Análisis de consolidación
El programa permite el análisis de consolidación cuando se configura en el cuadro "Configuración". Una capa consolidada, formada por impermeable, resp. baja permeabilidad del suelo, luego se instala a medida que pasa el tiempo. La consolidación afecta los valores de la presión de poros. Los parámetros de suelo que influyen en el análisis de consolidación se ingresan en el cuadro "Suelos", otros parámetros de consolidación son determinados en el cuadro "Verificación" en las distintas etapas de construcciones.
El coeficiente de consolidación, dependiendo de los parámetros de suelo, se calcula:
Donde: | Eoed | - | |
k | - | ||
γw | - | Unidad de peso del agua |
Análisis de consolidación es influenciado además por el factores de tiempo, los cuales son dependientes de la ruta de salida del flujo de agua. En el caso de una sola dirección de flujo de salida, esta ruta es igual a la espesor de la capa consolidada (hacia arriba, hacia abajo) o la mitad del espesor de la capa en el caso de ambas direcciones del flujo de salida (hacia arriba y hacia abajo) El factor de tiempo real se evalúa según la siguiente fórmula:
Donde: | cv | - | Coeficiente de consolidación |
t | - | Tiempo real | |
H | - | Ruta de drenaje |
El factor del tiempo de la duración de una construcción es influenciado por la duración de la carga de acción. Cuando toda la carga se ingresa al comienzo de la etapa, el tiempo de construcción es igual a cero. Cuando la carga va aumentando linealmente mientras dure la etapa, el tiempo de construcción es igual al tiempo de duración de la etapa. El facto tiempo de construcción se calcula de la siguiente manera:
Donde: | cv | - | Coeficiente de consolidación |
tc | - | Tiempo de construcción | |
H | - | Ruta de drenaje |
El grado de consolidación es evaluado por las siguientes formulas:
Para: |
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Para: |
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Donde: |
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Donde: | Tv | - | Factor de tiempo real |
Tc | - | Factor de tiempo de la duración de la construcción |
La consolidación se puede acelerar mediante el uso de drenajes verticales.
El valor original de la deformación en capa de construcción en cierta etapa de la construcción se multiplica por el grado de consolidación correspondiente Uav para obtener el valor resultante de la deformación:
Donde: | εfin | - | Valor resultante de la deformación |
ε | - | Valor original de la deformación | |
Uav | - | Grado de consolidación |
El análisis de consolidación también influencia en los valores de la presión de poro en capas consolidadas. En el tiempo de introducción de la acción de carga, el valor de la presión de posos es el más alto. Cuando el tiempo aumenta el infinito teórico, la presión de poros decrece a cero.
Presión de poros:
Para: |
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Para: |
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Donde: |
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Donde: | Tv | - | Factor del tiempo real |
Tc | - | Factor del tiempo de la duración de la construcción | |
H | - | Ruta de drenaje | |
z | - | Profundidad donde el valor de la presión de poros es ealuada | |
u0 | - | Cambio de la tensión efectiva comparada con la etapa anterior (carga) |
Bibliografía:
Braja M. Das. Advanced Soil Mechanics; Taylor & Francis: London, 2008.pp278 - 316Verruijt A. Soil Mechanics, Delft University of Technology, 2010, pp97-123.
http://geo.verruijt.net/software/SoilMechBook.pdf.