Geotecnia III Capitulo 3

8/19/2019 Geotecnia III Capitulo 3

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GEOTECNIA III

UNIVERSIDAD DE LA GUAJIRA

FACULTAD DE INGENIERÍAPROGRAMA DE INGENIERÍA CIVIL

INGENIERO ARAUTH BONILLA SOLANODOCENTE


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Cimentaciones s!e"#cia$es% ca!aci&a& &e ca"'a ($tima

CAPITULO III

)*+ Int"o&cci,n*Pa"a com!o"ta"se satis-acto"iamente. $as cimentaciones

s!e"#cia$es &e/en tene" &os ca"acte"0sticas !"inci!a$es%

+* La cimentaci,n &e/e se" se'"a cont"a na -a$$a !o"co"te 'ene"a$ &e$ se$o 1e $a so!o"ta*2* La cimentaci,n no &e/e e3!e"imenta" n

&es!$a4amiento e3cesi5o. es &eci". n asentamientoe3cesi5o* 6E$ t7"mino excesivo es "e$ati5o. !o"1e e$'"a&o &e asentamiento a&misi/$e en na est"ct"a&e!en&e &e 5a"ias consi&e"aciones*8

.La ca"'a !o" 9"ea nita"ia &e $a cimentaci,n /a:o $a ca$oc""e $a -a$$a !o" co"te en e$ se$o se $$ama capacidadde carga última. tema !"inci!a$ &e este ca!0t$o*


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3.2 Concepto general Consi&e"e na cimentaci,n co""i&a 1e &escansa so/"e $a s!e"#cie &e a"ena &ensa o

se$o co;esi5o #"me. como mest"a $a #'"a a. con n anc;o i'a$ a B. A;o"a. si $aca"'a se a!$ica '"a&a$mente a $a cimentaci,n. e$ asentamiento se inc"ementa"9*

La 5a"iaci,n &e $a ca"'a !o" ni&a& &e 9"ea. qu. so/"e $a cimentaci,n se mest"a tam/i7n en $a #'"a a. :nto con e$ asentamiento*

En cie"to !nto. can&o $a ca"'a !o" ni&a& &e 9"ea es i'a$ a qu , ten&"9 $'a" na -a$$a"e!entina en e$ se$o 1e so!o"ta a $a cimentaci,n < $a 4ona &e -a$$a en e$ se$o see3ten&e"9 ;asta $a s!e"#cie &e$ te""eno* Esta ca"'a !o" 9"ea nita"ia. qu , 'ene"a$mente

se &enomina capacidad de carga última de la cimentación. Can&o este ti!o &e-a$$a "e!entina tiene $'a" en e$ se$o. se &esi'na como falla por corte general.

Si $a cimentaci,n consi&e"a&a &escansa so/"e se$o a"enoso o a"ci$$oso me&ianamentecom!acta&o 6#'"a /8. n inc"emento &e ca"'a so/"e $a cimentaci,n tam/i7n se"9acom!a=a&o !o" n amento &e$ asentamiento* Sin em/a"'o. en este caso $a s!e"#cie&e -a$$a en e$ se$o se e3ten&e"9 '"a&a$mente ;acia a-e"a &es&e $a cimentaci,n. comomest"an $as $0neas continas en $a #'"a /* Can&o $a ca"'a !o" 9"ea nita"ia so/"e $acimentaci,n es i'a$ a q6+8. e$ mo5imiento &e $a cimentaci,n esta"9 acom!a=a&o !o"

sac&i&as "e!entinas* Se "e1ie"e entonces n mo5imiento consi&e"a/$e &e $acimentaci,n !a"a 1e $a 4ona &e -a$$a en e$ se$o se e3tien&a ;asta $a s!e"#cie &e$te""eno 6como mest"a $a $0nea &iscontina en $a #'"a8* La ca"'a !o" ni&a& &e 9"ea/a:o $a ca$ sce&e esto es $a capacidad de carga última. qu. M9s a$$9 &e este !nto.na ma


