividad hidráulica de la arcilla es muy baja. Se necesita tiempo para que el exceso de agua de los poros se evapore y aumente la tensión transferida al esqueleto del suelo.
Este aumento gradual de la tensión efectiva en la capa de arcilla da como resultado un asentamiento con el tiempo, conocido como asentamiento por consolidación.
Además, la compactación del suelo se puede realizar de la siguiente manera.
La aplicación de cargas da como resultado la compresión volumétrica de los suelos subyacentes. Cuando el suelo está saturado, la presión del agua de los poros aumenta inmediatamente después de aplicar las cargas. La consolidación es el proceso en el que se produce la reducción de volumen debido a la expulsión de agua de los poros del agua.
La disipación del exceso de presión del agua de los poros va acompañada de un aumento de la tensión efectiva y la deformación volumétrica. Los suelos cohesivos tienen una conductividad hidráulica mucho menor, por lo que la compactación lleva mucho más tiempo.
La consolidación del suelo se produce en dos fases.
- Liquidación de Consolidación Primaria
- Contabilidad de consolidación secundaria
Se discutirá más información sobre estos dos en detalle en la última parte de este artículo.
Algunos aspectos importantes de la liquidación de consolidación son los siguientes.
- Proceso de dependencia del tiempo
- Es un proceso tridimensional, ya que el movimiento del agua puede ocurrir en cualquier dirección. Sin embargo, el límite del suelo en la dirección lateral y de consolidación puede considerarse vertical y unidimensional.
- La permeabilidad del suelo influye en su compactación.
Analicemos algunos términos para comprender la consolidación.
terminología
Consolidación primaria
La compactación de suelos compresibles se produce en dos fases previamente definidas.
La consolidación primaria es un proceso de disipación del aumento de la presión del agua intersticial debido a la acción de las cargas sobre la capa del suelo y al aumento de la tensión efectiva en el esqueleto del suelo.
Esto conduce a un cambio en el volumen del esqueleto del suelo. La liquidación provocada por la reducción de volumen se denomina liquidación de consolidación primaria.
Consolidación secundaria
La solidificación secundaria ocurre después de la solidificación primaria, es decir, con la reducción del aumento de la presión del agua en los poros.
Durante la consolidación secundaria, el esqueleto del suelo se reorganiza, reduciendo la presión del agua de los poros y reduciendo el volumen.
En esta etapa, la liquidación se produce mediante consolidación secundaria.
Este proceso también se conoce como rastreo.
Sobreconsolidación
Sobreconsolidación: La comparación de la tensión que actúa sobre el suelo en la etapa actual con la tensión más alta que está experimentando el suelo.
Si la tensión actual es menor que la ejercida en el pasado, el sólido está sobreconsolidado.
Tasa de sobreconsolidación de OCR
OCR se utiliza para determinar el estado de compactación del suelo en relación con el pasado.
OCR = Carga de suelo más grande / Carga de suelo actual
OCR puede interpretar la carga aplicada como OCR veces menor que la carga ya aplicada durante la consolidación.
Actúa como factor de seguridad frente a futuras consolidaciones.
Suelo normalmente compactado
Un suelo que actualmente se encuentra bajo el mayor estrés se denomina “suelo normalmente consolidado” y tiene un OCR de uno.
o sea
Carga máxima del suelo = Carga actual del suelo
La mayor presión de sobrecarga a través del suelo (peso o tensión ejercida por las otras capas superiores) sigue siendo la misma que ahora.
Presión previa a la consolidación
Es el esfuerzo de sobrecarga vertical efectivo máximo al que ha estado sometida una muestra de suelo determinada en el pasado.
La presión previa a la consolidación también se expresa con otros términos como tensión previa a la consolidación, tensión previa a la compresión, tensión previa a la compresión y tensión previa a la compresión.
Grado de consolidación
Grado de consolidación = grado de consolidación en un momento dado con una masa de suelo / grado total de consolidación alcanzable bajo las condiciones de carga dadas.
Para una capa de arcilla esto también se puede escribir de la siguiente manera.
Grado de consolidación = asentamiento de la capa arcillosa en el tiempo t después de la aplicación de la carga / asentamiento máximo de consolidación que sufre la capa arcillosa ante una determinada carga .
Los tipos de suelo están sujetos a asentamiento de consolidación.
Los siguientes tipos de suelo son vulnerables a acuerdos de consolidación.
- volumen
- Suelos organicos
- Suelos limosos
Pasemos ahora al trópico de la consolidación.
Consolidación primaria
La definición de consolidación primaria se explica anteriormente en la sección Terminología.
Calculemos el método de facturación de consolidación principal.
Hay dos etapas diferentes del suelo.
- Suelo normalmente compactado
- Sobre terreno consolidado
Es necesario evaluar la compactación del suelo en función de las condiciones anteriores.
Cálculo del asentamiento de consolidación de suelo normalmente consolidado.
