Los enfoques teóricos para entender la dilatancia en geotecnia se basan en los principios de la mecánica de suelos y la ciencia de materiales. Estos enfoques buscan modelar el comportamiento de materiales granulares bajo diferentes condiciones de carga, proporcionando un marco para analizar las respuestas del suelo. Teorías como la mecánica de suelos en estado crítico ofrecen perspectivas sobre el fenómeno de la dilatancia, permitiendo a los ingenieros predecir cómo se comportarán los suelos durante la construcción y a lo largo de la vida útil de un proyecto. Tales fundamentos teóricos son indispensables para la evaluación y gestión precisa de desafíos geotécnicos.«Efectos tridimensionales y de dilatancia en los asentamientos y presiones de tierras sobre sótanos descendidos»
Dilatancy refers to the tendency of granular soils, such as sand and gravel, to increase in volume when they are sheared or subjected to stress. In foundation design, this can have implications on the stability and settlement of the structure. Dilatancy can cause an increase in the lateral pressure on foundations, potentially leading to instability. It can also result in increased settlement due to soil volume expansion. Engineers must consider these effects and incorporate appropriate measures, such as properly compacting the soil and designing suitable reinforcement, to ensure the foundation's safety and longevity.«Análisis elastoplástico de la resistencia al arrastre de clavos de suelo en suelos dilatantes Proceedings of the Institution of Civil Engineers - Ground Improvement»
En conclusión, la geotecnia explora varios enfoques teóricos sobre la dilatancia, que se refiere al comportamiento de los suelos cuando se someten a cizallamiento o deformación. Comprender estos enfoques teóricos es crucial para evaluar la estabilidad y el rendimiento de las estructuras construidas sobre o dentro del suelo. Al estudiar la dilatancia, los ingenieros pueden tomar decisiones de diseño informadas y mitigar los riesgos potenciales relacionados con la inestabilidad del suelo.«Mecánica de la dilatancia y su aplicación a problemas de licuefacción por Navaratnarajah Sasiharan una disertación presentada en par»
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La corrección por dilatancia se aplica a los datos del Ensayo de Penetración Estándar (SPT) para tener en cuenta el cambio de volumen que ocurre en suelos granulares durante el muestreo. Esta corrección es particularmente importante en suelos granulares donde los efectos de dilatancia pueden influir significativamente en los resultados de la prueba. Cuando la cuchara de muestreo se introduce en el suelo, provoca que las partículas del suelo se reorganicen y expandan, resultando en un aumento de volumen. La corrección por dilatancia ajusta los golpes medidos reduciendo los efectos de este cambio de volumen, permitiendo una determinación más precisa de las propiedades del suelo y los parámetros de ingeniería. «Prueba de corte directo para suelo granular grueso International Journal of Civil Engineering»
El principio de Reynolds sobre la dilatancia afirma que cuando un material granular está sujeto a esfuerzos cortantes, tiende a dilatarse o expandirse en volumen. Esto significa que a medida que el material es cizallado, las partículas individuales se reorientan y se separan entre sí, causando un aumento en la relación de vacíos y volumen. Este principio es significativo en geotecnia ya que explica el comportamiento de los suelos granulares bajo corte y ayuda a comprender fenómenos como la licuefacción y el desarrollo de la resistencia al corte.«Influencia del ángulo de dilatancia en la estabilidad de taludes»
El principio de dilatancia de Reynolds establece que cuando una muestra de suelo es sometida a fuerzas de corte, tiende a expandirse o dilatarse en volumen. Este principio se observa en suelos granulares como arenas y gravas, donde las partículas individuales se reorientan y reorganizan durante la deformación por corte. Este comportamiento de dilatación se debe al aumento del esfuerzo efectivo entre las partículas, resultando en una expansión de la muestra. El principio de dilatancia de Reynolds es un concepto importante en geotecnia cuando se estudia el comportamiento de suelos granulares bajo diferentes condiciones de carga.«Materials free full-text the stress−dilatancy behaviour of artificially bonded soils»
Un ejemplo de material dilatante es una mezcla de almidón de maíz y agua, comúnmente conocido como oobleck. Cuando se aplica presión a la mezcla, se vuelve más rígida y resiste el flujo. Este comportamiento se debe al aumento de la fricción entre partículas y la reorientación de las partículas, resultando en una expansión de volumen o dilatancia.«Comportamiento axial de pilotes cónicos utilizando la teoría de expansión de cavidades Acta Geotechnica»
