Clase: Analogía MECÁNICA DE TERZAGHI - SUELOS | Aprendeli

Summary

En este video, se explora el modelo mecánico de Terzaghi para la consolidación y compresibilidad de suelos saturados. A través de una analogía con un cilindro, se explica cómo la presión aplicada se distribuye entre el agua en los poros del suelo y las partículas sólidas del mismo, dependiendo de factores como la permeabilidad. Al principio, el agua absorbe toda la carga, pero con el paso del tiempo, el agua comienza a salir, permitiendo que el esfuerzo se transfiera también a las partículas sólidas, lo que ilustra el comportamiento de la deformación en suelos saturados.

Takeaways

• 😀 La analogía mecánica de Terzaghi ayuda a entender la consolidación y la compresibilidad de suelos saturados.
• 😀 El modelo de Terzaghi utiliza un cilindro con agua, un pistón y un resorte para ilustrar la deformación de suelos bajo carga.
• 😀 El agua en el modelo de Terzaghi es incomprensible, lo que significa que no se deforma bajo carga y asume toda la presión en la fase inicial.
• 😀 El exceso de presión hidrostática es la presión adicional generada por una carga aplicada sobre el agua, que no puede salir debido a la válvula cerrada.
• 😀 La fórmula del esfuerzo es carga sobre área, y se usa para determinar la presión que se ejerce sobre el agua en el modelo.
• 😀 En el modelo de Terzaghi, cuando la válvula se abre, el agua empieza a salir, y el resorte (representando el suelo) empieza a recibir parte de la carga.
• 😀 En el caso de suelos saturados, el esfuerzo total se distribuye entre la presión en los sólidos (esfuerzos efectivos) y la presión del agua en los poros del suelo.
• 😀 Cuando la carga aplicada aumenta, la presión en los poros de agua disminuye, ya que el esfuerzo se distribuye entre el suelo y el agua.
• 😀 En el caso de la arcilla saturada, debido a su baja permeabilidad, el agua tardará en salir, similar a tener una válvula cerrada en el modelo.
• 😀 Con el tiempo, los esfuerzos efectivos en el suelo aumentan, y la presión del agua de poro disminuye, hasta que el agua se disipa completamente, dejando que el suelo reciba toda la carga.

Q & A

¿Qué es la analogía mecánica de Terzaghi?

La analogía mecánica de Terzaghi es un modelo que utiliza un cilindro con un resorte en su centro, el cual está lleno de agua y tiene un pistón conectado a una válvula. Este modelo ayuda a entender la consolidación y compresibilidad de suelos saturados, donde se aplica una carga sobre el pistón y la válvula se mantiene cerrada para estudiar cómo se comporta el agua en el sistema.

¿Qué significa que el agua sea incomprensible en este modelo?

Que el agua sea incomprensible significa que, al aplicar una carga sobre ella, no se va a deformar ni cambiar su volumen, ya que el agua no puede comprimirse. Por lo tanto, la carga que se aplica se recibe por completo en el agua, lo que causa que el resorte no se deforme.

¿Cómo se define la presión hidrostática?

La presión hidrostática es la presión que ejerce un fluido debido a su peso en reposo. Depende de la densidad del fluido, la gravedad y la altura desde el punto donde se mide. A mayor profundidad, mayor es la presión, como se experimenta al bucear en el agua.

¿Qué es el exceso de presión hidrostática?

El exceso de presión hidrostática es la presión adicional que se genera cuando se aplica una carga externa sobre el sistema, además de la presión que ya ejerce el agua en reposo. Este exceso de presión es recibido por el agua, ya que la válvula está cerrada y no puede escapar.

¿Cómo se distribuye el esfuerzo total en el modelo de Terzaghi?

En el modelo de Terzaghi, el esfuerzo total se distribuye entre el resorte y el agua. Cuando la válvula está cerrada, toda la carga es recibida por el agua, y el resorte no recibe ninguna deformación. Una vez que la válvula se abre, el esfuerzo se reparte entre el resorte (representando el suelo) y el agua.

¿Qué sucede cuando se abre la válvula en el modelo de Terzaghi?

Al abrir la válvula, el agua comienza a escapar, lo que permite que el pistón ejerza presión sobre el resorte. Esto provoca que el resorte, que antes no recibía carga, comience a deformarse, y la carga se distribuye entre el resorte y el agua.

¿Cómo se relaciona el modelo de Terzaghi con un suelo saturado?

El modelo de Terzaghi se puede aplicar a suelos saturados, ya que en este tipo de suelos el agua ocupa los poros entre las partículas sólidas. El comportamiento del agua en el modelo se asocia con el comportamiento del agua en los poros del suelo, y la deformación del suelo depende de la interacción entre el agua y las partículas sólidas.

¿Qué ocurre en el tiempo cero después de aplicar una carga en el modelo de Terzaghi?

En el tiempo cero, cuando se aplica la carga, el agua recibe toda la presión porque la válvula está cerrada (o la permeabilidad del suelo es baja). En este momento, los esfuerzos efectivos en el suelo son cero, ya que solo el agua está soportando la carga.

¿Cómo cambia el comportamiento del sistema con el tiempo?

Con el tiempo, el agua comienza a drenar lentamente hacia otras capas debido a la baja permeabilidad del suelo (como en el caso de la arcilla). Esto permite que las partículas sólidas del suelo comiencen a recibir parte de la carga, lo que se traduce en un aumento de los esfuerzos efectivos en el suelo, mientras que la presión del agua disminuye.

¿Qué sucede al final del proceso de consolidación en el modelo de Terzaghi?

Al final del proceso, cuando ha transcurrido mucho tiempo y el agua ha salido por completo, el esfuerzo total es completamente soportado por las partículas sólidas del suelo. En este punto, los esfuerzos efectivos son iguales a los esfuerzos totales, ya que el agua ha sido completamente drenada.