Historia De La Mecanica De Suelos 5z1dk

HISTORIA DE LA MECANICA DE SUELOS

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DEDICATORIA.

Es nuestra satisfacción dedicar el presente trabajo a todos los jóvenes que tengan la oportunidad de tenerla en sus manos, se espera que sea de su total ayuda.

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AGRADECIMIENTO.

Expreso mi mayor reconocimiento al Ing. Enrique Napoleón Martínez Quiroz por la encomienda de este trabajo, ya que el mismo incentiva a la lectura e investigación de los estudiantes, contribuyendo satisfactoriamente con el desarrollo del intelecto

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ÍNDICE. INTRODUCCIÓN………………………………………………………………………… 5 HISTORIA DE LA MECÁNICA DE SUELOS……………………………………... 6 I.

PERIODO PRE – CLÁSICO (1770 – 1776)……………………………………… 6

II.

1ERA ETAPA DE LA MECÁNICA DE SUELOS (1776 – 1856)………………... 10

III.

2DA ETAPA DE LA MECÁNICA DE SUELOS (1856 – 1910)………………... 13

IV.

MECÁNICA DE SUELOS MODERNA (1910 – 1927)………………………… 14

V.

NACIMIENTO DE LA MECÁNICA DE SUELOS…………………………….. 18

CONCLUSIÓN…………………………………………………………………………… 29 REFERENCIAS…………………………………………………………………………... 30

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INTRODUCCIÓN

La Mecánica de los Suelos se ha desarrollado en el comienzo del siglo 20. La necesidad del análisis del comportamiento de los suelos surgió en muchos países, a menudo como resultado de accidentes espectaculares, tales como deslizamientos de tierra y los fracasos de las fundaciones (La fundación es aquella parte de la estructura que tiene como función transmitir en forma adecuada las cargas de la estructura al suelo y brindar a la misma un sistema de apoyo estable). En los Países Bajos el deslizamiento de un terraplén de ferrocarril cerca de Weesp, en 1918 dio lugar a la primera investigación sistemática en el campo de mecánica de suelos, por una comisión especial creada por el gobierno. Muchos de los principios básicos de mecánica de suelos eran bien conocidos en ese momento, pero su combinación con una disciplina de ingeniería aún no se había completado.

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HISTORIA DE LA MECÁNICA DE SUELOS. A partir del s. XVIII los problemas relacionados con las cimentaciones y otros aspectos geotécnicos son estudiados de una forma más metódica. Entre principios del S. XVIII y mediados del s. XX, la historia de la Ingeniería Geotécnica suele dividirse en cuatro épocas: Periodo pre-clásico (1700-1776), 1ª etapa de la Mecánica de Suelos clásica (1776-1856), 2ª etapa de la Mecánica de Suelos clásica (1856-1910), Mecánica de Suelos moderna (1910- años ’30/’40) Todas las obras de ingeniería civil descansan, de una u otra forma, sobre el suelo, y muchas de ellas, además, utilizan la tierra como elemento de construcción para terraplenes, diques y rellenos en general; por lo que, en consecuencia, su estabilidad y comportamiento funcional y estético estarán regidos, entre otros factores, por la conducta del material de asiento situado dentro de las profundidades de influencia de los esfuerzos que se generan, o por la del suelo utilizado para conformar los rellenos. Entre estos cabe destacar los nombres de: Carlos A. de Coulomb (1736-1806), Alexander Collin Tomás Telford (1757-1834), Juan V. Poncelet (1788-1867), Guillermo Rankine (1820-1872), Karl Culmann (1821-1881), O. Mohr (18351918), José V. Boussinesq (1842-1929).

I.

PERIODO PRE – CLÁSICO (1700 – 1776): Antes de Coulomb, se hicieron muchos intentos de enfrentar los problemas de la mecánica de suelos, en lo que podría llamarse el período pre-clásico; ejemplos de ello se pueden encontrar fácilmente en la práctica del diseño racional para la construcción de fundaciones y presas de tierra, basado en sanos criterios técnicos de ingeniería.

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La Mecánica de Suelos en su forma actual es una adición relativamente reciente en el campo de la ingeniería. El interés en el comportamiento de los suelos y rocas para propósitos de ingeniería se remonta a la época romana (Paladio en su libro De Re Rustica), pero los avances más significativos en el análisis parece que se remontan al siglo XVIII, cuando la necesidad de construir grandes terraplenes defensivos, llevaron a los primeros trabajos sobre los muros de contención. El informe de Coulomb, entregado a la Académie Royale des Sciences en 1773, y publicado en 1776, representa uno de los primeros reportes que mostró una comprensión considerable, entre otras cosas, del comportamiento de los suelos, y cuyos resultados siguen siendo válidos y en uso (Heyman, 1972). Posteriores trabajos, principalmente emitidos por los ses, perfeccionaron mucho las soluciones disponibles, pero poco aumentaron el conocimiento fundamental.

