El módulo de reacción de subrasante o coeficiente de reacción de subrasante es la presión de reacción sostenida por la muestra de suelo bajo una placa rígida de diámetro estándar por unidad de asentamiento medida a una presión o asentamiento especificados.
Es un parámetro de rigidez que se utiliza comúnmente para definir las condiciones de soporte de zapatas y bases de estera. Este parámetro explica una respuesta elástica lineal. Por lo tanto, durante el diseño, la presión generada por el módulo de reacción de subrasante se limita a la presión de soporte permitida del suelo.
El coeficiente de reacción de grado inferior (k) es el parámetro principal utilizado en el diseño de pavimentos, cimientos y estudios de interacción suelo-estructura.
Este artículo desarrolla el concepto básico y la determinación del coeficiente de reacción de grado inferior.
Módulo de Reacción de subrasante
El módulo de reacción de subrasante se define como la presión por unidad de deformación de la subrasante a una presión o deformación específica. Se expresa como:
k = p/s
Aquí, ‘k’ es el módulo o coeficiente de subsuelo con la reacción, » p » es la presión, y ‘s’ es la deformación del suelo de liquidación. El coeficiente de reacción de la subrasante se mide y se expresa como intensidad de carga por unidad de desplazamiento. En el sistema de unidades SI, se expresa como kN / m2 / m.
Determinación del módulo de Reacción de grado inferior
El módulo de reacción de subrasante se determina mediante la prueba de carga de placa de campo. En esta prueba, el esfuerzo de compresión se aplica a la capa del suelo a través de placas rígidas, y las deflexiones se miden para diferentes valores de esfuerzo.
La configuración de prueba consiste en un bastidor de carga que tiene un gato hidráulico, un haz de reacción y un anillo de prueba. El asentamiento de la placa se mide mediante un manómetro. Los indicadores de cuadrante están unidos a un marco de datos separado, como se muestra en la Figura 1. El tamaño estándar de la placa es de 750 mm de diámetro.
La placa se coloca correctamente en el lugar de ensayo. El lugar de ensayo debe nivelarse y prepararse antes de colocar la placa. Como se muestra en la figura, las placas de refuerzo se colocan en la placa inferior en el orden de diámetro decreciente.
El procedimiento de ensayo se inicia aplicando una carga de asiento de 7 kN / m2. Esta carga se libera después de unos segundos. La carga se aplica entonces para causar un ajuste de s = 0,25 mm.
Cuando el ajuste no aumenta, o es inferior a 0,025 mm por minuto, se toma la lectura del manómetro y se determina el ajuste promedio. Este procedimiento se repite hasta que el asentamiento alcanza los 0,175 cm.
Como se muestra en la Figura 2, se traza un gráfico entre la presión del rodamiento (p) y el asentamiento correspondiente causado (s) o delta.
La presión correspondiente al asentamiento de 0,125 cm se lee en la parcela, y el valor de ‘k’ se determina como:
k = p/0,125
El suelo, después de la construcción, es probable que se ablande debido a vibraciones externas, penetración de agua y otras cargas impuestas . Este efecto se tiene en cuenta proporcionando ciertas correcciones al valor de «k». Aquí,’ k ‘ se corrige para saturación completa. Para ello, dos muestras del sitio se someten a prueba de consolidación en estado empapado y sin empapar. Se realiza la prueba de consolidación y se determina la presión correspondiente a 0,125 cm para ambas muestras. Luego, el módulo de ruptura corregido viene dado por:
k’ = k x
Donde p y ps son las presiones para muestras sin empapar y empapadas, como se muestra en la Figura 3.
En la práctica, es utilizado por ingenieros geotécnicos y estructurales para el análisis de la estructura. El análisis proporciona información sobre el asentamiento de la estructura y las tensiones inducidas por el asentamiento dentro de la estructura.
Preguntas frecuentes
El módulo de reacción de subrasante se define como la presión por unidad de deformación de la subrasante a una presión o deformación específica. Se expresa como k = p/s.
Aquí, k = módulo o coeficiente de reacción de subrasante; p = presión aplicada y s = deformación del asentamiento del suelo. El coeficiente de reacción de subrasante se expresa en intensidad de carga por unidad de desplazamiento.
La prueba de carga de placa de campo se utiliza para determinar el módulo de reacción de subrasante. En esta prueba, el esfuerzo de compresión se aplica a la capa del suelo a través de placas rígidas, y las deflexiones se miden para diferentes valores de esfuerzo.
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