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El Coeficiente de Presión de Tierra en Reposo K de Arenas hasta Estréses Muy Altos

Autores: Ziccarelli, Maurizio

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2024

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Acceso abierto

Artículo científico
2024

El Coeficiente de Presión de Tierra en Reposo K de Arenas hasta Estréses Muy Altos


Categoría

Ciencias Naturales y Subdisciplinas

Subcategoría

Ciencias de la Tierra y Geología

Palabras clave

Comportamiento mecánico
Suelos
Trayectoria de esfuerzo
Tensiones deviatorias
Coeficiente de presión de tierra
Arenas

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 30

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
El comportamiento mecánico de los suelos sometidos a cualquier trayectoria de esfuerzo en la que están presentes esfuerzos deviatorios se caracteriza en gran medida por la no linealidad, la irreversibilidad y depende fuertemente del estado inicial de esfuerzo. Este último, para la mayoría de las aplicaciones geotécnicas, se determina normalmente por el coeficiente de presión de tierra en reposo K, aunque este estado es válido, estrictamente hablando, solo para condiciones axisimétricas y para deformaciones laterales nulas. Existen muchas expresiones en la literatura para la determinación de este coeficiente para materiales cohesivos y granulares tanto en condiciones normal consolidadas como sobreconsolidadas. Estas relaciones están disponibles para niveles de esfuerzo bajos a medios. Los resultados de una extensa investigación experimental sobre dos arenas de diferente mineralogía hasta esfuerzos muy altos (120 MPa) se informan en el artículo. Para alcanzar esfuerzos verticales muy altos, se ha realizado un oedometer especial. En la fase de carga (arenas normal consolidadas), el coeficiente K depende del nivel de esfuerzo. Pasa de valores de aproximadamente 0.8 a valores de aproximadamente 0.45 en el rango de esfuerzo vertical efectivo = 0.5-4 MPa. Posteriormente, K es aproximadamente constante y varía entre 0.45 y 0.55 hasta esfuerzos verticales efectivos muy altos (120 MPa). Para las arenas empleadas en las pruebas, la relación de Jaki no condujo a resultados fiables a presiones relativamente bajas, mientras que a altas presiones, la misma relación parece llevar a predicciones fiables si se refiere al ángulo de resistencia al corte de volumen constante. Para las arenas sobreconsolidadas, K depende fuertemente del OCR, y para valores muy altos de OCR, K podría ser mayor que el coeficiente pasivo de presión de tierra de Rankine, K. Este resultado se debe a la estructura muy bloqueada de las arenas causada por la trituración de granos, con contacto intergranular de tipo suturado y sigmoidal, cóncavo-convexo e interpenetrante, que confiere a la arena una especie de cohesión aparente y la hace similar a una arenisca débil.

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