Este período se concentró en los estudios relativos a la pendiente natural y pesos específicos de diversos tipos de suelos, así como las teorías semi empíricas de presión de tierra. En 1717 un ingeniero real francés, Henri Gautier (1660-1737), estudió las pendientes naturales de los suelos cuando reposan en una pila, para la formulación de los procedimientos de diseño de muros de contención. La pendiente natural es lo que hoy conocemos como el ángulo de reposo. Según este estudio, la pendiente natural de la arena limpia y seca, y de la tierra común era de 31° y 45°, respectivamente. Además, el peso unitario de la arena limpia y seca, y de la tierra ordinaria recomendados fueron de 18.1 kN/m3 (115 lb/pie3) y 13.4 kN/m3 (85 lb/pie3), respectivamente. No se reportaron resultados de pruebas sobre arcilla. En 1729, Bernard Forest de Belidor (1671-1761) publicó un libro de texto para los ingenieros militares y civiles en Francia. En el libro, él propuso una teoría para la presión lateral de tierra en muros de

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contención que fue una continuación del estudio original de Gautier (1717). También se especificó en el documento un sistema de clasificación del suelo.

 



Los primeros resultados de las pruebas de laboratorio en un modelo de 76 mm de altura (3") de un muro de contención construido con relleno de arena, fueron registradas en 1746 por el ingeniero francés, Francois Gadroy (1705-1759), quien observó la existencia de planos de deslizamiento en la falla del suelo. El estudio de Gadroy fue posteriormente resumido por J.H. Mayniel en 1808.

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De acuerdo con Mayniel (1808), Bullet fue el primero en tratar de establecer una teoría de la presión de tierras, en 1691. Más importante aún, es que Bullet señala la importancia de la investigación de campo del sitio (site investigation) para las fundaciones de estructuras de contención y recomienda el uso de sondeos para determinar los diferentes estratos de suelo bajo un sitio, y para asegurarse de que suelos pobres no subyacen a suelos buenos. Cuando no se podían hacer los sondeos, Bullet recomendó el uso de un método indirecto de investigación mediante el cual la calidad del suelo se determina a partir del sonido y la penetración alcanzada cuando era golpeado con una barra de 6 - 8 pies de longitud (1.80 - 2.40 m).

Si bien el uso de sondeos para investigar el subsuelo data de los siglos atrás, resulta sorprendente que el equipo para hacer sondeos en suelos blandos también tiene una larga historia. Jensen (1969) y Whyte (1976) ilustran los tipos de equipos de perforación en uso alrededor de 1700, y muchas de las herramientas presentan un gran parecido con las utilizadas en la perforación de percusión ligera, en la actualidad en el Reino Unido.

La pila helicoidal fue inventada en el siglo XVIII de acuerdo a reportes escritos. A comienzos del siglo XIX un constructor inglés en hombre Alexander Mitchell utilizó pilas helicoidales instaladas a mano en el diseño fundaciones para faros. Esta tecnología fue llevada a los Estados Unidos, donde los faros fueron construidos sobre pilotes helicoidales a lo largo de la Costa Este, algunos de los cuales todavía pueden ser visitados hoy día. La instalación era mano utilizando la fuerza bruta humana o el trabajo de animales.

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Un tiempo o después de la introducción de las pilas helicoidales en la industria de fundaciones, se mejoraron los métodos de perforación de pilas e hincado de pilotes hasta el punto de que los pilotes helicoidales instalados a mano ya no resultaban económicos, y se abandonó su uso. No fue hasta mediados del siglo XX, que se desarrollaron equipos de instalación trajeron nuevamente los pilotes helicoidales a la demanda.

El estudio de ingeniería de estabilidad de taludes en las excavaciones, así como en terraplenes, se inició en 1769 por J.R. Perronet en Francia. Él ya había investigado perforaciones y pozos de prueba para el diseño y construcción de terraplenes. En 1776 C.A. Coulomb, también en Francia, publicó un artículo sobre el análisis de equilibrio límite en mecánica de suelos. Las presas de terraplén en Gran Bretaña eran diseñadas y construidas con base en el conocimiento empírico. El reservorio Entwistle, construido en el año 1837, fue la presa más alta del mundo hasta 1882, inicialmente con 33 m de altura y más tarde elevada a 38 m. Más de 260 terraplenes de más de 15 m de altura fueron construidos en Gran Bretaña hasta 1930. En los Estados Unidos se construyeron 360 terraplenes de más de 15 m de altura.

Dentro de las prácticas agrícolas del siglo XVIII, los agricultores solían reemplazar suelos livianos con una mezcla de arcilla y limo y drenaban sus tierras con zanjas rellenas con piedra alineada.

II.

1ERA ETAPA DE LA MECÁNICA DE SUELOS CLÁSICA (1776 – 1856):

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Durante este período, la mayoría de los desarrollos en el área de la Ingeniería Geotécnica vinieron de ingenieros y científicos en Francia. En el período preclásico, prácticamente todas las consideraciones teóricas utilizadas en el cálculo de la presión lateral de tierras sobre muros de contención, se basaron en una superficie de falla arbitrariamente asumida en el suelo.

