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el tema que vamos a tratar en este vídeo
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es consolidación del suelo pero que es
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la consolidación que se define como
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asentamiento porque interesa conocer
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esto y qué consecuencias tiene se
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entiende por consolidación al proceso
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guarda dual mediante el cual el exceso
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de presión hidrostática debido al
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incremento de carga se va convirtiendo
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en esfuerzos cortantes en la masa de
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suelo dicho en otras palabras cuando
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agregamos una carga sobre una masa del
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suelo
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en inmediaciones a estas se incrementa
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la presión de poro o la presión
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hidrostática ésta se va a ir disipando a
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lo largo del tiempo produciendo
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asentamientos o sea descensos en esta
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masa de suelo a este fenómeno lo
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llamamos consolidación como consecuencia
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de esto tenemos una reducción del
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volumen de poros o vacíos que a su vez
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produce un asentamiento y por la
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disipación del exceso de presión
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intersticial tenemos un aumento en la
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presión efectiva y un aumento en la
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resistencia cortante del suelo
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también se hace necesario hacer la
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comparación entre la consolidación que
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es el proceso de expulsión de agua de
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los vacíos del suelo y es un proceso
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lento con la compactación que
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básicamente es la compresión de aire de
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lo vacío del suelo y es un proceso
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rápido
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el proceso de consolidación se aplica a
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todos los suelos pero es más importante
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estudiarlo en aquellos donde la
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permeabilidad es baja es decir en suelos
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arcillosos y qué consecuencias tiene
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bueno la consecuencia directa de la
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consolidación son los asentamientos que
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no es más que una deformación del suelo
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donde apoyo a la estructura los
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asentamientos por consolidación afectan
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a diferentes estructuras a lo largo del
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mundo como podemos ver en uno de los
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ejemplos una edificación en méjico que
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se asienta de a 10 centímetros por año
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pero el ejemplo más claro de
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consolidación en el mundo o por lo menos
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más representativo es la torre inclinada
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de pisa donde debido a la consolidación
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presenta asentamientos diferenciales en
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su estructura ahora a nosotros como
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ingenieros civiles que nos interesa este
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fenómeno bueno nos interesa el
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asentamiento total y el tiempo en el que
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se produce este asentamiento como se
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mencionó anteriormente la consolidación
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afecta particularmente a los suelos
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finos sobre todo a los suelo
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arcilloso donde la permeabilidad es baja
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y las presiones de poros se van
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disipando muy lentamente debido a su
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baja permeabilidad para explicar estos
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fenómenos tercer es una analogía con un
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cilindro que posee un pistón y un
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resorte lleno de líquido donde se le
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aplica una carga p en este pistón hay
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una pequeña abertura entonces con dos
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acciones la carga p primeramente esta
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carga es tomada por la presión del
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líquido pero a medida que ésta se va
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desalojando por la válvula comienza el
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resorte a tomar la carga este resorte
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representaría al suelo la deformación
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total o asentamiento del suelo causado
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por cargas se divide en tres amplias
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categorías y el asentamiento inmediato
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que es provocado por la deformación de
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las tics a sin cambios de humedad en el
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suelo que le asentamiento por
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consolidación primaria que es el
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resultado de un cambio de volumen en
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suelos parcialmente saturados cohesivos
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debido
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la expulsión de agua que ocupa los
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espacios vacíos y por último tenemos el
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asentamiento por consolidación
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secundaria que se observa en suelos
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parcialmente saturados cohesivos y es el
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resultado del ajuste plástico de la
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estructura del suelo la suma de estos
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tres asentamientos es la deformación o
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asentamiento total de la estructura
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sobre el suelo para interpretar mejor el
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fenómeno basado en pruebas de
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laboratorio trazamos una gráficas emilio
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aritmética donde se muestra la variación
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de la relación de vacíos contra la
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variación del esfuerzo efectivo este en
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escala logarítmica
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cabe destacar que la consolidación más
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importante es la primaria ya que produce
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los asentamientos más importantes y la
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consolidación secundaria produce
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asentamientos de muy poca consideración
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a este primer gráfico lo vamos a llamar
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curva de compresibilidad
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y es el que nos va a servir para
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calcular nuestra consolidación primaria
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en un segundo gráfico también se me
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logarítmico vamos a graficar la relación
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de vacíos versus el logaritmo del tiempo
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a este gráfico lo vamos a llamar curva
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de consolidación y es el que nos va a
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servir para calcular el tiempo de
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nuestra consolidación siempre recordando
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que queremos calcular dos cosas el
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asentamiento total de la estructura y el
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tiempo o la velocidad a la que se va a
