Cargas y presiones en túneles
Introducción
Presión lateral del suelo es la presión que el suelo ejerce en el plano "Plano (geometría)") horizontal. Las aplicaciones más comunes de la teoría de presiones laterales en suelos son el diseño de estructuras cimentadas como muros de tierras, zapatas, túneles y para determinar la fricción del terreno en la superficie de cimentaciones profundas.
Para describir la presión que un suelo puede ejercer se usa un coeficiente "Coeficiente (matemática)") de presión lateral, K. K es la relación entre la presión lateral u horizontal respecto a la presión vertical (K = σ'/σ'). Esta fórmula está asumida por ser directamente proporcional y se cumple en cualquier punto del suelo. K puede depender de las propiedades mecánicas del suelo y de la historia tensional del suelo. Los coeficientes de presión lateral puede variar dentro de tres categorías: presión en reposo, presión activa y presión pasiva.
Los coeficientes de presión son usados en análisis de ingeniería geotécnica dependiendo de las características de su aplicación. Existen muchas teorías para predecir la presión lateral, algunas empíricas y otras analíticas.
Presión en reposo
La presión en reposo, representadas por K, es la presión horizontal del terreno. Esta puede ser medida directamente por el test dilatométrico (DMT) o por un "borehole pressuremeter test" (PMT). Estos ensayos son costosos, por eso se usan relaciones empíricas para predecir el resto de presiones que son más difíciles de obtener y que dependen generalmente del ángulo de rozamiento interno. Algunas fórmulas son:.
Jaky (1948)[1] para suelos normalmente consolidados:.
Mayne & Kulhawy (1982)[2] para suelos sobreconsolidados:.
La última requiere un perfil OCR profundo para ser determinada.
Presión activa y pasiva
Contenido
El estado activo ocurre cuando existe una relajación en la masa de suelo que lo permite moverse hacia fuera del espacio que limitaba la tensión del suelo (por ejemplo un muro de tierra que se rompe); esto es que el suelo está fallando por extenderse. Esta es la presión mínima a la que el suelo puede ser sometida para que no se rompa. Al contrario el estado ocurre cuando la masa de suelo está sometida a una fuerza externa que lleva al suelo a la tensión límite de confinamiento. Esta es la máxima presión a la que puede ser sometida un suelo en el plano horizontal.