Asentamiento de las Zapatas en Suelos no Cohesivos.

Los asentamientos de las zapatas en suelos no cohesivos se pueden estimar utilizando procedimientos empíricos o la teoría de la elasticidad.

Aunque se recomiendan métodos para determinar el asentamiento de los suelos no cohesivos, la experiencia
indica que los asentamientos pueden variar considerablemente dentro de una misma obra, y esta variación es imposible de predecir mediante cálculos convencionales.

Los asentamientos de los suelos no cohesivos ocurren esencialmente tan pronto como se carga la fundación.

En consecuencia, su importancia para el comportamiento de la mayoría de las estructuras de puentes serápequeña debido a que los asentamientos ocurren antes de construir los elementos críticos del puente.

Muchos libros de texto y manuales de ingeniería (Terzaghi y Peck 1967; Sowers 1979; U.S. Department of
the Navy 1982;  Gifford et al. 1987;  Tomlinson 1986;

Barker et al. 1991) describen detalladamente estos
procedimientos.


El asentamiento elástico de las zapatas en suelos no cohesivos se puede estimar utilizando la siguiente expresión:

donde:

qo   =  intensidad de la carga (MPa)

A   =   área de la zapata (mm2)

Es   = módulo de Young del suelo, considerado como se especifica en la Tabla 1 en lugar de los resultados de ensayos en laboratorio (MPa)

βz   =  factor de forma considerado como se especifica en la Tabla 2 (adimensional)

v    =  coeficiente  de  Poisson,  considerado  como  se especifica en la Tabla 1 en lugar de los resultados de ensayos en laboratorio (adimensional)

A menos que  Es varíe significativamente con la profundidad, Es se debería determinar a una profundidad de alrededor de 1/2 a 1/3 de B por debajo de la zapata. Si el módulo del suelo varía significativamente con la profundidad, para  Es se puede utilizar un promedio ponderado.

En la Tabla 1 se utiliza la siguiente nomenclatura:

N   =  resistencia del ensayo de penetración estándar (SPT)




Para obtener lineamientos generales para estimar el asentamiento elástico de las zapatas en arena, ver Gifford et al. (1987).

Las distribuciones de tensiones utilizadas para calcular el asentamiento elástico suponen que la zapata es flexible y que está apoyada sobre un estrato de suelo homogéneo de profundidad infinita. El asentamiento debajo de una zapata flexible varía entre un máximo cerca del centro y un mínimo en el borde iguales a aproximadamente 50 por ciento y 64 por ciento del máximo en el caso de zapatas rectangulares y circulares, respectivamente. Para las zapatas rígidas se asume que el perfil de asentamiento es uniforme en todo el ancho de la zapata.

Es difícil estimar con precisión el asentamiento elástico, ya que los análisis se basan en un único valor del módulo del suelo. Por lo tanto, para seleccionar un valor apropiado del módulo del suelo se debería considerar la influencia de la estratificación del suelo, la presencia de un lecho rocoso a baja profundidad y la presencia de zapatas adyacentes.

Para las zapatas con cargas excéntricas el área,  A, se debería calcular en base a las dimensiones reducidas de la zapata como se especifica en el Artículo 10.6.3.1.5.

                     Tabla 10.6.2.2.3b-1 − Constantes elásticas de diferentes suelos modificadas de acuerdo con   el  U.S.Department of the Navy (1982) y Bowles (1988)

                           Tabla 10.6.2.2.3b-2 − Factores de forma y rigidez (EPRI 1983)