Suelos Cohesivosss.docx

7/24/2019 Suelos Cohesivosss.docx

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INTRODUCCION.

Los suelos estn conformados por partculas de diferentes tamaos, y

poseen una serie de caractersticas fsico qumicas que los identifican. En un rea

pequea de suelo, es posible hallar distintos tipos de suelos muy distintos entreellos.

Todos estos detalles, son necesarios conocerlos al momento de realizar

cualquier tipo de construccin que se desee levantar sobre un suelo, y es all

donde entran los estudios de suelos, que nos permiten obtener la informacin que

requerimos para hacer el diseo mas

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1.-RESISTENCIA AL CORTE DE LOS SUELOS COHESIVOS

La resistencia al corte puede ser definida como el mimo valor que la

tensin cortante puede alcanzar, a lo lar!o de un plano cualquiera en el interior del

macizo, sin que se verifique la rotura de la estructura del suelo. "iendo que una!rande parte de esta resistencia proviene de la friccin entre las partculas del

suelo, esta depende de la tensin normal aplicada sobre este plano. #or otro lado,

la mayora de los problemas de empu$e puede ser aproimada a un estado plano

de deformacin, considerando apenas la seccin principal del con$unto suelo%

estructura y admitiendo que todas las otras secciones sean i!uales a esta.

2.-ASPECTOS FISICO-QUIMICOS.

El comportamiento al corte de los suelos arcillosos es mucho ms comple$o

que suelos !ranulares. Esto se debe al tamao de las partculas que componen

las arcillas. "e considera como arcilla la fraccin de suelo compuesta por

partculas de tamao menor que &,&&' mm. En estas condiciones, la superficie

especfica, definida como la relacin entre la superficie total de todas las partculas

y el volumen total del suelo, es mucho mayor en el caso de las arcillas. Esto hace

que las fuerzas de superficie de naturaleza fsico%qumicas se tornen

preponderantes en el comportamiento del suelo. Estas fuerzas dependen muchode la distancia entre las partculas. (dems, la resistencia al corte aumenta con la

consolidacin, cuando las partculas son aproimadas unas de las otras por efecto

de una car!a. )uando esta car!a es retirada, las fuerzas de superficie impiden el

retorno de las partculas a la situacin anterior y sur!e entonces la cohesin.

La presencia de a!ua en los vacos del suelo arcilloso tambi*n influye en su

resistencia. Esto se debe en parte al hecho que el a!ua provoca el apartamiento

de las partculas, disminuyendo la cohesin.

+tra caracterstica importante li!ada a la presencia de a!ua, que influye en el

comportamiento de los suelos arcillosos, es su ba$a permeabilidad. ientras que

en las arenas cualquier eceso de la presin de poros provocado por las car!as se

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disipa casi inmediatamente, en el caso de las arcillas esta disipacin es mucho

ms lenta. (dems, la presin de poros ori!inada por las car!as continua

actuando despu*s de terminada la construccin, por aos. "e distin!uen, por lo

tanto, dos situaciones opuestas. La situacin inmediatamente posterior a la

aplicacin de la car!a, cuando poca o nin!una disipacin de presin de poros ha

eistido, se la llama situacin de corto plazo o no drenada y aquella de lar!o plazo

o drenada, despu*s de la total disipacin de toda la presin de poros causada por

las car!as. El comportamiento del suelo en cada una de esas dos condiciones es

diferente y el proyecto debe tener en cuenta esta diferencia.

La envolvente de resistencia obtenida en este tipo de ensayo es denominada

envolvente rpida -su. Esta envolvente es utilizada en el anlisis de situaciones

de corto plazo cuando se admite que en el campo no ocurre disipacin de la

presin de poros ocasionada por la car!a aplicada sobre el suelo. (dems de eso,

se admite tambi*n que el valor de la presin de poros que act/a en el campo es

seme$ante a la que act/a en el ensayo rpido y, por lo tanto, no necesita ser

determinada. En el caso de suelos saturados, los ensayos rpidos conducen a una

envolvente sin friccin del tipo0

su = cu

donde -cu, es llamada cohesin no drenada. Esto ocurre porque el aumento de

presin confinante no se traduce en un aumento de la resistencia del suelo ya que

sin drena$e no ocurre consolidacin y entonces el aumento del confinamiento es

transferido para el a!ua y se traduce en un aumento i!ual de la presin de poros.

La tabla 1 muestra valores tpicos de la resistencia no drenada -su de

arcillas saturadas en funcin de su consistencia.

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)onsistencia "u 23#a4 )aractersticas

uy 5landa &%1&6luye entre los dedos cuando la mano est

cerrada.5landa 1&%'& 6cilmente moldeada por los dedos.6irme '&%7& oldeada por fuente presin de los dedos.

)ompacta 7&%8& 9eformada por fuente presin de los dedos.

uy )ompacta 8&%:oco deformada por fuente presin de los

dedos.9ura ; :& #oco deformada por la presin de un lpiz.

Tabla 1. Resistencia no drenada su de arcillas saturadas.

#ara suelos parcialmente saturados hay un aumento de la resistencia con el

aumento del confinamiento. Esto hace que la envolvente -su presente una parte

de friccin. En !eneral se considera que la situacin de saturacin completa es

ms crtica y, entonces, se desprecia esa friccin.

En el otro etremo, la situacin a lar!o plazo est caracterizada por la

disipacin de toda la presin hidrosttica causada por la car!a. La envolvente de

resistencia que representa esta situacin es definida como envolvente efectiva -s


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?ndice de #lasticidad 2@4 2Arados4

1B C&C& 'BB& '&:& 1B

Tabla 2. ngulo de friccin efectivo de arcillas

La cohesin efectiva sur!e apenas en las arcillas preconsolidadas, como

efecto de la sobre densificacin del suelo. #ara presiones confinantes por deba$o

de la presin de preconsolidacin, la resistencia al corte es superior a la de la

arcilla normalmente consolidada. "e aproima esta envolvente a una recta en un

intervalo de tensiones de traba$o que incluye tensiones por deba$o de la presin de

preconsolidacin, quedando la envolvente efectiva0

Figura 1. Ilustracin de algunos tipos de estructura de suelo: pris!"tica# $colu!nar# % blo&ues angulares# ' blo&ues subangulares# ( la!inar ) F granular.

El otro etremo, la estructura a !rano simple, es el resultado de la ausencia

de plasma 2coloides4, por lo que los !ranos de arena y limo no estn formando

a!re!ados. La porosidad aqu, depende de la tetura y del empaquetamiento de

las partculas primarias.