En pocas palabras, el suelo normalmente consolidado experimenta el mayor estrés desde el pasado hasta hoy (actualmente).
Primero, veamos la distribución de tensiones debajo de los cimientos, donde hay una capa de arcilla. Lo más importante es que tenemos en cuenta la tensión media en la capa de arcilla al calcular el asentamiento.
El aumento de presión promedio en la capa de arcilla se puede calcular de la siguiente manera.
Δσ' a V = (1/6)(Δσ' T +Δσ' M +Δσ' b )
El asentamiento de los cimientos se puede calcular utilizando la ecuación anterior. Para obtener más información, puede consultar el ejemplo de cálculo al final de este artículo.
Cálculo del asentamiento de consolidación de suelo arcilloso superconsolidado.
Dependiendo de la carga aplicada, se puede realizar un cálculo de asentamiento.
Caso 01: El voltaje aplicado es menor que el voltaje antes de la solidificación
Caso 02: El voltaje aplicado es mayor que el voltaje antes de la solidificación
Consolidación secundaria
El asentamiento por consolidación secundaria ocurre cuando el exceso de presión de agua de los poros que se desarrolló inmediatamente después de la aplicación de la carga se alivia por completo.
La consolidación secundaria se refiere a los asentamientos que surgen del ajuste plástico de las estructuras del suelo al final de la consolidación primaria.
La consolidación secundaria también puede explicarse como el deslizamiento y realineamiento de las partículas del suelo bajo una carga sostenida.
La consolidación secundaria se puede calcular de la siguiente manera.
Se deben tener en cuenta los siguientes factores al evaluar la contabilidad de consolidación secundaria:
- Los suelos orgánicos y altamente compresibles son más susceptibles a una mayor consolidación secundaria.
- La consolidación secundaria es menos significativa en arcillas inorgánicas sobreconsolidadas porque la relación de compresión secundaria es muy baja.
Tipos de pruebas para determinar la contabilidad de consolidación
- Prueba de consolidación unidimensional
- Prueba de edómetro
- Edómetro de carga incremental
Ejemplo resuelto: Cálculo del asentamiento de consolidación primaria en arcilla normalmente consolidada
La siguiente figura muestra la información de muestra de trabajo.
La compactación del suelo (normalmente compactado) se puede calcular mediante la siguiente ecuación, que se explica en este artículo.
S C =C C H C /(1+e 0 )log((σ' 0 +Δσ' um V )/σ' 0 )
Dónde
S C – Asentamiento por consolidación en arcilla normalmente consolidada
C C – Índice de compresión – determinado en base a pruebas de laboratorio
H C – Altura de la capa de arcilla
t 0 – Contenido de poros original de la capa de arcilla – se determinará mediante pruebas de laboratorio en muestras no perturbadas
σ' 0 – Tensión del suelo en medio de la capa de arcilla
Δσ' um V – Aumento promedio de la tensión en la capa de arcilla debido a la carga de la cimentación
Calcular la tensión del suelo (σ' 0 ) en medio de la capa de arcilla.
σ' 0 = 1,5×16 + 0,5(17-9,81) + 1x(17-9,81) = 34,785 kN/m 2
Calcule el aumento de la tensión del suelo debido a la carga de la cimentación a la altura promedio de la capa de arcilla.
Δσ' a V = (1/6)(Δσ' T + 4Δσ' M +Δσ' b )
El método para calcular la tensión bajo los cimientos es más laborioso. Sin embargo, en el libro "Principios de ingeniería de cimientos" hay una tabla simplificada que se puede llamar un cálculo rápido. El método para calcular la tensión bajo los cimientos se puede llevar a cabo mediante la siguiente ecuación.
Considere el ancho y el largo de la base como (LxW = 1mx2m). La profundidad “z” se mide desde la base de los cimientos.
P0 = 150kN/ m2
t 0 – 0,8
| estrés | m 1 | por ejemplo | número 1 | yo c | P 0 UE C |
| ∆σ'T | dos | 1 | 1 | 0.800 | 120 |
| ∆σ'M | dos | dos | 4 | 0.190 | 28,5 |
| ∆σ'b | dos | 3 | 6 | 0.095 | 14:25 |
Ahora calculemos el aumento del estrés del suelo.
Δσ' a V = (1/6)(Δσ' T + 4Δσ' M +Δσ' b )
Δσ' um V = (1/6)( 120 + 4×28,5 + 14,25 ) = 41,375 kN/m 2
Calcular facturación
S C =C C H C /(1+e 0 )log((σ' 0 +Δσ' um V )/σ' 0 )
SC = 0,3×2/(1+0,8) log((34,785+41,375)/34,785) = 0,113 m = 113 mm
La consolidación primaria de un suelo normalmente consolidado se puede calcular como se describe anteriormente. Asimismo, el endurecimiento secundario también se puede calcular utilizando los métodos discutidos anteriormente.
Referencias
Conceptos básicos de construcción
Internet