Desde finales del siglo XVIII, cuando se inician en Rusia los estudios de Técnica de Suelos, materia precursora de la Mecánica del Suelo, la evolución de esta ciencia ha tenido un progreso ascendente.

Durante la primera mitad del siglo XIX, los ingenieros ses, con una superior formación matemática se ocuparon principalmente de establecer la teoría matemática de la elasticidad y abordaban los problemas de mecánica del suelo al estilo de la escuela racionalista sa, es decir, con un planteamiento riguroso del método matemático. En el primer cuarto del siglo XIX, parece que muchos de los conceptos ahora asociados con el principio de esfuerzo efectivo se entendían intuitivamente. Telford utilizó la precarga durante la construcción del Canal de Caledonia, en el año 1809, 'con el fin de exprimir el agua y consolidar el barro', y Stephenson utilizó drenes para disminuir la presión de poros durante la construcción del el terraplén de Chat Moss, para la línea del Ferrocarril entre Liverpool y Manchester entre los años 1826 y 1829 "a fin de consolidar el suelo, entre ellas (las ciudades) sobre las que el camino se iba a conformar "(Smiles 1874).

En su famoso documento presentado en 1776, el científico francés Charles Augustin de Coulomb (1736-1806) utilizó los principios del cálculo de máximos y mínimos para

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determinar la verdadera posición de la superficie de deslizamiento en el suelo detrás de un muro de contención. En este análisis, Coulomb utiliza las leyes de la fricción y la cohesión de los cuerpos sólidos. En 1820, casos especiales de trabajo de Coulomb, fueron estudiados por el ingeniero francés Jacques Frederic Francais (1775-1833) y el profesor de mecánica aplicada francés Claude Louis Marie Henri Navier (1785-1836). Estos casos especiales estaban relacionados con rellenos inclinados y rellenos que soportan sobrecarga.

En 1840, Jean Victor Poncelet (1788-1867), un ingeniero militar y profesor de mecánica, extendió la teoría de Coulomb, proporcionando un método gráfico para determinar la magnitud de los empujes laterales de tierras sobre muros de contención verticales e inclinados con superficies de rotura del terreno arbitrariamente poligonales. Poncelet fue el primero en utilizar el símbolo Ø para el ángulo de fricción del suelo. También proporcionó la primera teoría de capacidad portante última para cimentaciones superficiales.

En 1846, el ingeniero Alexandre Collin (1808-1890), proporcionó los detalles para deslizamientos profundos en taludes de arcilla, cortes y terraplenes. Collin afirmó que en todos los casos la falla se produce cuando la cohesión movilizada es superior a la cohesión existente en el suelo. También observó que las superficies reales de falla pueden aproximarse a arcos de cicloides.

El final de la Fase I del período de la mecánica clásica del suelo está generalmente marcado por el año de la primera publicación de William John Macquorn Rankine (1820-1872), profesor de ingeniería civil en la Universidad de Glasgow. Este estudio

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presentado en 1857, proporcionó una notable teoría sobre la presión de tierras y el equilibrio de las masas de tierra. La teoría de Rankine es una simplificación de la teoría de Coulomb. En resumen, el primer enfoque racional para el cálculo de empujes sobre muros de contención fue formulado por Coulomb (1776), un famoso científico francés. Propuso una teoría en 1776 llamada "La Teoría Clásica de presión de Tierras". Poncelet (1840) extendió la teoría de Coulomb, presentando un elegante método gráfico para encontrar la magnitud de la presión de tierras sobre muros de contención. Más tarde, Culmann (1875) dio a la teoría de Coulomb-Poncelet una formulación geométrica, proporcionando así el método con una base científica amplia. Rankine (1857) un profesor de Ingeniería Civil en la Universidad de Glasgow propuso una nueva teoría de presión de tierras, también denominada Teoría Clásica de Presión de Tierras.

III.

2DA ETAPA DE LA MECÁNICA DE SUELOS CLÁSICA (1856 – 1910): Durante el período industrial precedente al siglo XX, muchos de los procesos geotécnicos actualmente en uso, para el mejoramiento de suelos tales como pilotaje, precarga, compactación y desecación, parecen haber sido utilizados (Feld 1948; Skempton 1960b;

Jensen

1969).

Estas

técnicas

fueron

aplicadas de

una

manera

puramente empírica.

Varios resultados experimentales de pruebas de laboratorio sobre la arena aparecieron en la literatura técnica, en esta fase. Una de las publicaciones más antiguas e importantes es del ingeniero francés Henri Philibert Gaspard Darcy (1803-1858). En 1856, publicó un estudio sobre la permeabilidad de los filtros de arena. Con base en

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estas pruebas, Darcy definió el término coeficiente de permeabilidad (o conductividad hidráulica) del suelo, parámetro muy útil en la ingeniería geotécnica de hoy.

