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introducción a la mecánica de suelos no saturados en vías terrestres

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Introducción a <strong>la</strong> <strong>mecánica</strong> <strong>de</strong> <strong>suelos</strong> <strong>no</strong> <strong>saturados</strong> <strong>en</strong> <strong>vías</strong> <strong>terrestres</strong><br />

fundam<strong>en</strong>tales y aquí intervi<strong>en</strong><strong>en</strong> tanto el costo <strong>de</strong> construcción como <strong>la</strong> durabilidad <strong>de</strong> <strong>la</strong>s difer<strong>en</strong>tes<br />

opciones que se pret<strong>en</strong><strong>de</strong> aum<strong>en</strong>tar.<br />

Al igual que <strong>en</strong> <strong>la</strong> totalidad <strong>de</strong> <strong>la</strong>s aplicaciones <strong>de</strong> <strong>la</strong> Mecánica <strong>de</strong> Suelos, los materiales <strong>de</strong> esa<br />

naturaleza que se utilizan <strong>en</strong> <strong>la</strong> construcción <strong>de</strong> pavim<strong>en</strong>tos, son dos tipos c<strong>la</strong>ram<strong>en</strong>te difer<strong>en</strong>ciados.<br />

Los que se <strong>de</strong><strong>no</strong>minan materiales gruesos (ar<strong>en</strong>a, gravas, fragm<strong>en</strong>tos <strong>de</strong> roca, etc.) constituy<strong>en</strong> un<br />

primer grupo, si<strong>en</strong>do el segundo el formado por los <strong>suelos</strong> fi<strong>no</strong>s, cuyo arquetipo son los materiales<br />

arcillosos. Es bi<strong>en</strong> co<strong>no</strong>cida <strong>la</strong> gran difer<strong>en</strong>cia que <strong>en</strong> comportami<strong>en</strong>to ti<strong>en</strong><strong>en</strong> ambos grupos <strong>de</strong> <strong>suelos</strong>,<br />

dando mayor at<strong>en</strong>ción a <strong>la</strong>s características <strong>de</strong> resist<strong>en</strong>cia y <strong>de</strong> <strong>de</strong>formación, también es sabido que<br />

muchas <strong>de</strong> estas difer<strong>en</strong>cias <strong>en</strong> el terre<strong>no</strong> fe<strong>no</strong>me<strong>no</strong>lógico ocurr<strong>en</strong> por naturaleza y estructura íntima<br />

que adoptan <strong>la</strong>s partícu<strong>la</strong>s individuales o sus grumos, <strong>en</strong> el caso <strong>de</strong> los <strong>suelos</strong> fi<strong>no</strong>s, que forman<br />

agrupaciones compactas y bi<strong>en</strong> familiares, <strong>en</strong> el caso <strong>de</strong> los <strong>suelos</strong> gruesos, que adoptan formas con<br />

gran<strong>de</strong>s volúm<strong>en</strong>es <strong>de</strong> vacíos.<br />

En los <strong>suelos</strong> gruesos <strong>la</strong> <strong>de</strong>formación <strong>de</strong>l conjunto por efecto <strong>de</strong> cargas externas sólo pue<strong>de</strong> t<strong>en</strong>er lugar<br />

o por acomodo brusco <strong>de</strong> partícu<strong>la</strong>s me<strong>no</strong>res <strong>en</strong> los huecos que <strong>en</strong>tre sí <strong>de</strong>j<strong>en</strong> <strong>la</strong>s mayores, o por ruptura<br />

y moli<strong>en</strong>da <strong>de</strong> <strong>la</strong>s partícu<strong>la</strong>s. Por lo g<strong>en</strong>eral cualquier masa <strong>de</strong> esta naturaleza bi<strong>en</strong> compactada,<br />

adquiere características <strong>de</strong> resist<strong>en</strong>cia y difícil <strong>de</strong>formabilidad que son a<strong>de</strong>más muy perman<strong>en</strong>tes <strong>en</strong> el<br />

tiempo y especialm<strong>en</strong>te muy poco <strong>de</strong>p<strong>en</strong>di<strong>en</strong>tes <strong>de</strong>l cont<strong>en</strong>ido <strong>de</strong> agua que el conjunto t<strong>en</strong>ga o<br />

adquiera. Mi<strong>en</strong>tras que <strong>en</strong> el caso <strong>de</strong> los <strong>suelos</strong> fi<strong>no</strong>s arcillosos el pa<strong>no</strong>rama es muy difer<strong>en</strong>te, cuando<br />

estos <strong>suelos</strong> fi<strong>no</strong>s con una estructura interna abierta, con un alto volum<strong>en</strong> <strong>de</strong> vacíos, hace que estos<br />

<strong>suelos</strong> t<strong>en</strong>gan una compacidad <strong>de</strong> <strong>de</strong>formación mucho más alta. Si los <strong>suelos</strong> fi<strong>no</strong>s están <strong>saturados</strong> <strong>de</strong><br />

agua, al ser objeto <strong>de</strong> presión son proclives al f<strong>en</strong>óme<strong>no</strong> <strong>de</strong> consolidación que induce al agua salir <strong>de</strong>l<br />

conjunto comprimi<strong>en</strong>do <strong>la</strong> estructura <strong>de</strong>l suelo dando lugar a <strong>de</strong>formaciones muy importantes. En<br />

<strong>suelos</strong> fi<strong>no</strong>s parcialm<strong>en</strong>te <strong>saturados</strong>, <strong>la</strong> presión externa produce <strong>de</strong>formaciones que disminuy<strong>en</strong> los<br />

huecos, <strong>la</strong>s estructuras comprimidas, al cesar <strong>la</strong> presión externa y al absorber agua ti<strong>en</strong><strong>de</strong>n a disipar los<br />

estados <strong>de</strong> t<strong>en</strong>sión superficial actuantes <strong>en</strong>tre el agua que ocupaba parcialm<strong>en</strong>te los vacíos y <strong>la</strong>s<br />

partícu<strong>la</strong>s cristalinas <strong>de</strong>l suelo, liberando <strong>en</strong>ergía que permite que <strong>la</strong> estructura se expanda, <strong>de</strong> manera<br />

que los <strong>suelos</strong> arcillosos son muy proclives a <strong>la</strong> compresión o a <strong>la</strong> expansión cuando se les cambia su<br />

grado <strong>de</strong> saturación. En cualquier caso <strong>la</strong> estabilidad volumétrica <strong>de</strong> los <strong>suelos</strong> fi<strong>no</strong>s está am<strong>en</strong>azada y<br />

pue<strong>de</strong>n ocurrir <strong>en</strong> ellos <strong>de</strong>formaciones volumétricas muy importantes, este comportami<strong>en</strong>to<br />

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