Cap02 Asentamientos

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Capítulo 2. Asentamientos de fundaciones superficiales 
 
105 
Capítulo dos 
2Asentamiento de fundaciones 
superficiales 
Contenido 
2 Asentamiento de fundaciones superficiales ...........................................................................................................................105 
2.1 Introducción ......................................................................................................................................................................................111 
2.1.1 Causas de asentamientos de las fundaciones .............................................................................................111 
2.1.2 Mecanismos generadores y tipos de asentamientos ...............................................................................112 
2.2 Asentamiento inmediato .............................................................................................................................................................114 
2.2.1 Determinación del módulo de elasticidad apropiado a utilizarse en el cálculo de 
asentamientos .....................................................................................................................................................116 
2.2.2 Asentamiento inmediato a partir de la teoría de elasticidad ..............................................................123 
Ejemplo 2.1 .............................................................................................................................................................................134 
2.3 Asentamiento inmediato a partir de ensayos de campo...............................................................................................136 
2.3.1 Naturaleza del problema ......................................................................................................................................137 
2.3.2 Método de Terzaghi y Peck (1948) ..................................................................................................................138 
2.3.3 Método de Burland y Burbidge (1985) ..........................................................................................................139 
Ejemplo 2.2 .............................................................................................................................................................................141 
2.3.4 Método de Schultze y Sharif (1965) ................................................................................................................144 
Ejemplo 2.3 .............................................................................................................................................................................145 
2.3.5 Método de Schmertmann (1970) .....................................................................................................................147 
2.3.6 Método de Schmertmann (1978) .....................................................................................................................149 
Ejemplo 2.4 .............................................................................................................................................................................152 
2.3.7 Comparación de métodos para la predicción de asentamientos en suelos granulares ...........155 
2.4 Asentamiento por consolidación primaria .........................................................................................................................157 
2.4.1 Concepto ......................................................................................................................................................................157 
2.4.2 Determinación del asentamiento por consolidación a partir de la curva de consolidación de 
campo ......................................................................................................................................................................160 
Ejemplo 2.5 .............................................................................................................................................................................163 
2.4.3 Esfuerzo o presión de preconsolidación .......................................................................................................166 
2.4.4 Ensayo de consolidación.......................................................................................................................................169 
2.4.5 Determinación de la curva virgen de compresión de laboratorio.....................................................173 
2.4.6 Obtención de la curva de consolidación de campo...................................................................................177 
2.4.7 Determinación de los parámetros de deformación..................................................................................182 
2.4.8 Cálculo del asentamiento producido en el ensayo de consolidación (Asentamiento 
odométrico) ..........................................................................................................................................................189 
2.4.9 Cálculo del asentamiento por consolidación primaria determinado a partir del asentamiento 
odométrico ...........................................................................................................................................................190 
2.4.10 Cálculo del asentamiento total producido en arcillas ..........................................................................192 
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2.4.11 Cálculo del asentamiento total producido en suelos estratificados ..............................................192 
2.4.12 Tiempo de consolidación ...................................................................................................................................210 
2.4.13 Relación asentamiento - tiempo .....................................................................................................................219 
2.4.14 Coeficiente de consolidación ...........................................................................................................................221 
Ejemplo 2.6 .............................................................................................................................................................................225 
Ejemplo 2.7 .............................................................................................................................................................................199 
Ejemplo 2.8 .............................................................................................................................................................................206 
2.5 Asentamiento por consolidación secundaria .....................................................................................................................230 
2.6 Asentamientos tolerables, diferenciales y totales ...........................................................................................................231 
Referencias ................................................................................................................................................................................................234 
 
Referencia a Figuras 
Figura 2.1 Curva de esfuerzo-deformación para un material elástico lineal y no lineal. ...................................114 
Figura 2.2 Curva esfuerzo-deformación para un material elasto-plástico. ..............................................................115 
Figura 2.3 Variación del módulo de elasticidad, 𝑬 𝐯𝐬 𝐝𝐞𝐟𝐨𝐫𝐦𝐚𝐜𝐢ó𝐧 𝐮𝐧𝐢𝐭𝐚𝐫𝐢𝐚, 𝜺. ................................................116 
Figura 2.9 Curva esfuerzo desviador-deformación obtenidaa partir de un ensayo triaxial. ...........................118 
Figura 2.11 Gráfica de 𝑬𝒖/𝒄𝒖 𝒗𝒔 𝑶𝑪𝑹 para arcillas con IP (Jamiolkowski et al, 1979). ...................................121 
Figura 2.12 Gráfica de 𝑴𝒒𝒄 𝒗𝒔 𝑶𝑪𝑹 (Jamiolkowski et al, 1988). .................................................................................122 
Figura 2.13 Gráfica de 𝑬𝒒𝒄 𝒚 𝑫𝒓 (Jamiolkowski et al, 1988). .........................................................................................123 
Figura 2.4 Asentamiento inmediato en arcillas. ....................................................................................................................124 
Figura 2.5 Cálculo de los asentamientos inmediatos en un área de carga flexible en la superficie de una 
capa elástica. .................................................................................................................................................................................................127 
Figura 2.6 Valores del factor de influencia 𝑰′𝑷 para módulos de deformación que aumenta linealmente 
con la profundidad y razón modular de 0,5 (Butler). ................................................................................................................128 
Figura 2.7 Corrección de las curvas de Fox para asentamientos elásticos de fundación rectangular flexible 
a profundidad. ..............................................................................................................................................................................................129 
Figura 2.27 Esquema de las condiciones asumidas por Mayne & Poulos (1999). ................................................131 
Figura 2.28 Variación de 𝑰𝑮𝒄𝒐𝒏 𝜷. ..............................................................................................................................................132 
Figura 2.30 Variación del factor de corrección de empotramiento 𝑰𝑬. .....................................................................133 
Figura 2.29 Variación del factor de corrección 𝑰𝑭 , con el factor de flexibilidad 𝑲𝑭. ........................................133 
Figura 2.31 Perfil del suelo con las características geotécnicas del suelo granular. ............................................134 
Figura 2.14 Correlaciones entre la relación de asentamientos y la relación ancho de placa-fundación, 
según Terzaghi y Peck (1948) y Bjerrum y Eggestad (1963). ................................................................................................138 
Figura 2.15 Relación entre el ancho del área cargada B y la profundidad de influencia 𝒛𝑰 (Burland y 
Burbridge, 1985). ........................................................................................................................................................................................140 
Figura 2.16 Valores del índice de compresibilidad para arenas y gravas (Burland y Burbridge, 1985). ...141 
Figura 2.17 Perfil del suelo de estudio, con sus características geotécnicas. ..........................................................142 
Figura 2.18 Determinación del asentamiento en la fundación a partir de los resultados del SPT (Schultze y 
Sharif, 1965). .................................................................................................................................................................................................144 
Figura 2.19 Perfil del suelo, con las características geotécnicas del suelo granular. ...........................................145 
Capítulo 2. Asentamientos de fundaciones superficiales 
 