En las estructuras prismticas los a!re!ados presentan caras definidas y los

contactos entre a!re!ados presentan caras definidas y los contactos entre

a!re!ados son a trav*s de caras. El empaquetamiento entre estas unidades es

normalmente denso. "i rompen en a!re!ados ms pequeos, es a trav*s de

caras. #or lo tanto, los a!re!ados son densos y en !eneral menos porosos que los

de la estructura !ranular.

"e puede decir en !eneral, que a estructura empeora desde el etremo

!ranular al de !rano simple. Es decir, las condiciones de arrai!amiento, dinmica

del aire y dinmica del a!ua son peores. "in embar!o, eisten suelos de

estructura a !rano simple 2en el pas hay e$emplos4 que poseen muy buenas

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condiciones fsicas, me$ores que las de muchos suelos bien estructurados, se trata

de suelos de teturas arenosas.

La estructura del suelo y su estabilidad $ue!an un rol fundamental en muchos

procesos del suelo y su interaccin con las plantas0 erosin, infiltracin de a!ua,eploracin radicular, aireacin y resistencia mecnica. Esto indica que todas las

prcticas a!ronmicas deberan hacerse con carcter de conservacin de la

misma.

Caractr!"ac!#$ % &a E'tr(ct(ra. M)t*%*' +ara %tr,!$ar &a ,!',a

La caracterizacin de la estructura, se puede hacer morfol!ica o

cuantitativamente. La evaluacin morfol!ica de la estructura, consiste endeterminar el tamao, la forma y el !rado en que se manifiesta la estructura de

cada horizonte del suelo.

Las medidas cuantitativas se pueden clasificar en tres !rupos0

a4 Las que determinan la distribucin por tamao de los a!re!ados $unto con su

resistencia a la destruccin 2estabilidad4.b4 Las que determinan el porcenta$e de fracciones finas que se encuentran

a!re!ada en unidades mayores. Esta es una medida de la a!re!acin que en

!eneral se correlaciona con la estabilidad.

c4 Las medidas de densidad aparente, macroporosidad y penetrabilidad, que son

ndices indirectos del estado estructural del suelo.

El m*todo ms usado dentro del !rupo a, es el de tamizado en h/medo. La

muestra de suelo se ubica en el tamiz superior de una batera de tamices con

aberturas sucesivamente ms pequeas hacia aba$o. El con$unto se sumer!e y

levanta en a!ua mecnicamente a un ritmo determinado y durante un tiempo

estndar. #asado este tiempo, se determina el peso seco de los a!re!ados que

quedaron en cada tamiz, as como de la parte que se dispers totalmente por el

tratamiento. 9e esta forma se obtiene la distribucin por tamao de los a!re!ados


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resistentes a la destruccin por este tratamiento. Es normal efectuar el mismo

tratamiento a otra muestra similar, pero fuera del a!ua. 9e esta forma,

comparando los resultados del tamizado en a!ua y en seco, se tienen una medida

de la resistencia de los a!re!ados a la destruccin por a!ua. #or detalles sobre

esta t*cnica ver Demper 218B4.

Las t*cnicas del !rupo b, han sido empleadas en al!unos traba$os con suelos

en nuestro pas 2"ombroc3, 18 ).L..4 y consisten en determinar, qu*

porcenta$e de la arcilla est dispersa naturalmente en el suelo.

Eiste una t*cnica que emplea en parte principios de las del !rupo a y b, y

que fue utilizada en suelos de nuestro pas por 5ac3 y )aysials 21F14, y se

encuentra descripta en el libro de Gemin et al. 21F'4. Las medidas de los !rupos

a y b se pueden considerar como ndices de la estabilidad de la estructura, y

brindan poca 2!rupo a4, o nin!una informacin 2!rupo b4 sobre el espacio poroso y

su distribucin por tamaos. "on medidas que tienen utilidad en estudios sobre

erosin de suelos, pero al no brindar informacin sobre el espacio poroso, son

ndices de poco valor para estudios de dinmica del aire y del a!ua, y penetracin

radicular.

La determinacin de la densidad aparente y la macroporosidad ya se

discutieron en el captulo anterior. #or lo que slo resta eplicar cul en el m*todo

ms utilizado para estimar la penetrabilidad del suelo por las races, dentro de las

medidas indirectas de la estructura 2!rupo c4.

La medida de la resistencia a la penetracin, se realiza con un instrumento

denominado penetrmetro. Este instrumento posee un elemento seme$ante a una

a!u$a, que se introduce en el suelo por impactos de una determinada ma!nitud, opor medio de una presin constante. Lue!o de aplicados cierto n/mero de

impactos, o un tiempo determinado de presin constante, se!/n el tipo de aparato,

se determina la profundidad de suelo penetrada por la a!u$a. Tambi*n se puede

medir la presin o n/mero de !olpes requerido para llevar la a!u$a a una

profundidad constante. Las medidas obtenidas con este aparato se toman como


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ndice de la resistencia mecnica que ofrece el suelo al crecimiento radicular, lo

cual depende de la ma!nitud del espacio poroso !rueso, y su ri!idez, la que es

afectada por el contenido de humedad del suelo. "in embar!o la resistencia del

penetrmetro es mayor que la resistencia de las races. (l!una de las razones que

eplican esto es que el penetrmetro no puede variar de la lnea de avance

cuando hay un a!re!ado resistente en el camino.

6.-PRECONSOLIDACION / CAM0IO DE VOLUMEN.

La preconsolidacin se lo!ra aplicando una sobrecar!a sobre un depsito de

suelo, la que debe eceder la car!a mima que este va a soportar. "e busca as

que la consolidacin parcial sea equivalente al mayor !rado que alcanzar con la

car!a mima, la que requerir mayor tiempo para producirse. El proceso puedeacelerarse por medio de drenes verticales, conectados en su parte superior por un

manto de arena que permita la liberacin de la humedad.

La aplicacin de car!as sobre un terreno produce deformaciones que dan

lu!ar a cambios de volumen. "i el suelo esta saturado, los cambios de volumen

implican epulsin del a!ua de los poros. )omo la permeabilidad del suelo no es

infinita, se necesita tiempo para que se produzca dicha epulsin de a!ua. En

suelos !ranulares la permeabilidad es tan !rande que, para la velocidad habitual

de las car!as, el flu$o es prcticamente instantneo, por tanto la aplicacin de la

car!a es con drena$e. En suelos arcillosos, en cambio, la permeabilidad es tan

pequea que el flu$o puede durar mucho, y es usual suponer que la car!a se

aplica sin drena$e. Entonces, esta car!a sin flu$o de a!ua provoca un incremento

de presin intersticial que lue!o se va disipando con el tiempo. Este proceso se

denomina consolidacin.