Sir George Howard Darwin (1845-1912), profesor de astronomía, llevó a cabo pruebas de laboratorio para determinar el momento de volcamiento de un muro con bisagras que retenía arena en estados suelto y denso de compactación. Otra notable contribución, publicada en 1885 por Joseph Valentin Boussinesq (1842-1929), fue el desarrollo de la teoría de la distribución de esfuerzos bajo áreas que soportan carga en un medio homogéneo, semi infinito, elástico, e isotrópico. En 1887, Osborne Reynolds (1842-1912)

demostró

el

fenómeno

de

la

dilatancia

en

la

arena.

En resumen, Darcy (1856), sobre la base de sus experimentos en filtros de arena, propuso una ley para el flujo de agua en los materiales permeables y en el mismo año Stokes (1856) dio una ecuación para la determinación de la velocidad final de caída de partículas sólidas en líquidos. La teoría de ruptura de Mohr (1900) representada por los Círculos de Esfuerzos, es ampliamente utilizada en el estudio de la resistencia al corte de los suelos. Una de las más importantes contribuciones a la ciencia de la ingeniería fue realizada por Boussinesq (1885) quien propuso una teoría para determinar la distribución de esfuerzos en las zonas cargadas en un medio semi infinito, elástico, homogéneo e isotrópico.

IV.

MECÁNICA DE SUELOS MODERNA (1910 – 1927): A comienzos del siglo XX, una serie de grandes fallas en importantes obras, se produjeron lo que condujo a la formación casi simultánea de grupos de investigación geotécnica en diversos países. En Estados Unidos, fallas de taludes en el Canal de

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Panamá, condujeron a la formación de la Comisión de Fundaciones de EE.UU., de la Sociedad Americana de Ingenieros Civiles en 1913; y en Suecia, deslizamientos de tierra durante la construcción del ferrocarril, resultaron en la formación de la Comisión Geotécnica Estatal en el mismo año.

Tras una cantidad de fallas de terraplenes y diques, se creó un comité del gobierno dirigido por Buisman, en Holanda en 1920. Casagrande (1960), sin embargo, señala la fecha de la llegada de la mecánica de suelos moderna para el período comprendido entre 1921 y 1925, cuando Terzaghi publicó varios artículos importantes relacionados con el desarrollo de presiones de poros en la arcilla durante la carga, y su disipación durante la consolidación, y también publicó su libro Erdbaumechanik auf Bodenphysikalischer Grundlage.

En este período, se publicaron los resultados de las investigaciones realizadas en arcillas, donde se determinaron las propiedades y parámetros fundamentales de las arcillas.

 

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Alrededor de 1908, Albert Mauritz Atterberg (1846-1916), un químico sueco y científico del suelo, definió la fracción arcillosa como el porcentaje en peso de las partículas menores de 2 micras de diámetro. Se dio cuenta de la importante función de las partículas de arcilla en los suelos y la plasticidad de los mismos. En 1911, explicó la consistencia de los suelos cohesivos mediante la definición de los límites líquido, plástico, y de contracción. También definió el índice de plasticidad como la diferencia entre el límite líquido y límite plástico. Este trabajo fue publicado en 1911 en “Über die physikalische Bodenuntersuchung, und über die Plastizität de Tone” International Mitteilungen für Bodenkunde, Verlag für Fachliteratur. G.m.b.H. Berlin, Vol. 1, 10–43.

En octubre de 1909, falló la presa de tierra de 17 m (56 pies) de altura en Charmes, Francia. Fue construida entre 1902-1906. El ingeniero francés, Jean Fontard (1884-1962), llevó a cabo investigaciones para determinar la causa de la falla. En ese contexto, llevó a cabo pruebas de doble corte sin drenaje de muestras de arcilla (de 0,77 m2 de superficie y 200 mm de espesor), bajo esfuerzo vertical constante, para determinar sus parámetros de resistencia al corte. Los tiempos para el fracaso de estas muestras eran entre 10 a 20 minutos. Los resultados fueron publicados en 1914 en “Notice sur L’Accident de la Digue de Charmes” Anns. Ponts et Chaussées 9th Ser., Vol. 23, 173–292.

Arthur Langley Bell (1874-1956), un ingeniero civil inglés, trabajó en el diseño y construcción del dique externo en Rosyth Dockyard. Basado en su trabajo, desarrolló relaciones para la presión lateral y la resistencia de la arcilla, así como de capacidad portante de cimentaciones superficiales en arcilla y presentó los resultados en 1915 en “The Lateral Pressure and Resistance of Clay, and ing Power of Clay

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Foundations” Min. Proceeding of Institute of Civil Engineers, Vol. 199, 233–272. También utilizó ensayos de caja de corte para medir la resistencia al corte sin drenaje de muestras de arcilla inalteradas.