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Figura 2.20 (a)Modificación de Schmertmann (1978) al diagrama de factor de influencia de deformación. 
(b) Determinación de esfuerzos en la ecuación (2.36). .............................................................................................................150 
Figura 2.21 Perfil del suelo con las características geotécnicas del suelo granular. ............................................152 
Figura 2.22 Variación de 𝑰𝟏𝟑𝒑 en función de la profundidad. .......................................................................................154 
Figura 2.32 Diseño de figuras probabilísticas (Sivakugan y Johnson, 2004) ..........................................................157 
Figura 2.33 Asentamiento por consolidación primaria. ....................................................................................................158 
Figura 2.34 Historia de consolidación de un elemento de suelo. ..................................................................................159 
Figura 2.35 Determinación del incremento de esfuerzo vertical, índice vacíos inicial y espesor del 
estrato, en una arcilla compresible.....................................................................................................................................................160 
Figura 2.36 Determinación del incremento de esfuerzo vertical en un estrato compresible de arcilla. ....162 
Figura 2.37 Perfil del suelo arcilloso, con sus características geotécnicas. ..............................................................164 
Figura 2.38 Incremento de esfuerzo vs profundidad. ........................................................................................................164 
Figura 2.39 Esfuerzo vertical y distribución de esfuerzo vs profundidad, de la capa de arcilla. ....................165 
Figura 2.40 Esfuerzo vertical y distribución de esfuerzo vs profundidad, de la capa de arcilla. ....................166 
Figura 2.41 Tres maneras de presentar las gráficas a partir de los datos de asentamiento por 
consolidación de un suelo (Budhu, 2000). ......................................................................................................................................168 
Figura 2.42 Sección transversal del consolidómetro. .........................................................................................................170 
Figura 2.43 Aparato de consolidación de mesa. ....................................................................................................................170 
Figura 2.44 Curvas de deformación vs. tiempo obtenidas a partir del ensayo de consolidación (a) Papel 
semi-logarítmico (b) Papel aritmético. .............................................................................................................................................172 
Figura 2.45 Curva deformación vs. esfuerzo efectivo (a) Papel aritmético (b) Papel semi-logarítmico. ......173 
Figura 2.46 Resultados de un ensayo de consolidación realizado en laboratorio. ...............................................176 
Figura 2.47 Efecto de la alteración de la muestra en los resultados obtenidos a partir del ensayo de 
consolidación. ...............................................................................................................................................................................................177 
Figura 2.48 Método de Casagrande para encontrar la presión de consolidación 𝝈𝒄′. ........................................178 
Figura 2.49 Método log-log para estimar la presión de preconsolidación (Después de Sridharan et al., 
1991). ...............................................................................................................................................................................................................179 
Figura 2.50 Método de Schmertmann para ajustar los resultados de ensayos de consolidación. .................180 
Figura 2.51 Datos de consolidación presentados en una gráfica de deformación vertical 
𝜺%𝒗𝒔 𝒆𝒔𝒇𝒖𝒆𝒓𝒛𝒐 𝒆𝒇𝒄𝒕𝒊𝒗𝒐 𝒗𝒆𝒓𝒕𝒊𝒄𝒂𝒍 𝝈𝒗′ . ........................................................................................................................................182Figura 2.52 Curva de compresión de laboratorio del índice de vacíos 
𝒆 𝒗𝒔 𝒆𝒔𝒇𝒖𝒆𝒓𝒛𝒐 𝒆𝒇𝒆𝒄𝒕𝒊𝒗𝒐 𝒗𝒆𝒓𝒕𝒊𝒄𝒂𝒍 𝝈𝒗′. .........................................................................................................................................185 
Figura 2.53 Determinación de e. ..................................................................................................................................................187 
Figura 2.54 Variación de  y OCR con la profundidad. ......................................................................................................188 
Figura 2.55 Asentamiento en suelos cohesivos sobreconsolidados (a) Caso I: 𝝈𝒐′ + ∆𝝈𝒗′ < 𝝈𝒄′ (b) Caso II: 
𝝈𝒐′ + ∆𝝈𝒗′ > 𝝈𝒄′ ........................................................................................................................................................................................190 
Figura 2.56 Relación entre el coeficiente de asentamiento y la razón de sobreconsolidación, OCR 
(Leonards, 1976, & U.S. Navy, 1982). ................................................................................................................................................191 
Figura 2.57 Módulos para materiales: (a) elástico equivalente, (b) elastoplastico, (c) plástico (según Holtz, 
1991). ...............................................................................................................................................................................................................204 
Figura 2.58 Variaciones de m y j con la porosidad y la relación de vacíos (según Meyerhof y Fellenius, 
1985). ...............................................................................................................................................................................................................205 
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Figura 2.59 Cálculo de la longitud de la trayectoria más larga de drenaje 𝑯𝒅𝒓 para problemas de 
consolidación unidimensional. .............................................................................................................................................................211 
Figura 2.60 Distribución de exceso de presión de poros en un estrato de arcilla sometido a un incremento 
de esfuerzos. (a) Elevación del estrato. (b) Variación del exceso de presión de poros con el tiempo. ...............212 
Figura 2.61 Flujo unidimensional a través de un elemental de suelo. ........................................................................212 
Figura 2.62 Tipos de distribución del exceso de presión de poros con la profundidad (a) Distribución 
uniforme (b) Distribución triangular. ...............................................................................................................................................214 
Figura 2.63 Variación de 𝑼𝒛 con 𝒛𝑯𝒅𝒓 y 𝑻𝒗. ......................................................................................................................215 
Figura 2.64 Variación del grado promedio de consolidación, U con el factor tiempo, 𝑻𝒗 (Para presión de 
poros constante a lo largo de toda la profundidad). ...................................................................................................................216 
Figura 2.65 Curvas de consolidación de acuerdo a la teoría de Terazghi (Taylor, 1948). ...............................218 
Figura 2.66 Relación entre el grado promedio de consolidación y el factor tiempo (después Janbu, 
Bjerrum y Kjaernsli, 1956). ....................................................................................................................................................................219 
Figura 2.67 Variación de esfuerzos totales y asentamiento vs. tiempo durante la etapa de construcción. ..220 
Figura 2.68 Método de Casagrande para la determinación de 𝒄𝒗. ...............................................................................221 
Figura 2.69 Método de Taylor par la determinación de 𝑐𝑣 ............................................................................................223 
Figura 2.70 Rango de 𝒄𝒗 (Según el departamento de la marina de Estados Unidos, 1971). ............................225 
Figura 2.71 Perfil del suelo con las características geotécnicas del suelo de estudio........................................226 
Figura 2.72 Incremento de esfuerzo vs profundidad. .......................................................................................................227 
Figura 2.73 Perfil de suelo de estudio. .......................................................................................................................................228 
Figura 2.74 Curva índice de vacios vs log de esfuerzo vertical. .....................................................................................229 
Figura 2.75 Perfil del suelo con las características geotécnicas del suelo de estudio. ........................................199 
Figura 2.76 Variación de factor de influencia 𝑰𝟏𝟑𝒑 en función de la profunidad. ................................................200 
Figura 2.77 Perfil del suelo con las características geotécnicas obtenidas de ensayos de laboratorio. ....206 
Figura 2.78 Perfil del suelo con las características geotécnicas obtenidas de ensayos de laboratorio. ......207 
Figura 2.79 Curva índice de vacíos vs log de esfuerzo vertical. .....................................................................................208 
Figura 2.80 Asentamiento por consolidación secundaria. .............................................................................................231 
Figura 2.81 Símbolos y definiciones para distorsión de fundaciones (Burland & Wroth, 1975. ..................232 
 
Referencia a Tablas 
Tabla 2.1 Causas de asentamientos (tomada de Sower, 1970). .....................................................................................112 
Tabla 2.4 Relación entre el módulo no drenado 𝑬𝒖 y la razón de sobreconsolidación OCR(Duncan y 
Buchignani, 1976). .....................................................................................................................................................................................119 
Tabla 2.5 Correlaciones empíricas para la determinación del módulo equivalente de elasticidad, 𝑬𝒔. .....121 
Tabla 2.2 Factor de influencia 𝑰𝟏𝟐 para desplazamiento vertical debido a la compresión elástica de un 
estrato de espesor semi-infinito. .........................................................................................................................................................126 
Tabla 2.3 Valores del coeficiente de Poisson. .........................................................................................................................130 
Tabla 2.7 Valores de 𝑸𝟐𝟓 𝒚 𝑸𝟏𝟓𝟎 predichos y medidos (Sesión de predicción del asentamiento 1994 
Texas). ..............................................................................................................................................................................................................156 
Tabla 2.8 Correlaciones empíricas para la determinación de parámetros de compresibilidad del suelo.
 .............................................................................................................................................................................................................................183 
Capítulo 2. Asentamientos de fundaciones superficiales 
 
109 
Tabla 2.9 Rangos típicos de márgenes de sobreconsolidación. .....................................................................................189Tabla 2.10 Valores de g para distintos tipos de arcilla. ...................................................................................................191 
Tabla 2.11 Coeficientes de consolidación típicos para suelos arenosos saturados normalmente 
consolidados en varias densidades relativas (Adaptado de Burmister, 1962). .............................................................198 
Tabla 2.12 Valores típicos del exponente de esfuerzo, j y el número modular, m (Según Meyerhof y 
Fellenius, 1985) ...........................................................................................................................................................................................202 
Tabla 2.13 Variación del factor tiempo con el grado de consolidación (Presión de poros constante a lo 
largo de toda la profundidad). ..............................................................................................................................................................217 
Tabla 2.14 Valores típicos para el coeficiente de consolidación (Geotechnical Testing Journal, Vol 27, No 5, 
2004) ................................................................................................................................................................................................................224 
Tabla 2.15 Asentamientos diferenciales tolerables en edificios, (mm) (Bowles, 1996) ....................................233 
 
 
 
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110 
 
Capítulo 2. Asentamientos de fundaciones superficiales 
 
111 
2.1 Introducción 
La relación entre los movimientos del terreno y la estabilidad de las estructuras cimentadas sobre el mismo es 
muy compleja, debido a que existen variados mecanismos generadores de movimientos del terreno. Por otro 
lado, existen diversos tipos de estructuras, disponiendo cada una de capacidad variable para resistir o ser 
deteriorada por el movimiento. 
La mayoría de los daños en las edificaciones, vinculados a movimientos de la fundación se presentan 
cuando surgen condiciones del suelo no previstas; principalmente por investigación inapropiada del suelo o 
por no haberse identificado el comportamiento del mismo. Es fundamental comprender que las condiciones 
del suelo son susceptibles a cambiar antes, durante y posteriormente a la construcción (Delgado,1996). 
Según el principio de esfuerzos efectivos (Bishop, 1959) cualquier deformación o asentamiento es una 
función de los esfuerzos efectivos y no así de los esfuerzos totales. Este principio se aplica solamente a 
esfuerzos normales y no a esfuerzos cortantes. 
Los asentamientos de fundaciones deben ser estimados con gran cuidado; siendo los resultados obtenidos 
sólo una buena estimación de la deformación esperada cuando la carga es aplicada. 
En la selección y el diseño de las fundaciones, se presentan con frecuencia condiciones en las que la 
complejidad e indeterminación del comportamiento no permiten precisar la magnitud de los movimientos del 
suelo portante; aún más, los asentamientos pueden no depender directamente de las presiones de fundación. 
En estas situaciones resulta preferible orientar el diseño hacia la definición de una profundidad y ubicación 
seguras para la fundación, o la formulación de medidas de prevención. 
2.1.1 Causas de asentamientos de las fundaciones 
A continuación, se realiza la clasificación general de las causas de asentamientos, totales y diferenciales según 
Delgado (1996): 
 Cargas. 
 Estáticas. 
 Permanentes. 
 Transitorias. 
 Dinámicas. 
 Vibraciones. 
 Choque o impacto. 
 Cambios en las características del suelo de fundación. 
 Acción del frio intenso. 
 Acción del calor. 
 Cambio de humedad del suelo. 
 Descenso del nivel freático (equivale a un incremento de carga generado por al aumento del 
peso unitario del suelo). 
 Causas accidentales variables. 
 Colapso o deformación de mina, cavernas y conductos subterráneos. 
 Erosión subterránea producida por el agua. 
 Derrumbes y deslizamiento plásticos (erosión geológica de la masa). 
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112 
La respuesta del suelo como asentamiento, a la acción de las cargas, depende de la naturaleza, intensidad 
y duración de la aplicación de ellas; así mismo, depende de las características del suelo tales como: cohesión, 
fricción interna y grado de compacidad. Los asentamientos vinculados a los cambios en las características del 
suelo de fundación y causas accidentales variables no están directamente relacionados con las cargas, aunque 
es posible que ellas los aumenten. Muchos de los efectos de las cargas son complejos y de difícil predicción. 
Para anticipar la magnitud de los asentamientos, cuando ello es posible, o formular las medidas de prevención, 
es necesario identificar los mecanismos generadores y enfocar acertadamente el problema. 
En la Tabla 2.1 se resume la trascendencia de la carga respecto a su evaluación. 
 
Tabla 2.1 Causas de asentamientos (tomada de Sower, 1970). 
2.1.2 Mecanismos generadores y tipos de asentamientos 
La selección y el diseño de las fundaciones requieren identificar las causas actuales y precisar los mecanismos 
o procesos generadores de los asentamientos. Esta información es fundamental en la tarea de predecir la 
magnitud de los mismos y formular los criterios para su manejo. 
 