)omo consecuencia del proceso anterior, el suelo sufre unas deformaciones

que van evolucionando temporalmente a medida que el eceso de presin

intersticial se va disipando, aumentando la tensin efectiva del terreno. La

deformacin vertical que se produce con un incremento de tensin vertical puede

ser debida a distintos fenmenos0


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1. )ompresin de la materia solida 2variacin en el volumen de partculas4,

que puede producirse por0 a4 deformacin de la partcula, b4 aplastamiento en los

contactos entre partculas 2ver 6i!ura4

'. Hariacin en el volumen de huecos, lo que ei!e una reacomodacin delas partculas de suelo. Esta variacin puede producirse por al!una de las

si!uientes causas0 a4 compresin elstica del a!ua yIo del aire, b4 disolucin del

aire en el a!ua, c4 epulsin de a!ua yIo aire.

#or tanto, se puede establecer que, cuando en una situacin de suelo

saturado no hay drena$e, los cambios de volumen debidos a un cambio de estado

tensional son despreciables. J al contrario, cuando si hay drena$e, se producen

cambios de volumen.

.-ENSA/OS TRIAIALES.

"u principal finalidades obtener parmetros del suelo y la relacin esfuerzo%

deformacin a trav*s de la determinacin del esfuerzo cortante. Es un ensayo

comple$o, pero la informacin que entre!a es la ms representativa del esfuerzo

cortante que sufre una masa de suelo al ser car!ada.

)onsiste en colocar una muestra cilndrica de suelo dentro de una membrana

de caucho o !oma, que se introduce en una cmara especial y se le aplica una

presin i!ual en todo sentido y direccin. (lcanzado ese estado de equilibrio, se

aumenta la presin normal aial 2= 14, sin modificar la presin lateral aplicada 2=

C4, hasta que se produzca la falla.

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Kealizando por lo menos C pruebas, con presiones lateral es diferente, en un

!rfico se dibu$an los crculos de ohr que representan los esfuerzos de falla de

cada muestra y trazando una tan!ente o envolvente a *stos, se determinan los

parmetros > y c del suelo. 9ependiendo del tipo de suelo y las condiciones en

que este traba$ar, las alternativas para realizar el ensayo sern consolidados no

drenado 2)4, no consolidado no drenado 24 o consolidado drenado 2)94.

A$&!'!' %& E$'a* $* C*$'*&!%a%* $* Dr$a%*.

Este m*todo cubre la determinacin de la resistencia a la compresin no%

consolidada no%drenada de especmenes cilndricos de suelos cohesivos en

condiciones inalteradas, remoldeadas o compactadas, utilizando la aplicacin de

deformaciones controladas o esfuerzos controlados de la car!a de compresinaial, donde el esp*cimen est su$eto a la presin de confinamiento de un fluido

en una cmara triaial. El m*todo proporciona la medicin de esfuerzos totales

aplicados al esp*cimen, es decir, los esfuerzos no son corre!idos por la presin de

poros.

El ensayo proporciona datos para la determinacin de las propiedades de

resistencia y las relaciones esfuerzo%deformacin de los suelos. La determinacin

de la resistencia no%consolidada no%drenada de los suelos cohesivos sin

confinamiento lateral est cubierta por el m*todo de Ensayo 9'188.

S!$!7ca%* U'*8

9esde que la resistencia al corte de un suelo es determinada en esta prueba en

t*rminos del esfuerzo total, es decir, el esfuerzo efectivo ms la presin de poros,

la resistencia depende de la presin desarrollada en el fluido de poros durante la

car!a. "i se permite que el lquido fluya desde o dentro de los poros de unesp*cimen de suelo mientras se aplica la car!a, la presin de poros resultante, y

por lo tanto la resistencia, difiere del caso en el que no puede ocurrir drena$e. En

este m*todo no se permite el drena$e a trav*s de las fronteras del esp*cimen, en

consecuencia, la resistencia medida en t*rminos del esfuerzo total !eneralmente

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no ser aplicable a problemas de campo en donde ocurra drena$e. (dems, las

resistencias determinadas utilizando ensayo de compresin triaial no podran

aplicarse a casos en donde las condiciones de deformacin en el campo difieran

si!nificativamente de aquellas en la prueba de compresin triaial.

A+arat*'8

9ispositivos de )ar!a (ial0 el dispositivo de compresin aial puede ser un

!ato mane$ado por un motor el*ctrico a trav*s de un en!rana$e, una plataforma de

balanza equipada con un yu!o con !ato desviador de car!a, un aparato de car!a

muerta, un dispositivo de car!a hidrulico o neumtico, o cualquier otro dispositivo

de compresin con suficiente capacidad y control para proporcionar la velocidad

de car!a. Las vibraciones debidas a la operacin del dispositivo de car!a debernmantenerse al mnimo.

9ispositivo de edicin de )ar!a (ial0 el dispositivo de medicin de car!a

aial puede ser un anillo de car!a, una celda de car!a electrnica o hidrulica, o

cualquier otro dispositivo de medicin de car!a, capaz de producir la precisin

sealada en este prrafo y puede ser una parte del dispositivo de car!a aial. #ara

suelos con un esfuerzo desviador en la falla de menos de 1 tonIpieM 21&& D#a4, el

dispositivo de medicin de car!a aial deber ser capaz de medir la car!a aial

unitaria con una precisin de &.&1 tonIpieM 21D#a4N para suelos con un esfuerzo

desviador en la falla de 1 tonIpieM o ms, el dispositivo de medicin de car!a aial

deber ser capaz de medir la car!a aial con una precisin del 1@ de la car!a

aial en la falla.

9ispositivo de antenimiento y edicin de la #resin de )elda0 el

dispositivo de mantenimiento y medicin de la presin de celda deber ser capaz

de aplicar y controlar la presin de celda dentro de O &.&1 tonIpieM 21 D#a4 para

presiones de celda menores de ' tonIpieM 2'&& D#a4 y dentro de O 1@ para

presiones de celda mayores que ' tonIpieM 2'&& D#a4. Este dispositivo puede

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consistir de un reservorio conectado a la celda triaial y llenado parcialmente con

el fluido de celda 2usualmente a!ua4, con la parte superior del reservorio

conectado a un surtidor de aire comprimido, la presin del !as siendo controlada

por un re!ulador de presin y medida por un manmetro, transductor de presin

electrnico o cualquier otro dispositivo capaz de medir con la tolerancia prescrita.

