COLAPSABILIDAD POTENCIAL/UPLA

1. COLAPSABILIDAD
POTENCIAL
DOCENTE:
Fernando Manuel Uchuypoma
Montes
UNIVERSIDAD PERUANA LOS
ANDES

2. SUELOS COLAPSABLES
Son aquellos que cambian violentamente de volumen por la acción
combinada o individual de las siguientes acciones:
 Al ser sometido a un incremento de carga.
 Al humedecerse o saturarse.
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3. Se define como colapso a cualquier disminución rápida de volumen del
suelo, producida por el aumento de cualquiera de los siguientes factores:
 Contenido de humedad (w)
 Grado de saturación (Sr)
 Tensión media actuante (T)
 Tensión de corte(σ)
 Presión de poros (u)
 Suelos aluviales y coluviales: depositado en ambientes semi-deserticos.
Por flujos mas o menos torrenciales.
 Suelos eólicos: depositados por el viento son arenas y limos arcillosos con
escaso cemento arcilloso en una estructura suelta o inestable
 Cenizas volcánicas: provenientes de cenizas arrojadas al aire por actividad
volcánica explosiva
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COLAPSO
TIPOS DE SUELOS COLAPSABLES
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4. CLASIFICACIÓN DE LOS SUELOS COLAPSABLES
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 Grupo I: suelos en los que tiene
lugar un rápido cambio de la relación
entre presión efectiva y las
deformaciones sin que se alcance la
resistencia última de material. De
acuerdo con esto la causa del
colapso es únicamente el cambio de
las presiones efectivas.
 Grupo II: suelos en los que, sin la
presencia o cambio de las
condiciones que producen el
colapso, no hay cambio abrupto en la
relación presión- deformación. Tal es
el caso de algunas arcillas que
contiene sulfato.
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5. Un caso especial de suelos colapsables lo constituyen
los rellenos arenosos flojos. Suelen ser rellenos sin
compactar, cuya estructura floja permite la entrada de
agua disminuyendo las fuerzas de cohesión
intergranular y provocando su colapso.
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6. Características
 Estructura macro porosa, con índice de huecos (e), entre
relativamente alto, a muy alto.
 Granulometría predominantemente fina, con predominio de
fracciones de limos y de arcilla. El tamaño de los granos es
generalmente poco distribuido y con los granos más grandes
escasamente meteorizados.
 Estructura mal acomodada, con partículas de mayor tamaño
separadas por espacios abiertos, y unidas entre sí por
acumulaciones o “puentes” de material predominantemente arcilloso.
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7. Cuando ocurre el colapso del
suelo sobre el se desplaza un
edificio, pueden producirse
daños en su estructura.
Estos daños se manifiestan
de modo semejante a los
generados por asientos
diferenciales (fundamental
grietas y/o fisuras de 45°).
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8. Los efectos de este
colapso pueden
manifestarse en formas de
siento bruscos del terreno
donde raramente puede
darse asientos de algún
metro y en casos
extraordinario de decena
de metros.
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9. Colapsabilidad potencial
Es el fenómeno producido en un terreno por el
cual se reduce su volumen, por lo general por
cambio en la humedad contenida en el mismo.
En algunos casos puede suceder como
consecuencia de aplicación de cargas sin
adición de aguas.
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10. MÉTODO DE KNIGHT
 Esta basado en los experimentos realizados por Abeljer (1948), se
coloca la muestra en el odómetro con su humedad natural para su
posterior saturación a una presión fija de 2Tn/in2, con los
resultados obtenidos se grafica la relación de vacíos contra
logaritmo de la presión.
Donde:
 CP: Colapso potencial
 ∆e sat: Cambio de relación de vacíos en la saturación.
 eₒ: relación de vacíos natural del suelo.
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CP =
∆e sat
1 + eₒ
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11.  Relación entre el Potencial de Colapso y la
gravedad del problema
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% CP
GRAVEDAD DEL
PROBLEMA
0-1 No presenta problema
01-05 Problema moderado
5-10 Problemático
10-20 Problemas graves
>20 Problemas muy graves
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12. MÉTODO DE GIBBS
 Es un método cualitativo basado en una gráfica de limite liquido
contra densidad natural seca y contiene una curva límite de
colapsabilidad. La zona “colapsable” comprende de los suelos de
baja densidad natural, indica que la humedad se saturación es
superior a la humedad en el límite líquido, lo cual produce una
disminución de la plasticidad y un mayor asentamiento. En la zona
“no colapsable” los suelos son de alta densidad natural y la
humedad de saturación es menor o igual a la humedad en el límite
liquido en suelos, en estado plástico y manteniendo así su
resistencia al deslizamiento.
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13. EL ENSAYO DE COLAPSABILIDAD POTENCIAL
SEGÚN LA NTP 339.163 (ASTM D 5333)
Las muestras utilizadas para la evaluación de colapsabilidad deberán
ser obtenidas de pozos a cielo abierto, en condición inalterada.
El potencial de colapso (CP) se define mediante la siguiente expresión:
Donde:
 ∆e= Cambio de la relación de vacios debido al colapso bajo
humedecimiento
 eₒ = Relación de vacios inicial
 ∆Hc = Cambio de altura de la muestra
 Hₒ = Altura inicial de la muestra
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CP (%)=
∆e
x 100
o
CP (%)=
∆Hc
1 + eₒ Hₒ

14. Localización de los suelos colapsables:
 Estos se encuentran en las regiones áridas y
semiáridas. Los depósitos eólicos, coluviales,
residuales, tufos volcánicos pueden ser
colapsables.
 En Lima, se han encontrado estos tipos de
suelos en la ciudadela Antonia Moreno de
Cáceres.
 En otros departamentos a nivel Nacional:
Arequipa, Majes, Moquegua
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15. VALORACIÓN DE LA COLAPSABILIDAD
DE UN SUELO RECEPTOR DE CARGAS.
Se debe establecer una valoración de la colapsabilidad teniendo
en cuenta los parámetros geotécnicos antes mencionados. A partir
de ellos se puede establecer la colapsabilidad potencial del suelo.
En la siguiente tabla se exponen uno de los criterios de más
habituales:
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CRITERIOS DE COLAPSABILIDAD
Grado de Peso específico Potencial de
colapso seco (KN/M*3) Colapso (%)(*)
Bajo >14.0 <0.25
Bajo a medio 12.0-14.0 0.25-1.0
Medio a alto 10.0-12.0 1.0-5.0
Alto a muy alto <10.0 >5.0
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16. Las cimentaciones más
recomendada sobre
este tipo de suelos, son
las cimentaciones
profundas, que deben
tender a sobrepasar
los niveles
colapsables.
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17. Una alternativa para esta
tipología para casos de
suelos con potencial bajo o
medio de colapso, puede ser
la cimentación mediante losa
de suficiente rigidez, incluso
apoyado sobre una mejora
de terreno, que reparta
cargas lo máximo posible
con el fin de no concentrar
tensiones, y/o trabajar a
tensiones lo mas bajo
posible.
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