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EFECTO DE LAS HELADAS

Las heladas son un fenmeno meteorolgico que se da en las zonas altas.Aunque la Antrtida es el entorno natural ms g!lido " dos #eque$os#ue%los si%erianos &O"m"a'on " (er'ho"ans') #ueden considerarse losasentamientos humanos ms fr*os) si ha%lamos de ciudades) +a'uts') con,-./00 ha%itantes " tam%i!n situada en Si%eria) a orillas del r*o Lena) selle1a la #alma.

Con una tem#eratura media anual de 230 4C que en in1ierno %a5a a 260 4Cla ca#ital de la re#7%lica 8usa de Sa5 es un im#ortante centro minero#roduce el ,0 : del comercio mundial de diamantes " una de las localidadescon ma"or oscilacin t!rmica; en 5ulio de este a$o ,03/ se han dadomacionalde eteorolog*a e Hidrolog*a Senamhi registr en esta zona unatem#eratura de 2,), 4C) que afect se1eramente a la #o%lacin.

Fig. 3 @later*a) 33 de 5ulio del ,03/ el comercio

Han #asado los a$os " este distrito no ha de5ado de ser 1*ctima de la

inaccin del Estado frente a las %a5as tem#eraturas. En el ,03=) acusanifue nue1amente escenario de las #erniciosas consecuencias que #uede

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traer una helada. Tal " como lo re#ort el diarioG El ComercioG en setiem%rede aquel a$o) hu%o .=00 familias afectadas " ,.000 al#acas adultasfallecidas.

Este tema es mu" im#ortante dentro del estudio de suelos) "a que ennuestro medio est e

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humedad) en la terracer*a es donde se corta la ascensin ca#ilar conmaterial granular " nos detalla el autor del li%ro K3. Ien condicionesnaturales) en suelos limosos e

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asentamiento del deshielo est formado no solo #or el 1olumen del hielo)sino tam%i!n #or los cola#sos estructurales de las %1edas donde se alo5anlos cristales) lo que #uede llegar a ser un efecto im#ortante. Las estructurasque sufren estos asentamientos diferenciales son normalmente im#ortantes.Estos efectos suelen causar grandes da$os a caminos " aero#istasJ.K3) #.6.

El es#esor de los lentes de hielo que se forme en los suelos susce#ti%les a lacongelacin de#ende de muchos factores) entre los que #ueden enumerarseel grado de susce#ti%ilidad del suelo) la facilidad de drena5e tanto #araa%sor%er como #ara ceder agua) la intensidad del fr*o " duracin delmismo) es#ecialmente este factor.

Las soluciones que se han ado#tado #ara e1itar la accin noci1a delcongelamiento de las ca#as su#erNciales del terreno #or efecto climticos)#ueden agru#arse en tres ti#os diferentes;

a Su%stitucin de suelos susce#ti%les #or otros no susce#ti%les hasta#rofundidades ma"ores a altura m

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=. Congelamientos de corta duracin " una #enetracin r#ida.

6. Cuando el hielo #enetra solamente en las ca#as de material no heladizo.

En el caso de la hidrolog*a es necesario sa%er la distancia a la cual seencuentra la na#a fretica del #a1imento " el l*mite de #enetracin de las

heladas en esa zona determinada " la #ermea%ilidad a la que se encuentrael suelo.

Seg7n estudios realizados #or el SE8(? + O@ regional) han concluido quelas condiciones hidrolgicas son fa1ora%les cuando la na#a fretica est ams de 3.60 m. de #rofundidad) como la #enetracin de las heladas es delorden de -0 cm) la humedad #ro1ocada #or la na#a no alcanzar*a ha llegarhasta los ni1eles donde se #roduce congelamiento K,.

Ng.= Cuadro realizado #or SE8(? " O@ K6

Q Caracter*sticas de los suelos a la accin de las heladas. Los factores de

congelamiento 1an a de#ender de la susce#ti%ilidad que tengan los suelos alos efectos del congelamiento. Los suelos que se consideraran comosusce#ti%les al congelamiento " de acuerdo a estudios realizados 1an hacerentre =: " el 30: del contenido de #art*culas menores de 0.0, mm)de#endiendo de las caracter*sticas granulom!trica que #osea el suelo. Lossuelos que se consideran no susce#ti%les a la accin del congelamiento sonaquellos que #oseen menos del =: de #art*culas menores que 0.0, mm. Lossuelos se #ueden clasiNcar seg7n el grado de congelamiento) lo que see

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R, Arenas con = : a 3/: de #art*culas menores que 0.0, mmR=2A Rra1as con ms del ,0: de #art*culas menores que 0.0, mmR=2Q Arenas e

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En cam%io los suelos de la categor*a F= unas de las caracter*sticas#rinci#ales que #osee) es que la gra1as " arenas se encuentrancontaminados con un ele1ado #orcenta5e de Nnos en esta categor*a igual seencuentran algunos ti#os de arcillas) estos suelos son los que llamamoscongela%les.

Los suelos ms #eligrosos desde el #unto de 1ista de la accin de lasheladas) son los que com%inan la granulometr*a Nna) con la ma"or#ermea%ilidad) #or e5em#lo) las arcillas Nnamente interestratiNcadas conca#as delgadas de arenas son los suelos ms susce#ti%le a la accin de lasheladas) los limos) las arenas limosas " las arcillas #oco #lsticas sedistinguen #or su susce#ti%ilidad estos corres#onden a los de la categor*aF6) que son los suelos llamados mu" congela%les.

