4.4 Capacidad de carga de un suelo estratificado: suelo más débil sobre un suelo más fuerte 199
Para esta condición, la capacidad de carga última (Meyerhof, 1974; Meyerhof y Hanna, 1978) se puede obtener mediante la ecuación empírica qu 5 qt 1 (qb 2 qt )
H D
2
$ qt
(4.32)
donde D 5 profundidad de la superficie de falla debajo de la cimentación en el lecho grueso del estrato superior de suelo más débil qt 5 capacidad de carga última en el lecho grueso del estrato de suelo superior qb 5 capacidad de carga última en un lecho grueso del estrato de suelo inferior Por lo tanto, y
donde
1 qt 5 c1Nc(1)Fcs(1) 1 g1DfNq(1)Fqs(1) 1 g1BNg(1)Fgs(1) 2
(4.33)
1 qt 5 c2Nc(2)Fcs(2) 1 g2DfNq(2)Fqs(2) 1 g2BNg(2)Fgs(2) 2
(4.34)
Nc(1), Nq(1), Ng(1) 5 factores de capacidad de carga correspondientes al ángulo de fricción f91 del suelo Nc(2), Nq(2), Ng(2) 5 factores de capacidad de carga correspondientes al ángulo de fricción f92 del suelo Fcs(1), Fqs(1), Fgs(1) 5 factores de forma correspondientes al ángulo de fricción f91 del suelo Fcs(2), Fqs(2), Fgs(2) 5 factores de forma correspondientes al ángulo de fricción f92 del suelo Meyerhof y Hanna (1978) sugirieron que s s
D < B para arena y arcilla suelta D < 2B para arena densa
Las ecuaciones (4.32), (4.33) y (4.34) implican que los valores máximo y mínimo de qu serán qb y qt, respectivamente, como se muestra en la figura 4.11b.
Ejemplo 4.6 Consulte la figura 4.11a. Para un perfil estratificado de arcilla saturada, con los datos: L 5 1.83 m, B 5 1.22 m, Df 5 0.91 m, H 5 0.61 m, g1 5 17.29 kNYm3, f1 5 0, c1 5 57.5 kNYm2, g2 5 19.65 kNYm3, f2 5 0 y c2 5 119.79 kNYm2. Determine la capacidad de carga última de la cimentación. Solución De las ecuaciones (4.15) y (4.16), q2 c2Nc c2 119.79 5 5 5 5 2.08 . 1 q1 c1 c1Nc 57.5 Por lo tanto, se aplica la ecuación (4.32). De las ecuaciones (4.33) y (4.34) con f1 5 0 y f2 5 0, B N c 1 g1Df L c 1 1.22 5 1 1 (0.2) (5.14) (57.5) 1 (0.91) (17.29) 5 334.96 1 15.73 1.83 5 350.69 kN m2
qt 5 1 1 0.2