Tesis (Magíster en Ingeniería Civil con énfasis en Geotecnia )

En los últimos años se han estudiado diversas formas para cuantificar la capacidad portante de los suelos, pero no se cuenta con una teoría sólida que mantenga todas las variables que involucran la resistencia del suelo incluyendo el efecto de la parcial saturación. Durante la última década se ha seguido utilizando la teoría clásica de Terzaghi (1945) para suelos totalmente saturados, donde se puede evaluar la capacidad máxima del suelo. Para incluir el efecto de la saturación parcial del suelo, se han desarrollado formulaciones teóricas para suelos parcialmente saturados como la de Bishop (1959) donde se evalúa la interfaz aire-agua. Aproximaciones más recientes como las de (Costa, Cintra, & Zornberg, 2003; S. Y. Oloo, Fredlund, & Gan, 1997; Vanapalli & Mohamed, 2007),incluyen la succión para describir la resistencia al corte.
En el presente trabajo de grado se realizó inicialmente una revisión teórica de las formulaciones existentes para evaluar la capacidad portante de suelos parcialmente saturados, así como de los métodos disponibles para poder evaluar la succión y los parámetros de resistencia al corte en condición de parcial saturación. Posteriormente se realizaron modelaciones físicas de capacidad portante de una cimentación superficial en el suelo de Bogotá para diferentes grados de saturación. Lo anterior con el fin de relacionar los resultados de los ensayos a escala reducida con los parámetros de resistencia al corte (cohesión y ángulo de fricción interna) mediante ensayos corte directo en el suelo blando natural. Los contenidos de humedad utilizados en los modelos fueron 49%, 27% y 23%. Posteriormente, se elaboró el mismo procedimiento con muestras reconstituidas del mismo suelo donde se realizaron modelos físicos para muestras compactadas y con diferentes contenidos de humedad 34%, 28% y 24%.
El suelo usado se caracterizó de acuerdo con las especificaciones INVIAS 2013 y se utilizaron procedimientos experimentales propuestos por (Oh & Vanapalli, 2013; Sáez & Escario, 1986) para evaluar los parámetros de resistencia en suelos naturales. Se comprobó que el cambio de humedad influencia directamente a la resistencia al corte, aumentando la succión del suelo y la capacidad portante hasta 1000%.