TEMA: COHESION DE LOS SUELOS Y RED DE FLUJO

TEMA: COHESION DE LOS SUELOS Y RED DE FLUJOUNIVERSIDAD JOSE CARLOS MARIATEGUI

COHESION DE LOS SUELOS Y RED DE FLUJO

INDICE

INTRODUCCION

La cohesin se refiere a la habilidad de las partculas del suelo para mantenerse unidas.La cohesin es la fuerza que une partculas en la estructura de la tierra. Esta fuerza no requiere de la existencia de ninguna presin que la comprima. Antes de comenzar una construccin, se realizan estudios para determinar la cohesin del suelo.

Las redes de flujo son uno de los mtodos ms usados y aceptados para solucionar la ecuacin [de Laplace. Sin embargo, antes de trazar esta red deben tenerse claro ciertos detalles:

El dibujo de la seccin transversal de la zona de flujo, debe estar claro y tiene que estar a una escala horizontal y vertical igual.

La superficie libre de agua y las condiciones de borde iniciales y finales para las funciones F y Y del sistema deben estar identificadas y ser geomtricamente conocidas, adems de otros datos pertinentes.

El suelo ha de ser homogneo e isotrpico.

1. COHESIONLa cohesin del terreno es la cualidad por la cual las partculas del terreno se mantienen unidas en virtud de fuerzas internas, que dependen, entre otras cosas del nmero de puntos de contacto que cada partcula tiene con sus vecinas. En consecuencia, la cohesin es mayor cuanto ms finas son las partculas del terreno.Tambin es la atraccin entre partculas, originada por las fuerzas moleculares y las pelculas de agua. Por lo tanto, la cohesin de un suelo variar si cambia su contenido de humedad. La cohesin se mide kg/cm2. Los suelos arcillosos tienen cohesin alta de 0,25 kg/cm2 a 1.5 kg/cm2, o ms. Los suelos limosos tienen muy poca, y en las arenas la cohesin es prcticamente nula.

Tambin se define como la atraccin relativa entre partculas similares la que da tenacidad y dureza a un suelo hacindolo resistente a su separacin.Las partculas minerales con carga de distinto signo, se atraen entre s con tenacidad proporcional a dichas cargas a sus masas. Esta propiedad fsica de atraccin, es de importancia en la dinmica del suelo por que origina la tenacidad como forma de resistencia a la separacin de sus elementos o a la penetracin de las herramientas de corte.La capacidad de resistencia del suelo al corte, se modifica segn sus caractersticas, el grado de humedad y la consolidacin. Fundamentalmente el contenido de humedad hace que el suelo pase por diferentes estados: duro o consolidado, friable o desmenuzable, plstico y lquido. Las zonas de separacin corresponden a los lmites de retraccin que se usan para valorar el comportamiento del suelo. Utilizando estos lmites y estudiando la variacin de la cohesin de las partculas de suelo, a medida que aumenta el contenido de humedad puede cuantificarse el estado ptimo para realizar una labor.La cohesin entre las partculas del suelo se debe a dos fenmenos que predominan en distinto grado segn el contenido de humedad. En el suelo seco se establece una atraccin elctrica entre las partculas, formando lo que se denomina cohesin molecular. A medida que las partculas se humedecen, el agua en forma de pelcula, tiende a separar a las partculas vecinas.En aumentos mayores de humedad se establecen nuevas atracciones, ahora debidas a la tensin superficial de las partculas mojadas por el agua. Esta nueva atraccin entre los componentes del suelo crece con la humedad hasta un mximo, a partir del cual el suelo tiende a convertirse en lquido, desapareciendo las fuerzas de cohesin. Para diferenciarla de la cohesin molecular, a esta forma de atraccin de las partculas, se le da el nombre de cohesin superficial o adherencia entre las partculas.

La suma de la cohesin molecular y la cohesin superficial es la resistencia que deben vencer las labores que tienen como objetivo el trabajo del suelo. De aqu que los esfuerzos que tendrn que vencer las herramientas sern muy variables segn el grado de humedad con el cual podamos trabajar.Es la mxima resistencia del suelo a la tensin. Resulta de la compleja interaccin de muchos factores como la adherencia coloidal de la superficie de las partculas, la tensin capilar de las pelculas de agua, la atraccin electrosttica de las superficies cargadas, las condiciones de drenaje y el historial de esfuerzos. Solo existe una verdadera cohesin en el caso de las arcillas que tienen contacto de canto con cara entre sus partculas. Los suelos no plsticos de grano fino pueden exhibir una cohesin aparente cuando estn en condiciones de saturacin parcial. El valor de cohesin que se utiliza al disear depende directamente de las condiciones de drenaje bajo la carga impuesta, as como el mtodo de prueba que se emplee para calcularlo, por lo que todo debe evaluarse.TIPOS DE SUELOS DESDE EL PUNTO DE VISTA DE MECANICA DE SUELOS SUELOS NO COHESIVOSLas partculas de suelos no tienden a juntarse ni adherirse, sus partculas son relativamente grandes, tambin llamados suelos granulares o friccionantes. (Gravas, arenas, limos)

SUELOS COHESIVOSPartculas muy pequeas predominan los efectos electroqumicos superficiales. Las partculas tienden a juntarse (interaccin agua partcula). Suelos plsticos. (Arcillas)

SUELOS ORGANICOSSuelos esponjosos con grumos, comprensibles. Prohibitivo para soporte de estructuras de ingeniera.

COHESION APARENTEEn los suelos granulares no se generan fuerzas interparticulares, pero en arenas se desarrolla un fenmeno llamado cohesin aparente, el cual se desarrolla cuando el suelo est parcialmente saturado ( ni en estado seco, ni totalmente saturado); y es debido a las fuerzas de tensin superficial desarrolladas por el agua que restringen el movimiento de partculas pequeas (0.05 mm 5 mm).

ESTRUCTURA DE UN SUELO COHESIVO En un suelo con cohesin la estructura que se forma, es debida principalmente a las fuerzas inicas actuantes entre las partculas del suelo. El tamao de las partculas de este tipo de suelos hace que las fuerzas interparticulares actuantes superen las fuerzas gravitatorias actuantes sobre cada partcula. A este tipo de partculas se les llama coloide. Como caracterstica las partculas constitutivas son alargadas (largo, ancho, espesor), en forma de escamas o lminas, o de la forma cilndrica o prismtica.

ESTRUCTURAS TIPICAS DE SUELOS COHESIVOS

TOPOGRAFIA IIINGENIERO CESAR VILLA13