Predicción de deformaciones a largo plazo en arcillas sensitivas

Agustín Deméneghi

In the proceedings of: GEO2011: 64th Canadian Geotechnical Conference, 14th Pan-American Conference on Soil Mechanics and Geotechnical Engineering, 5th Pan-American Conference on Teaching and Learning of Geotechnical Engineering

Session: Other General

ABSTRACT: A procedure for the prediction of long term deformations in sensitive clays is presented. We consider three types of consolidation curves (type I, type II and soils with cavities), and methods for the calculation of deformations in each of them. We include practical examples at the end of this paper. 1 INTRODUCCIÓN Las arcillas sensitivas se forman en cuerpos de agua salada, y, por esta razón, poseen una estructura floculenta, lo que ocasiona que su comportamiento sea muy diferente a las arcillas que se producen en cuerpos de agua dulce. La estructura floculenta da lugar a que en una arcilla sensitiva sus partículas queden unidas entre sí, y, por lo tanto, su rigidez no dependa de manera significativa de la presión vertical efectiva en el campo; es decir, su rigidez (o deformabilidad) está supeditada más al pegamento entre partículas que a la presión vertical efectiva. Por otra parte, la adhesión entre los granos es relativamente débil, lo que ocasiona que, además de la deformación por consolidación primaria, en estos suelos se manifieste en forma notable el fenómeno de deformación por consolidación secundaria. Así, las arcillas sensitivas exhiben diversas clases de curvas de consolidación, siendo tres de ellas típicas: (a) curvas tipo I, (b) curvas tipo II, y (c) suelos con cavidades (Zeevaert, 1986). En este trabajo se presenta un procedimiento para la predicción de las deformaciones a largo plazo de las arcillas sensitivas, que toma en cuenta su estructura floculenta, su rigidez debida al pegamento y los fenómenos de compresión por consolidación primaria y consolidación secundaria. Se incluyen al final del artículo dos ejemplos de aplicación. 2 CARACTERÍSTICAS DE LAS ARCILLAS SENSITIVAS Las arcillas que se forman por sedimentación en cuerpos de agua se pueden dividir en dos grupos: (a) aquellas que se depositan en agua salada, y (b) aquellas que se sedimentan en agua dulce. En las primeras los cationes del agua reducen la carga eléctrica negativa de la superficie de las partículas del suelo, y favorecen la unión de dichas partículas; este fenómeno da lugar a una estructura fifloculentafl (o estructura en ficastillo de naipesfl) del suelo, el cual queda formado por ficadenasfl, cuyos eslabones son los propios granos del mismo. A estos sedimentos los denominamos fiarcillas sensitivasfl. Relación deRama cementadavacíosRamavirgenpvb' = presión críticapvo' = presión debidaA'a peso propiodel suelopvb' > pvo'pvo'pvb'Presión verticalefectiva pv', log Figura 1. Curva de compresibilidad. Arcilla sensitiva Por el contrario, las partículas que se depositan en agua dulce no se unen entre sí, formando una estructura fidispersafl. A estos suelos los llamamos fiarcillas no sensitivasfl. Las partículas de las arcillas sensitivas quedan unidas por un fipegamentofl (pegamento que por cierto es de baja magnitud). Si el incremento de carga sobre este suelo es pequeño y no rompe la liga entre partículas, la deformación del mismo suele ser pequeña, mientras que si el incremento es de magnitud tal que destruye dicha liga, la deformación del suelo es muy grande, lo que conduce a fuertes asentamientos de las obras construidas sobre él. Consideremos la curva de compresibilidad de una arcilla sensitiva mostrada en la figura 1. Sea pvo™ la presión

RESUMEN: Se presenta un procedimiento para la predicción de deformaciones a largo plazo en arcillas sensitivas. Se consideran tres clases de curvas de consolidación (tipo I, tipo II y suelos con cavidades) y se proponen métodos de cálculo de deformaciones para cada una de ellas. Se incluyen al final del artículo ejemplos de aplicación.

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