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3.2 Concepto general


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3.2 Concepto general La ca"'a !o" ni&a& &e 9"ea &e $a

cimentaci,n se &enomina carga dela primera falla* O/se"5e 1e n5a$o" m93imo &e q no se !"esentaen este ti!o &e -a$$a. $$ama&a falla

por corte local &e$ se$o*Si $a cimentaci,n es sstenta&a !o"

n se$o /astante se$to. $a '"9#caca"'a>asentamiento se"9 como $omest"a $a #'"a c* En este caso. $as!e"#cie &e -a$$a en e$ se$o no see3ten&e"9 ;asta $a s!e"#cie &e$te""eno* M9s a$$9 &e $a ca"'a ($tima&e -a$$a qu , $a '"9#ca ca"'a>

asentamiento se inc$ina"9 < se"9!"9cticamente $inea$*Este ti!o &e -a$$a en se$os se

&enomina falla de corte por punzonamiento.


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3.2 Concepto general

Con /ase en "es$ta&ose3!e"imenta$es. Vesic!"o!so na "e$aci,n!a"a e$ mo&o &e -a$$a!o" ca!aci&a& &e ca"'a

&e cimentaciones 1e&escansan en a"enas* La#'"a mest"a $a"e$aci,n. 1e inc$


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3.2 Concepto general La #'"a mest"a e$ asentamiento. S,

&e !$acas ci"c$a"es < "ectan'$a"esso/"e $a s!e"#cie &e na a"ena /a:ocarga última como se &esc"i/e en $a#'"a ante"io"*

A;0 se mest"a n inte"5a$o 'ene"a$ &eS/B con $a &ensi&a& "e$ati5a &ecom!actaci,n &e $a a"ena*

Entonces !o&emos &eci" 1e. en'ene"a$. $as cimentaciones&es!$anta&as a !oca !"o-n&i&a&. $aca"'a ($tima !e&e oc""i" !a"a nasentamiento &e $a cimentaci,n &e ? a+@ &e B.

Esta con&ici,n oc""e a$ !"esenta"se

en $os se$os $a -a$$a !o" co"te 'ene"a$.sin em/a"'o. en e$ caso &e -a$$a !o"co"te $oca$ o !o" !n4onamiento. $aca"'a ($tima !e&e !"esenta"se !a"aasentamientos &e + a 2 &e$ anc;o&e $a cimentaci,n B!


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3.3 "eor#a de la capacidad decarga de "erzag$i Te"4a';i -e e$ !"ime"o en !"esenta" na

teo"0a com!$eta !a"a e5a$a" $a ca!aci&a&&e ca"'a ($tima &e cimentacioness!e"#cia$es "'osas*

De ace"&o con 7sta. na cimentaci,n essuper%cial si $a !"o-n&i&a&. &f 6#'"a8. &e$a cimentaci,n es meno" o i'a$ 1e e$anc;o &e $a misma* Sin em/a"'o.

in5esti'a&o"es !oste"io"es s'ie"en 1ecimentaciones con &f i'a$ a ) o ? 5eces e$anc;o &e $a cimentaci,n !e&en se"&e#ni&as como cimentacionessuper%ciales.

S'i"i, 1e !a"a na cimentación corrida 6es &eci". can&o $a "e$aci,n anc;o ent"e$on'it& &e $a cimentaci,n tien&e a ce"o8. $as!e"#cie &e -a$$a en e$ se$o /a:o ca"'a

($tima !e&e s!one"se simi$a" a $amost"a&a en $a #'"a*E$ e-ecto &e$ se$o a""i/a &e$ &es!$ante &e $a

cimentaci,n !e&e tam/i7n s!one"se"eem!$a4a&o !o" na so/"eca"'ae1i5a$ente q &f


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3.3 "eor#a de la capacidad decarga de "erzag$i La 4ona &e -a$$a /a:o $a cimentaci,n

