Calculadora de Relación de Preconsolidación (OCR) de un Suelo — Online y Gratis
Un suelo "recuerda" la mayor carga que ha soportado a lo largo de su historia geológica, aunque esa carga ya no esté presente, por ejemplo, si alguna vez estuvo cubierto por una capa de hielo o de sedimento que después erosionó. Ese esfuerzo máximo histórico se llama esfuerzo de preconsolidación.
Esta calculadora obtiene la relación de preconsolidación (OCR), comparando ese esfuerzo máximo histórico contra el esfuerzo efectivo vertical actual, y clasifica el suelo como normalmente consolidado o preconsolidado según el resultado.
Esta clasificación cambia directamente cuánto asentamiento hay que esperar frente a una carga nueva: un suelo preconsolidado se comprime mucho menos que uno normalmente consolidado, hasta que la carga supera su esfuerzo de preconsolidación.
Relación de preconsolidación: OCR = σ'p / σ'v0
¿Qué es Relación de Preconsolidación (OCR)?
Cuando el esfuerzo de preconsolidación es igual al esfuerzo efectivo actual (OCR = 1), el suelo se llama normalmente consolidado: nunca en su historia soportó una carga mayor a la actual, así que cualquier carga nueva lo comprime de inmediato y de forma relativamente importante, siguiendo la pendiente completa de la curva de compresión virgen.
Cuando el esfuerzo de preconsolidación es mayor al actual (OCR > 1), el suelo está preconsolidado: alguna vez soportó más carga de la que soporta hoy, y esa "memoria" lo hace comportarse de forma mucho más rígida frente a cargas nuevas, siempre que esas cargas no superen el esfuerzo de preconsolidación. ¿Por qué esto es tan relevante para el asentamiento? Porque el índice de compresión que gobierna un suelo preconsolidado, mientras la carga se mantenga por debajo de σ'p, es el índice de recompresión, mucho menor que el índice de compresión virgen que aplica una vez superado ese umbral histórico.
Determinar el OCR de un depósito de suelo es, por eso, uno de los primeros pasos de cualquier análisis de asentamientos por consolidación.
Fórmulas utilizadas
Donde σ'p es el esfuerzo efectivo de preconsolidación, la mayor carga que ha soportado el suelo en su historia geológica, obtenido de un ensayo de consolidación (kPa), y σ'v0 es el esfuerzo efectivo vertical actual en el punto de análisis (kPa). El resultado OCR es adimensional: igual a 1 para suelo normalmente consolidado, mayor a 1 para suelo preconsolidado.
Ejemplo resuelto paso a paso
Para un suelo con esfuerzo de preconsolidación de σ'p = 250 kPa y esfuerzo efectivo actual de σ'v0 = 100 kPa:
OCR = 250 / 100 = 2.5
Con OCR > 1, el suelo está preconsolidado: alguna vez soportó 2.5 veces la carga que soporta hoy.
¿Cuándo usar esta calculadora?
Se usa como primer paso de cualquier análisis de asentamiento por consolidación, para saber qué índice de compresibilidad aplica (recompresión o compresión virgen) antes de estimar cuánto se va a asentar un estrato de arcilla bajo una carga nueva. También ayuda a interpretar la historia geológica de un depósito: un OCR alto en superficie y decreciente con la profundidad es típico de suelos que sufrieron desecación o erosión de una capa superior. ¿Tu carga nueva más el esfuerzo actual va a superar σ'p? Entonces el suelo dejará de comportarse como preconsolidado en cuanto se supere ese umbral, y el asentamiento aumentará notablemente a partir de ese punto.
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