Fundamentos de Mecánica de Suelos: Ensayos, Límites y Comportamiento Geotécnico

Mecánica de Suelos

La mecánica de suelos estudia el comportamiento interno de los suelos y su respuesta ante las modificaciones producidas por las construcciones.

Ensayos de Consistencia

• Límite Líquido (LL): Se comienza amasando con agua destilada una determinada cantidad de suelo que pase por el tamiz nº 40 de la ASTM, procurando añadir la cantidad de agua necesaria para acercarse lo más posible al LL. La masa obtenida se coloca con una espátula en la cuchara de Casagrande y se abre un surco o canal con un acanalador normalizado. Se comienza a dar vueltas a la manivela y se continúa la operación hasta que las paredes del surco se unan por su fondo en una longitud de 12 mm. Si esto ocurre después de dar 25 golpes, el contenido de humedad corresponde al LL; como no es lo normal, se hacen ensayos y se determinan sus humedades en %.
• Límite Plástico (LP): Se coge una muestra que pase por el tamiz nº 40, se amasa en las manos o sobre una superficie lisa sin humedad, haciendo una especie de "churros" hasta llegar a 3 mm de diámetro, llegando a su desquebrajamiento. El suelo encontrará su LP cuando se cuartee a los 3 mm.

Aplicaciones y Clasificación

• Ensayo SPT: ¿Para qué tipo de material debe usarse? Se utiliza principalmente para suelos granulares.
• Rellenos: Son rellenos de diverso tipo que, por su carácter artificial, se diferencian en origen de los demás. Son difíciles de reconocer mediante reconocimientos geotécnicos y tienen un deficiente comportamiento como terreno de cimentación. Incluyen rellenos de terraplenes y escolleras, escombreras de demolición y de canteras, y rellenos con vertidos industriales.

Tensiones y Comportamiento Estructural

Tensiones horizontales en túneles

Influyen ejerciendo presión sobre los hastiales, que tiene que ser contrarrestada por las presiones que se ejercen en la clave (techo) y en la solera, a causa de las tensiones verticales y la presión intersticial (en el caso de estar por debajo del Nivel Freático) para que no se produzca el desplome del túnel. La fórmula es: Th = Tv' · Ko + u (t/m²).

Ensayo edométrico

Es una medida de la compresibilidad de los suelos. Consiste en someter a una muestra de terreno, colocada dentro de un anillo que impide su deformación lateral, a unas cargas verticales. Simula con bastante exactitud las condiciones de un terreno cargado en gran extensión que pueda drenar por arriba y por abajo; no es válido para un terreno cargado con una carga de pequeña extensión.

Consolidación del Suelo

Pasos para averiguar si un suelo está normalmente consolidado o sobreconsolidado:

• Sobreconsolidado (o preconsolidado): Si un suelo ha tenido presiones anteriores importantes.
• Normalmente consolidado (o naturalmente consolidado): Si no ha sufrido estas presiones de preconsolidación con anterioridad.