El éxito en la solución de los problemas de fundación depende más de la aplicación de un correcto enfoque 
que del uso de herramientas analíticas más o menos sofisticadas. El enfoque del problema está naturalmente 
Causa Forma como se produce Magnitud del asentamiento Velocidad del asentamiento 
Carga 
estructural 
Deformación (cambio de forma de la 
masa del suelo) 
Calcular por la teoría elástica 
(incluida parcialmente en la 
consolidación). 
Instantánea. 
Consolidación: 
cambio en la 
relación de vacíos. 
Inicial De curva compresibilidad. De la curva tiempo 
Primaria De curva compresibilidad Calcular por la teoría de 
Terzaghi. 
Secundaria De la curva tiempo-
asentamiento. 
De la curva tiempo-
asentamiento. 
Carga 
debido al 
medio 
Retracción debido al asentamiento. Estimar de curva de 
compresibilidad y límite de 
pérdida de humedad por 
retracción. 
Igual a la velocidad de 
secamiento. Rara vez se puede 
estimar. 
Consolidación debido al nivel freático Calcular de curva de 
compresibilidad. 
Calcular por teoría de 
Terzaghi. 
Indepen-
diente de la 
carga 
(aunque 
puede ser 
agravada 
por la 
carga), 
frecuen-
temente 
relacionada 
con el 
medio, pero 
no 
dependien-
do del 
mismo. 
Reorientación de los granos; choque y 
vibración 
Estimar límite por 
compacidad relativa (hasta 
60%-70%). 
Errática; depende del choque 
y de la densidad relativa. 
Colapso de la estructura del suelo; 
perdida de ligazón entre los granos 
(saturación y deshielo, etc.) 
Estimar sensibilidad y 
posiblemente magnitud 
límite. 
Comienza con cambio de 
ambiente; velocidad errática. 
Desmoronamiento, erosión en 
aberturas, cavidades. 
Estimar sensibilidad, pero no 
magnitud. 
Errática; gradual o 
catastrófica, frecuentemente 
aumenta. 
Descomposición bioquímica. Estimar sensibilidad. Errática, frecuentemente 
decrece con el tiempo. 
Acción química. Estimar sensibilidad. Errática. 
Colapso de la masa: colapso de 
alcantarilla, mina, caverna 
Estimar sensibilidad. Probablemente sea 
catastrófica. 
Distorsión de la masa fluencia por corte Calcular sensibilidad por 
análisis de estabilidad. 
Errática; catastrófica a lenta. 
Expansión: heladas, expansión de la 
arcilla, acción química (se parece alasentamiento) 
Estimar sensibilidad; algunas 
veces magnitud limite. 
Errática; aumenta con el 
tiempo húmedo. 
Capítulo 2. Asentamientos de fundaciones superficiales 
 
113 
vinculado a la acertada determinación de los mecanismos o procesos generadores de asentamientos en cada 
caso particular. En general, los asentamientos pueden ser el resultado de la acción de uno solo o cualquier 
combinación de los siguientes mecanismos: 
 Cambio de forma o distorsión del suelo, que ocurre como respuesta casi inmediata a los cambios de 
esfuerzo introducidos por la fundación bajo carga. Se denomina asentamiento inmediato o de contacto 
( 𝑆𝑖 ) por ocurrir en forma concurrente con la aplicación de cargas. Depende del comportamiento 
esfuerzo-deformación del suelo. En los suelos cohesivos saturados, tiene un carácter aproximadamente 
elástico lineal. En los suelos granulares, obedece a comportamientos más complejos, posiblemente 
elasto-platicos o plásticos. 
 Disminución del volumen, asociada a una reducción del espacio de poros en la micro-estructura del 
suelo. Los incrementos de esfuerzo producidos por la fundación en un manto arcilloso saturado dan 
lugar a incrementos en el agua intersticial, que conducen a su expulsión lenta acompañada del 
correspondiente asentamiento por consolidación (𝑆𝑐). Se presenta, a veces, deformaciones lentas en el 
esqueleto solido del suelo, a magnitudes sensiblemente nulas del exceso de presiones del agua de los 
poros, que reciben el nombre de asentamientos por consolidación secundaria (𝑆𝑠). Son procesos, en 
general, de carácter visco-plástico. 
 Colapsos o grandes desplazamientos del suelo de soporte, cuando se inician fallas por corte o la 
formación de zonas plásticas, al sobrecargar la fundación. Están asociados a procesos estudiados en el 
contexto de la capacidad portante, el cual serán estudiados en el siguiente tema. 
 Erosión y desplazamientos geológicos de la masa que adquiere en general la forma de derrumbes, 
deslizamientos plásticos y flujos. Se relacionan principalmente con la estabilidad geológica natural del 
área o el sitio. 
 Deterioro del material de la fundación, cuando actúan agentes agresivos o corrosivos contenidos en el 
suelo que rodea la estructura de fundación. Eventualmente, puede llegar a fallas completas del 
elemento. 
 Deterioro y degradaciones, lentos o rápidos, en la micro estructura natural del suelo, ocasionados por 
causas accidentales varias; se traducen en asentamientos cuya magnitud y velocidad no es viable 
predecir con razonable certidumbre. Algunos de ellos son: perdidas en los componentes sólidos por 
arrastres, socavaciones y erosión interna; reacomodos y densificaciones producidas por vibraciones e 
impactos, y debilitamientos en los contactos entre las partículas por hundimiento que pueden 
prosperar a colapsos en la micro estructura. 
El asentamiento total de fundaciones puede ser considerado como la suma de tres componentes separadas 
de asentamiento como se presenta a continuación: 
 
Ec. 2.1 Asentamiento Total 𝐒 = 𝐒𝐢 + 𝐒𝐜 + 𝐒𝐬 
 
Donde: 
𝑆 = Asentamiento total de la fundación. 
𝑆𝑖 = Asentamiento inmediato. Se considera que este asentamiento ocurre a lo largo de un periodo cercano 
a 7 días. Según Bowles (1996), el análisis de asentamiento inmediato se usa para todos los suelos 
granulares finos (incluyendo limos y arcillas) cuyo grado de saturación es 𝑆 ≤ 90% y para todos los 
suelos de grano grueso con un valor de conductividad hidráulica grande, es decir, mayor a 10-3 m/s. 
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114 
Luego, el asentamiento total para suelos con las características citadas anteriormente es igual al valor 
del asentamiento inmediato, 𝑆𝑖 . 
𝑆𝑐 = Asentamiento por consolidación. Este tipo de asentamiento es dependiente del tiempo y toma meses 
a años en desarrollarse; pero por lo general se considera que se produce en un periodo de 1 a 5 años, 
salvo casos extremos como el de la Torre de Pisa que ya lleva más de 700 años asentándose. El análisis 
de asentamiento por consolidación se usa para todos los suelos saturados o casi saturados de grano 
fino, en los cuales puede aplicarse la teoría de consolidación. Para arcillas con 90% ≤ 𝑆 ≤ 100%, el 
asentamiento total producido es igual a la suma del asentamiento inmediato, 𝑆𝑖 y el asentamiento por 
consolidación, 𝑆𝑐. 
𝑆𝑠 = Asentamiento por consolidación secundaria o fluencia plástica que es dependiente del tiempo y ocurre 
durante un periodo extenso de años después de que se ha completado la disipación del exceso de 
presión de poros, es decir a un valor de esfuerzos efectivos constantes. Es causado por la resistencia 
viscosa de las partículas de suelo a un reajuste bajo compresión. Particularmente, en suelos con un 
alto contenido orgánico, el asentamiento por consolidación secundaria es el componente principal del 
asentamiento total. 
2.2 Asentamiento inmediato 
El asentamiento inmediato es el asentamiento producido en el suelo durante la aplicación de la carga, como 
resultado de una deformación elástica del suelo. 
La aplicación de procedimientos basados en la teoría de la elasticidad es muy útil cuando se desea 
determinar los asentamientos producidos en el suelo situado debajo de una fundación sometida a la aplicación 
de una carga. La determinación de estos asentamientos es realizada considerando al suelo como un material 
elástico lineal; a pesar de que este es en realidad, un material que no obedece del todo a este comportamiento. 
 
Un material elástico lineal es aquel en el que para iguales incrementos de esfuerzo Δ𝜎𝑣 se producen iguales 
deformaciones Δ𝜀, obteniéndose así una relación lineal de esfuerzo-deformación como la mostrada por la recta 
Figura 2.1 Curva de esfuerzo-deformación para un material elástico lineal y no lineal. 
Capítulo 2. Asentamientos de fundaciones superficiales 
 
115 
OA, Figura 2.1. La pendiente de la recta OA es igual al módulo de deformación 𝛦. En un material elástico lineal, 
el módulo de deformación E es igual al módulo elástico tangente inicial 𝛦𝑡 . Este último se define como la 
tangente a la curva esfuerzo–deformación trazada en el origen. 
En materiales que obedecen al comportamiento elástico-lineal, la ley de Hooke es aplicable y pueden por 
tanto determinarse a través de ésta, las deformaciones y los esfuerzos principales. Luego, si se considera tan 
solo la dirección vertical, la deformación es directamente proporcional al esfuerzo, dando lugar a una ecuación 
simplificada de la ley de Hooke. Esta relación se halla representada por la siguiente ecuación: 
𝜀 =
1
𝛦
𝜎 132B(Ec. 2.1) 
Donde: 
𝛦 = Módulo de deformación definido por la pendiente de la recta OA. 
Por otro lado, un material elástico no lineal es aquel cuyo comportamiento es representado por la curva OB 
de la Figura 2.1. De esta curva se puede observar que al someter a un elemento a iguales incrementos de 
esfuerzo Δ𝜎𝑣 se obtienen diferentes valores de deformación Δ𝜀pero al producirse la descarga, el elemento 
recobra su configuración original. En un material elástico no lineal, el módulo de deformación E y el módulo 
elástico tangente 𝛦𝑡 son iguales a la pendiente de la tangente trazada a la curva en el punto en consideración, 
Figura 2.1. El módulo secante 𝛦𝑠 , es la pendiente de la línea que une el origen con algún punto deseado de la 
curva esfuerzo-deformación. 
Existen materiales, entre ellos el suelo, que no recobran su configuración original después de la descarga. 
Es así, que el comportamiento real del suelo puede ser claramente descrito a través de la Figura 2.2, donde la 
porción de curva OA es la reacción del suelo a la carga, AB esla reacción del suelo a la descarga y BC es la 
reacción del suelo al proceso de recarga. 
 
