colapsabilidad potencial/upla

17
COLAPSABILIDAD POTENCIAL DOCENTE: Fernando Manuel Uchuypoma Montes UNIVERSIDAD PERUANA LOS ANDES

Upload: erika-gomero-rojas

Post on 12-Apr-2017

149 views

Category:

Data & Analytics


2 download

TRANSCRIPT

Page 1: Colapsabilidad Potencial/UPLA

COLAPSABILIDAD

POTENCIAL

DOCENTE:

Fernando Manuel Uchuypoma

Montes

UNIVERSIDAD PERUANA LOS

ANDES

Page 2: Colapsabilidad Potencial/UPLA

SUELOS COLAPSABLES Son aquellos que cambian violentamente de volumen por la acción

combinada o individual de las siguientes acciones:

Al ser sometido a un incremento de carga.

Al humedecerse o saturarse.

2 UNIVERSIDAD PERUANA LOS ANDES

Page 3: Colapsabilidad Potencial/UPLA

Se define como colapso a cualquier disminución rápida de volumen del suelo, producida por el aumento de cualquiera de los siguientes factores:

Contenido de humedad (w)

Grado de saturación (Sr)

Tensión media actuante (T)

Tensión de corte(σ)

Presión de poros (u)

Suelos aluviales y coluviales: depositado en ambientes semi-deserticos. Por flujos mas o menos torrenciales.

Suelos eólicos: depositados por el viento son arenas y limos arcillosos con escaso cemento arcilloso en una estructura suelta o inestable

Cenizas volcánicas: provenientes de cenizas arrojadas al aire por actividad volcánica explosiva

3

COLAPSO

TIPOS DE SUELOS COLAPSABLES

UNIVERSIDAD PERUANA LOS ANDES

Page 4: Colapsabilidad Potencial/UPLA

CLASIFICACIÓN DE LOS SUELOS COLAPSABLES

4

Grupo I: suelos en los que tiene lugar un rápido cambio de la relación entre presión efectiva y las deformaciones sin que se alcance la resistencia última de material. De acuerdo con esto la causa del colapso es únicamente el cambio de las presiones efectivas.

Grupo II: suelos en los que, sin la presencia o cambio de las condiciones que producen el colapso, no hay cambio abrupto en la relación presión- deformación. Tal es el caso de algunas arcillas que contiene sulfato.

UNIVERSIDAD PERUANA LOS ANDES

Page 5: Colapsabilidad Potencial/UPLA

Un caso especial de suelos colapsables lo constituyen

los rellenos arenosos flojos. Suelen ser rellenos sin

compactar, cuya estructura floja permite la entrada de

agua disminuyendo las fuerzas de cohesión

intergranular y provocando su colapso.

5 UNIVERSIDAD PERUANA LOS ANDES

Page 6: Colapsabilidad Potencial/UPLA

Características Estructura macro porosa, con índice de huecos (e), entre

relativamente alto, a muy alto.

Granulometría predominantemente fina, con predominio de

fracciones de limos y de arcilla. El tamaño de los granos es

generalmente poco distribuido y con los granos más grandes

escasamente meteorizados.

Estructura mal acomodada, con partículas de mayor tamaño

separadas por espacios abiertos, y unidas entre sí por

acumulaciones o “puentes” de material predominantemente arcilloso.

6 UNIVERSIDAD PERUANA LOS ANDES

Page 7: Colapsabilidad Potencial/UPLA

Cuando ocurre el colapso del

suelo sobre el se desplaza un

edificio, pueden producirse

daños en su estructura.

Estos daños se manifiestan

de modo semejante a los

generados por asientos

diferenciales (fundamental

grietas y/o fisuras de 45°).

7 UNIVERSIDAD PERUANA LOS ANDES

Page 8: Colapsabilidad Potencial/UPLA

Los efectos de este

colapso pueden

manifestarse en formas de

siento bruscos del terreno

donde raramente puede

darse asientos de algún

metro y en casos

extraordinario de decena

de metros.

8 UNIVERSIDAD PERUANA LOS ANDES

Page 9: Colapsabilidad Potencial/UPLA

Colapsabilidad potencial

Es el fenómeno producido en un terreno por el

cual se reduce su volumen, por lo general por

cambio en la humedad contenida en el mismo.

En algunos casos puede suceder como

consecuencia de aplicación de cargas sin

adición de aguas.