Wolmar Fellenius (1876-1957), un ingeniero sueco, desarrolló el análisis de estabilidad de taludes de arcilla saturada (es decir, en condición φ=0 condición) con la suposición de que la superficie crítica de deslizamiento es el arco de un círculo. Este análisis desarrollado fue publicado en sus artículos de 1918 (“Kaj-och Jordrasen I Göteborg” Teknisk Tidskrift. Vol. 48, 17–19.) Y 1926. El artículo publicado en 1926 presentó las soluciones numéricas correctas para los 'números de estabilidad' de las superficies de deslizamiento circulares que pasan por la pata del talud.

Karl Terzaghi (1883-1963) de Austria, desarrolló la teoría de la consolidación de arcillas como la conocemos hoy en día. La teoría se desarrolló cuando Terzaghi estaba enseñando en el Colegio Americano Roberts en Estambul, Turquía. Su estudio abarcó un período de cinco años, de 1919 a 1924. Utilizó cinco suelos de arcilla diferentes. El límite líquido de los suelos varió entre 36 a 67, y el índice de plasticidad estaba en el intervalo de 18 a 38. La teoría de la consolidación fue publicada en Erdbaumechanik célebre libro de Terzaghi en 1925.

Estos trabajos, en gran parte provinieron de la apreciación de Terzaghi, de la necesidad de complementar la información geológica con datos numéricos, tras dos años dedicados a la recopilación de información geológica sobre los sitios de construcción de represas en EE.UU. (Terzaghi 1936).

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En resumen, Atterberg (1911), un científico sueco, propuso pruebas sencillas para determinar los límites de consistencia de los suelos cohesivos. Fellenius (1927) dirigió una Comisión Geotécnica Sueca para determinar las causas de falla de muchos terraplenes de ferrocarriles y canales. El llamado método del Círculo Sueco o el método de Deslizamiento Circular fue el resultado de ésta investigación publicado en 1926.

V.

EL NACIMIENTO DE LA MECÁNICA DE SUELOS: A comienzos del siglo XX, Karl Terzaghi se encargó de recopilar y exponer a la academia, lo que en adelante se conocería como una nueva ciencia denominada 'Mecánica del Suelo'. Junto a un grupo de ilustres colaboradores, y a través de un extenso listado de publicaciones, le presentó a la comunidad de ingenieros civiles (ya diferenciados de los ingenieros militares) las bases para el estudio sistemático del comportamiento del suelo como material de ingeniería, dando también lugar al nacimiento de la ingeniería geotécnica.

Los más importantes contribuyentes al desarrollo de la mecánica de suelos son los siguientes:

KARL TERZAGHI

En 1925 publica "Erdbaumechanik", en donde sienta las bases y punto de partida para la Mecánica de Suelos.

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Vida temprana

Nació en Praga (que en ese tiempo era la capital de la región austriaca de Bohemia) el 2 de octubre de 1883, y murió el 25 de octubre de 1963, en Winchester, Massachusetts.

Karl von Terzaghi, fue el primogénito del teniente coronel del Ejército Anton von Terzaghi y Amalia Eberle en Praga. Luego del retiro de Anton Terzaghi del ejército, la familia se trasladó a Graz, Austria. A la edad de diez años, Terzaghi fue enviado a un internado militar. Allí desarrolló un interés por la astronomía y la geografía. A los catorce años, Terzaghi entró en una escuela militar diferente, en Hranice, la 'Corona de Bohemia'. Él era un estudiante excelente, sobre todo en la geometría y las matemáticas, y se graduó con honores en la edad de diecisiete años.

En 1900, Terzaghi ingresó en la Universidad Técnica de Graz para estudiar ingeniería mecánica. Se interesó por la mecánica teórica, pero casi llegó a ser expulsado de allí. Se graduó con honores en 1904. Posteriormente, cumplió un año de servicio obligatorio de un militar. En cumplimiento de sus obligaciones militares, tradujo y extendió ampliamente un popular manual de geología de campo, del inglés al alemán. Regresó a la universidad por un año y combinó el estudio de la geología con cursos sobre temas tales como la ingeniería de carreteras y ferroviaria. En poco tiempo produjo su primer trabajo académico, cuyo tema es la geología de las terrazas en el sur de Estiria (Austria).

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Los primeros años profesionales

Su primer trabajo fue como ingeniero de diseño junior para la firma Adol Baron Pittle, de Viena. La firma estaba cada vez más involucrada en el campo relativamente nuevo de la generación de energía hidroeléctrica, y Karl se vio envuelto en los problemas geológicos que enfrentó la empresa. Sus responsabilidades aumentaron rápidamente, y en 1908, ya estaba manejando un frente de construcción, los trabajadores, y el diseño y construcción de estructuras de acero reforzado. Se embarcó en un proyecto ambicioso y desafiante para la construcción de una represa hidroeléctrica en Croacia. Continuó con gran éxito hacia un proyecto aún más caótico en San Petersburgo. Durante seis meses en Rusia, desarrolló algunos nuevos métodos gráficos para el diseño de tanques industriales, que presentó como tesis para su doctorado en la universidad. Su creciente lista de logros empezó a abrirle más oportunidades.