)elda de )ompresin Triaial0 se deber proveer un aparato en el que el

esp*cimen cilndrico, encerrado por una membrana sellada en la tapa y en la base

del esp*cimen, pueda ser colocado y su$eto a una presin hidrosttica constante.

El aparato deber incluir un bu$e y pistn alineados con los e$es del esp*cimen, a

trav*s de los cuales la car!a del dispositivo de car!a aial pueda ser transmitida al

esp*cimen, para que este esp*cimen sea comprimido aialmente entre la tapa y la

base.

Tapa y 5ase del Esp*cimen0 debern usarse una tapa y base impermeable y

r!ida para impedir el drena$e del esp*cimen. La tapa y la base del esp*cimen

debern ser construidas de un material impermeable anticorrosivo, y cada una

deber tener una superficie plana circular de contacto con el esp*cimen y una

seccin transversal circular. El peso de la tapa del esp*cimen deber ser menor

del &.B@ de la car!a aial aplicada en la falla. El dimetro de la tapa y de la basedeber ser i!ual al dimetro del esp*cimen.

Pndicador de 9eformacin0 el indicador de deformacin deber ser un dial

indicador !raduado a &.&&1 pul!. 2&.&C mm4, teniendo un ran!o de al menos el

'&@ de la altura inicial del esp*cimen de prueba, u otro dispositivo de medicin

que cumpla estos requerimientos de precisin y ran!o.

embranas de )aucho0 la membrana de caucho utilizada para encerrar elesp*cimen deber proveer una proteccin confiable contra las fu!as. Las

membranas debern ser eaminadas cuidadosamente antes de usarse, y si son

evidentes al!unos defectos o a!u$eros, la membrana deber ser descartada. ( fin

de ofrecer la mnima restriccin al esp*cimen, el dimetro de la membrana

etendida deber estar entre el FB y &@ del dimetro del esp*cimen. El espesor

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de la membrana no eceder el 1@ del dimetro del esp*cimen. La membrana

deber estar sellada en la base y la tapa del esp*cimen, con anillos de caucho

QoRrin!sQ, para los cuales el dimetro interior no esforzado es menor del FB@ del

dimetro de la base y la tapa, o por otros m*todos que producirn un sello

positivo. Etractor de uestra0 el etractor de muestra deber ser capaz de etraer

el testi!o de suelo del tubo muestreador en la misma direccin del recorrido de la

muestra en el tubo y con perturbacin mnima de la muestra.

9ispositivos de edicin del Tamao del Esp*cimen0 los dispositivos usados

para medir la altura y el dimetro del esp*cimen debern ser capaces de medir

con aproimacin al &.&1 pul!. 2&.C mm4 y debern ser construidos de tal modo

que su uso no altere al esp*cimen.

9ispositivo para #esado0 el dispositivo para pesado deber ser apropiado

para pesar especmenes de suelo. Especmenes de menos de 1&& !ramos sern

pesados con aproimacin a &.&1 !ramos, mientras que especmenes de 1&&

!ramos o ms, sern pesados con aproimacin a &.1 !ramos.

(paratos 9iversos0 accesorios y herramientas de tallado de especmenes, un

epansor de membrana, aparato de remoldeo, latas de contenido de humedad

2a!ua4, y ho$as de datos como sean requeridos.

E'+)c!,$ % Pr(9a8

Tamao del Esp*cimen0 los especmenes debern tener un dimetro mnimo

de 1.C pul! 2CC mm4 y la partcula ms !rande contenida dentro del esp*cimen de

prueba deber ser menor que un d*cimo del dimetro del esp*cimen. #ara

especmenes que tienen un dimetro de '.: pul! 2F1 mm4, o ms, el tamao de

partcula ms !rande deber ser menor de un seto del dimetro del esp*cimen.

"i despu*s de terminar un ensayo se encuentra que partculas de mayor tamao

estn presentes, indique esta informacin en el reporte de datos. La relacin

altura%dimetro deber estar entre ' y C. edir la altura y el dimetro del

esp*cimen con aproimacin a &.&1 pul! 2&.C mm4.

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Especmenes Pnalterados0 prepare especmenes inalterados de muestras

inalteradas !randes o de muestras obtenidas de acuerdo con el *todo de

Ensayo 91B:F u otros procedimientos aceptables de muestras inalteradas en

tubo. Especmenes obtenidos por muestreo en tubera pueden ser ensayados sin

tallado, ecepto para fines de conformacin de los etremos, siempre que las

caractersticas del suelo sean tales que no resulten en perturbacin si!nificativa

del muestreo. ane$e cuidadosamente los especmenes para minimizar

alteraciones, cambios en seccin transversal, o p*rdida del contenido de

humedad. "i compresin o al!/n tipo de alteracin notable sera causada por el

dispositivo de etraccin, divida el tubo de ensayo lon!itudinalmente o crtelo en

pequeas secciones para facilitar la remocin del esp*cimen con alteracin

mnima. #repare especmenes tallados, siempre que sea posible, en un ambientedonde los cambios de humedad del suelo no ecedan del &.1@. n cuarto de alta

humedad controlada es usualmente utilizado para este propsito. 9etermine el

peso del esp*cimen de ensayo. El esp*cimen deber estar encerrado en la

membrana de caucho y la membrana sellada a la base y a la tapa del esp*cimen

inmediatamente despu*s de la preparacin.

Especmenes Kemoldeados0 prepare primero el esp*cimen inalterado

fallado, todava encerrado en la membrana de caucho y montado en la base del

esp*cimen con los dedos, y lue!o reformado el esp*cimen, colocando un molde

alrededor de *ste y presionando sobre la tapa del esp*cimen hasta que *ste llene

el molde apropiadamente. El molde deber tener dimensiones tales que las

dimensiones del esp*cimen remoldeado sern i!uales a las del esp*cimen

inalterado. ( fin de obtener una densidad uniforme, para remoldear a la misma

relacin de vacos del esp*cimen inalterado y para preservar el contenido de

humedad 2a!ua4 natural del suelo, se debe evitar el atrapar aire en el esp*cimen.

