Los suelos expansivos, las heladas y los suelos compresivos causan más daños significativos a las estructuras hechas por el hombre en los EE. UU. que cualquier otro peligro natural. Este tipo de daños no son tan repentinos o traumáticos como los causados por terremotos, tornados o huracanes, pero las pérdidas se han estimado en siete mil millones de dólares anuales. El Departamento de Agricultura de los Estados Unidos estima que la mitad de las casas en los Estados Unidos están construidas en suelos extensos, y la Sociedad Estadounidense de Ingenieros Civiles estima que una cuarta parte de todas las casas han sufrido daños causados por estos suelos.
Los suelos que exhiben cambios de volumen con cambios en el contenido de humedad se denominan suelos expansivos. La capacidad de un suelo para encogerse e hincharse está relacionada con los minerales arcillosos presentes, particularmente la montmorillonita, que puede hincharse hasta quince veces su volumen seco y generar presiones superiores a 30,000 libras por pie cuadrado. Un factor clave es la profundidad del cambio estacional de la humedad del suelo, y condiciones como el drenaje desviado, las tuberías con fugas, los bajantes o la presencia de árboles grandes pueden afectar localmente la humedad y pueden aumentar el comportamiento de contracción/hinchamiento de los suelos expansivos. Los suelos expansivos pueden reconocerse por las grandes grietas que se forman durante las sequías, y las pruebas de laboratorio pueden confirmar las propiedades del suelo. Los peligros expansivos del suelo se ven exacerbados por la sequía prolongada seguida de eventos de precipitación que saturan el suelo.
Grieta de la cimentación debido al asentamiento diferencial del suelo
El levantamiento de heladas es la agitación del suelo debido a la congelación del suelo y el crecimiento de cristales de hielo. El levantamiento de heladas generalmente ocurre en suelos limosos con aguas subterráneas poco profundas, donde la acción capilar puede suministrar agua a la zona de acumulación de hielo. La helada se intensifica durante las olas de frío prolongadas.
Los suelos que son altamente compresivos también representan peligros potenciales para las estructuras. La mayoría de los suelos altamente compresivos son de grano fino, sueltos y generalmente contienen cantidades apreciables de material orgánico. Los desarrollos suburbanos con frecuencia contienen desechos de construcción enterrados o sistemas de raíces en descomposición.
Aunque los suelos problemáticos no afectan la salud humana, son una causa generalizada de daños a la propiedad, que van desde puertas y ventanas atascadas hasta pisos deformados, cimientos rotos, piscinas agrietadas, carreteras dobladas y líneas de servicios públicos cortadas. Las cargas pesadas, como las chimeneas, resisten el levantamiento, mientras que las cargas más livianas, como los patios de concreto, no pueden, lo que lleva a un asentamiento diferencial de las estructuras. Los ciclos de humectación y secado y las expansiones y contracciones resultantes causan estrés repetitivo. El seguro estándar para propietarios de viviendas no cubre daños por suelos expansivos / compresivos o heladas.
Se desconoce la magnitud total de estos peligros en Virginia, aunque partes del condado de Chesterfield han experimentado impactos significativos en áreas residenciales desarrolladas sobre suelos expansivos. La llanura costera, el valle de Shenandoah y las cuencas mesozoicas alrededor de Culpeper, Farmville, Danville y Richmond son las áreas más propensas a tener suelos expansivos o susceptibles a las heladas; Sin embargo, la distribución exacta solo se puede aproximar a partir de los mapas de suelos actuales, y son necesarias visitas de campo a áreas específicas para determinar el alcance real de estos peligros.
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