9 UNIVERSIDAD PERUANA LOS ANDES

Page 10: Colapsabilidad Potencial/UPLA

MÉTODO DE KNIGHT

Esta basado en los experimentos realizados por Abeljer (1948), se

coloca la muestra en el odómetro con su humedad natural para su

posterior saturación a una presión fija de 2Tn/in2, con los

resultados obtenidos se grafica la relación de vacíos contra

logaritmo de la presión.

Donde:

CP: Colapso potencial

∆e sat: Cambio de relación de vacíos en la saturación.

eₒ: relación de vacíos natural del suelo.

10

CP = ∆e sat

1 + eₒ

UNIVERSIDAD PERUANA LOS ANDES

Page 11: Colapsabilidad Potencial/UPLA

Relación entre el Potencial de Colapso y la

gravedad del problema

11

% CP

GRAVEDAD DEL PROBLEMA

0-1 No presenta problema

01-05 Problema moderado

5-10 Problemático

10-20 Problemas graves

>20 Problemas muy graves

UNIVERSIDAD PERUANA LOS ANDES

Page 12: Colapsabilidad Potencial/UPLA

MÉTODO DE GIBBS

Es un método cualitativo basado en una gráfica de limite liquido

contra densidad natural seca y contiene una curva límite de

colapsabilidad. La zona “colapsable” comprende de los suelos de

baja densidad natural, indica que la humedad se saturación es

superior a la humedad en el límite líquido, lo cual produce una

disminución de la plasticidad y un mayor asentamiento. En la zona

“no colapsable” los suelos son de alta densidad natural y la

humedad de saturación es menor o igual a la humedad en el límite

liquido en suelos, en estado plástico y manteniendo así su

resistencia al deslizamiento.

12 UNIVERSIDAD PERUANA LOS ANDES

Page 13: Colapsabilidad Potencial/UPLA

EL ENSAYO DE COLAPSABILIDAD POTENCIAL

SEGÚN LA NTP 339.163 (ASTM D 5333)

Las muestras utilizadas para la evaluación de colapsabilidad deberán

ser obtenidas de pozos a cielo abierto, en condición inalterada.

El potencial de colapso (CP) se define mediante la siguiente expresión:

Donde:

∆e= Cambio de la relación de vacios debido al colapso bajo

humedecimiento

eₒ = Relación de vacios inicial

∆Hc = Cambio de altura de la muestra

Hₒ = Altura inicial de la muestra

13

CP (%)= ∆e

x 100 o

CP (%)= ∆Hc

1 + eₒ Hₒ

Page 14: Colapsabilidad Potencial/UPLA

Localización de los suelos colapsables:

Estos se encuentran en las regiones áridas y

semiáridas. Los depósitos eólicos, coluviales,

residuales, tufos volcánicos pueden ser

colapsables.

En Lima, se han encontrado estos tipos de

suelos en la ciudadela Antonia Moreno de

Cáceres.

En otros departamentos a nivel Nacional:

Arequipa, Majes, Moquegua

14

UNIVERSIDAD PERUANA LOS ANDES

Page 15: Colapsabilidad Potencial/UPLA

VALORACIÓN DE LA COLAPSABILIDAD

DE UN SUELO RECEPTOR DE CARGAS.

Se debe establecer una valoración de la colapsabilidad teniendo

en cuenta los parámetros geotécnicos antes mencionados. A partir

de ellos se puede establecer la colapsabilidad potencial del suelo.

En la siguiente tabla se exponen uno de los criterios de más

habituales:

15

CRITERIOS DE COLAPSABILIDAD

Grado de Peso específico Potencial de

colapso seco (KN/M*3) Colapso (%)(*)

Bajo >14.0 <0.25

Bajo a medio 12.0-14.0 0.25-1.0

Medio a alto 10.0-12.0 1.0-5.0

Alto a muy alto <10.0 >5.0

UNIVERSIDAD PERUANA LOS ANDES

Page 16: Colapsabilidad Potencial/UPLA

Las cimentaciones más

recomendada sobre

este tipo de suelos, son

las cimentaciones

profundas, que deben

tender a sobrepasar

los niveles

colapsables.

16

UNIVERSIDAD PERUANA LOS ANDES

Page 17: Colapsabilidad Potencial/UPLA

Una alternativa para esta

tipología para casos de

suelos con potencial bajo o

medio de colapso, puede ser

la cimentación mediante losa

de suficiente rigidez, incluso

apoyado sobre una mejora

de terreno, que reparta

cargas lo máximo posible

con el fin de no concentrar

tensiones, y/o trabajar a

tensiones lo mas bajo

posible.

17

UNIVERSIDAD PERUANA LOS ANDES