Especmenes )ompactados0 prepare por compactacin material alterado en

por lo menos 8 capas usando una operacin de presin o amasado en un molde

de seccin transversal circular que ten!a las dimensiones que indican los

requerimientos de la "eccin 8.1. Los especmenes pueden ser preparados a

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cualquier contenido de humedad 2a!ua4 y densidad predeterminados por ya sea0

214 amasado o apisonamiento de cada tapa hasta que el peso acumulado del

suelo colocado en el molde est* compactado a un volumen conocido 2'4

a$ustando el n/mero de capas, el n/mero de apisonados por capaN y la fuerza por

apisonado. El pisn usado para compactar el material deber tener un rea de

contacto con el suelo menor que un seto del rea del molde. 9espu*s de

formado el esp*cimen, con los etremos perpendiculares al e$e lon!itudinal,

remueva el molde y determine el peso del esp*cimen de ensayo. "i se requiere,

los especmenes compactados deben ser humedecidos antes de la prueba. Las

anotaciones sobre el humedecimiento deben ser hechas en el reporte de los datos

de la prueba.

Pr*c%!,!$t*8

)on el esp*cimen encerrado en la membrana de caucho, la cual est sellada

a la tapa y a la base del esp*cimen y ubicado en la celda, ensamble la celda

triaial. Lleve el pistn de car!a aial en contacto con la tapa del esp*cimen varias

veces, para permitir el asentamiento y alineamiento apropiado del pistn con la

tapa. 9urante este procedimiento, cuide de no aplicar al esp*cimen un esfuerzo

desviador que eceda del &.B@ de la resistencia a la compresin estimada. "i elpeso del pistn es suficiente para aplicar un esfuerzo desviador que eceda del

&.B@ de la resistencia a la compresin estimada, el pistn deber estar fi$ado por

encima de la tapa del esp*cimen despu*s de chequear el asentamiento y el

alineamiento y de$arlo fi$ado hasta la aplicacin de la presin de la celda. )oloque

la celda en posicin en el dispositivo de car!a aial. )uide la alineacin del

dispositivo de car!a aial, el dispositivo de medicin de car!a aial, y la celda

triaial, para prevenir la aplicacin de una fuerza lateral al pistn durante la

prueba. 6i$e el dispositivo de mantenimiento y medicin de presin, y se usa un

lquido de confinamiento, llene la celda hasta un nivel predeterminado. ($uste el

dispositivo de mantenimiento y medicin de presin, a la presin de la celda

deseada, y aplique la presin al fluido de la celda. "i el dispositivo de medicin de

la car!a aial es colocado afuera de la celda triaial, la presin de la celda

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producir sobre el pistn una fuerza hacia arriba que reaccionar contra el

dispositivo de car!a aial.

sando 9eformaciones )ontroladas0 aproimadamente 1& minutos despu*s

de la aplicacin de la presin de celda 2Sota '4, comience a aplicar la car!a aial,de modo de producir deformaciones aiales a una velocidad de aproimadamente

1@Iminuto para materiales plsticos y &.C@Iminuto para materiales fr!iles que

consi!an un esfuerzo desviador mimo a aproimadamente C a 8@ de la

deformacin. ( estas velocidades, el tiempo transcurrido para lle!ar al esfuerzo

desviador mimo ser de aproimadamente 1B a '& minutos. El propsito de este

intervalo de tiempo es permitir al esp*cimen estabilizarse ba$o la presin de celda

antes de la aplicacin de la car!a aial.

sando Esfuerzos )ontrolados0

Pncremento de )ar!a0 antes de la prueba, estime la car!a aial de falla del

esp*cimen. Esta estimacin puede ser hecha en base a la eperiencia con

material similar o a trav*s del uso de un dispositivo de corte o penetracin sobre

una porcin no utilizada de muestra. (proimadamente a 1&, minutos despu*s de

la aplicacin de la presin de celda, coloque una car!a aial inicial sobre elesp*cimen, i!ual a un d*cimo o a un quinceavo de la car!a aial de falla estimada.

Helocidad de Esfuerzos )ontrolada0 estime la resistencia a la compresin del

esp*cimen antes de la prueba. (proimadamente 1& minutos despu*s de la

aplicacin de la presin de celda, comience a aplicar la car!a aial a una

velocidad constante tal que el esfuerzo desviador mimo ser desarrollado en

aproimadamente 1B minutos.

C&c(&*'8

)alcule la deformacin aial, :, para una car!a aial aplicada dada, como

si!ue0 L/Lo Ndonde0 *+=cambio en la lon!itud del esp*cimen como se lee

1


18/40

en el indicador de deformacin, y Lo =lon!itud inicial del esp*cimen de prueba

L cuando el pistn contacta con la tapa del esp*cimen.

)alcule el rea promedio de la seccin transversal, (, para una car!a aial

aplicada dada como si!ue0 A=Ao/ (1 ) N donde0

Ao =rea inicial promedio de la seccin transversal del esp*cimen, y

=deformacin aial para la car!a aial dada.

)alcule el esfuerzo desviador 2diferencia de esfuerzos principales4, 13 ,

para una car!a aial aplicada como si!ue0 13=P/A , donde0

- =car!a aial aplicada dada 2corre!ida por levantamiento y friccin del

pistn, si se requiere4, y

=rea de seccin transversal promedio correspondiente.

)urva Esfuerzo 9eformacin0 prepare un !rfico que muestre la relacin

entre el esfuerzo desviador 2diferencia de esfuerzos principales4 y la deformacin

aial, !raficando el esfuerzo desviador como ordenada y la deformacin aial

como abscisa. "eleccione la resistencia a la compresin y la deformacin aial en

la falla, de acuerdo con las deformaciones.

)orreccin por Kesistencia de la embrana de )aucho0 La ecuacin

si!uiente puede ser usada para corre!ir la resistencia a la compresin por efectode la membrana de caucho, si el error en el esfuerzo desviador debido a la

resistencia de membrana ecede al B@0

1


19/40

(13 )=4 M

(1 )

D0

9onde0

(13 ) U la correccin a ser substrada de resistencia a la compresin

medida.D

0 =dimetro inicial del esp*cimen,

M =mdulo de compresin de la membrana, y

=deformacin aial.

