El enfoque de la geotecnia al estrés efectivo y el Principio de Terzaghi bajo cargas dinámicas aborda las complejidades de analizar el comportamiento del suelo en entornos sujetos a actividad sísmica, tráfico o vibraciones inducidas por construcción. Los ingenieros utilizan modelado sofisticado para simular cómo los suelos responden a estas condiciones, centrándose en el estrés efectivo para predecir cambios en la resistencia y deformación. Este análisis dinámico es crítico para diseñar cimentaciones y estructuras de tierra que puedan soportar los esfuerzos adicionales impuestos por tales cargas, asegurando su desempeño y seguridad a largo plazo. Adaptar el principio de Terzaghi a escenarios dinámicos es un testimonio de su versatilidad y relevancia perdurable en la geotecnia.«Resistencia no drenada de lechos de relaves mineros depositados: efecto del contenido de agua, esfuerzo efectivo y tiempo de consolidación. Ingeniería geotécnica y geológica»
La capilaridad afecta el estrés efectivo en los suelos reduciéndolo. Las fuerzas capilares en los pequeños espacios entre las partículas del suelo hacen que el agua suba contra la fuerza de gravedad, resultando en una presión ascendente sobre las partículas del suelo. Esto aumenta la presión del agua poral y contrarresta el estrés efectivo, reduciendo la resistencia al corte del suelo. Por lo tanto, la capilaridad puede debilitar el suelo y potencialmente llevar a inestabilidad o problemas de asentamiento.«Presión de fluido y esfuerzo efectivo en modelos de caja de arena»
| Tipo de Suelo | Descripción | Estrés Total (kPa) | Presión de Agua de Poros (kPa) | Estrés Efectivo (kPa) | Deformación Efectiva (kPa) | Notas |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Arcilla | De grano fino, plástica | 57 - 189 | 19 - 97 | 46 - 90 | 8 - 49 | Altamente compresible |
| Limo | De grano fino, no plástica | 33 - 134 | 7 - 50 | 25 - 78 | 3 - 36 | Propenso a licuefacción |
| Arena | De grano grueso, granular | 71 - 223 | 3 - 45 | 71 - 177 | 14 - 91 | Buenas propiedades de drenaje |
| Grava | De grano grueso, partículas redondeadas | 79 - 286 | 1 - 34 | 73 - 226 | 22 - 132 | Baja compresibilidad |
Los ingenieros geotécnicos utilizan diversos enfoques para evaluar el comportamiento de los suelos bajo cargas dinámicas. Al considerar el esfuerzo efectivo, que toma en cuenta tanto la presión del agua poral como el esqueleto del suelo, los ingenieros pueden predecir con precisión la respuesta del suelo a la carga dinámica. Implementando técnicas de prueba avanzadas y modelado numérico, los ingenieros geotécnicos son capaces de diseñar estructuras seguras y eficientes que pueden resistir fuerzas dinámicas. Estos enfoques contribuyen a la ejecución exitosa de proyectos de infraestructura como puentes, presas y edificios altos, asegurando su durabilidad y estabilidad bajo cargas dinámicas.«Modelo de fundación spudcan con exceso de presiones porales. Parte 1. Un principio de cargas efectivas»
El principio de la estructura del suelo se refiere a la disposición de las partículas del suelo, minerales y materia orgánica en una masa de suelo. Se caracteriza por el tamaño, forma y disposición de los agregados o grumos del suelo. La estructura del suelo afecta la porosidad, permeabilidad, resistencia y fertilidad del suelo. Los tres tipos principales de estructura del suelo son granular, bloque y prismático. La estructura del suelo está influenciada por factores como el contenido de materia orgánica, presencia de raíces y organismos, compactación y procesos de meteorización. Es esencial para entender el comportamiento del suelo y su idoneidad para construcción, agricultura y otras aplicaciones.«Problemas térmicos emergentes en ingeniería geotécnica»
La teoría del ensayo de consolidación es un método de prueba geotécnico utilizado para determinar el comportamiento de compresión y asentamiento de suelos cohesivos saturados bajo cargas aplicadas. El ensayo implica aplicar una carga constante a una muestra de suelo y medir el asentamiento resultante a lo largo del tiempo. La teoría detrás del ensayo se basa en la teoría de consolidación unidimensional de Terzaghi, que establece que cuando se aplica una carga a un suelo saturado, el agua se expulsa y las partículas del suelo se reorganizan causando el asentamiento. El ensayo proporciona información valiosa sobre las características de compresibilidad y consolidación de los suelos.«Influencia de la geología y los procesos geológicos en las propiedades geotécnicas de una arcilla plástica»
El concepto de estrés efectivo de Terzaghi es significativo en la geotecnia ya que ayuda a entender el comportamiento de los suelos bajo diferentes condiciones de carga. Afirma que el estrés efectivo en un suelo es la diferencia entre el estrés total y la presión del agua porosa. Este concepto es importante porque gobierna la resistencia, deformación y permeabilidad de los suelos. Al considerar el estrés efectivo, los ingenieros pueden predecir con precisión la estabilidad y el asentamiento de cimientos, la estabilidad de taludes y el flujo de agua subterránea. Es un concepto fundamental en el análisis y diseño geotécnico.«Relaciones para modelar los efectos del agua en modelos de centrifugadora geotécnica»
El estrés efectivo es el estrés que se transmite a través del esqueleto del suelo y es responsable de la resistencia al corte y el comportamiento de asentamiento de los suelos. Se calcula restando la presión del agua porosa del estrés total. El estrés neutro, también conocido como estrés hidrostático, se refiere a la presión ejercida por el agua porosa en una masa de suelo en todas direcciones, sin presencias de esfuerzos cortantes. Es igual en todas direcciones y no contribuye a la resistencia al corte o al comportamiento de asentamiento de los suelos. En resumen, el estrés efectivo determina el comportamiento del suelo, mientras que el estrés neutro es la presión ejercida por el agua porosa.«Ensayos triaxiales multietapa para estimar relaciones de esfuerzo efectivo para suelos compactados no saturados»