La experiencia práctica en los proyectos de Croacia y Rusia, junto con un creciente interés en la geología, expuso a Terzaghi a las lagunas en el conocimiento de las condiciones geológicas subyacentes a los proyectos de construcción y las consecuencias de ingeniería resultantes de estas condiciones. Luego decidió ir a los Estados Unidos de América, lo que hizo en 1912, para explorar los limitados avances en la ingeniería de movimientos de tierra.

En los EE.UU., por su propia cuenta, emprendió una gira de ingeniería de los principales sitios de construcción de presas en el oeste. Esto no fue un viaje normal, pero era su oportunidad de reunir los informes y de primera mano el conocimiento de los problemas de muchos proyectos diferentes, y lo aprovechó al máximo antes de

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regresar a Austria en diciembre de 1913. Cuando estalló la Primera Guerra Mundial, se encontraba reclutado en el ejército como oficial de la dirección de un batallón de 250 hombres de la ingeniería. Sus responsabilidades nuevamente aumentaron, hasta llegar a manejar 1000 hombres, y se enfrentó en combate en Serbia y fue testigo de la caída de Belgrado. Después de un breve período en la gestión de un campo de aviación, se convirtió en profesor en el Colegio Real de Ingeniería del otomano en Estambul (ahora Universidad Técnica de Estambul).

Aquí inició una época feliz, muy productiva, en la que comenzó su trabajo de toda la vida de brindar la verdadera comprensión en la ingeniería, del suelo como material de ingeniería cuyas propiedades se pueden medir en forma estandarizada. Instaló un laboratorio y usando equipos rudimentarios, comenzó su revolución. Sus mediciones y análisis de los esfuerzos sobre los muros de contención, fueron publicados por primera vez en inglés en 1919, y fue rápidamente reconocido como una nueva contribución importante a la comprensión científica del comportamiento fundamental de los suelos.

Al final de la guerra, se vio obligado a dimitir su puesto en la Universidad, pero se las arregló para encontrar un nuevo puesto en el Robert College de Estambul. Aquí pasó su lengua de enseñanza del francés al inglés, y otra vez construyó un laboratorio a partir de equipos sencillos. Esta vez, estudió varios aspectos experimentales y cuantitativos de la permeabilidad de los suelos al agua, y fue capaz de llevar a cabo algunas teorías para explicar las observaciones.

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Allí comenzó su trabajo de investigación sobre el comportamiento de los suelos, el asentamiento en las arcillas y la falla por tubificación en arenas bajo presas.

Él inventó todos los nuevos aparatos para la medición, y pasó muchos largos días de trabajo para efectuar las mediciones él mismo. En 1924, publicó gran parte de este trabajo en su Opus Magnum, Erdbaumechanik, en idioma alemán, que revolucionó el campo con gran éxito. El resultado fue una oferta de trabajo en el Massachusetts Institute of Technology (MIT), que él aceptó de inmediato.

Más tarde esa obra clásica fue traducida al inglés (1960), recibiendo la Ingeniería Civil un fuerte impulso al iniciarse una era de investigaciones por eminentes científicos, en diferentes escenarios geológicos en el mundo, que permitió la construcción de grandes puentes, rascacielos, puertos, túneles y presas, donde la poca resistencia de los suelos, en el pasado lo habían hecho casi imposible.

El libro contiene la ecuación diferencial fundamental para el proceso de consolidación asociado con la compresión de la arcilla, una ecuación análoga a la ecuación de difusión que rige el flujo de calor en los sólidos, dependiente del tiempo. El libro también contiene la teoría de la tensión efectiva para explicar el comportamiento de los suelos bajo cargas.

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Últimos años Una de sus primeras tareas en los EE.UU. fue conseguir la atención de los ingenieros a su trabajo. Aunque las ideas de Terzaghi fueron recibidas con escepticismo en algunos círculos de ingeniería civil, siguió escribiendo, dictando conferencias, y demostrando la validez de sus conceptos mediante su aplicación práctica.

Procedió a hacer por escrito una serie de artículos para el Engineering News Record, que fueron publicados en el invierno de 1925, luego como un pequeño libro en 1926. Encontró las instalaciones del MIT abominables y la obstrucción de la istración. Apartó a un lado esos obstáculos, y una vez más estableció un nuevo laboratorio orientado a hacer mediciones en suelos con instrumentos de su propia invención. Entró en una nueva fase de publicación prolífica y una implicación de ejercicio profesional con rapidez creciente y lucrativa, como ingeniero consultor en muchos proyectos de gran envergadura.

En 1927, en una interesante coincidencia, Aurelia Schober Plath, posteriormente se convertiría en la madre de la famosa poetisa Sylvia Plath, trabajó como secretaria de Terzaghi. Ella era de origen austríaco y trabajó para Terzaghi en la traducción de un manuscrito en alemán que trataba sobre nuevos principios de la mecánica de suelos. Después del trabajo cenaban juntos, y la conversación chispeante Terzaghi la llevaba a la tragedia griega, a la literatura rusa, a las obras de Hermann Hesse, a los poemas de Rainer María Rilke, así como los escritos de los grandes filósofos del mundo. Ella afirma que la experiencia le afectó para el resto de su vida y que "se dio cuenta de lo estrecho que había sido mi mundo y que la auto-educación podría y debería ser una 23

emocionante aventura para toda la vida. Fue el comienzo de mi sueño para la educación ideal de los hijos que esperaba algún día tener". De 1926 a 1932, Arthur Casagrande, otro pionero de la mecánica de suelos e ingeniería geotécnica, trabajó como asistente privado de Terzaghi en el MIT.