 
Las deformaciones que ocurren durante la carga OA consisten de dos partes: una parte elástica o 
recuperable BD y una parte plástica o no recuperable OB. Debido a que una parte de la reacción a la carga es 
elástica y la otra parte es plástica, el suelo es considerado como un material elasto-plástico; siendo la 
Figura 2.2 Curva esfuerzo-deformación para un material elasto-plástico. 
Mecánica de Suelos. L.M. Salinas, H.J. Yapari, A. Canelas, & A. Aranibar. 
 
116 
determinación de las deformaciones plásticas la más importante, ya que estas se constituyen en las 
deformaciones permanentes del suelo. El valor del esfuerzo en el cual se inicia la deformación permanente se 
denomina esfuerzo de fluencia. 
A pesar de que, el suelo es un material elasto-plástico; el considerarlo como un material elástico tiene como 
una de sus principales ventajas la suposición de que los parámetros elásticos del suelo, es decir, el módulo de 
elasticidad o deformación E y el coeficiente de Poisson , son constantes. 
Sin embargo, a pesar de todo, existe similitud entre el comportamiento real del suelo y el de un sólido 
elástico lineal sobre todo cuando se trabaja con deformaciones pequeñas. Una deformación es considerada 
pequeña en función a la rigidez del suelo. 
A partir de la Figura 2.3 puede observarse que la rigidez del suelo es inversamente proporcional a las 
deformaciones producidas en el suelo; y basándose en la magnitud de las deformaciones, es posible identificar 
tres regiones de rigidez del suelo. La primera, es considerada como una región de deformaciones pequeñas. 
En esta los valores de deformación unitaria son menores a 0,001%. Por otro lado, está la región de 
deformaciones intermedias que abarca un rango de deformación unitaria de 0,001% a 1%; y finalmente, la 
región de deformaciones grandes que considera a los valores de deformación unitaria mayores al 1%. 
Cuando se tiene esfuerzos menores a la presión de preconsolidación, que es la máxima presión efectiva 
pasada a la que ha sido sometido el suelo, las deformaciones producidas son muy próximas a ser recuperables 
y pueden considerarse como deformaciones elásticas; mientras que si se tienen esfuerzos mayores a esta 
presión las deformaciones producidas son consideradas como permanentes, es decir plásticas. Es por esta 
razón, que la presión de preconsolidación es considerada como el esfuerzo de fluencia (Budhu,2000). 
 
2.2.1 Determinación del módulo de elasticidad apropiado a 
utilizarse en el cálculo de asentamientos 
Todas las ecuaciones desarrolladas para el cálculo del asentamiento inmediato 𝑆𝑖 se presentan en función del 
módulo de elasticidad del suelo. Este módulo es determinado de manera diferente dependiendo del tipo de 
suelo con el que se trabaje. 
Figura 2.3 Variación del módulo de elasticidad, 𝑬 𝐯𝐬 𝐝𝐞𝐟𝐨𝐫𝐦𝐚𝐜𝐢ó𝐧 𝐮𝐧𝐢𝐭𝐚𝐫𝐢𝐚, 𝜺. 
Capítulo 2. Asentamientos de fundaciones superficiales 
 
117 
Cuando se trabaja con arcillas, al no ser estos materiales elásticos lineales, la estimación de sus parámetros 
elásticos debe ser realizada con bastante cuidado, de modo que los resultados obtenidos sean lo más 
aproximados a la realidad. 
Para arcillas saturadas, en las cuales el asentamiento inmediato ocurre en un tiempo tal que la deformación 
se produce a volumen constante, se asume un coeficiente de Poisson correspondiente al coeficiente de un 
medio incompresible, es decir 𝑣 = 0,5. Aunque esta suposición no es estrictamente correcta, según Holtz 
(1991), la magnitud del asentamiento calculado no es sensible a pequeños cambios en el coeficiente de 
Poisson. 
Sin embargo, el módulo de elasticidad no drenado 𝐸𝑢 , no es constante, debido a que varía con el nivel de 
esfuerzos, con el índice de vacíos y con la historia de esfuerzos del suelo; por consiguiente 𝐸𝑢 varía con la 
profundidad. Para propósitos de diseño, para rangos relativamente estrechos de profundidades y para arcillas 
saturadas bajo carga no drenada, 𝐸𝑢 puede asumirse como constante. 
La determinación de 𝐸𝑢 se hace necesaria para el cálculo de asentamientos inmediatos en arcillas. Para 
esto, existen tres formas de estimar 𝐸𝑢 , que son: 
 A través de ensayos de laboratorio. 
 A través de ensayos de carga de placa (ver Cap. 8). 
 A través de relaciones empíricas. 
El módulo de elasticidad no drenado 𝐸𝑢 puede ser estimado a partir de los resultados obtenidos de la 
realización del ensayo de compresión no confinada o a partir del ensayo de compresión triaxial. La manera ideal 
para su estimación es aquella que adopta el valor del módulo tangente inicial de la curva esfuerzo-deformación 
obtenida a partir de cualquiera de los dos ensayos anteriores. La Figura 2.9 presenta la curva esfuerzo 
desviador-deformación, obtenida a partir de un ensayo triaxial y por medio de la cual puede obtenerse el 
módulo secante. Según Padfield y Sharrock (1983) una regla muy usada para la determinación del módulo 
tangente inicial es aquella que considera que el módulo secante hallado en el máximo esfuerzo desviador es 
aproximadamente igual al 20% del módulo tangente inicial cuando se trabaja con deformaciones pequeñas. 
Alternativamente, puede utilizarse el valor del módulo secante 𝐸𝑆 determinado para un nivel de esfuerzos 
similar al que se producirá en campo. 
Por otro lado, el valor de 𝐸𝑢 puede ser considerado igual al valor de 𝐸50, siendo 𝐸50 el valor del módulo 
secante determinado en el punto cuya ordenada es igual a la mitad de la ordenada del esfuerzo desviador pico, 
Figura 2.9. 
Sin embargo, numerosos datos recopilados tanto de campo como de laboratorio indican que los valores 
obtenidos tanto de 𝐸𝑢 como de 𝐸𝑆 son bastante bajos, debido primordialmente a dos razones, que son: la 
alteración ocasionada en la muestra durante el muestreo y la preparación previa al ensayo y defectos tales 
como fisuras que son muy comunes en depósitos de suelos sedimentarios. 
El valor de 𝐸𝑢 puede ser también determinado a partir del ensayo de carga de placa. Las relaciones 
existentes para la determinación de 𝐸𝑢 son presentadas a continuación: 
 Para suelos o rocas considerando una placa rígida circular uniformemente cargada en un sólido semi-
infinito, elástico, isotrópico, en el que la rigidez no se incrementa con la profundidad. Poulos y Davis 
(1974). 
𝐸𝑢 =
𝜋𝑞𝐷
4
×
(1 − 𝜈2)
𝑆𝑝
 (Ec. 2.13.a) 
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118 
Donde: 
𝑞 = Esfuerzo aplicado entre la placa y el terreno. 
𝐷 = Diámetro de la placa. 
𝜈 = Coeficiente de Poisson. 
𝑆𝑃 =Asentamiento producido en la placa 
 
469Para una placa circular aplicada en la superficie (𝑧 𝐷⁄ = 0), Giroud (1972) propone que el módulo de 
deformación es igual a: 
𝐸𝑢 = 0,85 ×
𝑞𝐷(1 − 𝜈2)
𝑆𝑝𝑟𝑜𝑚
 (Ec. 2.13.b) 
Donde: 
𝑆𝑝𝑟𝑜𝑚 = Asentamiento promedio que es igual al asentamiento actual, medido en un radio equivalente a 
0,75 del radio. 
Sin embargo, debe tenerse en cuenta que debido a la diferencia existente entre el tamaño de la placa del 
ensayo y el tamaño de la fundación real, no siempre es posible realizar la extrapolación requerida para obtener 
el asentamiento real de la fundación, debido principalmente a que el asentamiento en esta puede ser 
influenciado por la presencia de estratos compresibles que se hallen por debajo de la zona de influencia de la 
placa cuya profundidad es determinada de acuerdo a las dimensiones de la placa del ensayo. Por otro lado, los 
valores obtenidos de 𝐸𝑢 son también dependientes del nivel de esfuerzos cortantes impuestos en la placa. 
Figura 2.4 Curva esfuerzo desviador-deformaciónobtenida a partir de un ensayo triaxial. 
Capítulo 2. Asentamientos de fundaciones superficiales 
 
119 
Debido a las desventajas que presentan los dos ensayos anteriores, es que resulta ser muy común asumir 
que 𝐸𝑢 se halla relacionando de cierta manera con la resistencia al corte no drenado, 𝑐𝑢 . La aproximación más 
utilizada es la propuesta por Bjerrum (1963, 1972) quien determinó 𝐸𝑢 a partir de la razón 𝐸𝑢 𝑐𝑢⁄ , tomando 
en cuenta un rango de variación de 500 a 1500, donde 𝑐𝑢 fue obtenida a partir de los resultados obtenidos de 
la realización del ensayo de veleta en campo o del ensayo de compresión triaxial no drenada. 
Por otro lado, D’Appolonia (1971) registró un promedio de 𝐸𝑢 𝑐𝑢⁄ igual a 1200 para ensayos de carga 
realizados en diez sitios, mientras que para arcillas de alta plasticidad el rango registrado fue de 80 a 400. Los 
casos estudiados por Bjerrum, D’Appolonia, además de otros autores son graficados en la Figura 2.10 que 
presenta una gráfica de 𝐸𝑢 𝑐𝑢⁄ en función del índice de plasticidad IP. 
476BFigura 2.10 Razón de 𝐸𝑢 𝑐𝑢⁄ 𝑣𝑠 𝐼𝑃 a partir de los resultados obtenidos de varios ensayos que fueron reportados por 
distintos autores (Holtz, 1991). 
Finalmente, Duncan y Buchignani (1976) presentan también una relación entre el módulo no drenado 𝐸𝑢 
y OCR. Esta relación es presentada en la Tabla 2.4. 
 