!e&e se!a"a"se en t"es !a"tes6#'"a8%

La zona triangular 'C& inme&iatamente a/a:o &e $acimentaci,n

Las zonas de corte radiales '&( )

C&*. con $as c"5as &* ) &( comoa"cos &e na es!i"a$ $o'a"0tmica

Dos zonas pasivas de +anine t"ian'$a"es '(- < C*

Se s!one 1e $os 9n'$os C'& < 'C& son i'a$es a$ 9n'$o &e -"icci,n&e$ se$o O/se"5e 1e. con e$

"eem!$a4o &e$ se$o a""i/a &e$&es!$ante &e $a cimentaci,n !o" naso/"eca"'a e1i5a$ente q. se&es!"eci, $a "esistencia &e co"te &e$se$o a $o $a"'o &e $as s!e"#cies &e-a$$a 0 ) (1.


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3.3 "eor#a de la capacidad decarga de "erzag$i


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3. (actor de seguridad

E$ c9$c$o &e $acapacidad de cargaadmisile /"ta &ecimentacioness!e"#cia$es "e1ie"e $a

a!$icaci,n &e n -acto" &ese'"i&a&

Sin em/a"'o. a$'nosin'enie"os !"e#e"en sa"n -acto" &e se'"i&a& ta$1e

La ca!aci&a& &e ca"'a ($tima netase &e#ne como $a !"esi,n ($tima !o"ni&a& &e 9"ea &e $a cimentaci,n1e !e&e se" so!o"ta&a !o" e$se$o en e3ceso &e $a !"esi,ncasa&a !o" e$ se$o ci"cn&ante a$ni5e$ &e &es!$ante &e $a

cimentaci,n* Si $a &i-e"encia ent"e e$!eso es!ec0#co &e$ conc"eto sa&oen $a cimentaci,n < e$ !eso es!ec0#co &e$ se$o 1e $a "o&ea ses!one &es!"ecia/$e. entonces


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3. (actor de seguridad


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3. 4odi%cación de las ecuaciones de lacapacidad de carga por el nivel fre5tico

Las ecaciones 6)*)8 <6)*8 a $a 6)*++8 se&esa""o$$a"on !a"a&ete"mina" $a ca!aci&a&&e ca"'a ($tima con /ase

en $a ;i!,tesis &e 1e e$ni5e$ -"e9tico est7$oca$i4a&o m< a/a:o &e$a cimentaci,n*

Sin em/a"'o. si e$ ni5e$

-"e9tico est9 ce"ca &e $acimentaci,n. se"9necesa"io mo&i#ca" $asecaciones &e ca!aci&a&&e ca"'a* 6#'"a8*


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3. 4odi%cación de lasecuaciones de la capacidad decarga por el nivel fre5ticoCaso 0. Si e$ ni5e$ -"e9tico se $oca$i4a &e

mane"a 1e @ &6 &f, e$-acto" q en $as ecaciones &e $aca!aci&a& &e ca"'a a&o!ta $a-o"ma


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3.7 Caso $istórico8 capacidad decarga última en arcilla saturada

B"an& < ot"os 6+28 "e!o"ta"on "es$ta&os &e !"e/as &ecam!o &e e3!$o"aciones &e$ se$o en !e1e=as cimentacionesso/"e a"ci$$a &e Ban'KoK sa5e 6n &e!,sito &e a"ci$$a ma"ina8en Ran'sit. Tai$an&ia*

De/i&o a $a sensi/i$i&a& &e $a a"ci$$a. $os "es$ta&os &e !"e/asen $a/o"ato"io !a"a cu 6com!"esi,n no con#na&a < t"ia3ia$ no

conso$i&a&a no &"ena&a8 -e"on m< &is!e"sos. sin em/a"'o.se o/t5ie"on me:o"es "es$ta&os !a"a $a 5a"iaci,n &e cu con $a!"o-n&i&a& a /ase &e !"e/as en cam!o con 5e$etas &e co"te*

