Mecanismo de la Deformación – Suelos.

Las deformaciones experimentadas por un elemento de suelo son el resultado de las deformaciones internas y los movimientos relativos entre las numerosas partículas que componen dicho elemento. En cada uno de los contactos entre partículas las deformaciones locales pueden ser muy grandes, muy superiores a la deformación general definida anteriormente. Con objeto de entender el comportamiento general esfuerzo-deformáción del elemento, es necesario considerar lo que sucede realmente en el interior del mismo. Se comentó el mecanismo que contribuye a la deformación de un suelo. Fundamentalmente existen dos mecanismos en suelos granulares: la distorsión (y fractura) de las partículas, y el movimiento relativo entre partículas como resultado de deslizamiento o rodadura. Sin embargo estos mecanismos raramente son independientes uno de otro. Por ejemplo, la agrupación de partículas que aparece en la Fig. 10.2 sería estable bajo las fuerzas aplicadas si las partículas fueran rígidas y no pudieran deslizar unas respecto de otras. 

Como las partículas reales no son rígidas, la deformación de las mismas dará lugar a ligeros movimientos del sistema, produciendo el colapso de la agrupación, potencialmente inestable. Dado que el movimiento relativo entre partículas origina las grandes deformaciones que se suelen encontrar en los suelos, estos movimientos no serían en general posibles si no se produjera la distorsión de las partículas.

Se han propuesto varios modelos simplificados para explicar las interacciones entre partículas. La teoría correspondiente a dos esferas elásticas en contacto se ha utilizado para analizar y predecir las deformaciones que se producirían por la distorsión elástica de las partículas. Esta teoría ha sido descrita con detalle por Deresiewicz (1958). Scott (1963), Rowe (1962) y otros han desarrollado teorías que tienen en cuenta los movimientos de deslizamiento y rodadura en agrupaciones regulares de esferas rígidas, y que se han utilizado para estudiar la resistencia al corte de suelos granulares. Simultáneamente otras teorías también han considerado el deslizamiento en agrupaciones regulares de esferas deformables (ver Hendron, 1963, y Miller, 1963).

Los movimientos en el interior de la masa de un suelo real son demasiado complejos para poderlos estudiar con un modelo tan sencillo. En un instante cualquiera del proceso de deformación, pueden actuar diferentes mecanismos en diversas partes de un elemento de suelo. En cualquier punto del interior del elemento la importancia relativa de los diferentes mecanismos puede variar al progresar el proceso de deformación. De todos modos, los modelos sencillos citados constituyen una base muy útil para interpretar los resultados experimentales en suelos reales. Alguno de los resultados más importantes obtenidos a partir de estos modelos se comentaran en las secciones siguientes.

Fig. 10.1. Definición de la deformación en un sistema de partículas

Fig. 102. Colapso de una agrupación inestable de partículas.