Tabla 2.2 Relación entre el módulo no drenado 𝑬𝒖 y la razón de sobreconsolidación OCR(Duncan y Buchignani, 1976). 
OCR 𝑬𝒖/𝝉𝒇 
IP<30 30<IP>50 IP>50 
<3 600 300 125 
3-5 400 200 75 
>5 150 75 50 
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120 
Las siguientes correlaciones empíricas fueron propuestas por Bowles (1996) y pueden ser usadas para 
estimar el valor de 𝐸𝑢 en arcillas. 
Luego, para arcillas sensitivas normalmente consolidadas: 
𝐸𝑢 = (200 𝑎 500)𝑐𝑢 (Ec. 2.14) 
Para arcillas no sensitivas normalmente consolidadas y arcillas ligeramente sobreconsolidadas: 
𝐸𝑢 = (750 𝑎 1200)𝑐𝑢 (Ec. 2.15) 
Para arcillas muy sobreconsolidadas: 
𝐸𝑢 = (1500 𝑎 2000)𝑐𝑢 (Ec. 2.16) 
Finalmente, el módulo de elasticidad no drenado 𝐸𝑢 , para arcillas puede ser determinado a través de 
relaciones entre éste y la resistencia al corte no drenado, como se muestra en la Figura 2.11. 
Por otro lado, para utilizar el método de Schmertmann es necesario estimar la rigidez del suelo a diferentes 
profundidades. Esta rigidez se halla representada por el módulo equivalente de elasticidad E’ llamado también 
módulo equivalente de Young. 
La estimación del módulo de elasticidad equivalente E’ puede realizarse mediante correlaciones que 
dependen esencialmente de la resistencia de punta del cono 𝑞𝑐 , que es obtenida a partir del ensayo CPT; y del 
tipo de suelo. 
El ensayo CPT, originalmente conocido como el ensayo de penetración del cono holandés, es otro método 
disponible para la exploración del subsuelo. Mediante éste se puede determinar tanto el perfil de suelo 
existente como las propiedades geotécnicas de dicho suelo. Este ensayo se basa en la penetración a velocidad 
constante de un cono en el suelo. Para su realización no es necesaria la realización de sondeos de exploración. 
El CPT así como los demás métodos de exploración del subsuelo son abordados en el Capítulo 8. 
Schmertmann (1970) sugiere utilizar un valor de E’, igual a: 
𝐸′ = 2 𝑞𝑐 (Ec. 2.17.a) 
Posteriormente, luego de la modificación de 1978; Schmertmann sugiere nuevas expresiones para la 
determinación del valor de E’. Tales expresiones son las siguientes: 
𝐸′ = 2,5 𝑞𝑐 (𝑃𝑎𝑟𝑎 𝑐𝑜𝑛𝑑í𝑐𝑖𝑜𝑛𝑒𝑠 𝑒𝑥𝑖𝑠𝑖𝑚é𝑡𝑟𝑖𝑐𝑎𝑠;
𝐿
𝐵
= 1) (Ec. 2.17.b) 
𝐸′ = 3,5 𝑞𝑐 (𝑃𝑎𝑟𝑎 𝑐𝑜𝑛𝑑í𝑐𝑖𝑜𝑛𝑒𝑠 𝑝𝑙𝑎𝑛𝑎𝑠;
𝐿
𝐵
= 10) (Ec. 2.17.c) 
Por otra parte, el Manual Canadiense de ingeniería de fundaciones (CFEM) sugiere que a partir del valor 
obtenido de la resistencia en la punta del cono 𝑞𝑐, E’ puede ser determinado a partir de la siguiente ecuación: 
𝐸′ = 𝐾 𝑞𝑐 (Ec. 2.18) 
Donde: 
𝑘 = 1,5 Para limos y arenas. 
𝑘 = 2,0 Para arenas compactas. 
𝑘 = 3,0 Para arenas densas. 
𝑘 = 4,0 Para arenas y gravas. 
 
Capítulo 2. Asentamientos de fundaciones superficiales 
 
121 
Schmertmann recomienda utilizar estas relaciones para arenas limosas o arenas que se hallan drenando 
libremente. 
470BFigura 2.11. 
Las ecuaciones anteriores pueden subestimar de cierta manera el valor del módulo de elasticidad, sobre 
todo cuando se trabaja con suelos granulares sobreconsolidados debido a que los efectos de preesfuerzo en 
materiales granulares influyen más intensamente en la rigidez del suelo, es decir en el módulo de elasticidad, 
que en la resistencia. 
Una única relación entre el módulo de elasticidad y 𝑞𝑐 no ha podido ser determinada, debido 
principalmente a que esta relación depende del tipo de suelo, de la densidad relativa y de la historia de 
esfuerzos y deformaciones del depósito. Es así, que la Tabla 2.5 presenta una serie de correlaciones para la 
determinación del módulo equivalente de elasticidad, E’. 
Tabla 2.3 Correlaciones empíricas para la determinación del módulo equivalente de elasticidad, 𝑬𝒔. 
Suelo CPT 
Arena (normalmente consolidada) 𝐸′ = 8000√𝑞𝑐 
 𝐸′ = 1,2(3𝐷𝑟
2 + 2)𝑞𝑐 
 𝐸′ = (1 + 𝐷𝑟
2)𝑞𝑐 
Arena (saturada) 𝐸′ = 𝐹𝑞𝑐 
 𝑒 = 1 ; 𝐹 = 3,5 
 𝑒 = 0,6 ; 𝐹 = 7 
Arena (sobreconsolidada) 𝐸′ = (6 𝑎 30)𝑞𝑐 
Figura 2.5 Gráfica de 𝑬𝒖/𝒄𝒖 𝒗𝒔 𝑶𝑪𝑹 para arcillas con IP (Jamiolkowski et al, 1979). 
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122 
Arena arcillosa 𝐸′ = (3 𝑎 6)𝑞𝑐 
Limo; limo arenoso o limo arcilloso 𝐸′ = (1 𝑎 2)𝑞𝑐 
 𝐸′ = 2,5𝑞𝑐 𝑝𝑎𝑟𝑎 𝑞𝑐 > 2500𝐾𝑃𝑎 
𝐸′ = 4𝑞𝑐 + 5000 𝑝𝑎𝑟𝑎 2500𝐾𝑃𝑎 < 𝑞𝑐 < 5000𝐾𝑃𝑎 
Arcilla suave o limo arciloso 𝐸′ = (3 𝑎 8)𝑞𝑐 
Las gráficas mostradas en la Figura 2.12 y la Figura 2.13 son el resultado de varias investigaciones 
realizadas por Jamilkowski (1985), mediante ensayos de cámaras de calibración. 
 
 
Estas gráficas se hallan en función del módulo confinado M, que es igual al recíproco del coeficiente de 
compresibilidad volumétrica 𝑚𝑣 , hallado a partir del ensayo de consolidación (ver apartado 2.4.4) pudiendo 
también ser determinado a partir del ensayo triaxial. El CFEM (1985) da la siguiente relación entre M y el 
módulo de elasticidad obtenido a partir del ensayo triaxial, E’. 
𝑀 =
𝐸′(1 − 𝑣)
(1 + 𝑣)(1 − 2𝑣)
 (Ec. 2.19) 
Para arenas drenadas 𝑣 = 1 4⁄ 𝑎 1 3⁄ . 
Figura 2.6 Gráfica de 𝑴 𝒒
𝒄
 𝒗𝒔 𝑶𝑪𝑹⁄ (Jamiolkowski et al, 1988). 
Capítulo 2. Asentamientos de fundaciones superficiales 
 
123 
Las gráficas de la Figura 2.12 y la Figura 2.13 muestran que las relaciones entre el módulo confinado, M y 
𝑞𝑐, es decir, 𝑀 𝑞𝑐 𝑦 𝐸
′ 𝑞𝑐⁄⁄ producen valores más altos para arenas sobreconsolidadas que para arenas 
normalmente consolidadas. Por tanto, se puede concluir que es imposible estimar un valor adecuado del 
módulo equivalente de elasticidad, E’ sin conocer previamente la historia de esfuerzos del depósito. 
 
2.2.2 Asentamiento inmediato a partir de la teoría de elasticidad 
A continuación, la Figura 2.4 presenta la aplicación de un incremento de esfuerzos Δ𝜎𝑣 a una muestra de arcilla 
con un contenido de humedad inicial 𝜔𝑖 y un índice de vacíos inicial 𝑒𝑖 . 
En la Figura 2.4 (b) se observa el asentamiento producido luego de aplicada la carga. Éste se debe al cambio 
en la forma de ordenamiento de las partículas del suelo que se produce bajo un contenido de humedad 
constante, es decir, sin que exista cambio en la cantidad de agua del suelo. Por tanto, para la situación (b) el 
contenido de humedadfinal, 𝜔𝑓 , es igual al contenido de humedad inicial, 𝜔𝑖 y el índice de vacíos final, 𝑒𝑓 , es 
menor a 𝑒𝑖 , debido a la disminución del volumen de vacíos de la muestra. 
Considerando los tres componentes del suelo: partículas sólidas, agua y aire; la situación explicada 
anteriormente es ilustrada en la Figura 2.4 (c) y 2.4 (d). 
Sin embargo, cuando el incremento de esfuerzos Δ𝜎𝑣 es aplicado a una muestra de arena, a pesar de que el 
asentamiento inmediato es igualmente producido debido a un cambio en la forma de ordenamiento de las 
Figura 2.7 Gráfica de 𝑬 𝒒
𝒄
 𝒚 𝑫𝒓⁄ (Jamiolkowski et al, 1988). 
Mecánica de Suelos. L.M. Salinas, H.J. Yapari, A. Canelas, & A. Aranibar. 
 
