El cálculo del mejoramiento del suelo por medio de columnas de grava consiste en obtener un suelo equivalente al sumar las características del suelo no mejorado incluyendo el aporte de las columnas de grava.
La técnica de mejoramiento de suelos con columnas de grava se basa en la diferencia de rigidez entre estas y el suelo natural, lo que provoca una redistribucion de esfuerzos, donde las columnas de grava atraen un gran porcentaje del esfuerzo en comparacion del suelo que las rodea.
Con lo descrito anteriormente se logran los siguientes tres objetivos:
- Aumento de la capacidad portante del suelo natural
- Disminución y homogenización de asentamientos.
- Reducción del potencial de licuación de suelos.
¿Qué es la mejora de la capacidad portante con columnas de grava?
Es esencia el aumento de la capacidad portante con el método de instalación de las columnas de grava es la modificación (aumento) de los parámetros resistentes de un suelo, tales como la cohesión y el ángulo de fricción de un suelo que no es capaz de resistir las cargas impuestas por una estructura que apoyará en este suelo no competente.
¿Qué es la cohesión?
Es el mecanismo resistente que tiene un suelo debido a la fuerza de atracción que tienen sus partículas debido al pequeño tamaño de estas, mecanismo inexistente en los suelos granulares, por lo tanto, se define como la capacidad que presenta los suelos finos (cohesivos) de soportar esfuerzos cortantes con una presión de confinamiento igual a cero.
¿Qué es el ángulo de fricción interna?
Es el parámetro que identifica y define la resistencia de los suelos granulares debido a la interacción entre sus partículas, esta interacción tiene lugar gracias a la fricción que existe entre estas de la misma manera estas partículas reaccionan frente a una carga impuesta mediante el giro y movimiento entre estas. En muchas normas internacionales no se considerando su aporte en suelos finos.
¿Como se calcula la capacidad portante de un suelo por medio de la técnica de mejoramiento de suelo con columnas de grava?
El mejoramiento de suelo por medio de Columnas de grava consiste en obtener un suelo geotécnicamente equivalente al sumar los efectos del suelo sin tratar con las mejoras que aporta la inclusión o sustitución de un porcentaje de terreno por una columna grava.
Se hace uso del método de Priebe (1995), el más usado en la literatura publica por su facilidad de programar en una hoja de cálculo, este método tiene como objetivo encontrar los parámetros del suelo mejorado o equivalente (ángulo de fricción y cohesión), basándose en las características del suelo natural y de la columna de grava.
Para llegar a estos resultados se considera el factor de menora (n0, n1 y n2) y el factor de reparto (m).
El subindice 0, relaciona los asentamientos del suelo mejorado con los del suelo sin mejorar.
El subindice 1, toma en cuenta la diferencia de los módulos de elasticidad de la columna y el suelo a mejorar.
El subindice 2, toma en cuenta la no ocurrencia del modo de fallo por abombamiento.
Determinación del factor de mejora básico (n0):
Determinación del factor de mejora 1 (n1):
Determinación del factor de mejora 2 (n2):
Determinación del factor de reparto 1 y 2 (m´1 y m´2):
Determinación de cohesión y ángulo de fricción del suelo mejorado o equivalente:
Siendo:
μs = módulo de Poisson del suelo = 1/3, Ac= área de la columna de grava, A= área de la celda equivalente
Φc = ángulo de fricción interno de la columna, Φs = ángulo de fricción interno del suelo,
Kac = Coeficiente de empuje activo de la columna, Koc= Coeficiente de reposo de la columna
DC = Modulo Edométrico de la columna, Ds = Modulo Edométrico del suelo, gc = Peso específico de la columna
gs = Peso específico del suelo, PC = Esfuerzo en la columna, Ps = Esfuerzo en el suelo
P = Esfuerzo en la cimentación, Δd= Espesor del estrato de suelo natural, as= relación de áreas
Estos valores de ángulo de fricción y cohesión modificados pueden ser introducidos a cualquier fórmula que entregue el valor de capacidad portante y esta manera encontrar el valor de la capacidad portante mejorada por medio de la de mejoramiento de suelos con columnas de grava.
2 comentarios en «COLUMNAS DE GRAVA II – CAPACIDAD PORTANTE»
excelente
Gracias por tu comentario Juan, sigue disfrutando de nuestro contenido.