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Investigación de Colapso en suelos, Guías, Proyectos, Investigaciones de Mecánica de suelos

Articulo científico, donde se presenta una investigación acerca del colapso en suelos.

Tipo: Guías, Proyectos, Investigaciones

2019/2020

Subido el 04/10/2020

jeremy-diaz
jeremy-diaz 🇨🇴

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SUELOS COLAPSABLES
Harold Martínez & Jeremy Díaz.
Fundación universitaria agraria de Colombia.
RESUMEN: Los suelos expansivos y colapsables son algunos de los peligros geológicos más ampliamente
distribuidos y costosos. Estos suelos están sujetos a cambios de volumen y asentamiento en respuesta a la
humectación y la desecación, lo que a menudo resulta en graves daños a las estructuras. Los suelos colapsables
se caracterizan generalmente por una disminución súbita y de gran volumen a un esfuerzo constante cuando se
inundan con agua. Un ingeniero geotécnico debe ser capaz de identificar fácilmente los suelos que podrían
colapsar y determinar la cantidad de colapso que puede ocurrir. Varios trabajadores en este campo han sugerido
varios métodos para predecir el colapso a partir de un índice simple y rápido. En esta investigación se examinan
y evalúan la mayoría de los criterios de identificación de colapsos bien conocidos. En este documento se
examinan más a fondo los nuevos métodos e interpretaciones que permiten una predicción rápida y segura de
los colapsos.
ABSTRACT: Expansive and collapsible soils are some of the most widely distributed and costly of geologic
hazards. These soils are subjected to change in volume and settlement in response to wetting and drying, often
resulted in severe damage to structures. Collapsing soils are generally characterized by sudden and large
volume decrease at constant stress when inundated with water. A geotechnical engineer needs to be able to
identify readily the soils that could collapse and to determine the amount of collapse that may occur. Various
methods of predicting collapse from simple and rapidly-performed index have been suggested by several
workers in the field. In this investigation, most of the well-known collapses identifying criteria are reviewed
and evaluated. New method and interpretations let rapid and safe prediction of collapse are further discussed
in this paper.
1.0 INTRODUCCIÓN
La disminución del volumen total de un suelo
resultante de la ruptura de su estructura inducida
por la humedad a un nivel de tensión vertical total
esencialmente invariable se denomina comúnmente
"colapso". Se informó de que, cualquier tipo de
suelo seco compactado deseado puede desarrollar
una tela plegable o una estructura meta estable a
bajas densidades. En el pasado no se prestó mucha
atención a los estudios e investigaciones detallados
de los suelos susceptibles de colapsar. También la
estructura erigida tendía a ser barata y de pequeño
tamaño. Además de esto, los patrones de consumo
de agua eran bastante diferentes a los de hoy en día.
Con el rápido avance de la civilización y el
creciente uso del agua para el riego, los usos
industriales y domésticos cerca de las estructuras
causaron graves daños a una estructura fundada en
un suelo colapsable.
2.0 EVALUACIÓN DE LOS MÉTODOS
EXISTENTES
Los métodos disponibles en la bibliografía (cuadros
1a y 1b) están en su mayor parte interrelacionados,
ya que muchos de los parámetros en cuestión son
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¡Descarga Investigación de Colapso en suelos y más Guías, Proyectos, Investigaciones en PDF de Mecánica de suelos solo en Docsity!

SUELOS COLAPSABLES

Harold Martínez & Jeremy Díaz.

Fundación universitaria agraria de Colombia.

RESUMEN: Los suelos expansivos y colapsables son algunos de los peligros geológicos más ampliamente distribuidos y costosos. Estos suelos están sujetos a cambios de volumen y asentamiento en respuesta a la humectación y la desecación, lo que a menudo resulta en graves daños a las estructuras. Los suelos colapsables se caracterizan generalmente por una disminución súbita y de gran volumen a un esfuerzo constante cuando se inundan con agua. Un ingeniero geotécnico debe ser capaz de identificar fácilmente los suelos que podrían colapsar y determinar la cantidad de colapso que puede ocurrir. Varios trabajadores en este campo han sugerido varios métodos para predecir el colapso a partir de un índice simple y rápido. En esta investigación se examinan y evalúan la mayoría de los criterios de identificación de colapsos bien conocidos. En este documento se examinan más a fondo los nuevos métodos e interpretaciones que permiten una predicción rápida y segura de los colapsos.