124 
partículas, para este caso, se produce un cambio tanto en el índice de vacíos como en el contenido de humedad, 
es decir, 𝜔𝑓 ≠ 𝜔𝑖 𝑦 𝑒𝑓 ≠ 𝑒 𝑖 . 
De manera general, al ser el asentamiento inmediato el resultado de la deformación elástica del suelo; su 
comportamiento está regido por la ecuación (2.2); a partir de la cual: 
∆𝜀 =
1
𝛦𝑠
∆𝜎𝑣 134B(Ec. 2.2.a) 
Donde: 
∆𝜀 = Deformación unitaria. 
 
A partir de la definición de deformación unitaria se tiene: 
∆𝜀 =
𝛥ℎ
𝐻
 136B(Ec. 2.3) 
Donde: 
Δℎ = Asentamiento del suelo. 
𝐻 = Espesor del estrato compresible. 
Reemplazando la ecuación (2.3) en la ecuación (2.2.a), se tiene: 
𝛥ℎ
𝐻
=
1
𝛦𝑠
∆𝜎𝑣 138B(Ec. 2.3.a) 
La ecuación (2.3.a) puede ser rescrita de la siguiente forma: 
Figura 2.8 Asentamiento inmediato en arcillas. 
Capítulo 2. Asentamientos de fundaciones superficiales 
 
125 
𝛥ℎ =
1
𝛦𝑠
∆𝜎𝑣𝐻 140B(Ec. 2.4) 
De acuerdo a la notación utilizada, se tiene: 
𝑆𝑖 =
1
𝛦𝑠
𝑞𝑛𝐻 142B(Ec. 2.5) 
Donde: 
𝑆𝑖 = Asentamiento inmediato del estrato. 
𝐸𝑠 = Módulo de elasticidad elegido según las condiciones en las que se trabaje. 
𝑞𝑛 = Carga neta aplicada al nivel de fundación. 
𝐻 = Espesor del estrato sometido a la carga. 
La ecuación (2.5) es la ecuación básica para el cálculo de asentamiento inmediato en una dimensión, ya sea 
en arcillas o arenas. Generalmente esta ecuación se halla multiplicada por factores de corrección que toman 
en cuenta situaciones tales como: el espesor del estrato, el ancho de la fundación y otros. 
Según Davis y Poulos (1968), el asentamiento final en un suelo estratificado puede ser obtenido a partir de 
la suma de las deformaciones verticales en cada estrato. Este asentamiento está dado por la siguiente ecuación: 
𝑆𝑖 = ∑
1
𝐸𝑠
(𝜎𝑧 − 𝜈𝜎𝑥 − 𝜈𝜎𝑦) 𝑑𝐻 144B(Ec. 2.6) 
Donde: 
𝐸𝑠 , 𝜈 = Parámetros elásticos del suelo. 
𝜎𝑧, 𝜎𝑥, 𝜎𝑦 = Esfuerzos debidos a la fundación. 
𝑑𝐻 = Diferencial del espesor de cada estrato. 
La ecuación (2.6) es deducida de la misma manera que la ecuación (2.4) y (2.5), con la única diferencia de 
que la ecuación de Davis y Poulos (1968) toma en cuenta las deformaciones producidas en las tres 
dimensiones, considerando del mismo modo para la determinación de la carga neta 𝑞𝑛, los esfuerzos debidos 
a la fundación que se producen en los tres ejes. 
Si el perfil del suelo es razonablemente homogéneo, pueden asignarse valores apropiados a los parámetros 
elásticos del suelo 𝐸𝑠 𝑦 𝜈 , que son considerados constantes a través de toda la profundidad. Luego, aplicando 
factores de corrección a la ecuación (2.5), que no es más que la sumatoria realizada en (2.6), se tiene: 
𝑆𝑖 =
𝑞𝑛 𝐵 𝐼
𝐸𝑠
 146B(Ec. 2.7) 
Donde: 
𝐵 = Ancho conveniente de la fundación. 
𝐼 = Factor de influencia determinado a través de la teoría de elasticidad. 
El módulo de elasticidad 𝐸𝑠 , en la ecuación (2.5) puede ser igual a 𝐸
′𝑜 𝐸𝑢 , según se trabaje en condiciones 
drenadas o no drenadas, respectivamente. 
Por otro lado, Giroud (1968) y Skempton (1951) presentan una ecuación desarrollada basándose en la 
suposición de que el asentamiento inmediato se debe a una compresión elástica. 
Es así que los valores más altos de los esfuerzos producidos debido a la aplicación de la carga, se presentan 
inmediatamente debajo del punto de aplicación de ésta y disminuyen lateral y verticalmente a lo largo de este 
Mecánica de Suelos. L.M. Salinas, H.J. Yapari, A. Canelas, & A. Aranibar. 
 
126 
punto. El efecto de no homogeneidad del suelo produce errores significativos solo cuando las diferencias 
ínterestratos son considerables. 
Entonces, para el caso en que una carga vertical uniforme es aplicada, el desplazamiento de la superficie 
vertical del estrato de suelo de profundidad infinita, está dado por la ecuación (2.8): 
𝑆𝑖 =
𝑞𝑛 𝐵 (1 − 𝜈
2)
𝐸𝑠
 𝐼12 148B(Ec. 2.8) 
Donde: 
𝐵 = Dimensión menor de la fundación. 
𝑞𝑛 = Carga neta aplicada al nivel de fundación. 
𝐼12 = Factor de influencia por desplazamiento vertical; Tabla 2.2. Este factor depende de la forma y 
rigidez de la fundación. 
𝐸𝑠 = Módulo de elasticidad. 
𝜈 = Coeficiente de Poisson. 
 
Tabla 2.4 Factor de influencia 𝑰𝟏𝟐 para desplazamiento vertical debido a la compresión elástica de un estrato de espesor 
semi-infinito. 
Forma Flexible Rígida 
Centro Esquina 
Circular 1 0,64 0,79 
Rectangular 
L/B 
1,0 1,122 0,561 0,82 
1,50 1,358 0,679 1,06 
2,00 1,532 0,766 1,2 
3,00 1,783 0,892 1,42 
4,00 1,964 0,982 1,58 
10,00 2,54 1,27 2,1 
100,00 4,01 2,005 3,47 
 
El asentamiento inmediato o elástico en arcillas es modelado en un espacio semi-infinito elástico, asumiendo 
que el estrato se encuentra bajo un efecto de compresión elástica, y que las deformaciones producidas como 
consecuencia del emplazamiento de una fundación flexible son relativamente pequeñas. 
El asentamiento elástico o inmediato en arcillas es determinado a partir de las ecuaciones (2.8) ó (2.54), 
con la única diferencia que, si se considera que el estrato de arcilla es cargado rápidamente, la baja 
conductividad hidráulica de la arcilla retarda el drenaje del agua presente en los poros, presentándose una 
condición no drenada. Es debido a esta razón, que tanto el módulo de elasticidad como el coeficiente de Poisson 
son considerados iguales a 𝐸𝑢 y 𝑣𝑢 respectivamente. El valor de 𝑣𝑢 para esta condición es de 0,5. 
Adicionalmente a las ecuaciones presentadas, para determinar el asentamiento inmediato, el Euro-código 
7 se refiere al cálculo de los asentamientos mediante la ecuación (2.9) como el método de elasticidad ajustado. 
𝑆𝑖 = 𝑞𝑛 𝐵 
(1 − 𝑣2)
𝐸
 𝐼𝑃 150B(Ec. 2.9) 
Donde: 
𝐵 = Ancho de la fundación. 
𝐸 = Modulo de deformación. 
Capítulo 2. Asentamientos de fundaciones superficiales 
 
127 
𝑣 = Coeficiente de Poisson. 
𝑞𝑛 = Presión neta de fundación. 
𝐼𝑝 = Factor de influencia. 
El módulo drenado 𝐸′ es utilizado para el cálculo del asentamiento total (inmediato + consolidación) 
fundadas en gravas, arenas, limos y arcillas. El módulo no drenado 𝐸𝑢 se utiliza para calcular los asentamientos 
inmediatos de las fundaciones en suelos arcillosos o limos arcillosos. Es bastante difícil estimar valores de 𝐸′ 
de arenas y gravas de pruebas de laboratorio sobre muestras inalteradas, pruebas practicas se utilizan en su 
lugar. Sin embargo, en la práctica general se obtienen valores de 𝐸 drenados y no drenados de arcilla, de 
pruebas de laboratorio de muestras no disturbadas sacadas de barrenos. El modulo no drenado 𝐸𝑢 de las 
arcillas puede determinarse a partir de las relaciones con la resistencia al corte no drenada, como se muestran 
en las Figura 2.10 y Figura 2.11. 
El factor de influencia 𝐼𝑃 es una función de la relación entre longitud y ancho de la fundación, y el espesor 
(H) de la capa compresible. Terzaghi obtuvo un método de cálculo a partir de curvas obtenidas por 
Steinbrenner(1936). 
Para coeficientes de Poisson de 0,5. 𝐼𝑃 = 𝐹1 
Para coeficientes de Poisson de cero. 𝐼𝑃 = 𝐹1 + 𝐹2 
Los valores de 𝐹1 y 𝐹2 para diferentes proporciones de 𝐻 𝐵⁄ y 𝐿 𝐵⁄ se dan en la Figura 2.5. Asentamientos 
elásticos no debe calcularse para el espesor 𝐻 mayor que 4B. 
 
Los asentamientos inmediatos en cualquier punto N, (Figura 2.5) viene dada por: 
𝑆𝑖 𝑒𝑛 𝑒𝑙 𝑝𝑢𝑛𝑡𝑜 𝑁 =
𝑞𝑛
𝐸
 (1 − 𝑣2)(𝐼𝑝1 𝐵1 + 𝐼𝑝2 𝐵2 + 𝐼𝑝3 𝐵3 + 𝐼𝑝4 𝐵4) 152B(Ec. 2.10) 
Para obtener los asentamientos en el centro del área de carga el principio de superposición es seguida de 
forma similar al cálculo del incremento de esfuerzo vertical. El área se divide en cuatro rectángulos iguales, y 
Figura 2.9 Cálculo de los asentamientos inmediatos en un área de carga flexible en la superficie de una capa elástica. 
Mecánica de Suelos. L.M. Salinas, H.J. Yapari, A. Canelas, & A. Aranibar. 
 