Terzaghi era muy solicitado como un compañero de cena y era un conversador fascinante. Sus miradas llamativas y el poder evidente era muy atractivo para las mujeres. En 1928 conoció a la joven estudiante de Harvard de doctorado en geología, Ruth Dogget, y se enamoraron profundamente.

De 1925 a 1929, Terzaghi trabajó en el Instituto Tecnológico de Massachusetts donde inició el primer programa estadounidense sobre mecánica de suelos y consiguió que esta ciencia se considerase como una materia importante en la ingeniería civil. Siendo Profesor en el Instituto Tecnológico de Massachusetts - MIT, USA, 1926, Terzaghi construyó su propio aparato de consolidación en pequeña escala.

En 1928, Terzaghi tuvo suficiente del MIT y su presidente, y decidido a regresar a Europa. Aceptó una cátedra en la Vienna Technische Hochshule en el invierno de 1929. Se casó con Ruth, que se convirtió en su editora y colaboradora también. Un corto viaje de consultoría a Rusia antes de tomar posesión de su cargo le horrorizó, y pasó a oponerse al sistema comunista caracterizándolo como un régimen ejemplificado por la brutalidad y el caos. Hizo de Austria su base, viajó incesantemente por toda Europa, en consultoría y docencia, y en hacer nuevos os profesionales y colaboraciones. Su carga de trabajo docente ahora era relativamente ligera, así que continuó sus 24

investigaciones experimentales, y estuvo especialmente interesado en los problemas de asentamientos de las fundaciones, y de la lechada. Comenzó a escribir el manuscrito de una versión mucho más actualizada y ampliada del Erdbaumechanik, ahora preparado para dos volúmenes. Sin embargo, la agitación política en Austria comenzó a interferir con su trabajo, y en 1935 decidió tomar una licencia de Viena entre 1935 y 1936.

Comenzó su año sabático con un corto viaje a consultar con Fritz Todt (ingeniero alemán que trabajó para el partido Nazi) y los arquitectos de los grandiosos planes propuestos para los inmensos edificios en el sitio del Nazi's Party Day Rally en Nuremberg. Esto llevó a un conflicto sobre la mejor manera de apoyar una cimentación superficial, lo que condujo a una discusión con el propio Hitler, quien tomó un gran interés en todos los detalles de la arquitectura. Terzaghi regresó a América, donde presidió y dictó una conferencia plenaria en la Primera Conferencia Internacional de Mecánica de Suelos en la Universidad de Harvard, en 1936.

Fue a través de la inspiración y la guía de Terzaghi, desarrollada en el anterior cuarto de siglo, que fueron presentados los trabajos en la Conferencia, cubriendo una amplia gama de temas, tales como la resistencia al corte, el esfuerzo efectivo, los ensayos in situ, el penetrómetro de cono holandés, las pruebas de centrifugación, el asentamiento por consolidación, la distribución elástica de esfuerzos, la precarga para la mejora del suelo, la acción de las heladas, las arcillas expansivas, la teoría de arco de la presión de la tierra, la dinámica del suelo, y los terremotos. Durante el siguiente cuarto de siglo, Terzaghi fue el espíritu que guió el desarrollo de la mecánica de suelos e ingeniería geotécnica en todo el mundo.

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Hizo una gira de conferencias en muchas otras universidades, pero descubrió que las perspectivas de empleo eran sombrías. Regresó a Viena en noviembre de 1936, poco después del nacimiento de su primer hijo, Eric.

En 1938, Terzaghi emigró a los Estados Unidos y tomó un puesto en la Universidad de Harvard. Antes de la final de la guerra, participó como consultor en el sistema de metro de Chicago, la construcción del puerto de Newport News, y construyendo el Normandie, entre otros. En la Universidad de Harvard desarrolló y expuso su curso sobre geología aplicada a la ingeniería.

En 1939, Terzaghi presentó la 45a Conferencia James Forrest en la Institución de Ingenieros Civiles de Londres. Su intervención se tituló "Mecánica de Suelos - Un nuevo capítulo en Ciencias de la Ingeniería". En ella proclamó que la mayoría de las fallas de cimentación que ocurrían ya no eran "actos de Dios."

En 1943 se convirtió en ciudadano estadounidense y publicó su “Theoretical Soil Mechanics” seguido por “Soil Mechanics in Engineering Practice” de K. Terzaghi y R.B. Peck en 1948, este último probablemente sea el libro más conocido por los graduados de Ingeniería Civil en el mundo.