El mdulo de compresin de la membrana puede ser determinado mediante

la suspensin de una lon!itud de &.B pul! de la membrana sobre una varilla

del!ada, colocando otra varilla a lo lar!o de la base de la membrana suspendida y

midiendo la fuerza por unidad de deformacin al etender la membrana. En

pruebas de suelos muy blandos, el efecto de la membrana puede ser si!nificativoN

sin embar!o, para la mayora de los suelos ensayados usando membranas como

se prescribe en B.F, la correccin es insi!nificante y puede ser i!norada.

)alcule los esfuerzos principales mayor y menor en la falla como si!ue0

Esfuerzo principal menor, 3 U presin de celda, y

Esfuerzo principal mayor, 1 U esfuerzo desviador en la falla ms la

presin de celda.

Prc!'!#$ E;act!t(%8

Los especmenes de suelo inalterado de depsitos homo!*neos en la misma

ubicacin frecuentemente presentan diferencias si!nificativas en las propiedades

de resistencia y esfuerzo deformacin. So eiste un m*todo disponible en la

1


20/40

actualidad para evaluar la precisin de un !rupo de ensayos de compresin triaial

de especmenes inalterados, debido a la variabilidad de los especmenes.

So se ha desarrollado un material de ensayo adecuado ni un m*todo de

preparacin del esp*cimen para la determinacin de las varianzas de laboratorio,debido a la dificultad en producir id*nticos especmenes de suelo cohesivo. So

estn disponibles estimaciones de precisin para este m*todo de ensayo.

A$&!'!' %& E$'a* C*$'*&!%a%* Dr$a%*.

Este m*todo describe procedimientos para determinar la resistencia al corte

consolidado drenado de un suelo en corte directo. El ensayo puede ser conducido

en corte simple o corte doble. La prueba de corte directo es adecuada para unensayo consolidado drenado porque las trayectorias de drena$e a trav*s del

esp*cimen de ensayo son cortas, permitiendo por esto que los ecesos de las

presiones de poro sean disipados bastante rpidamente. El ensayo puede ser

hecho sobre todo tipo de suelos y sobre muestras inalteradas o remoldeadas.

Los resultados del ensayo son aplicables a situaciones de campo donde la

consolidacin completa ha ocurrido ba$o la sobrecar!a eistente, y la falla es

alcanzada lentamente de modo tal que los ecesos de presiones de poro sondisipados. El ensayo tambi*n es /til para determinar la resistencia al corte a lo

lar!o de planos d*biles reconocibles dentro del material de suelo.

El ensayo no es adecuado para el desarrollo de relaciones eactas de

esfuerzos%deformacin del esp*cimen de prueba, debido a la distribucin no

uniforme de los desplazamientos y esfuerzos de corte. La ba$a velocidad de los

desplazamientos permite la disipacin del eceso de presiones de poro, pero

tambi*n permite el flu$o plstico de suelos cohesivos blandos. "e deber tener

cuidado para que las condiciones de ensayo representen aquellas que estn

siendo investi!adas.

2


21/40

Los valores establecidos en unidades pul!ada%libra sern considerados

como los estndar.

R'(,$ %& M)t*%*8

El m*todo consiste en0

a. )olocacin del esp*cimen de ensayo en el dispositivo de corte

directo.b. (plicacin de un esfuerzo normal predeterminado.c. #rovisin de drena$e o humedecimiento del esp*cimen de ensayo.d. )onsolidacin del esp*cimen ba$o el esfuerzo normal.e. (brir los prticos que su$etan el esp*cimen de ensayo.

f. (plicacin de una fuerza tan!encial para cortar el esp*cimen.

Aeneralmente son ensayados tres o ms especmenes, cada uno ba$o un

esfuerzo normal diferente para determinar sus efectos sobre la resistencia al corte

y desplazamiento. El ran!o de esfuerzos normales deber ser apropiado para las

condiciones del suelo siendo investi!ado.

A+arat*'8

9ispositivo de )orte0 es un dispositivo para su$etar el esp*cimen firmemente

entre dos piedras porosas, de modo tal que no se pueda aplicar torque al

esp*cimen. El dispositivo de corte deber suministrar medios para aplicar un

esfuerzo normal a las caras del esp*cimen, para medir el cambio en el espesor del

esp*cimen, para permitir el drena$e de a!ua a trav*s de las piedras porosas, y

para sumer!ir al esp*cimen en a!ua. El dispositivo deber ser capaz de aplicar

una fuerza tan!encial para cortar el esp*cimen a lo lar!o de un plano de corte

predeterminado 2corte simple4 o planos de corte 2corte doble4 paralelos a las carasdel esp*cimen. Los prticos que su$etan al esp*cimen debern ser lo

suficientemente r!idos para prevenir su distorsin durante el corte.

#iedras #orosas0 las piedras porosas debern consistir de carburo de silicio,

ido de aluminio o un metal que no sea susceptible a la corrosin por las

21


22/40

sustancias del suelo o la humedad del suelo. El tamao conveniente de los poros

de la piedra depende del suelo a ser ensayado. La piedra deber ser lo

suficientemente !ruesa para desarrollar una trabazn adecuada con el esp*cimen

y lo suficientemente fina para prevenir la intrusin ecesiva del suelo dentro de los

poros. )riterios eactos para esto no han sido establecidos.

9ispositivos de )ar!a0

9ispositivo para aplicar la fuerza normal, capaz de aplicar la fuerza especificada

rpidamente, sin eceder *sta, y capaz de mantenerla con una precisin de O 1@

durante la duracin del ensayo.

9ispositivo para aplicar la fuerza de corte. Las capacidades dependern de si se

realizar un ensayo de desplazamiento controlado o de esfuerzo controlado. El

primero es preferido !eneralmente, porque se puede determinar tanto el esfuerzo

/ltimo como el esfuerzo mimo. El equipo de desplazamiento controlado deber

ser capaz de cortar el esp*cimen a una velocidad uniforme de desplazamiento,

con menos de O 1&@ de desviacin, y deber permitir el a$uste de la velocidad de

desplazamiento sobre un ran!o relativamente amplio. La velocidad depende de las

caractersticas de consolidacin de los suelos.

+tros0

)uarto G/medo, para almacenar las muestras, as como para preparar las

muestras, donde las p*rdidas de humedad durante la preparacin no ecedan del

&.B@. (nillo de Tallado o de )orte, para tallar muestras sobredimensionadas a las

dimensiones interiores de la ca$a de corte con un mnimo de perturbacin. n

monta$e eterior puede ser necesario para mantener la sucesin de anillos, dos o

tres, en alineamiento aial. 5alanzas, sensible al &.1 ! a 1&.1@ de la masa del esp*cimen.

