La consolidación unidimensional de Terzaghi es la base para estimar asentamientos por consolidación primaria en suelos arcillosos. Esta calculadora automatiza el cálculo del asentamiento usando parámetros edométricos (Cc, Cr, Cv, e0, σ'p) y determina los tiempos t50 y t90 para el 50% y 90% de consolidación, respectivamente. En Chile, donde abundan depósitos de arcillas marinas y lacustres, su aplicación es clave en fundaciones de edificios, terraplenes y obras portuarias, alineándose con la NCh 1508 y el DS 61 MINVU. Una herramienta esencial para el ingeniero geotécnico chileno.

¿Cuándo se aplica?

Esta calculadora es aplicable en múltiples escenarios de la geotecnia chilena: en edificación, para estimar asentamientos de losas y zapatas sobre arcillas de la Zona Central; en minería, para evaluar la consolidación de relaves espesados o depósitos de lodos en tranques; en infraestructura vial, para predecir deformaciones de terraplenes sobre suelos blandos en la zona sur; y en obras portuarias, para analizar el comportamiento de suelos marinos bajo cargas de muelles y contenedores. También es útil en proyectos de mejoramiento de suelos con precarga o drenes verticales, donde los tiempos de consolidación son críticos.

Fórmula principal

S = H0 · Cc / (1+e0) · log10((σ'0+Δσ)/σ'0) + H0 · Cr / (1+e0) · log10(σ'p/σ'0) (si σ'0+Δσ > σ'p); t50 = (Hdr² · T50) / Cv (T50=0.197); t90 = (Hdr² · T90) / Cv (T90=0.848)

Variables:

S: asentamiento por consolidación primaria (m)
Cc: índice de compresión (adimensional)
Cr: índice de recompresión (adimensional)
Cv: coeficiente de consolidación vertical (m²/año)
e0: relación de vacíos inicial (adimensional)
σ'p: esfuerzo de preconsolidación (kPa)

Ejemplo numérico

Para un estrato de arcilla de 5 m de espesor con e0=1.2, Cc=0.4, Cr=0.08, Cv=2 m²/año y σ'p=150 kPa, sometido a una sobrecarga de 50 kPa (σ'0=100 kPa). El asentamiento primario es S = 5/(1+1.2)*[0.4*log10(150/100)+0.4*log10(150+50)/150] = 0.36 m. El t50 = (2.5²*0.197)/2 = 0.616 años ≈ 7.4 meses.

Normativa aplicable

NCh 1508.Of2014 — Estudio de mecánica de suelos
NCh 433.Of2012 — Diseño sísmico de edificios
DS 61 MINVU — Condiciones sanitarias y de seguridad
ASTM D2435 — Ensayo de consolidación unidimensional

Consideraciones para proyectos en Chile

En Chile, la alta sismicidad exige evaluar no solo asentamientos estáticos sino también licuefacción y deformaciones dinámicas. Suelos típicos como las arcillas de la Depresión Intermedia o los limos del Sur requieren parámetros edométricos obtenidos con muestras inalteradas. Además, la NCh 1508 exige clasificar suelos según SUCS y considerar condiciones de borde (drenaje simple/doble). La calculadora debe usarse con precaución en suelos fisurados o con estructuras previas.

Limitaciones del método

Asume consolidación unidimensional y flujo vertical, no aplicable a suelos anisótropos o con drenaje radial.
Desprecia deformaciones secundarias (creep) y no considera efectos de temperatura o químicos.
Válida solo para suelos saturados y cargas instantáneas; no modela consolidación con precarga gradual.

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Consolidación 1D Terzaghi: Cc, Cv, t50, t90 · Calculadora Geotécnica para Chile