G10_1_UPN_PRESIONES GEOESTATICAS

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Docente: Ing. Neicer Campos Vásquez
Esfuerzo geostático en la masa del suelo
Mecánicade suelos I Lima,Mayo 2018
Los esfuerzos al interior del suelo se aplican por dos razones
• El peso propio del suelo
• El efecto de las cargas exteriores aplicadas al suelo.
➢Los esfuerzos geostáticos (verticales) son los debidos al peso propio del 
suelo y pueden variar con la profundidad, cuando varía el peso unitario del 
suelo.
s v = g * z
Si varía con la profundidad se tienen dos casos s s
✓ Variación continua
✓ Variación discontinua
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Principios del esfuerzo efectivo
Mecánicade suelos I Lima,Mayo 2018
Principios del esfuerzo efectivo
• Es Perpendicular a un plano cualquiera (oblicuo o no), que pase por el
elemento A del terreno, existe un esfuerzo total s y una presión
intersticial o de poros m , a una profundidad Z.
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• El esfuerzo efectivo s ’ se define como el valor de la diferencia entre el 
esfuerzo total s y la presión de poros (p.p.) U.
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s ’ = s – u
• En la masa de suelo existen esfuerzos dentro del esqueleto mineral s ’, 
que actúan interpartícula, y existen esfuerzos neutros u dentro del
fluido intersticial que ocupa los poros. La suma de ambos es igual al
esfuerzo total s .
• En las caras del elemento A, de área a2, las partículas de suelo
ejercen fuerzas en dirección normal y tangencial, N y T, como se
muestra en la figura.
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• Los esfuerzos serán, en ambas caras:
s v = Nv , s h = Nh , t v = Tv t h = Th
a2 a2 a2 a2
• Si se carga súbitamente el terreno, toda la masa de suelo se afecta. El
agua recibirá las nuevas fuerzas, empezará a fluir, los esfuerzos pasarán,
poco a poco, al esqueleto mineral, y cuando drene el suelo, habrá
disminuido m y aumentado s ’.
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Esfuerzo total, neutro y efectivo
• Esfuerzo total o presión total
La presión total que tiene un suelo a una cierta profundidad, debida a
su peso propio, es igual al producto de la profundidad por el peso
específico de masa ( densidad natural)
 = Z * m
: esfuerzo total 
Z: profundidad
m: peso específico de la masa del suelo
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• Esfuerzo neutro o presión neutra
Es la presión en los poros o presión intersticial incapaz de soportar
esfuerzo cortante. En el nivel freático este esfuerzo tiene valor cero,
sobre el nivel freático este esfuerzo es negativo y bajo el nivel freático es
positivo. Este esfuerzo es igual al producto de la distancia a partir del
nivel freático por el peso específico del agua.
 = d * w
 : esfuerzo neutro
d: distancia a partir del nivel freático
w: peso específico del agua, su valor es 1 gr/cm3
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• Esfuerzo efectivo o presión efectiva
Es el esfuerzo correspondiente a la fase sólida del suelo y es el que
gobierna los cambios volumétricos o la resistencia de un suelo.
Este esfuerzo es igual a la diferencia de la presión total y la presión
neutra. ’ =  - 
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Ejemplo 1
Determinar y dibujar la distribución de presiones total, neutra y efectiva,
debido al peso propio del terreno, a 3m y 7 m. de profundidad del siguiente
estrato de suelo arenoso cuyo peso específico de masa es 1.8 gr/cm3. El
nivel freático está a 3 m. de profundidad.
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Ejemplo 2
Determinar y dibujar la distribución de presiones total, neutra y efectiva
debido al peso propio del terreno a 2.1 m , a 3.9 m y a 6.3 m de
profundidad del siguiente perfil estratigráfico. El nivel freático se encuentra
a 3.2 m de profundidad. Las potencias y los pesos específicos de la masa
del suelo de los estratos se indican en el perfil.
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