La consolidación es resultado de la disipación gradual del exceso de la presión de poro del agua en un estrato de arcilla, que a su vez incrementa el esfuerzo efectivo que induce los asentamientos. Además, para estimar el grado de consolidación de un estrato de arcilla en un tiempo t después de la aplicación de la carga, se requiere conocer la rapidez de la disipación del exceso de presión de poro del agua.
La figura 1.23 muestra un estrato de arcilla de espesor Hc que tiene estratos de arena altamente permeables arriba y abajo. Aquí, el exceso de presión de poro en cual FIGURA 1.23 (a) Obtención de la ecuación (1.71); (b) naturaleza de la variación de ΔU con el tiempo
quier punto A en un tiempo 1 después de la aplicación de la carga es Δu = (Δh)yw. Para una condición de drenaje vertical (es decir, sólo en la dirección de z) del estrato de arcilla, Terzaghi obtuvo la siguiente ecuación diferencial:
Corno se tienen estratos de arena altamente permeables en z = O y z = Hc, el exceso de presión de poro desarrollada en la arcilla en esos puntos será inmediatamente disipada. Por consiguiente
Δu = 0 en z = 0
Δu = 0 en z = Hc = 2H
donde H = longitud de la trayectoria máxima de drenaje (debido a una condición de drenaje doble, es decir; arriba y abajo de la arcilla)
2. En el tiempo t = O,
Δu = Δu0 = exceso inicial de presión de poro del agua después de la aplicación de la carga
Con las condiciones de frontera anteriores, la ecuación (1.69) da
Determinar el valor de campo de Cc es difícil La figura 1.24 proporciona una determinación de primer orden de Cv, usando el límite liquido (Departamento de Marina de
FIGURA 1.24 Rango de Cv
FIGURA 1.25 Condición de drenaje para la consolidación (a) drenaje bidireccional; (b) drenaje unidireccional
FIGURA 1.26 Grafica de factor de tiempo contra grado promedio de consolidación Δu0
FIGURA 1.27 Distribución de exceso inicial trapezoidal de presión del poro de agua.
FIGURA 1.28 Distribución senoidal del exceso inicial de la presión de poro de agua.
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