128 
el asentamiento en la esquina se calcula con la ecuación (2.9). A continuación, el asentamiento en el centro es 
igual a cuatro veces los asentamientos de cualquier esquina. 
Las curvas de la Figura 2.5 se basan en el supuesto de que el módulo de deformación es constante con la 
profundidad. Sin embargo, en el suelo más natural y formaciones rocosas, el módulo aumenta con la 
profundidad, los cálculos sobre la base de un módulo constante dan estimaciones exageradas de los 
asentamientos. Butler ha desarrollado un método, basado en el trabajo de Brown y Gibson, para el cálculo de 
los asentamientos en las condiciones de un módulo de deformación creciente linealmente con la profundidad 
dentro de una capa de espesor finito. 
El valor del módulo a cualquier profundidad z por debajo de la base, está dado por la ecuación siguiente: 
𝐸𝑑 = 𝐸𝑓 (1 +
𝑘 𝑧
𝐵
) 154B(Ec. 2.11) 
Donde 𝐸𝑓 es el módulo de deformación a nivel de la fundación. El valor de k se obtiene representando los 
valores medidos de 𝐸𝑑 contra la profundidad y trazando una línea recta a través del canje de puntos para 
obtener valores de sustitución en la ecuación (2.11). Habiendo obtenido k, el factor de influencia apropiada 𝐼𝑃
′ 
se obtiene a partir de las curvas de Butler de la Figura 2.6. Estos son para diferentes relaciones de (𝐿 𝐵⁄ ), y se 
aplican en una capa compresible de espesor no mayor que nueve veces B. Las curvas se basan en la hipótesis 
de que el coeficiente de Poisson es 0,5. Esta relación se aplica a las arcillas saturadas para condiciones no 
drenadas, es decir, la aplicación inmediata de la carga. 
 
Capítulo 2. Asentamientos de fundaciones superficiales 
 
129 
En el caso de una base rígida, por ejemplo, viga maciza y placa de cimentación o pilas macizas, los 
asentamientos inmediatos en el centro se reducen en un factor de rigidez. El factor comúnmente aceptado es 
de 0,8. 
𝐴𝑠𝑒𝑛𝑡𝑎𝑚𝑖𝑒𝑛𝑡𝑜 𝑖𝑛𝑚𝑒𝑑𝑖𝑎𝑡𝑜 𝑑𝑒 𝑓𝑢𝑛𝑑𝑎𝑐𝑖𝑜𝑛𝑒𝑠 𝑟𝑖𝑔𝑖𝑑𝑎𝑠
𝐴𝑠𝑒𝑛𝑡𝑎𝑚𝑖𝑒𝑛𝑡𝑜 𝑖𝑛𝑚𝑒𝑑𝑖𝑎𝑡𝑜 𝑎𝑙 𝑐𝑒𝑛𝑡𝑟𝑜 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑓𝑢𝑛𝑑𝑎𝑐𝑖𝑜𝑛 𝑓𝑙𝑒𝑥𝑖𝑏𝑙𝑒
= 0,8 𝑎𝑝𝑟𝑜𝑥𝑖𝑚𝑎𝑑𝑎𝑚𝑒𝑛𝑡𝑒 
En la determinación del asentamiento inmediato, también se aplica la corrección por profundidad de 
fundación, denominada “factor de profundidad” (ver Fig. 2.7). 
Cuando se presenta el caso en el que el espesor del estrato del suelo de fundación es menor que dos veces 
el ancho de la fundación; las ecuaciones (2.8), (2.9) y (2.54) arrojan un valor sobreestimado del asentamiento 
resultante. 
 
 
 
Figura 2.11 Corrección de las curvas de Fox para asentamientos elásticos de fundación 
rectangular flexible a profundidad. 
Mecánica de Suelos. L.M. Salinas, H.J. Yapari, A. Canelas, & A. Aranibar. 
 
130 
Los valores del coeficiente de Poisson 𝑣 en la ecuación (2.9) son obtenidas de la Tabla 2.3. 
Tabla 2.5 Valores del coeficiente de Poisson. 
Tipo de suelo V 
Arcillas (no drenadas) 0,5 
Arcillas (rígida, no drenada) 0,1-0,2 
Limo 0,3 
Arena 0,1-0,3 
Roca 0,2 
 
Janbu (1956) desarrolló una solución para la determinación del asentamiento en estratos de espesor 
delgado limitados por un estrato rígido; luego de aplicar una carga a través de una fundación flexible. 
La expresión propuesta por Janbu (1956) es la siguiente: 
𝑆𝑖 =
𝐴𝑜 𝐴1 𝑞𝑛 𝐵
𝐸𝑢
 156B(Ec. 2.12) 
Donde: 
𝐴𝑜 𝑦 𝐴1 = Coeficientes de corrección por profundidad de fundación y por el espesor del estrato de suelo de 
fundación, respectivamente. 
Christian y Carrier (1978) hicieron una evaluación crítica de los factores 𝐴𝑜 𝑦 𝐴1 y las modificaciones son 
presentadas en la Figura 2.8(a). 
En la Figura 2.8(b), se tiene un estrato de espesor delgado debajo del estrato de fundación. El asentamiento 
inmediato puede ser calculado obteniendo primero un valor de 𝐴1(𝐵) correspondiente al estrato de espesor 
𝐻(𝐵) y obteniendo luego un valor de 𝐴1(𝑇) que corresponde al estrato de espesor 𝐻(𝑇) . 
Luego, el asentamiento inmediato es obtenido de la ecuación (2.12). En ésta el valor de 𝐴1 es igual a: 
𝐴1 = 𝐴1(𝐵) − 𝐴1(𝑇) 158B(Ec. 2.12.a) 
 
Recientemente, Mayne y Poulos (1999) presentaron una ecuación mejorada para el cálculo del asentamiento 
inmediato de fundaciones. Esta relación toma en cuenta la rigidez de la fundación, la profundidad de la 
fundación, el incremento del módulo de elasticidad con la profundidad, y la posición de los estratos rígidos al 
interior de una profundidad limitada. Para usar esta relación, uno necesita determinar el diámetro equivalente 
correspondiente a una fundación rectangular, el cual es igual a: 
𝐵𝑒 = √
4𝐵𝐿
𝜋
 267B(Ec.2.51) 
Donde: 
𝐵 = Ancho de la fundación. 
𝐿 = Longitud de la fundación. 
Para fundaciones circulares: 
𝐵𝑒 = 𝐵 269B(Ec. 2.52) 
Donde: 
𝐵 = Diámetro de la fundación. 
Capítulo 2. Asentamientos de fundaciones superficiales 
 
131 
468BFigura 2.8 (a) Coeficientes de desplazamiento bajo fundación flexible (b) Determinación del asentamiento inmediato en 
suelos estratificados. 
La Figura 2.27 muestra una fundación de diámetro equivalente 𝐵𝑒 , emplazada a una profundidad 𝐷𝑓 por 
debajo de la superficie. Si se considera que la fundación, tiene un alto igual a t, un módulo de elasticidad igual 
a 𝐸𝑓 y que por otra parte, se tiene a un estrato rígido de suelo localizado a una profundidad h por debajo de la 
fundación. El módulo de elasticidad a lo largo del estrato compresible viene dado por: 
𝐸𝑠 = 𝐸𝑜 + 𝐾𝑧 271B(Ec. 2.53) 
 
Figura 2.12 Esquema de las condiciones asumidas por Mayne & Poulos (1999). 
Mecánica de Suelos. L.M. Salinas, H.J. Yapari, A. Canelas, & A. Aranibar. 
 
132 
 
 
Luego, y de acuerdo a los parámetros definidos anteriormente, el asentamiento inmediato está dado por: 
𝑆𝑖 =
𝑞𝑛 𝐵𝑒 𝐼𝐺 𝐼𝐹 𝐼𝐸
𝐸𝑜
(1 − 𝑣2) 273B(Ec. 2.54) 
Donde: 
𝐼𝐺 = Factor de influencia de la variación de 𝐸𝑠 con la profundidad = 𝑓(𝐸𝑜 , 𝑘, 𝐵𝑒 𝑦 ℎ). 
𝐼𝐹 = Factor de corrección por rigidez de la fundación. 
𝐼𝐸 = Factor de corrección por profundidad de fundación. 
La Figura 2.28 muestra la variación de 𝐼𝐺 𝑐𝑜𝑛 𝛽 = 𝐸𝑜/𝑘𝐵𝑒 𝑦 ℎ/𝐵𝑒 .El factor de corrección por rigidez de la 
fundación 𝐼𝐹 está expresado como: 
Figura 2.13 Variación de 𝑰𝑮𝒄𝒐𝒏 𝜷. 
Capítulo 2. Asentamientos de fundaciones superficiales 
 
133 
𝐼𝐹 =
𝜋
4
+
1
4,6 + 10
𝐸𝑓
𝐸𝑜 +
𝐵𝑒
2 𝑘
( 
2𝑡
𝐵𝑒
 )
3 275B(Ec. 2.55) 
Donde: 
𝑘 = Coeficiente de balasto 
Similarmente, el factor de corrección por profundidad de fundación es: 
𝐼𝐸 = 1 −
1
3,5𝑒
(1,22𝜈−0,4)(
𝐵𝑒
𝐷𝑓
 + 1,6)
 277B(Ec. 2.56) 
La Figura 2.29 y la Figura 2.30 muestran la variación de 𝐼𝐹 𝑦 𝐼𝐸 , calculados a partir de las ecuaciones (2.55) 
y (2.56).Figura 2.14 Variación del factor de corrección de empotramiento 𝑰𝑬. 
Figura 2.15 Variación del factor de corrección 𝑰𝑭 , con el factor de flexibilidad 𝑲𝑭. 
Mecánica de Suelos. L.M. Salinas, H.J. Yapari, A. Canelas, & A. Aranibar. 
 
134 
 
 
 
 
Solución: Refiérase a la Figura 2.31. 
 
