En la sección anterior se ha demostrado que el proyecto de una estructura apoyada sobre un terraplén compactado debe ir precedido por la predicción del asentamiento que produciría la compresión de los depósitos inferiores. Los procedimientos para hacer predicciones, con respecto a su magnitud y rapidez.
Si el material compresible tiene relativamente poco espesor y está situado inmediatamente debajo de la superficie original del terreno, en algunos casos puede quitarse económicamente, excavándolo. Si además es muy débil, en ocasiones puede desalojarse haciendo avanzar el relleno en una sola dirección, desplazando el material en una ola de lodo en el frente y lados de la obra. Este desplazamiento del material, aun con una supervisión cuidadosa, puede recomendarse raras veces, por el peligro de que queden atrapadas porciones del material blando remoldeado bajo el terraplén, en cuyo caso podrán producirse asentamiento importantes.
En muchos casos, gran parte del asentamiento debido al peso del relleno ocurre durante la construcción o poco después de ella. Es probable que el peso adicional del edificio y su contenido sea una pequeña fracción del peso del terraplén, por lo que la magnitud del asentamiento, posterior a la construcción puede ser lo suficientemente pequeña como para que sea tolerable, y no sean necesarias medidas especiales. Si el asentamiento posterior a la construcción va a ser excesivo, la parte superior del terraplén puede dejarse provisionalmente más alta que la rasante final. El peso del terraplén adicional, llamado sobrecarga, aumenta la rapidez y la magnitud del asentamiento del depósito compresible. Cuando el asentamiento llegue a ser igual al que se producirla finalmente en el depósito inferior con el terraplén normal más el peso del edificio ocupado, puede quitarse la sobrecarga. De esta manera, puede acelerarse el asentamiento de la construcción, mientras que el asentamiento restante durante la vida de la estructura puede reducirse mucho, o casi eliminarse. Como la función de la sobrecarga es solamente proporcionar peso, la compactación de la sobrecarga es innecesaria, excepto en la porción que vaya a quedar debajo de la rasante final.
Cuando el depósito compresible contenga una elevada proporción de materia orgánica, gran parte del asentamiento puede provenir de la consolidación secundaria, y los resultados obtenidos por la sobrecarga pueden no ser tan favorables como pueda preverse. Además, si el depósito consiste en un estrato grueso de arcilla, sin capas drenantes, el tiempo necesario para el asentamiento, ya sea durante el relleno, o bajo la sobrecarga, puede ser demasiado largo para ser aceptable. Bajo condiciones favorables, pueden resultar provechosos drenes de arena, pero en muchos casos, puede suceder que la estructura apoyada en un terraplén no sea el tipo de construcción adecuado.
Las predicciones de la rapidez de asentamiento de un depósito compresible bajo
la influencia de una sobrecarga probablemente sean inseguras, debido principalmente a la dificultad para apreciar la longitud de las trayectorias de drenaje que seguirá el agua al escaparse, y si se usan drenes de arena, por las diferencias entre los coeficientes de consolidación en las direcciones vertical y horizontal. Para asegurarse de que el tiempo requerido para la consolidación no es demasiado corto ni innecesariamente largo, se acostumbra hacer observaciones de control (fig. 11.2). Se instalan bancos para medir asentamientos en la base del terraplén y se observan periódicamente, durante y después del relleno. Comúnmente, se instalan también piezómetros (fig. 11 .2c) a diferentes profundidades en el suelo compresible, para observar el exceso de presión intersticial producida por el terraplén, y la rapidez con la que se disipa. Si el terraplén es de extensión limitada, también se colocan referencias al pie de sus taludes para conocer los movimientos laterales o bufamientos que indiquen la falla del material blando que está bajo el peso de la sobrecarga.
Ocasionalmente, se colocan terraplenes compactados encima de arena sumergida, tan suelta, que la sacudida de un terremoto u otras alteraciones dinámicas transformarían la arena en una masa inestable, responsable de grandes asentamientos, y aun de la pérdida completa de apoyo, y el colapso de las estructuras cimentadas sobre los terraplenes. Estas arenas requieren compactación por hincado de pilotes (art. 19.5) o por otros medios, como la vibroflotación.
Figura 11.2 Observaciones de control durante la por sobrecarga a) Instalación típica b) Detalles del banco para medir asentamientos c) Detalle de un modelo de piezometro abierto d) Resultados típicos de las observaciones.
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