domingo, 10 de mayo de 2015

sifonando voy, sifonando vengo

En este post intentaré explicar, de forma breve y sencilla uno de los fenómenos más importantes a considerar en la ejecución de las cimentaciones, de hecho, en suelos y bajo el nivel freático, es el claro protagonista de la mayoría de las problemáticas en fase de ejecución de las cimentaciones, el SIFONAMIENTO.
  
La motivación de este post es hacer una descripción personal, sin ánimo alguno de ser académica, del fenómeno del sifonamiento.

Por cierto, para explicarlo me apoyaré en el paracaidismo, vale la pena seguir leyendo.



El agua en el suelo, se mueve tendiendo a la mínima energía y el pasar de un estado de energía dado a otro de menor, implica la realización de un trabajo. Llamando a la energía altura piezométrica, al trabajo fuerzas de infiltración y considerando un flujo ascendente nos empezamos a acercar al concepto de sifonamiento, soy consciente que estoy siendo un poco bruto, pero para lo que quiero, ya me sirve esta explicación.

El trabajo mencionado se ha de ver como la aplicación de fuerzas de infiltración a lo largo del espacio en que se aplican, estas fuerzas tendrán el sentido del flujo (vertical ascendente) y si en algún punto llegan a anular la tensión intergranular (tensión efectiva) del suelo, cuyo sentido es vertical descendente, tendremos el fenómeno del sifonamiento, virtualmente las partículas pierden el contacto, se separan.

Un símil muy gráfico, es lo que pasa en los simuladores de caída libre, utilizados como atracciones de feria. En este caso la tensión efectiva es el peso del paisano, el cual lo mantiene contra el suelo y las fuerzas de infiltración es la corriente de aire impuesta por los ventiladores.

El sifonamiento aparece cuando el paisano vuela, en ese momento pasa a ser un monigote sin apenas capacidad de decisión, vamos, como las partículas del suelo en sifonamiento, las cuales pierden toda capacidad de oponer resistencia.


 
El sifonamiento implicará la anulación de las fuerzas de contacto entre las partículas de suelo, lo cual lleva asociado la anulación de la resistencia al corte del terreno, comportándose éste como un fluido.
 
En este punto, a los no iniciados puede ser interesante visitar el post que publiqué hace dos semanas, Las tensiones efectivas o como hacer una viga con arroz, en el cual explicaba la relación entre las tensiones efectivas y la capacidad de desarrollar mecanismos resistentes de corte:


Tal y como dije al principio, el sifonamiento será el protagonista de muchas problemáticas en el entorno de la geotecnica aplicada, destaco algunas:

  • Pérdida y/o anulación de resistencia pasiva de muros en fondo de excavación.
  • Problemas en perforación de sondeos en materiales granulares finos.
  • Problemas de colmatación de baterías de perforación de anclajes.
  • Inestabilidad en perforación de pilotes por efecto succión de la herramienta de perforación.
  • Entradas de material en perforaciones de losas o muros pantalla bajo el nivel freático.
  • Y un largo etc.. que espero ir tratando en este blog

Gracias por vuestro tiempo
  
juanjo


  

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