Resistencia a Corte Sin Drenaje vs Profundidad (2)
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Resistencia a corte sin drenaje vs profundidad Posted on 22 febrero, 2010 por Enrique Montalar Yago La resistencia a corte sin drenaje aparece en los textos técnicos como su o cudependiendo de cómo la consideremos, si como una resistencia (shear) o directamente como una cohesión. Se trata de una de las propiedades más importantes del terreno, ya que gran parte de los diseños y dimensionamientos se hacen en condiciones no drenadas (a corto plazo), considerando esta hipótesis como la más desfavorable. Lo malo es que, a pesar de ser su importancia, la resistencia a corte sin drenaje no es algo intrínseco del terreno, sino que depende de la humedad y del historial de tensiones, y tomar un valor incorrecto puede ser muy peligroso, mucho. Por suerte, hay algo que sí es “casi” intrínseco, su relación con la tensión actuante, aunque, como ocurre siempre en geotecnia, y en mecánica de suelos en particular, la relación estrictamente teórica se basa en considerar ciertas hipótesis que el terreno se empeña en no cumplir, material hiperelástico, deformación plana, régimen plástico, corto plazo… vamos, lo de siempre. La solución teórica es trivial y ya ha salido en este blog, tomando las ecuaciones de Hooke e imponiendo una hipótesis de deformación plana, se llega a una expresión de la forma: Si esta expresión se aplica al caso de un elemento de suelo cohesivo tomado a una profundidad z cualquiera, a corto plazo y en régimen plástico se obtiene lo siguiente:
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Resistencia a corte sin drenaje vs profundidadPosted on 22 febrero, 2010 por Enrique Montalar Yago
La resistencia a corte sin drenaje aparece en los textos técnicos como su o
cudependiendo de cómo la consideremos, si como una resistencia (shear) o
directamente como una cohesión.
Se trata de una de las propiedades más importantes del terreno, ya que
gran parte de los diseños y dimensionamientos se hacen en condiciones no
drenadas (a corto plazo), considerando esta hipótesis como la más
desfavorable.
Lo malo es que, a pesar de ser su importancia, la resistencia a corte sin
drenaje no es algo intrínseco del terreno, sino que depende de la humedad
y del historial de tensiones, y tomar un valor incorrecto puede ser muy
peligroso, mucho.
Por suerte, hay algo que sí es “casi” intrínseco, su relación con la tensión
actuante, aunque, como ocurre siempre en geotecnia, y en mecánica de
suelos en particular, la relación estrictamente teórica se basa en considerar
ciertas hipótesis que el terreno se empeña en no cumplir, material
hiperelástico, deformación plana, régimen plástico, corto plazo… vamos, lo
de siempre.
La solución teórica es trivial y ya ha salido en este blog, tomando las
ecuaciones de Hooke e imponiendo una hipótesis de deformación plana, se
llega a una expresión de la forma:
Si esta expresión se aplica al caso de un elemento de suelo cohesivo
tomado a una profundidad z cualquiera, a corto plazo y en régimen plástico
se obtiene lo siguiente:
Para los valores habituales del coeficiente de Poisson -entre 0,20 y 0,35-
esta relación, también llamada resistencia a corte sin drenaje normalizada
(normalized undrained shear strength), proporciona valores comprendidos
entre 0,23 y 0,37, similares a los obtenidos en algunos estudios.
Relación Datos Autor
Arcillas blandas (con vane test) Mesri, 1975
Arcillas inorgánicas Larsson, 1980
Arcillas blandas sedimentarias (IP<60) Larsson, 1980
Todo tipo de arcillas
Jamiolkowski et al., 1985
Arcillas blandas sensitivas Burland, 1990
Arcillas lacustres(en kPa)
Windisch y Yong, 1990
Arcillas marinas(en kPa)
Windisch y Yong, 1990
Arcillas marinas (en kPa)
Windisch y Yong, 1990
Arcillas escandinavas (en kPa)
Windisch y Yong, 1990
Arcillas blandas lacustres Scherzinger, 1991
Por desgracia, los suelos que nos encontramos en la vida real no siempre
son homogéneos, la naturaleza es caprichosa y la composición del terreno,
variable, por lo que estas relaciones se han ido “refinando” teniendo en
cuenta la humedad, la plasticidad, el ángulo de rozamiento interno, la razón
de sobreconsolidación (OCR), etc.
Relación Datos Autor
Arcillas NC (IP>10) Skempton, 1954
Arcillas NC (IP<60) Skempton, 1957
Arcillas escandinavas, (LL>40)
Hansbo, 1957 y Bowles, 1984
Arcillas NCBjerrum y Simons, 1960
Arcillas NCBjerrum y Simons, 1960
Todo tipo de arcillas
Lambe y Whitman, 1969
Arcillas escandinavas Larsson, 1977
Arcillas canadienses (IP<60 y vane test) Leroueil et al., 1983
Arcillas NCWroth y Houlsby, 1985
Arcillas NCWroth y Houlsby, 1985
Arcillas escandinavas (en kPa)
Windisch y Yong, 1990
Arcillas escandinavas (en kPa)
Windisch y Yong, 1990
Podría poner más, pero creo que la intención ha quedado ya bastante clara.
¿Por qué hay tanta variación en los resultados?
Por muchas razones, la propia variabilidad del terreno, el porcentaje de
finos, el tipo de arcilla, la alteración de la muestra durante su perforación y
extracción, el historial de tensiones y, muy importante también, el ensayo
con el que calculemos cu, ya que no se obtienen los mismos valores con
un Vane, ensayo in situ, que con un Triaxial, un Corte Directo o una
Resistencia a Compresión Simple, ya en laboratorio.
¿Qué valor tienen entonces estas correlaciones?
Como diríamos coloquialmente, sirven para saber “por dónde van los tiros”,
o sea, para tener una idea aproximada de los valores que “deberíamos”
obtener y saber si vamos bien o no. Diferencias muy acusadas respecto de
los valores esperados pueden indicarnos la presencia de zonas
preconsolidadas o infraconsolidadas, rellenos, cambios del nivel freático,
desecación, etc.
Por cierto, estas relaciones también pueden ser muy útiles para comprobar
si los datos han sido “manipulados”, algo más frecuente de lo que se piensa
http://enriquemontalar.com/resistencia-corte-sin-drenaje-vs/
