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Comentario complementario

Dado que este es mi campo de especialidad, quisiera contribuir con pequeñas notas relacionadas con las píldoras. En este caso, por si a alguien le interesa y consulta bibliografía al respecto, a la cohesión no drenada se le suele llamar resistencia al corte sin drenaje (Cu; unidades de tensión). Por simplificar, se trata de una resistencia medida en tensiones totales. Es decir, sin tener en cuenta el efecto del agua en el suelo.
Agustín Cuadrado
5 respuestas
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Ángel
Ángel
16 dic 2019 - 11:33
Muchísimas gracias por las notas, comentarios y aportes bibliográficos Agustín 
Jesús Candea
Jesús Candea
17 dic 2019 - 22:44
Muchas gracias por tus aportes Agustín!, me surge una duda (de novato) ¿de qué forma afectaría el agua al terreno? Quiero decir, ¿por qué no se tiene en cuenta en la resistencia al corte del terreno estando éste sin drenar?
Agustín Cuadrado
Agustín Cuadrado
18 dic 2019 - 10:43
Hola, Jesús. Varias cosas al respecto:

1. El suelo saturado (lleno de agua), se rige por el principio de tensiones efectivas. Esto es restarle la presión de agua a la tensión total. El concepto físico de las tensiones efectivas no es otro que la verdadera tensión que se transmite entre las partículas. La tensión total intenta juntarlas y la presión de agua intenta separarlas. Por lo tanto, si hay cambios en la presión de agua, hay cambios en las tensiones efectivas y el suelo se deforma. En definitiva: las deformaciones en el suelo saturado son consecuencia del cambio en las tensiones efectivas que dependen de la presión de agua. Si consultas un libro de mecánica de suelos, este será de los primeros conceptos que leas. Seguramente, el más importante para entender los fenómenos físicos que suceden en el suelo.

2. Aclarado el punto 1, el problema de las condiciones no drenadas es que la presión de agua no evoluciona de forma lineal, y además depende de la profundidad y el tiempo. Es decir, la presión de agua es variable y depende del tiempo y de la tensión aplicada, especialmente la tensión de corte, y por ende, del tipo de deformación que se produce. Es bastante complejo. Por este motivo, casi la totalidad de programas de elementos finitos indican en sus manuales que cuando se hagan cálculos no drenados podría ser que la presión de agua calculada no sea la correcta. La causa está en que usan expresiones válidas en condiciones de laboratorio y el resultado podría ser una mejor o peor aproximación al valor de la presión de agua real. 

3. Los suelos siempre rompen por corte y por tensiones efectivas. Siempre. Esto es algo que hay que meterse en la cabeza. Si no hay tensión de corte, no hay rotura, y la rotura siempre se debe a las tensiones efectivas cuando alcanzan al criterio de rotura. El gran inconveniente de las condiciones no drenadas es que ,a priori, y dada la naturaleza del comportamiento de la presión de agua, no somos capaces de saber cuánto valdrá.  En consecuencia, no somos capaces de calcular la tensión efectiva ni determinar la rotura por tensiones efectivas. Para "esquivar" el problema del agua entonces nos fijamos solo en las tensiones totales. Es decir, sin importarnos la presión de agua. Por lo tanto, necesitamos un nuevo criterio que nos diga cuándo rompe el suelo en tensiones totales y por tensión de corte. Este nuevo criterio en tensiones totales se llama resistencia al corte sin drenaje, y equivale al radio del círculo de Mohr en rotura en tensiones totales. 

Espero haber ayudado a algo.
Saludos
Jesús Candea
Jesús Candea
26 dic 2019 - 20:27
Gracias Agustín por tu respuesta algo más claro me queda... Aunque me surgen otras dudas!!

Cuando examino un estudio geotécnico que me proporciona los datos de la cohesión y el ángulo de rozamiento interno (parámetros efectivos), al hallar los valores de la adherencia y el ángulo de rozamiento terreno-cimiento (para cimentaciones directas) el CTE propone "0" y "3/4phi" respectivamente.

Entiendo que considerar una adherencia nula ocasionaría una zapata de proporciones épicas, ya que, deslizaría.

Sin embargo, al conferir cierta adherencia (por baja que sea) ya se puede apreciar una nada despreciable disminución en las dimensiones de la susodicha... 

Ahora las preguntas: ¿Cómo podría suponer un valor distinto de cero para la adherencia? ¿Podría estimar un valor medio de la adherencia apartir de la  cohesión sin drenaje? ¿Cuándo puede venir bien considerar cálculos en condiciones sin drenaje/ en términos de tensiones totales ( las situaciones transitorias se refieren a p.e. apuntalamientos provisionales)?

Muchas gracias, un saludo.
Agustín Cuadrado
Agustín Cuadrado
27 dic 2019 - 12:11
Hola, Jesús:

Tu pregunta me tiene algo confundido, porque exceptuando muros —donde probablemente el deslizamiento es lo más desfavorable—, la carga vertical suele ser mucho mayor que la horizontal en zapatas. Esto es importante porque la carga vertical multiplicada por la tangente del ángulo de contacto suelo-hormigón debería ser el principal elemento estabilizador. Los valores que propone el CTE son valores habituales, aunque contempla pocos casos. En general, es muy conservador suponer adherencia nula y difícil de creer en el caso de que hormigonemos directamente sobre el terreno. 

Tus preguntas apuntan a criterios para adoptar valores de parámetros resistentes. Éstos dependen, principalmente, de las condiciones de drenaje y del tipo de ejecución. Para ello, te recomiendo que mires el apartado 4.6 de la Guía de Cimentaciones en Obras de Carretera y el apartado 3.5.5 de la ROM 0.5-05 (Recomendaciones para  Obras Marítimas). A mi juicio, ésta última es de las guías más completas en lo que a geotecnia se refiere. 

Por último, lo de cuándo considerar el cálculo sin drenaje es la pregunta del millón. Depende del tipo de suelo y del tiempo previsto para determinada actuación. Suelos granulares: no hace falta. Suelos de grano fino: a grandes rasgos, situaciones transitorias y obras que se ejecuten en poco tiempo. Ante la duda, calcular ambas situaciones.

Espero haberte ayudado.
Saludos
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