Libro de Diseño de cimentaciones [Jorge E. Alva Hurtado]

Libro de Diseño de cimentaciones [Jorge E. Alva Hurtado]

Diseño de Cimentaciones

Tal como lo estableciera el Prof. Peck, la Mecánica de Suelos es una ciencia y la Ingeniería de Cimentaciones es un arte. Esta distinción debe ser bien entendida si se desea alcanzar progreso y eficiencia en ambos campos.

Los atributos necesarios para practicar con éxito la ingeniería de cimentaciones son:

1.1.1.  Conocimiento de antecedentes.

1.1.2.  Familiaridad con la Mecánica de Suelos.

1.1.3.  Conocimiento práctico de Geología.

Peck (1962) ha indicado que el atributo más importante de los tres es el conocimiento de antecedentes. La experiencia debe contribuir a la formación profesional, y por lo tanto debe buscarse y seleccionarse. Según Peck, la experiencia profesional no es una consecuencia del tiempo transcurrido en el ejercicio, sino más bien de la intensidad con que se adquiere y asimila tal experiencia.

Los innumerables hechos acumulados durante la vida profesional no tendrían ningún valor si éstos no se pudieran organizar y aplicar a nuevos problemas. La Mecánica de Suelos hizo posible lo anterior en el diseño y construcción de cimentaciones. No obstante, hay que aclarar que la Mecánica de Suelos no es un substituto de la experiencia, su gran papel consiste en darle un mayor significado.

1.1. ESFUERZO EFECTIVO

1.1.1.  Definición

El esfuerzo efectivo en cualquier dirección está definido como la diferencia entre el esfuerzo total en dicha dirección y la presión del agua que existe en los vacíos del suelo. El esfuerzo efectivo es por lo tanto una diferencia de esfuerzos.

1.1.2.  Naturaleza del Esfuerzo Efectivo

El suelo es una estructura semejante a un esqueleto de partículas sólidas en contacto, formando un sistema intersticial de vacíos intercomunicados. Los vacíos del suelo están total o parcialmente llenos de agua. La interacción entre la estructura del suelo y el fluído de los vacíos determina el comportamiento, desde el punto de vista de la ingeniería, único y dependiente del tiempo, de la masa del suelo.

La compresibilidad de un suelo sujeto a carga o descarga, es principalmente su capacidad de deformación de vacíos, usualmente por desplazamiento de agua. La resistencia de un suelo es su capacidad última de resistencia a tal carga.

Los esfuerzos cortantes sólo pueden ser resistidos por la estructura de las partículas sólidas, pues el agua no tiene resistencia cortante. Por otro lado, el esfuerzo normal en cualquier plano es la suma de dos componentes: una debida  a la carga transmitida por las partículas sólidas de la estructura del suelo, y la otra, una presión del fluído en los espacios vacíos.

1.1.3.  El Principio de Esfuerzos Efectivos en Suelos Secos o Saturados

El principio de los esfuerzos efectivos fue propuesto por Karl Terzaghi en 1923 . La expresión anterior fue establecida para suelos saturados o suelos granulares secos. De acuerdo a Lambe y Whitman (1969), el principio de esfuerzos efectivos se enuncia del modo siguiente:

1.1.3.1.      El esfuerzo efectivo es igual al esfuerzo total menos la presión de poros.

1.1.3.2.      El esfuerzo efectivo controla ciertos aspectos del comportamiento del suelo, especialmente la compresibilidad y la resistencia.

Autor: Dr. Jorge E. Alva Hurtado

http://www.jorgealvahurtado.com

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