Los "es$ta&os &e estas ($timas !"e/as most"a"on 1e $as5a"iaciones !"ome&io &e $a co;esi,n no &"ena&a -e"on $assi'ientes%


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3.7 Caso $istórico8 capacidadde carga última en arcillasaturada


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3.7 Caso $istórico8 capacidadde carga última en arcillasaturadaSe !"o/, $a ca!aci&a& ($tima

&e ca"'a &e cinco cimientosca&"a&os !e1e=os*

E$ tama=o &e ca&a no &e $oscimientos e"a &e @* m @*m. @* m @* m. @* m

@* m. @* m @* m <+*@ m +*@ m*

La !"o-n&i&a& ;asta e$ ni5e$&e &es!$ante &e ca&a cimiento-e &e +* m. me&i&a &es&e $as!e"#cie &e$ te""eno*

En $a #'"a se mest"an $as'"9#cas &e ca"'a>asentamiento o/teni&as &e $as!"e/as &e ca!aci&a& &eca"'a*

ó


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3.7 Caso $istórico8 capacidadde carga última en arcillasaturada


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3.9 :a ecuación general de lacapacidad de cargaLas ecaciones &e ca!aci&a& &e

ca"'a ($tima !"esenta&as en $asecaciones 6)*)8. 6)*8 < 6)*8 son(nicamente !a"a cimentacionescontinas. ca&"a&as < ci"c$a"es*

stas no se a!$ican a$ caso &ecimentaciones "ectan'$a"es 6@

B/: +8*A&em9s. $as ecaciones no toman

en centa $a "esistencia co"tante a$o $a"'o &e $a s!e"#cie &e -a$$a ene$ se$o a""i/a &e$ ni5e$ &e&es!$ante &e $a cimentaci,n*

A&em9s. $a ca"'a so/"e $a

cimentaci,n !e&e esta" inc$ina&a*Pa"a toma" en centa to&as estas

&e#ciencias. Me


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3.9 :a ecuación general de lacapacidad de carga(actores de la capacidad decarga

Con /ase en est&ios &e$a/o"ato"io < cam!o so/"eca!aci&a& &e ca"'a. $a nat"a$e4a /9sica &e $a s!e"#cie &e -a$$a

en se$os s'e"i&a !o" Te"4a';i!a"ece a;o"a se" co""ecta* Sinem/a"'o. e$ 9n'$o α como semest"a en $a #'"a es m9sce"cano a ? Q φ2 1e a φ'.

Si se ace!ta e$ cam/io. $os5a$o"es &e Nc. Nq < Nγ !a"a n

9n'$o &e -"icci,n &e$ se$ocam/ia"9 tam/i7n "es!ecto a $os!"o!o"ciona&os en $a ta/$a )*+*Con α = ? Q φ2. !e&e&emost"a"se 1e


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3.9 :a ecuación general de lacapacidad de carga

(actores de forma Las ecaciones !a"a $os -acto"es &e

-o"ma Fcs. (qs < (γs -e"on "ecomen&a&as!o" De Bee" 6+@8 < son%


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(actores de profundidad Hansen !"o!so $as si'ientes ecaciones

!a"a $os -acto"es &e !"o-n&i&a&%


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(actores de inclinaciónMe


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3.; (actores de capacidad decarga, forma, profundidad einclinación de 4e)er$of En $a ma


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3.; (actores de capacidad decarga, forma, profundidad einclinación de 4e)er$of


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d id d d


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3.< *fecto de lacompresiilidad del suelo

Pa"a toma" en centa $acom!"esi/i$i&a& &e$ se$o. Vesic!"o!so $a si'iente mo&i#caci,n a

$a ecaci,n 6)*2+8%


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3.6= Cimentaciones cargadasexc>ntricamente

La &ist"i/ci,nnomina$ &e $a!"esi,n es%

La #'"a / mest"a n sistema&e -e"4as e1i5a$ente a$most"a&o en $a #'"a a*

La &istancia es $a e3cent"ici&a&


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