Los suelos son muy variables en su capacidad para soportar el peso. Si no se calcula la capacidad de carga del suelo, se pueden hundir los cimientos y las carreteras con pandeo. También es un factor en la elección de equipos pesados para su uso, donde una compactación excesiva del suelo puede matar las raíces de los árboles, o el equipo puede atascarse. Los ingenieros calculan la capacidad de carga definitiva del suelo de un sitio y luego agregan un factor de seguridad. Aún así, las cosas pueden salir mal.
El límite de cuánto peso puede soportar el suelo
"El fallo de cizalla" del suelo ocurre cuando hay demasiado peso encima y el suelo se hunde debajo del suelo. carga. Eso es lo que sucede cuando tu pie se hunde en el suelo blando; Sin embargo, cuando sucede en un edificio o en una carretera, es un gran problema. Los ingenieros usan varios métodos para probar la firmeza del terreno, y usan fórmulas para calcular el tamaño y la profundidad de una base necesaria para un peso dado en un suelo determinado.
¿Por qué la resistencia del suelo es variable?
La firmeza del suelo depende de su composición. Podría ser arcilla, arena o cualquier mezcla de arcilla y arena. La arcilla tiene partículas entrelazadas que resisten la cizalladura hasta un punto crítico, más allá del cual la arcilla se deforma al deformarse en un flujo de plástico. El suelo casi siempre incluye un poco de agua, que resiste fuertemente la compresión. Pero la humedad puede drenar; esa es una razón por la cual los sumideros se pueden formar en suelos arenosos durante las condiciones de sequía.
Medición de la firmeza del suelo
Los ingenieros usan varios métodos para evaluar el suelo. Lo más simple es empujar una sonda hacia el suelo y medir la fuerza necesaria para que se hunda. Esto se puede hacer con una sonda de mano o una versión más grande montada en un vehículo con orugas. Para mediciones más profundas, las muestras de núcleos se toman y luego se prueban bajo compresión en un laboratorio. Estas pruebas pueden simular tensiones en más de un eje. También pueden evaluar la permeabilidad a la humedad.
Calcular la capacidad segura de rozamiento del suelo
Armados con los resultados de la prueba, los ingenieros calculan cuánta carga puede soportar el suelo con seguridad. Comenzando con el peso requerido para cortar el suelo, agregan un factor de seguridad para que la estructura nunca aplique suficiente peso como para deformar el suelo. Pueden ajustar la huella y la profundidad de una base para mantenerse dentro de ese valor. Alternativamente, pueden comprimir el suelo para aumentar su resistencia. Por ejemplo, podrían usar un rodillo para compactar material de relleno suelto para una plataforma.
Las cosas todavía pueden salir mal
Incluso cuando todos los cálculos son correctos, pueden surgir problemas más adelante. Cambiar con el tiempo es difícil de estimar. Es por eso que los edificios que estaban bien cuando se construyeron pueden comenzar a asentarse durante muchos años. Dado el tiempo suficiente, incluso la roca sólida puede deformarse y fluir bajo el peso de las montañas. Los deslizamientos de tierra son repentinos, pero las laderas enteras pueden deslizarse muy gradualmente, causando que las estructuras fallen. Las inundaciones causadas por las inundaciones o las heladas que se acumulan en climas fríos pueden arruinar las carreteras.