22


23/40

Pndicador de 9eformacin0 para medir el cambio en el espesor del esp*cimen de

ensayo, con una sensibilidad de &.&&&1 pul!adas 2&.&&' mm4 y para medir

desplazamiento con una sensibilidad de &.&&1 pul!adas 2&.&' mm4. Gorno de "ecado, que pueda ser mantenido en 'C& O V6 211& O BV)4.

Envase de humedad de la muestra. Equipo para remoldear o compactar los especmenes. Equipos 9iversos, incluyendo cronmetro con se!undero, a!ua destilada o

desmineralizada, esptulas, cuchillos, re!la de borde recto, sierras de alambre,

etc. utilizados en la preparacin de la muestra.

E'+)c!,$ % E$'a*8

"i se usa una muestra inalterada, *sta deber ser lo suficientemente !rande

para proporcionar un mnimo de tres especmenes id*nticos. #repare losespecmenes de modo que las p*rdidas de humedad sean insi!nificantes. Talle los

especmenes sobredimensionados al dimetro interior del dispositivo de corte

directo y a la lon!itud del tallador. "e deber tener cuidado etremo en la

preparacin de los especmenes inalterados de suelos sensibles, para evitar la

perturbacin de su estructura natural.

"i se usan especmenes de suelo compactado, *stos debern ser

compactados a las condiciones de humedad%densidad deseados. Ellos pueden ser

compactados directamente en el dispositivo de corte, en un molde de i!uales

dimensiones y etrados al dispositivo de corte o un molde ms !rande y tallados.

El dimetro mnimo para especmenes circulares, o el ancho mnimo para

especmenes rectan!ulares, deber ser de alrededor de ' pul!adas 2B& mm4. El

dimetro de los especmenes de ensayo inalterados, cortados de muestras

tubulares, deber ser al menos 1I7 pul!. 2B mm4, menor que el dimetro del tubo

de muestreo para minimizar la perturbacin causada por el muestreo.

Los espesores de los especmenes debern ser de alrededor de &.B pul!.

21'.B mm4, pero no menores que seis veces el dimetro mimo del !rano.

23


24/40

La relacin mnima dimetro%espesor del esp*cimen circular deber ser '01.

#ara especmenes cuadrados o rectan!ulares, la relacin mnima de ancho a

espesor deber ser tambi*n de '01.

Pr*c%!,!$t*8

Ensamble la ca$a de corte con los prticos de car!a alineados y fi$os en

posicin. na li!era capa de !rasa entre los prticos ase!urar la estanquidad

durante la consolidacin y reducir la friccin durante el corte. "eparadores de

fluorcarbn T6E, o superficies cubiertas de fluo%carbn T6E pueden tambi*n ser

usados para reducir la friccin durante el corte. Pnserte cuidadosamente el

esp*cimen de ensayo. )onecte los dispositivos de car!a. #osicione o active, o

ambos, los indicadores de desplazamiento para medir la deformacin de corte ylos cambios en el espesor del esp*cimen. 9etermine el espesor inicial del

esp*cimen. La decisin de humedecer las piedras porosas de la insercin del

esp*cimen y antes de la aplicacin de la fuerza normal depende del problema en

estudio. #ara muestras inalteradas obtenidas ba$o la napa fretica, las piedras

porosas son usualmente humedecidas. #ara suelos epansivos, el

humedecimiento deber probablemente se!uir a la aplicacin de la fuerza normal

para evitar el hinchamiento, no representativo de las condiciones de campo.

)onsolide cada esp*cimen de ensayo ba$o la apropiada fuerza normal. Tan

pronto como sea posible despu*s de aplicar la fuerza normal inicial, llene el

reservorio de a!ua hasta un punto por encima de la parte superior del esp*cimen.

anten!a este nivel de a!ua durante la consolidacin y las fases subsecuentes de

corte, de modo tal que en todo momento el esp*cimen est* efectivamente

sumer!ido. #ermita al esp*cimen drenar y consolidar ba$o una fuerza normal

deseada o incrementos de *sta antes del corte. La fuerza normal usada para cadauno de los tres o ms especmenes depender de la informacin requerida. La

aplicacin de la fuerza normal en un incremento puede ser apropiada para suelos

relativamente firmes. "in embar!o, para suelos relativamente blandos, varios

incrementos pueden ser necesarios para evitar el dao al esp*cimen. El

24


25/40

incremento inicial depender de la resistencia y sensibilidad del suelo. Esta fuerza

no deber ser tan !rande como para epulsar al suelo fuera del dispositivo.

)orte del esp*cimen0 despu*s que la consolidacin est completa, abra los

prticos y seprelos li!eramente 2aproimadamente &.&1 #ul!.4 2&.'B mm4, demodo tal que el esp*cimen puede ser cortado. (plique la fuerza de corte y corte el

esp*cimen lentamente, para ase!urar la disipacin completa del eceso de

presin de poros. La si!uiente !ua para determinar el tiempo total transcurrido

hasta la falla puede ser /til para determinar la velocidad de car!a0

Tiempoa laFalla=50 t50 ,

donde0

t50 = tiempo requerido para que el esp*cimen alcance el B&@ de la

consolidacin ba$o la fuerza normal.

Es un ensayo de desplazamiento controlado, la velocidad del desplazamiento

puede ser determinada aproimadamente dividiendo la deformacin estimada de

corte al mimo esfuerzo de corte por el tiempo calculado para la falla. )ontin/e el

ensayo hasta que el esfuerzo de corte se ha!a esencialmente constante o hasta

que una deformacin de corte del 1&@ del dimetro ori!inal haya sido alcanzada.

En un ensayo de esfuerzo controlado, empiece con incrementos de la fuerza de

corte i!uales aproimadamente al 1&@ del mimo estimado. #ermita al menos el

B@ de consolidacin antes de aplicar el si!uiente incremento. )uando haya sido

aplicada al esp*cimen el B&@ al F&@ de la fuerza de falla estimada, reduzca el

incremento a la mitad del tamao inicial o B@ del esfuerzo de corte mimo

estimado. )uando se acerca la falla, use una serie de incrementos i!uales a uncuarto del incremento inicial. Ke!istre la fuerza de corte aplicada y las

deformaciones normal y tan!encial en intervalos convenientes. "era preferible

una aplicacin continua de la fuerza de corte.

25


26/40

(l final del ensayo, saque el nte!ro del esp*cimen de la ca$a de corte,

s*quelo en el horno y p*selo para determinar la masa de slidos.