ABSTRACT: Expansive and collapsible soils are some of the most widely distributed and costly of geologic hazards. These soils are subjected to change in volume and settlement in response to wetting and drying, often resulted in severe damage to structures. Collapsing soils are generally characterized by sudden and large volume decrease at constant stress when inundated with water. A geotechnical engineer needs to be able to identify readily the soils that could collapse and to determine the amount of collapse that may occur. Various methods of predicting collapse from simple and rapidly-performed index have been suggested by several workers in the field. In this investigation, most of the well-known collapses identifying criteria are reviewed and evaluated. New method and interpretations let rapid and safe prediction of collapse are further discussed in this paper.

1.0 INTRODUCCIÓN

La disminución del volumen total de un suelo resultante de la ruptura de su estructura inducida por la humedad a un nivel de tensión vertical total esencialmente invariable se denomina comúnmente "colapso". Se informó de que, cualquier tipo de suelo seco compactado deseado puede desarrollar una tela plegable o una estructura meta estable a bajas densidades. En el pasado no se prestó mucha atención a los estudios e investigaciones detallados de los suelos susceptibles de colapsar. También la estructura erigida tendía a ser barata y de pequeño

tamaño. Además de esto, los patrones de consumo de agua eran bastante diferentes a los de hoy en día. Con el rápido avance de la civilización y el creciente uso del agua para el riego, los usos industriales y domésticos cerca de las estructuras causaron graves daños a una estructura fundada en un suelo colapsable.

2.0 EVALUACIÓN DE LOS MÉTODOS EXISTENTES Los métodos disponibles en la bibliografía (cuadros 1a y 1b) están en su mayor parte interrelacionados, ya que muchos de los parámetros en cuestión son

interdependientes. Los criterios presentados se agrupan en cuatro categorías:

    1. Métodos basados en la relación de vacíos, densidad y contenido de agua [11, 14- 20];
  1. Métodos basados en la relación de contenido de agua y límites de Atterberg [21- 23];
  2. Métodos basados en la relación de Métodos basados en la densidad y los límites de Atterberg [15, 25- 26]
  3. Métodos basados en la distribución del tamaño de las partículas de los suelos [27, 28].

Los métodos de las tres primeras categorías no tienen en cuenta la influencia de la distribución de las partículas del suelo. Se observó que la clasificación del suelo tiene un papel importante en el control del comportamiento de colapso [28]. Además, se ha establecido que el fenómeno de la perfusión (movimiento de los granos en una capa del suelo de un horizonte a otro durante la humectación) es una de las principales causas de colapso [2]. Aunque se ha escrito mucho en el pasado sobre las propiedades y los orígenes de los suelos colapsables, su reconocimiento y la predicción de su colapso, ha habido comparativamente poca literatura sobre la comparación de los criterios de predicción. Los cuadros 2a y 2b representan una evaluación cuantitativa de estos métodos existentes utilizando los datos experimentales disponibles en la literatura. En estas tablas, se enumera la aplicación de los criterios de colapso examinados aquí para varios suelos de diferentes historias de deposición. Las tablas incluyen los suelos encontrados por los autores y otros datos reportados en la literatura. Se ha observado que en la mayoría de los casos ningún criterio único ha predicho con exactitud la colapsabilidad de un suelo en particular. Por ejemplo, para el criterio de Denisov [14], en el que el coeficiente de susceptibilidad al colapso del suelo dado por la expresión correspondiente debe ser

inferior a 1, sólo se han identificado 5 suelos como colapsables sobre 16 notificados. Además:

  1. El porcentaje de suelos que se prevé que sean colapsables según los criterios de Clevenger y Handy no supera el 50%.
  2. El número de suelos clasificados por las expresiones de Gibbs, Anderson y Krastilov depende esencialmente de la proporción de colapso (R) elegida para predecir el colapso. Por ejemplo,  si se considera que se produce un colapso cuando R>1% (clasificación [4]), el porcentaje de suelo que se predice que será colapsable según el criterio de Gibbs es de aproximadamente 45%.  Si se aumenta R al 2% [37], el porcentaje de suelo que se predice que será colapsable disminuye drásticamente.
  3. El criterio de Salas y otros [18] (no presentado en el cuadro) sólo se aplica a los suelos que contienen una cierta cantidad de yeso).
  4. El criterio de Feda [22] y Priklonskij [21] no parece suficientemente sensible para predecir con exactitud el colapso en ciertos casos.
  5. No todos los modelos parecen predecir la susceptibilidad al colapso del suelo en casos importantes. Se cree que ello se debe a la linealidad considerada entre el potencial de colapso y el coeficiente de uniformidad.
  6. Algunas expresiones propuestas predicen altos valores de potencial de colapso (CP) para valores relativamente altos del coeficiente de uniformidad, Cu (Cuadros 2a y 2b).

TABLA 1a. Criterios existentes para la predicción del colapso del suelo.