Así se pudo difundir por el mundo traducido a varios idiomas su teoría sobre los Esfuerzos Efectivos Hidrodinámicos y de la Consolidación en un régimen de flujo estacionario o constante.

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Fue galardonado con la Medalla Frank P. Brown en 1946. Permaneció como profesor de tiempo parcial en la Universidad de Harvard hasta su jubilación en 1953 a la edad obligatoria de 70 años. En julio del año siguiente, se convirtió en el presidente del Consejo Consultivo para la construcción de la presa de Asuán. Renunció a este cargo en 1959 después de entrar en conflicto con los ingenieros rusos a cargo del proyecto, pero continuaron sus consultas sobre varios proyectos hidroeléctricos, especialmente en la Columbia Británica. Murió en 1963 y sus cenizas enterradas en el sur de Waterford, Maine, cerca de "Bear Corner", el retiro de la familia. La extraordinaria carrera de Terzaghi fue descrita con amplia documentación en el libro From Theory to Practice in Soil Mechanics (Wiley, 1960). En este libro se recopilaron todas las publicaciones de Terzaghi hasta 1960 (256). A Terzaghi se le otorgaron numerosos premios honoríficos, incluyendo la Medalla Norman de la Sociedad Americana de Ingenieros Civiles (ASCE) en los años 1930, 1943, 1946 y 1955. Universidades de ocho países diferentes concedieron a Terzaghi nueve títulos de doctor honoris causa. Durante muchos años desempeñó el cargo de Presidente de la Sociedad Internacional de Mecánica de Suelos y Cimentaciones.

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Terzaghi definió la Mecánica de Suelos de la siguiente manera: “La Mecánica de Suelos es la aplicación de las leyes de la mecánica e hidráulica a los problemas de la ingeniería relacionados con los sedimentos y otras acumulaciones no consolidadas de partículas sólidas producidas por la desintegración mecánica y química de las rocas, independientemente de si contienen o no una mezcla de componentes orgánicos”.

El término Mecánica de Suelos se acepta ahora generalmente para designar la disciplina de la ciencia de la ingeniería que se ocupa de las propiedades y el comportamiento del suelo como material estructural.

Todas las estructuras se construyen sobre los suelos. Nuestro principal objetivo en el estudio de la mecánica de suelos es establecer ciertos principios, teorías y procedimientos para el diseño de una estructura sana y salva. El tema de la Ingeniería de Fundaciones se ocupa del diseño de varios tipos de subestructuras bajo el suelo y diferentes condiciones ambientales.

Muchos investigadores en el campo de la Mecánica de Suelos fueron inspirados por Terzaghi. Algunas de las notables personalidades que siguieron sus pasos son Ralph B. Peck, Arthur Casagrande, Alec W Skempton, etc. Debido a los incesantes esfuerzos de estos y otros innumerables investigadores, la Mecánica de Suelos e Ingeniería de Fundaciones ha llegado para quedarse como una parte muy importante de la Ingeniería Civil.

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CONCLUSIÓN.

En conclusión, el desarrollo de la ciencia de la Mecánica de Suelos e Ingeniería de Fundaciones del año 1925 en adelante fue fenomenal. Terzaghi estableció los procedimientos definitivos en su libro publicado en 1925 para determinar las propiedades y las características de resistencia de los suelos. La Mecánica de Suelos moderna nació en 1925. La etapa actual de los conocimientos en mecánica de suelos y procedimiento de diseño de las fundaciones son en su mayoría debido a las obras de Terzaghi y su grupo de dedicados colaboradores.

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BIBLIOGRAFÍA: 

Skempton, A. W (1946). Alexandre Collin (1808-1890), pioneer in soil mechanics. Trans. Newcomen Soc. 25, (1945-47), 91-104. Also, in translation by Prof. J. Kerisel, Annales des Ponts et Chausses 126, 317-340. (1956).



Skempton, A. W. (1949). Alexandre Collin: a note on his pioneer work in soil mechanics. Géotechnique 1, 216-221.



Skempton, A. W. (1993). Rudolph Glossop, 1902-1993. Géotechnique 43, 623-625.



Skempton, A. W & Chrimes, M. M. (1994). Thames Tunnel: geology, site investigation and geotechnical problems. Géotechnique 44, 191-216.



Skempton, A. W. (1984). Engineering on the English river navigations in 1760. In Canals: a New Look (ed. Mark Baldwin & Anthony Burton) 23-44. Chichester: Phillimore.



Skempton, A. W. (1985). A history of soil properties. Proc. 11th Conf. Soil Mech. & Foundation Engineering. Golden Jubilee Volume. 95-121. San Francisco.



Clasificación de Suelos de Belidor (1729) enDas, B.-Principles of Geotechnical Engineering. 6th Ed. 2006.



“Theoretical Soil Mechanics” de K. Terzaghi y R.B. Peck en 1948.



“Soil Mechanics in Engineering Practice” de K. Terzaghi y R.B. Peck en 1948.

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