Lección 1: Tensiones verticales en los suelos.

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José Ramón Pérez Gallego
hace 6 años
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1 Lección : Tensiones verticales en los selos. Tensión vertical en n pnto del terreno. La tensión vertical en n pnto calqiera de n selo a na profndidad es el peso de la colmna de terreno existente por encima de ese pnto. Considerando n entorno cadrado del pnto de valor nidad. Denominando el peso específico del selo en estado natral: v * v v v *(** ) (*) * Con lo cal se tiene qe la tensión vertical en n pnto de n selo es igal al peso específico del mismo por la profndidad del pnto. La ley de presiones verticales para na profndidad z es lineal: v * z Tensión vertical con terrenos estratificados. Normalmente, en la natraleza los terreno no son omogéneos sino qe se encentran estratificados, variando los pesos específicos de cada estrato. El valor de las tensiones verticales en los pntos: 0,,3. 0 v 0 0 v 0 ( * ) v v ( * ) ( * ) ( * ) ( * ) ( * ) Como se pede observar la ecación de las tensiones verticales ya no es na recta de pendiente constante sino qe la pendiente va variando, al pasar por los distintos estratos en fnción de s peso específico. Tomás Cabrera (U..M.)

Torre Espacio (004 007) paseo de la Castellana nº 59 D

2 Torre Espacio ( ) paseo de la Castellana nº 59 D Madrid. 4, m. (56 plantas) Losa cimentación, espesor 4 m (asiento máximo previsto 6 cm.) 8,4 m. (6 plantas) Arq: Henry N. Cobb (ei Cobb Freed & artners) constrye OHL Tomás Cabrera (U..M.)

rincipio de las tensiones efectivas rincipio de las tensiones efectivas. Ley de Terzagi. Los selos son n sistema trifásico: tierra, aire, aga, en eqilibrio.

3 rincipio de las tensiones efectivas rincipio de las tensiones efectivas. Ley de Terzagi. Los selos son n sistema trifásico: tierra, aire, aga, en eqilibrio. Existen partíclas sólidas con ecos qe peden estar o no rellenos total o parcialmente de aga.. El peso específico de na mestra de terreno varia en fnción de la medad: Terreno seco.( pierde prácticamente toda medad) Terreno con medad natral. Terreno satrado. (todos ss ecos están rellenos de aga). Terreno satrado y smergido.( terreno por debajo del nivel freático. Estdiemos el caso de n selo satrado. ara n pnto dando n corte vertical en s estrctra interna del selo, tendremos na sitación como la de la figra: N A N I N I A 0 lanteando el eqilibrio de ferzas verticales: La ferza total normal N qe actúa sobre la sperficie A, será igal a la sma de las ferzas intersticiales del aga qe satra el selo y la ferza normal qe se transmite en el contacto entre los granos: N N N A *( A ) 0 Tensión Intersticial = Dividiendo por el área A para pasar a tensiones: N N A 0 A A A or la diferencia de tamaños, introdcimos la simplificación: Entonces la Tensión Total (brta) es: N A A 0 0 A Y la Tensión Efectiva (brta) es: N ede escribirse: y también: A Qe es la Ley de Terzagi Tomás Cabrera (U..M.)

4 resiones en C.T.E. CTE sige tilizando los conceptos clásicos de tensiones totales y efectivas. En el estdio de la cimentación de n edificio la presión inicial en el terreno a la profndidad del plano de cimentación se denomina (q o). Se diferencia, aora, entre tensiones o presiones brtas y netas como sige: resión total brta = q b resión total neta = q neta = q b q o resión efectiva brta = (q I b) = q b resión efectiva neta = q neta = q b q o q neta = (qb) qo = (q b +) qo =(q neta + qo )+ qo= q neta +( qo ) + qo (q neta) = resión total neta =..= resión efectiva neta = (q I neta) ara mayor claridad se reprodce a continación el apartado Definiciones del CTE (009) IMORTANTE : Sólo las presiones NETAS asientos q neta = q b q 0 Con qb = qo q neta = 0 q neta = q b q 0 Tomás Cabrera (U..M.) 3

5 Tensiones en n selo con aga en reposo En ocasiones el terreno presenta n nivel freático sperficial qe afecta a nestra excavación. Tensiones verticales en n selo con nivel freático intermedio. En la figra sigiente aparece n nivel freático intermedio, a na determinada profndidad. eso específico mestra: natral NF selo medad natral eso específico mestra: sm selo satrado y smergido El cálclo de las tensiones verticales es distinto por encima y por debajo del nivel freático (NF). º or encima del (NF), se calclará la tensión vertical en fnción del peso específico aparente del selo, bien sea seco, con medad natral, o en s caso satrado por capilaridad. (recordar qe la densidad aparente de n selo toma salmente valores entre,50 y,5 kg dm 3 ). Además la presión del aga será nla: = 0 Las tensiones total y efectiva se igalan en este caso: v v * z º or debajo del (NF), para n pnto se calcla la tensión efectiva aplicando el principio de las tensiones efectivas, es decir, por diferencia entre la tensión total y la presión del aga: La presión del aga es: La tensión efectiva por diferencia: v ( * ) ( * sat) * v v sat ( * ) ( * ) ( * ) ( * ) ( sat ) ( * ) ( sm) Aora en este otro caso: v v ( * ) ( sm) Tomás Cabrera (U..M.) 4

6 Tensiones en n terreno smergido con aga en reposo El nivel freático está por encima del terreno natral. Tensiones verticales en n terreno smergido. En la figra sigiente aparece n selo inndado por na altra de aga. NF Aga resiones totales Selo satrado y smergido En el pnto del terreno la tensión total vertical es: σvp sm v ( * ) ( * sat) resiones intersticiales resiones efectivas La presión del aga o presión intersticial es: ( )* Aplicando el principio de las tensiones efectivas: v ( * ) ( * sat) ( )* v sat ( * ) ( * ) ( * ) ( * ) Finalmente, en tensiones efectivas: *( ) * v sat sm En tensiones totales: *( t ) ( * sm) v v sa Tomás Cabrera (U..M.) 5

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