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producir el dicho asentamiento
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recordemos que la relación de vacíos de
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una muestra es la relación entre el
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volumen de vacíos y el volumen de
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sólidos
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este cambio de volumen se debe a un
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incremento en la presión efectiva que en
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el gráfico mencionado anteriormente con
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escalas emilio garitte mica esto se
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aproximó a una rama a la pendiente de
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esta recta la podemos llamar ese
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coeficiente de compresión o índice de
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compresión
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el cual va a ser nuestro factor
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determinante para poder calcular el
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asentamiento total de nuestra estructura
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este coeficiente de compresión o índice
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de compresión sale directamente del
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ensayo de consolidación bien pero script
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o propone una fórmula empírica derivada
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del límite líquido para poder calcular
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este coeficiente de compresión que como
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también lo han hecho otros autores en
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diferentes partes del mundo
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en la curva de compresibilidad que se
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determina cargando y descargando la
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muestra para volver a cargar podemos
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diferenciar distintas partes de la misma
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como puede verse en la figura esta curva
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corresponde a una arcilla normalmente
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consolidada diferenciándose de la
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próxima curva que corresponde a una
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arcilla pre consolidada en la que vemos
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que posee una curva de recompras y asia
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que quiere decir esto bueno que esta
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arcilla ha estado sometida a una carga
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que la ha consolidado en alguna parte de
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su vida geológica y por lo tanto en la
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curva de compresión lo que podemos ver
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es que recién la muestra va a empezar a
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consolidar una vez superada la carga de
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pre compresión
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esta carga de pre compresión es
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fácilmente calculable con los datos
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obtenidos de estos gráficos en qué
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consiste el ensayo de consolidación
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bueno se aplica a suelos finos esta vez
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si se los satura totalmente y consiste
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desmontar una muestra de suelo
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inalterada en un con sólido metro que
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permite el drenaje de la muestra en
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ambas caras se aplica una carga
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constante durante un tiempo necesario
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porque si lo satura bueno porque es la
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peor condición de nuestra muestra o sea
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el agua va a tardar más en salir ya que
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tiene agua alrededor
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a continuación vemos un esquema de los
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componentes del ensayo de consolidación
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otro concepto a tener en cuenta es el
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grado de consolidación que se define a
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la relación entre la consolidación ya
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existente y la consolidación que habrá
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de producirse vimos anteriormente la
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curva compresibilidad y como segunda
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ocurrió importante tenemos la curva de
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consolidación
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y el grado de consolidación va a ser la
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ordenada de nuestro gráfico con esta
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curva de consolidación nos va a servir
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para determinar nuestro tiempo de
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consolidación
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tenemos dos métodos para determinar
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nuestro tiempo de consolidación uno el
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de casa grande donde grafica mos nuestra
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curva en grado de consolidación en las
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ordenadas y en las abscisas el tiempo de
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consolidación en escala logarítmica y
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tenemos el método de taylor que grafica
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en las ordenadas el grado de
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consolidación y en las abscisas la raíz
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cuadrada del tiempo
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este método se caracteriza por calcular
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nuestro tiempo al grado de 90% de
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nuestra consolidación primaria porque se
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toma este valor como parámetro bueno
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porque sigamos la curva luego de este
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grado de consolidación del 90% la curva
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comienza a crecer muy rápidamente
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entonces ahora para resumir para
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calcular nuestro asentamiento por
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consolidación primaria
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decimos que esto es igual al cc indicio
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corriente de compresibilidad por la
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altura del estrato a consolidar sobre
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uno más
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la relación de vacíos inicial por el
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logaritmo del incremento del esfuerzo
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efectivo a lo largo de h nuestro cc sale
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directamente del ensayo de consolidación
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o como dijimos puede calcularse
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empíricamente a través del límite
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líquido ahora bien para calcular nuestro
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tiempo de consolidación podemos hacerlo
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derivado del método raíz en esta fórmula
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podemos despejar el tiempo donde t es el
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tiempo hasta llegar al 90% de la
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consolidación primaria
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tb es el factor del tiempo al 90% de la
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curva teórica se ve es el índice o
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coeficiente de consolidación
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generalmente esto puede ser un dato sino
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también puede calcularse con la
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permeabilidad y el coeficiente de
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compresibilidad de volumen dato que
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también sacamos del ensayo de
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consolidación y de que es la mayor
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distancia que debe recorrer el agua
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hasta llegar a un manto permeable
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que puede ser h si el manto está entre
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un impermeable y un impermeable y h / 2
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si estamos entre los mantos permeables