 
 
Paso 1. Determinación de la 𝑞𝑛 a la profundidad de fundación 𝐷𝑓 = 2 𝑚. 
La carga neta a nivel de fundación es: 
𝑞𝑛 = 𝑞
, − 𝑞𝑜
, ; 𝑞, = 𝑞 − 𝑢𝑓 ; 𝑞𝑜
, = 𝑞𝑜 − 𝑢𝑜 
Donde: 
𝑞𝑜 = ∑ 𝛾′𝑖 × ℎ𝑖
𝑛
𝑖=0
= 17
𝑘𝑁
𝑚3
× 2 𝑚 = 34 
𝑘𝑁
𝑚2
 
𝑞 =
𝐹
𝐴
= 227,93 
𝑘𝑁
𝑚2
 
𝑢𝑜 = 𝛾𝑤 ℎ1 = 9,8
𝑘𝑁
𝑚3
× 2 𝑚 = 19,6
𝑘𝑁
𝑚2
 
𝑢𝑓 = 𝛾𝑤 ℎ2 = 9,8
𝑘𝑁
𝑚3
× 0 𝑚 = 0 
Por lo tanto, la carga neta es: 
Se ha realizado la exploración geotécnica del sito de estudio, la Figura 2.31 muestra el perfil del suelo 
encontrado y sus propiedades. Se va a construir un azapata flexible y rectangular a 2 m de profundidad, con 
las dimensiones que se presentan en el esquema de la figura. Considere que la zapata se costruye en un 
instante de tiempo, en el que adicionalmente el nivel freatico desiende de la superficie del suelo al nivel de 
fundación y permanece en esa posición por tiempo indefinido. Se pide calcular el asentamiento por el método 
de Mayne y Poulos (1999). 
 
Ejemplo 2.1 
Figura 2.16 Perfil del suelo con las características geotécnicas del suelo granular. 
Capítulo 2. Asentamientos de fundaciones superficiales 
 
135 
𝑞𝑛 = 𝑞
, − 𝑞𝑜
, = (227,93 − 0) − (34 − 19,6) = 𝟐𝟏𝟑, 𝟓𝟑 𝒌𝑷𝒂. 
Paso 2. Determinación del asentamiento inmediato, utilizando el método de Mayne y Poulos (1999). 
Utilizamos la ecuación (2.54): 
𝑆𝑖 =
𝑞𝑛 𝐵𝑒 𝐼𝐺 𝐼𝐹 𝐼𝐸
𝐸𝑜
(1 − 𝑣2) 
Donde: 
𝑞𝑛 = 213,53 𝑘𝑃𝑎. 
𝐼𝐺 = Factor de influencia de la variación de 𝐸𝑠 con la profundidad = 𝑓(𝐸𝑜 , 𝑘, 𝐵𝑒 𝑦 ℎ). 
𝐼𝐹 = Factor de corrección por rigidez de la fundación. 
𝐼𝐸 = Factor de corrección por profundidad de fundación. 
El factor de corrección por rigidez de la fundación es determinado con la ecuación (2.55): 
𝐼𝐹 =
𝜋
4
+
1
4,6 + 10
𝐸𝑓
𝐸𝑜 +
𝐵𝑒
2 𝑘
( 
2𝑡
𝐵𝑒
 )
3 
Donde: 
𝐵𝑒 = Be√(4 𝐵 𝐿) (π)⁄ = √4 × 2 × 4 π⁄ = 3,19 𝑚 (Diámetro equivalente). 
𝐸𝑓 = 24 𝑘𝑃𝑎. (𝑀𝑜𝑑𝑢𝑙𝑜 𝑑𝑒 𝑒𝑙𝑎𝑠𝑡𝑖𝑐𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑑𝑒𝑙 𝑐𝑜𝑛𝑐𝑟𝑒𝑡𝑜). 
𝐸𝑜 = 35 𝑀𝑃𝑎. 
𝑡 = 0,4 𝑚. (𝑒𝑠𝑝𝑒𝑠𝑜𝑟 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑧𝑎𝑝𝑎𝑡𝑎 𝑑𝑒 𝑓𝑢𝑛𝑑𝑎𝑐𝑖ó𝑛). 
𝑘 = 10000 𝑘𝑁 𝑚3.⁄ (𝐶𝑜𝑒𝑓𝑖𝑐𝑖𝑒𝑛𝑡𝑒 𝑑𝑒 𝑏𝑎𝑙𝑎𝑠𝑡𝑜). 
Remplazamos todos los valores anteriormente determinados en la ecuación (2.55). 
𝐼𝐹 =
𝜋
4
+
1
4,6 + 10
24
3500 +
3,19
2 × 10000
( 
2 × 0,4
3,19 )
3 = 1,002 
El factor de corrección por profundidad de fundación, se determina utilizando la ecuación (2.56). 
𝐼𝐸 = 1 −
1
3,5𝑒
(1,22𝜈−0,4)(
𝐵𝑒
𝐷𝑓
 + 1,6)
 
Donde: 
𝐵𝑒 = 3,19 𝑚. 
𝑣 = 0,2 (𝑐𝑜𝑒𝑓𝑖𝑐𝑖𝑒𝑛𝑡𝑒 𝑑𝑒 𝑃𝑜𝑜𝑠𝑖ó𝑛 𝑑𝑒𝑙 𝑠𝑢𝑒𝑙𝑜). 
𝐷𝑓 = 2 𝑚. 
Remplazamos todos los valores anteriormente determinados en la ecuación (2.56). 
𝐼𝐸 = 1 −
1
3,5𝑒
(1,22×0,2−0,4)(
3,19
2
+1,6)
= 0,53 
Mecánica de Suelos. L.M. Salinas, H.J. Yapari, A. Canelas, & A. Aranibar. 
 
136 
La figura 2.28 muestra la variación de 𝐼𝐺 𝑐𝑜𝑛 𝛽 = 𝐸𝑜/𝑘𝐵𝑒 𝑦 ℎ/𝐵𝑒 . 
𝛽 =
35000
10000 ∗ 3,19
= 1,09 ; 
ℎ
𝐵𝑒
=
5
3,19
= 1,57 
Utilizamos la Figura 2.28. 
474BFigura 2.28 Variación de IGcon β. 
Se reemplaza todos los valores calculados anteriormente, en la ecuación (2.54) para determinar el 
asentamiento inmediato: 
𝑆𝑖 =
𝑞𝑛 𝐵𝑒 𝐼𝐺 𝐼𝐹 𝐼𝐸
𝐸𝑜
(1 − 𝑣2) =
213,19 × 3,19 × 0,54 × 1,002 × 0,53
35000
(1 − 0,22) = 
𝑺𝒊 = 𝟓 𝒎𝒎. 
2.3 Asentamiento inmediato a partir de ensayos de 
campo 
La magnitud y velocidad de asentamientos y deformaciones resultantes, medidos en estructuras cimentadas 
sobre suelos granulares, señalan que la parte del asentamiento de principal trascendencia es de carácter 
inmediato. No obstante que la magnitud de este asentamiento puede ser apreciablemente menor que la de 
similares fundaciones sobre suelos cohesivos, es necesario considerar debidamente los asentamientos de 
estructuras sobre arena y estimarlos con precisión, porque la mayoría de las estructuras son más sensibles a 
los asentamientos rápidos de distorsión que a los lentos; hasta el punto de que, con notable frecuencia, el 
diseño de fundaciones sobre suelos granulares resulta regido por el criterio de asentamiento. 
Efectivamente, en contraste con fundaciones superficiales sobre arcillas sobreconsolidadas con anchos 
menores de 6 a 15 m (dimensiones menores que la de las placas corridas de fundación), en las que la presión 
portante admisible suele ser controlada por la condición de falla cortante del suelo de soporte, en cimientos 
sobre arena, con lados mayores que 1,2 m; dicha presión portante admisible resulta casi siempre controlada 
por el criterio de asentamiento límite. 
Capítulo 2. Asentamientos de fundaciones superficiales 
 
137 
La alta permeabilidad característica de las arenas y gravas es responsable de que la mayor parte del 
asentamiento tenga lugar durante la aplicación de las cargas sobre la fundación; es más a pesar de que las 
arenas estén por debajo del nivel freático y completamente saturadas, los excesos de presión de poros se 
disipan rápidamente durante el proceso de carga. Por esto, se debe calcular el asentamiento en las arenas para 
la máxima intensidad funcional de carga (muerta + viva). Si dicha aplicación ocurre durante el proceso 
constructivo, el asentamiento se habrá movilizado en su mayor parte al terminar el periodo de construcción. 
Por consiguiente, con posterioridad a la finalización de dicho periodo solo son probables asentamientos 
menores por fluencia, excepto cuando se requiera fundaciones muy anchas, o se presenten mezclas areno-
limosas. Otros problemas de asentamiento posterior a la construcción pueden estar relacionadas con 
densificaciones inducidas por: 
 Vibración, tal como la producida por maquinaria. 
 Cargas fluctuantes como las de viento, el llenado y vaciado de silos y tanques de combustibles, y 
cambios rápidos en el nivel freático. 
 Otros cambios rápidos de carga. 
 Efectos sísmicos. 
2.3.1 Naturaleza del problema 
Es costoso, difícil y en muchos casos virtualmente imposible obtener muestras inalteradas de los suelos 
granulares. Más aun, el recompactar los suelos granulares a exactamente la misma densidad relativa existente 
in situ no garantiza que las relaciones esfuerzo-deformación de laboratorio sean similares a los que rigen en el 
campo, por causa de efectos de sobreconsolidación. Cuando estos existen, no resultan apropiadamente 
reproducidos los esfuerzos laterales de campo ni la disposición estructural de granos. Por dichos motivos, los 
principales métodos para determinar la compresibilidad de los suelos granulares se fundamenta en correlaciones 
con resultados de ensayos in situ, tales como: 
 Ensayo de carga de placa. 
 Ensayo dinámico de penetración estándar (SPT). 
 Ensayo estático de cono (CPT). 
 Prueba de presurometros. 
 Pruebas con dilatómetros (DMT). 
Sin embargo, se usan con mayor frecuencia el ensayo de carga de placa, el de penetración estándar y el 
ensayo estático del cono holandés. Menos frecuentemente se usan ensayos de laboratorio tales como pruebas 
edometrías y triaxiales, para determinar la trayectoria de esfuerzos. 
No se dispone de métodos racionales con base teórica simple para la predicción del asentamiento de 
fundaciones superficiales sobre suelos granulares, lo que ha llevado a