Suelos y rocas

    Consolidación y compresibilidad del suelo

    Cómo se disipa la presión intersticial y cómo se relaciona con el asentamiento bajo carga.

    Esquema conceptual original para esta guía. Licencia CC BY 4.0 · Civily

    Concepto

    • En un suelo saturado, una carga puede generar exceso de presión de agua en los poros. Con el tiempo, el drenaje transfiere esfuerzo al esqueleto del suelo y se produce asentamiento.
    • El ensayo edométrico comprime una muestra lateralmente confinada y permite estudiar deformación y velocidad de consolidación bajo incrementos de carga.

    Muestra y secuencia

    • Una muestra inalterada conserva mejor estructura y humedad; manipúlala con cuidado y registra su orientación y profundidad.
    • Recorta el espécimen para que encaje en el anillo, móntalo entre elementos porosos y aplica la condición de inundación especificada.
    • Aplica incrementos de carga y registra deformación en el tiempo hasta cumplir el criterio de cada etapa; pueden añadirse descarga e hinchamiento.

    Lectura de curvas

    • La relación carga-deformación caracteriza compresibilidad; la curva deformación-tiempo describe la velocidad del proceso.
    • Los parámetros derivados ayudan a estimar asentamientos y tiempos, pero dependen del modelo, el historial de tensiones y la calidad de la muestra.

    Cuándo tener cuidado

    • Distingue consolidación de deformación inmediata y de compresión secundaria; no atribuyas todo el asentamiento al mismo mecanismo.
    • La presentación también describe métodos CRS y de succión. Selecciona el procedimiento según el suelo, la pregunta geotécnica y la norma aplicable.

    Compresibilidad y velocidad de asentamiento

    • Índice de compresión: Cc = (e1 − e2)/log10(σ′2/σ′1), pendiente de la rama virgen en el gráfico e–log σ′. El índice de recompresión Cr se obtiene de la rama de descarga-recarga.
    • Asentamiento primario, suelo normalmente consolidado: Sc = H0·Cc/(1+e0)·log10(σ′f/σ′0), para incremento de tensión dentro de la rama virgen. En suelo sobreconsolidado, separa el tramo hasta σ′p con Cr y el tramo posterior con Cc.
    • Coeficiente de consolidación: cv = Tv·Hdr²/t, donde Tv corresponde al grado de consolidación elegido, Hdr es la longitud de drenaje y t el tiempo leído por el método gráfico adoptado.
    • Para drenaje por ambas caras, Hdr = H/2; para una sola cara, Hdr = H. Comprueba el espesor real de drenaje y usa unidades coherentes para cv.
    • El asentamiento de proyecto suma las capas compresibles y requiere tensión efectiva inicial/final, espesor, historia de tensiones y condiciones de drenaje; el resultado edométrico no representa por sí solo consolidación secundaria.

    Guía de consulta formativa. Verifica la norma vigente, los supuestos de cálculo y la especificación del proyecto antes de aplicar un procedimiento o criterio de aceptación.