Cohesion Aparente

Cohesión aparente La cohesión aparente, en los suelos granulares es debida a la acción de la tensión superficial del agu

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Cohesión aparente La cohesión aparente, en los suelos granulares es debida a la acción de la tensión superficial del agua en los contactos entre las partículas del suelo. Esto quiere decir que en los suelos no saturados las tensiones capilares generan una adherencia entre las partículas, denominada cohesión es decir en arenas se desarrolla este fenómeno, el cual desarrolla cuando el suelo está parcialmente saturado (ni en estado seco, ni totalmente saturado), y es debido a las fuerzas de tensión superficial desarrolladas por el agua que restringen el movimiento de se partículas pequeñas (0.05mm - 5mm). Cuyo resultado de este fenómeno es debido a las presiones capilares que son menores que las atmosféricas en las partículas de agua que rodean las partículas de suelo. La anexión de agua a estos suelos, primero reduce y luego destruye la cohesión aparente al alcanzar la saturación, ya que la mayor parte de los suelos son suficientemente densos, de manera que la reducción aparente de cohesión por la saturación no genera dificultades en las cimentaciones de presas pequeñas. Sin embargo cabe recalcar que existen un importante grupo que tienen una baja densidad cuando los satura el vaso para lo cual están sujetos a grandes asentamientos aun cuando estos suelos están secos tiene una alta resistencia en su estado natural. Por eso cabe recalcar lo del aparente ya que si se sumerge el suelo, o este se seca esa tensión superficial (aparente) desaparece y se genera una desintegración del esqueleto o agrupación de parte solida de la arena.

En consecuencia de esa cohesion aparente debido a la presión de contacto necesita de la densidad relativa, ID o Dr que se expresa:

Donde Dr varía de 0 a 1 Si la arena es densa esa cohesión aumenta de tal manera que llega a su resistencia al corte que existen taludes verticales de mucha altura lo cual corresponden estables. En cambio si la arena húmeda se deposita de forma suelta, como por ejemplo es volcanada sin compactación posterior, la cohesión no permite que las partículas se asienten en forma más estables y esto a su vez disminuye la capacidad de carga casi cero. Si no se disponen las medidas adecuadas para controlar los asentamientos excesivos, puede ocurrir la falla de la presa:  Por asentamientos diferenciales que producen la ruptura de la porción impermeable del terraplén, permitiendo la salida del agua del vaso o  Por asentamiento del terraplén con lo que se reduce el bordo libre y el rebasamiento de la presa, aunque la porción impermeable de la presa se deforme sin romperse.

Estos suelos de poca densidad están representados por el loes, pero no es el único; que es un suelo depositado por el viento que cubre vastas superficies de varios continentes, incluyendo Norteamérica. El verdadero loes jamás ha estado saturado, y generalmente está compuesto de partículas del tamaño del limo unidas por una diminuta cantidad de arcilla. Cuando su humedad es insuficiente, el loes presenta una resistencia por cohesión para poder sostener terraplenes de 100 pies de altura sin elevados asentamientos. Ya que si se eleva mucho la humedad, se disminuirá mucho la cohesión pudiendo producirse el colapso de dicha estructura suelta del suelo por la carga impartida por las presas de una altura de únicamente 20 pies. Las experiencias de Bureau of Reclamation en la construcción de presas en loes en la cuenca del Río Missour la discusión del Bureau puede servir de guía en otras regiones.

En la figura 110 podemos darnos cuenta la apariencia del loes y la variación de sus granulometrías. Se tiene un: 75% de las muestras investigadas eran "loes limoso", 20% eran "loes arcillosos" y el resto eran 'loes arenosos".

FIG. 1'10. Apariencia e identificación del loes de la Cuencadel Río Missouri. (En la parte superior) Loes inalterado (de tres cuartos del tamaño natural). (Abajo) Variaclones de la granulometría y límites de Atterberg.

En la Fig. 1'11 se puede observar las curvas de compresión típicas en el laboratorio de diversas muestras de loes, que son las variaciones de los pesos del material seco en función de las cargas, para así poder demostrar el efecto de la densidad en el lugar y de la humedad de las características a la compresión.

Un loes de poca densidad que no se mojó anticipadamente (curva A) se comprime el 5% bajo una carga toscamente equivalente a una presa de tierra con una altura de 100 pies; se comprime el 10.5% adicional sin incrementar la carga cuando se satura. La diferencia entre las características de compresión de un loes de poca densidad a la humedad natural y mojado previamente señalan que se pueden crear asentamientos que son peligrosos aun en presas de 20 pies de altura. La (curva C) nos indican que se crearan asentamientos muy pequeños después de la construcción en las presas construidas sobre loes densidad elevada con poca humedad natural. Por lo cual es necesario, saber cuán importante es la determinación de la densidad en el lugar y la humedad del loes al utilizarlo en los proyectos como material de cimentación para una presa. El proceso necesario para las cimentaciones secas de baja densidad lo sugieren las características de compresión de los suelos. Estas características se determinan mejor mediante pruebas de laboratorio en muestras inalteradas con la humedad natural para determinar si los asentamientos después de la construcción al estar saturados serán importantes La curva B nos demuestra que el loes de baja densidad, si se moja con anterioridad, se comprimirá durante la carga. Por lo cual, los asentamientos después de la construcción de los loes de baja densidad debidos a la saturación por el vaso, se pueden evitar mojando con anterioridad la cimentación para obtener su compresión durante la construcción del terraplén.

BIBLIOGRAFIA  Libro de: Diseño de presas pequeñas  https://books.google.com.ec/books?id=0srD--dTQMC&pg=PA37&lpg=PA37&dq=cohesion+aparente&source=bl&ots=Vv0zjSa1rj&sig=ACf U3U2SLkhM30pzUHnTQ13KgNHqvwmSIw&hl=es&sa=X&ved=2ahUKEwil59WTwJfmAhVBl VkKHUQ7AN8Q6AEwHHoECA4QAQ#v=onepage&q=cohesion%20aparente&f=false