El efecto de congelamiento so%re todo en los suelos Nnos " en aquelloscu"as #ro#iedades de#enden de la cantidad de Nnos 1ar*a con el contenidode agua. El aumento de 1olumen de un suelo es funcin de este contenido

de agua) " #uede 1ariar %astante o mu" #oco seg7n las condicionesclimticas del sector.

?>D?CE DE CO>RELA?E>TO

ILa #rofundidad de la zona de congelacin de un suelo de#ende de laduracin como tam%i!n del 1alor de las tem#eraturas que el am%ientealcance %a5o el #unto de congelacin. @ara tomar en cuenta am%os factoresen la #rofundidad de #enetracin de una helada se ha deNnido el conce#tode *ndice de congelamiento ?CJ K3) @.- o %ien *ndice de heladas ?H.

Este conce#to se entender #or un n7mero de grados 2 d*as 4C 2 d*as ladiferencia entre la tem#eratura de congelacin del agua. E

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Fig./ ?magen *ndice de congelacin K=) #. U

@ara el dise$o de la construccin de #a1imentos de hormign) seconsiderarn los materiales que sean no sensi%le al congelamiento) el cualde%er colocarse #ara #roteger al suelo situado %a5o la su%rasante de losefectos de la congelacin. As*) se e1itar cualquier lente5uela de hielo "ning7n hinchamiento. Si la ca#acidad de so#orte disminu"e en forma

ina#recia%le o no disminu"e en el #eriodo de descongelamiento) no tendrma"ores re#ercusiones en el #a1imento a futuro.

Es frecuente dar estos es#esores de #roteccin en t!rminos de *ndicenormal de congelacin de las regiones de que se trate) corres#ondiendo) losma"ores es#esores de #roteccin a los ma"ores *ndices.

DETE8?>AC?O> DE ?>D?CE DE CO>RELA?E>TO

@ara la determinacin del *ndice de congelamiento de una zona) esnecesario contar con datos estad*sticos de las tem#eraturas medias diarias.Este *ndice de congelamiento es im#ortante de%ido a que nos a"udar a

sa%er la #rofundidad de las heladas en cada sector de la regin " deles#esor en que se dise$ar dicho #a1imento de hormign. Es necesariosa%er la #rofundidad de #enetracin de las heladas) la cual consiste en lama"or #rofundidad %a5o la su#erNcie de rodado de la calzada) hasta la cualel agua intersticial #uede transformarse en hielo) durante el #eriodoin1ernal. Esta #enetracin de las heladas igual 1a a de#ender de lascondiciones climticas de cada regin. La #ro#agacin del hielo en un suelo%sicamente es funcin de las #ro#iedades t!rmicas del material) las cualesde#enden del #eso es#ec*fico a#arente seco V d " del contenido de aguaW.@ara determinar la #rofundidad de #enetracin de las heladas e

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realizan medidas so%re el lugar #ara el tramo del camino a construir. @araun mismo tramo del camino #ueden einguna o mu"#eque$a

R "RC

Qa5a a media

SW " S@ >inguna a mu"%a5a

S " SC Qa5a a altaL edia a mu" altaCL " OL edia a altaCH "OH

edia

@t Qa5aCuadro de suelos susce#ti%les a las heladasK=.

EFECTOS DE LA CO>RELAC?O> E> @A(?E>TOS

La accin de las heladas #roduce dos efectos #er5udiciales en los#a1imentos;

3.2Le1antamiento del #a1imento #or la #resin que origina el ma"ores#acio que ocu#a el agua congelada.

,.2A%landamiento de la su%rasante #or el agua de deshielo. @ara #onerse

del lado de la seguridad del efecto destructi1o de%e e1itarse la #resencia deagua hasta las #rofundidades de #enetracin de la helada. La #rofundidadde #enetracin de#ende de la tem#eratura %a5o el #unto de congelamiento" del tiem#o que la misma se mantiene) "a que la transmisin de calor noes instantnea en estos materiales. @or esta circunstancia solamente se#roducen #ro%lemas de esta *ndole en los lugares cu"o clima es rigurosodurante #er*odos #rolongados. Los suelos ms susce#ti%les son los suelosNnos que tienen ele1ada ca#ilaridad " %a5a cohesin) entrando dentro deesta clasiNcacin los duelos limosos " limo2arenosos. Las arenas.

La disminucin de la ca#acidad de so#orte Algunos de los efectos que#roduce la congelacin en los #a1imentos corres#onde a la resistencia de

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estos " en el com#ortamiento de estos mismos. Siendo estas estructuras lasque ms resisten los efectos de una accin climtica se1era que inclu"e%a5as tem#eraturas. Los ciclos de Hielo2 Deshielo #roducen un descensodrstico de la resistencia en las ca#as de los #a1imentos afectados #or lacongelacin .En el grNco siguiente se detalla el a%atimiento e

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=. >a#a de agua o fuente de agua.

De estos tres factores) solo se #ueden e1itar en el dise$o de un #a1imento)en forma ms o menos segura que los suelos %a5o la car#eta de rodado seanno heladizos) hasta una #rofundidad igual o su#erior a la que tiene la#enetracin de la helada del sector.

=./ SELOS >O HELAD?YOS

Se deNne como el suelo que no 1e alteradas sus #ro#iedades f*sicas al estare Z,00donde se ace#tara un m

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K3 Eulalio Burez Qadillo " Alfonso 8ico 8odr*guez) ecnica de suelosTomo ??) Teor*a " A#licaciones de la mecnica de suelos) editorial limusa)!