La esencia del estrés efectivo—el Principio de Terzaghi—en las prácticas de geotecnia radica en su capacidad para explicar el comportamiento mecánico de los suelos bajo presiones externas. Al enfocarse en el estrés efectivo, los ingenieros pueden evaluar con mayor precisión cómo los suelos se comprimirán y desplazarán con el tiempo, lo cual es vital para la durabilidad a largo plazo de las estructuras. El estrés efectivo es la columna vertebral de la geotecnia, orientando el análisis de la estabilidad del suelo y el diseño de obras de tierra y cimientos. Forma la base de numerosas teorías y prácticas de mecánica de suelos, asegurando la fiabilidad y seguridad de la construcción en o sobre el suelo.«Esfuerzo efectivo y resistencia al corte de suelo no saturado con bajo contenido de agua»
El estrés efectivo en los suelos se puede calcular restando la presión del agua poral del estrés total. El estrés total es la suma del estrés de sobrecarga y cualquier carga externa aplicada al suelo. La presión del agua poral es la presión ejercida por el agua presente en los poros del suelo. Al restar la presión del agua poral del estrés total, se puede determinar el estrés efectivo. El estrés efectivo es un parámetro importante en la geotecnia, ya que influye en la resistencia, deformabilidad y estabilidad del suelo.«Instalación de cimientos de cubeta y cajones de succión en arena - Rendimiento geotécnico. Conferencia Tecnológica Offshore OnePetro»
| Tipo de Suelo | Descripción | Tensión Total (kPa) | Presión del Agua de Poros (kPa) | Tensión Efectiva (kPa) | Deformación Efectiva (kPa) | Notas |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Arcilla | Grano fino, plástico | 58 - 183 | 10 - 84 | 44 - 98 | 9 - 47 | Alta compresibilidad |
| Limo | Grano fino, no plástico | 38 - 132 | 8 - 54 | 28 - 82 | 6 - 37 | Propenso a la licuefacción |
| Arena | Grano grueso, granular | 64 - 241 | 2 - 41 | 63 - 173 | 16 - 83 | Buenas propiedades de drenaje |
| Grava | Grano grueso, partículas redondeadas | 83 - 296 | 1 - 35 | 82 - 237 | 27 - 132 | Baja compresibilidad |
En resumen, la comprensión y gestión del esfuerzo efectivo son aspectos cruciales en las prácticas de geotecnia. La capacidad de evaluar y controlar con precisión las condiciones de estrés dentro de las formaciones de suelo y roca puede impactar significativamente la estabilidad y el rendimiento de los proyectos de construcción. Comprendiendo los mecanismos del esfuerzo efectivo, los ingenieros pueden diseñar e implementar medidas de mitigación efectivas para abordar posibles peligros geotécnicos y asegurar la durabilidad y seguridad a largo plazo de las estructuras.«Influencia de la geología y los procesos geológicos en las propiedades geotécnicas de una arcilla plástica»
No, el esfuerzo efectivo en el suelo no aumenta directamente la relación de vacíos, sino que la disminuye. A medida que aumenta el esfuerzo efectivo, las partículas del suelo se compactan más, reduciendo el espacio vacío. Consecuentemente, esta disminución en la relación de vacíos conduce a una disminución en la permeabilidad porque hay menos caminos para que el agua fluya a través del suelo. Sin embargo, es importante señalar que la relación entre la relación de vacíos y la permeabilidad también puede ser influenciada por otros factores como el tipo de suelo y la distribución del tamaño de las partículas.«Caracterización geotécnica del mineral relacionado con corrimientos de lodo en minería por hundimiento de bloques»
La relación entre el estrés total y el estrés efectivo es que el estrés efectivo es el estrés llevado por el esqueleto del suelo, que es la diferencia entre el estrés total y la presión del agua porosa. El estrés total es la suma del estrés efectivo y la presión del agua porosa. El estrés efectivo gobierna la resistencia al corte y el comportamiento de deformación de los suelos, mientras que el estrés total se considera al analizar la estabilidad y las características de asentamiento del suelo.«Mecanismos que controlan el cambio de volumen de arcillas saturadas y el papel del concepto de esfuerzo efectivo en geotecnia»
En la geotecnia, el estrés efectivo se refiere al estrés sostenido por el esqueleto del suelo, excluyendo la presión del agua porosa. Es la fuerza que controla la resistencia y el comportamiento del suelo. El estrés efectivo se calcula restando la presión de agua intersticial del estrés total que actúa sobre las partículas del suelo. Es un factor crucial en la mecánica de suelos para entender la resistencia, consolidación y estabilidad del suelo, así como para el diseño de cimientos, muros de contención y taludes.«Comportamiento macroscópico de medios porosos expansivos derivado del análisis micromecánico, Transporte en medios porosos»
La ley de estrés efectivo en la geotecnia establece que la resistencia y el comportamiento del suelo están determinados por el estrés efectivo que actúa sobre él. El estrés efectivo es la diferencia entre el estrés total (fuerza por unidad de área) y la presión del agua porosa (presión ejercida por el agua en los poros del suelo). Se utiliza para calcular varias propiedades del suelo como la resistencia al corte, la compresibilidad y el asentamiento. La ley de estrés efectivo considera la capacidad de los granos del suelo para transferir estrés mediante el contacto y es fundamental para analizar la estabilidad y deformación de las estructuras del suelo.«45ª Conferencia James Forrest, 1939. Mecánica de suelos - un nuevo capítulo en la ciencia de la ingeniería, revista del Instituto de Ingenieros Civiles»
