CUESTIONARIO SOBRE EL DESARROLLO DE LA GEOTECNIA

¿Qué implica asegurar la estabilidad de una obra de ingeniería?

Implica conseguir que las deformaciones o movimientos de la masa de tierra o roca sobre la cual está la obra en servicio sean aceptables.

Implica también investigar la resistencia del terreno para determinar su deformabilidad.

La primera condición lleva de forma natural al estudio de las condiciones de rotura. Asegurar la estabilidad significa situar lo proyectado suficientemente lejos del colapso y esa distancia a la rotura se concreta en el concepto de Factor de Seguridad.

¿Qué se requiere para conseguir que las deformaciones o movimientos en servicio fueran aceptables?

Requiere el conocimiento de la “rigidez” del terreno frente a las cargas y otros cambios en el estado inicial del suelo como consecuencia de la realización del proyecto. En ambos casos deben desarrollarse herramientas de predicción.

Desde la perspectiva del comportamiento de los materiales geológicos, las dos condiciones citadas llevan a investigar, por un lado, la resistencia del terreno, y por el otro, su deformabilidad.

Se dice que la Geotecnia requiere para su desarrollo de 3 apoyos. ¿Cuáles son esos apoyos?

Los apoyos de la Geotecnia son:

Mecánica de suelos

Mecánica de rocas

Mecánica de Fluidos

Geología

¿Por qué se consideran a las catástrofes como una constante en el desarrollo de la Geotecnia?

Las grandes catástrofes de origen geotécnico se han estudiado siempre con atención en la comunidad científico-técnica porque ponen de manifiesto los límites de las teorías, modelos y prácticas de proyecto o constructivas. Ignorarlas o examinarlas superficialmente es tanto como aceptar que puedan volver a ocurrir si se dan circunstancias similares, lo que resulta intolerable, gracias a esto se han desarrollado

nuevas teorías que ayuden a entender el comportamiento de la mecánica de suelos y rocas.

De una forma resumida plantee el primer paradigma de la Mecánica de Suelos.

Primer paradigma. Ley de resistencia al esfuerzo cortante de Coulomb

Es en ese ensayo donde propone explícitamente que la resistencia (al esfuerzo cortante decimos ahora) opuesta por un plano a deslizar tenga dos contribuciones: un término constante, que él denomina “cohérence” δ, (hoy descrita como cohesión, c) y otro proporcional a la fuerza normal al plano en cuestión o fricción (que lo expresa con la notación 1/n, aunque hoy utilizamos el concepto de ángulo de fricción, de forma que el coeficiente lo escribimos como tan ϕ).

La ley de rotura de Coulomb, con nomenclatura moderna, se escribe:

τf = c + σ tan ϕ

Donde τf es la resistencia a esfuerzo cortante disponible por unidad de área de un plano del interior de la masa de suelo sometida a una tensión normal de intensidad σ. Los parámetros c y ϕ serían constantes para un suelo determinado

¿Qué problema ayudó a resolver el segundo paradigma de la Mecánica de Suelos, y como fue planteado?

Segundo paradigma. Ley de la tensión efectiva de Terzaghi. Karl von Terzaghi

El problema de la consolidación y se relacionan los asientos del suelo saturado con la disipación de las presiones intersticiales.

La influencia del agua en la estabilidad de taludes quedaba así claramente establecida. El efecto del agua estaba asociado a su presión y no a un supuesto efecto lubricante

Una consecuencia inmediata de este principio es que la formulación de la resistencia a esfuerzo cortante disponible en un plano a través del suelo (Coulomb) debe escribirse con más generalidad como:

τ = c’ + σ’ tan ϕ’ = c’ + (σ - u) tan ϕ’

Donde la tensión normal se convierte en efectiva (σ’). Los parámetros de resistencia de Coulomb se designan ahora c’ y ϕ’ para destacar que corresponden a la formulación de la resistencia en tensiones efectivas.

¿Qué permitió resolver el paradigma del estado crítico?

Los conceptos drenado y no drenado requieren una explicación “ad hoc” como también la requiere el concepto de resistencia no drenada que se ha descrito en del libro de Lambe y Whitman

Supongamos que sobre un elemento de suelo actúan como tensiones representativas una tensión media efectiva, p’, y un desviador, q. Si se aplica un incremento de tensiones y el material reacciona elástica y plásticamente, es decir, con deformaciones reversibles e irreversibles, se puede proponer, de acuerdo con las ideas de la plasticidad, que se ha alcanzado un estado de tensiones (p’, q) en el límite de la fluencia. La función de (p’, q), que marca los estados tensionales que conducen a deformaciones plásticas si se alcanza, la denominamos f (p’, q).

La resistencia “no drenada”, un concepto que tradicionalmente requería una explicación “ad hoc”, relacionada con la generación de presiones intersticiales, es simplemente una respuesta natural de Cam-clay frente a una trayectoria particular: la que se produce a volumen constante. La comprensión unificada del comportamiento del suelo que introdujo este modelo es su gran aportación a la Mecánica del Suelo.