La geotecnia aborda los desafíos de la presión del suelo aplicando principios de mecánica de suelos y geología de ingeniería. Los ingenieros evalúan la presión ejercida por los suelos sobre las estructuras artificiales para predecir riesgos potenciales y diseñar soluciones adecuadas. Esto incluye técnicas para reforzar el suelo, alterar la distribución de carga o modificar los diseños estructurales, asegurando que los edificios y la infraestructura puedan resistir las fuerzas ejercidas por el suelo circundante.«El estado de esfuerzo en paredes de corte de lechada de bentonita»
La presión del suelo ocurre debido al peso del suelo por encima de un punto o área particular. Es el resultado de la fuerza ejercida por las partículas del suelo entre sí, que a su vez depende de la densidad, el contenido de humedad y la historia de esfuerzos del suelo. A medida que aumenta la profundidad, la presión del suelo también aumenta debido al peso incrementado de la columna de suelo superior. La presión del suelo es una consideración importante en el diseño de cimentaciones, muros de contención y estructuras subterráneas.«Estudios sobre física del suelo. la revista de ciencias agrícolas cambridge core»
| Tipo de Suelo | Descripción | Valores Típicos de Presión del Suelo (kN/m²) | Notas |
|---|---|---|---|
| Arcilla (Blanda) | Alta plasticidad, fácilmente deformable, baja resistencia al corte | 51 - 92 | Altamente sensible a los cambios en el contenido de agua |
| Arcilla (Rígida) | Baja plasticidad, más rígida, mayor resistencia al corte | 156 - 287 | Mejor capacidad de carga que la arcilla blanda |
| Limo | Partículas finas, retiene agua, propenso a la licuefacción | 102 - 180 | Puede exhibir condición rápida cuando se perturba |
| Arena (Suelta) | Baja densidad, mal graduada, drena bien | 102 - 146 | Susceptible a asentamientos y licuefacción |
| Arena (Densa) | Bien graduada, alta densidad, excelente drenaje | 202 - 287 | Proporciona buena estabilidad y soporte para estructuras |
| Grava | Partículas gruesas, excelente drenaje, alta capacidad de carga | 258 - 400 | A menudo utilizada como material base en construcción |
| Turba | Orgánica, altamente compresible, baja resistencia | 23 - 57 | No apta para soportar estructuras sin tratamiento |
| Material de Relleno | Hecho por el hombre, composición variable | Depende de la composición del material | Requiere análisis cuidadoso debido a la heterogeneidad |
| Arcilla Limosa | De grano fino, plasticidad moderada | 105 - 195 | Combinación de características de limo y arcilla |
| Arena Arcillosa | Arena con contenido significativo de arcilla | 150 - 241 | Mejor cohesión que la arena pura |
| Grava Arenosa | Mezcla de grava y arena | 208 - 347 | Buen drenaje, utilizada en cimientos y construcción de carreteras |
| Grava Limosa | Mezcla de grava y limo | 182 - 277 | Combinación de propiedades de limo y grava |
| Suelo Rocoso | Mezclado con fragmentos de roca, propiedades variables | 300 - 600+ | Depende del tipo de roca y la matriz del suelo |
| Arcilla Expansiva | Alto potencial de hinchazón y contracción | 56 - 136 | Se hincha cuando está húmeda, se contrae cuando está seca, desafiante para estructuras |
La geotecnia desempeña un papel crucial en abordar los desafíos de la presión del suelo al proporcionar soluciones que aseguran la estabilidad y seguridad de las estructuras construidas sobre o en el suelo. Este campo de la ingeniería implica analizar y predecir el comportamiento del suelo, determinar los diseños de cimentación adecuados e implementar medidas para mitigar los efectos de la presión del suelo. Comprendiendo las características de diferentes tipos de suelo y utilizando técnicas avanzadas como pruebas de suelo y modelado numérico, los ingenieros geotécnicos pueden abordar eficazmente los desafíos de la presión del suelo y contribuir al éxito de varios proyectos de construcción.«Compendio de física del suelo»
Varios parámetros pueden influir en la resistencia del suelo, incluyendo el tipo de suelo (por ejemplo, arcilla, arena, limo), distribución del tamaño de partículas, densidad del suelo, contenido de humedad, consolidación y características de compactación. Otros factores, como la presencia de materia orgánica y propiedades cohesivas, también pueden impactar la resistencia del suelo. Además, el nivel de esfuerzo, la tasa de deformación y la temperatura pueden afectar la resistencia del suelo. Entender estos parámetros es crucial para analizar la estabilidad del suelo, determinar la capacidad de carga y diseñar cimentaciones.«Simulación del régimen de agua del suelo en campos de arroz de tierras bajas bajo diferentes manejos del agua»
La carga de presión en el suelo se puede calcular utilizando la fórmula: Carga de presión (h) = (Presión (P) / (peso unitario del agua (?w) * aceleración debido a la gravedad (g))) Donde la presión es el esfuerzo que actúa sobre el suelo, ?w es el peso unitario del agua, y g es la aceleración debido a la gravedad. La carga de presión representa la energía potencial del agua en el suelo, y ayuda a determinar factores como la tasa de flujo y las características de filtración.«Respuesta de presión de agua de poros alrededor de pilotes y sus efectos en el comportamiento p-y durante la licuefacción del suelo»
La presión terrestre de la roca se refiere a la fuerza ejercida por la roca o masas rocosas contra una estructura de retención o excavación. Depende de factores como las propiedades y resistencia de la roca, su cohesión, ángulo de fricción interna y la geometría de la estructura. La presión terrestre se calcula típicamente utilizando métodos como las teorías de Coulomb o Rankine. Para determinar la presión terrestre específica de la roca, es necesario un análisis comprensivo de las condiciones del sitio y las propiedades de la roca.«El estado de esfuerzo en paredes de corte de lechada de bentonita»
Si el gradiente es más alto en geotecnia, significa que hay una pendiente o inclinación más pronunciada. Un gradiente más alto puede aumentar el potencial de inestabilidad del suelo o la roca, lo que lleva a fallas de taludes o deslizamientos de tierra. Puede requerir medidas de ingeniería adicionales, como instalar muros de contención, técnicas de estabilización de taludes o modificar la geometría del talud para garantizar la estabilidad y seguridad. Además, un gradiente más alto puede afectar los patrones de drenaje, aumentar el riesgo de erosión y requerir sistemas adecuados de desvío de agua para manejar el agua superficial y evitar daños potenciales.«Efecto del cambio de densidad aparente durante la medición de desorción de agua en las propiedades hidráulicas del suelo»