C&c(&*8

)alcule lo si!uiente0

)ontenido inicial de humedad. 9ensidad inicial seca y h/meda. 9atos de esfuerzo de corte. Kelacin de vacos antes y despu*s de la consolidacin y despu*s de la prueba

de corte, si se desea. Los !rados de saturacin inicial y final, si se desea.

#ara este aparato especfico, la estructura inferior est fi$a. La estructura

superior puede ser movida tanto horizontal como verticalmente. So hay espacio

entre las estructuras durante la consolidacin. Pnmediatamente antes del corte, la

estructura superior es levantada li!eramente. En !eneral, una estructura est fi$a

en la direccin del corte. Esta puede ser tanto la estructura superior como la

inferior.

.-PARAMETROS DE PRESION DE POROS.

La presin de poro en la muestra en el momento de la falla, puede evaluarse

de dos maneras diferentes. #uede determinarse por medidas directas, en cuyo

caso, la prueba se desi!na como prueba K. )omo la presin de poro udf act/a

con i!ual intensidad en todas direcciones, el esfuerzo principal efectivo menor es

pCUp1 udf, y el esfuerzo principal efectivo mayor es p1Up1 udf, #or lo tanto, el

crculo de esfuerzos construido en funcin de los esfuerzos efectivos en la falla, se

desalo$a a la izquierda del crculo de esfuerzos totales (, una distancia udf. Elcrculo de esfuerzos efectivos que corresponde a las condiciones de falla, est

representado por el crculo de lnea llena E. )omo pf U p1 pC U p1 pC el crculo

de falla para una prueba dada tiene el mismo dimetro, ya est* construido en

funcin de esfuerzos efectivos o esfuerzos totales.

26


27/40

La presin de poro puede determinarse tambi*n utilizando la ecuacin

si!uiente si d es independientemente conocido, por e$emplo, por medio de una

serie de pruebas drenadas, tipo ". La lnea de falla en t*rminos de esfuerzos

efectivos est representada por la lnea recta llena trazada desde el ori!en con el

n!ulo d . El crculo de falla para la prueba K, dibu$ada en t*rminos de

esfuerzos efectivos, debe ser tan!ente a esta lnea de falla. #or lo tanto, el crculo

esfuerzos efectivos correspondientes a la prueba K es el crculo E. La distancia

horizontal entre el crculo E y el ( representa la presin de poro udf.

s=c1+ p tand=c1+(pudf) tand

El crculo de esfuerzos totales ( corresponde a una prueba K en la que la

presin de poro, antes de la aplicacin de la car!a aial era cero y la presin de

poro al final de la prueba era udf. "in embar!o, si despu*s de la consolidacin

inicial ba$o la presin de cmara pC, este valor se hace aumentar en ua sin permitir

drena$e, la presin de poro en la muestra antes de la aplicacin de la car!a aial

hubiera sido ua y la presin de poro en la falla hubiera sido ua W udf. El crculo de

falla correspondiente hubiera sido el 5. "in embar!o, el crculo de esfuerzos

efectivos hubiera sido todava E. )omo podra haberse ele!ido cualquier cambio

ua en la presin de la cmara, se deduce, que si se consolidan varias muestras

ba$o la misma presin en la cmara a y lue!o se probaran en condiciones no

drenadas a diferentes presiones de cmara, la lnea de falla en t*rminos de

esfuerzos totales es una horizontal. #uede epresarse simplemente por0

s=c=

1

2(p1p3 )

.-CRITERIO DE FALLA DE MOHR-COULOM0.

(dems, la cohesin y el n!ulo de friccin interna son los parmetros de

resistencia al corte del suelo se!/n este criterio de rotura y su determinacin es

2


28/40

fundamental en la determinacin del empu$e. Esta determinacin puede ser

obtenida por ensayos de laboratorio, como el ensayo de corte directo y los

ensayos de compresin triaial.

#ueden tambi*n ser estimados a partir de ensayos de campo, o tambi*n apartir de otras caractersticas del material. Es importante mencionar que -c y ->

no son parmetros intrnsecos del suelo, son parmetros del modelo adoptado

como criterio de rotura. (dems de eso, el valor de esos parmetros depende de

otros factores, como tenor de humedad, velocidad y forma de car!a y condiciones

de drena$e. Estos valores pueden, inclusive, variar con el tiempo, lo que lleva a la

conclusin de que el valor del empu$e tambi*n puede variar con el tiempo. Esto

lleva a un anlisis mucho ms comple$o y cabe al proyectista identificar el

momento en que las condiciones del problema son ms desfavorables.

En materiales como el hormi!n y el acero se define la falla como el punto en

donde la curva esfuerzo%deformacin se hace plstica y no%lineal 2resistencia por

fluencia4, o cuando ocurre la ruptura 2resistencia /ltima4.

En el suelo la curva esfuerzo%deformacin es no%lineal y plstica desde el

comienzo, y no eiste punto de ruptura.

El suelo puede tener un comportamiento d/ctil o fr!il, tal como se puede

apreciar en la si!uiente !rafica0

2


29/40

En suelos con comportamiento d/ctil, la resistencia aumenta con la

deformacin al corte, alcanzando una meseta, valor que se considera como

resistencia al corte.

En suelos con comportamiento fr!il, *ste presenta una resistencia mima2mimo punto de la curva4 y una resistencia residual 2o resistencia /ltima4 que

ocurre a mayores deformaciones de corte.

)ualquiera de los dos valores puede ser usado para el diseo, dependiendo

del tipo de problema a resolver.

#ara un determinado tipo de suelo no eiste una /nica curva esfuerzo%

deformacin, ya que *sta depende de factores como esfuerzo de confinamiento,tasa de deformacin, entre otros.

El criterio de falla ohr%)oulomb nos permite utilizar los resultados de

laboratorio 2 c'

y '

4 en el anlisis !eot*cnico.

Este anlisis puede hacerse en t*rminos de esfuerzos efectivos o totales.

A$&!'!' $ T)r,!$*' % E'


30/40

A$&!'!' $ T)r,!$*' % E'


31/40

unidimensional de deformacin. 2 K0 U )oeficiente de presin de tierras en

reposo4.

En el corte directo la fuerza T se aplica a una u otra velocidad, controlada. El

estado de car!a K0 es al aplicar S. Lue!o se aplica T y por lo tanto aumentan p

y q, pero su medicin no se hace viable. En arcillas, el ensayo drenado 294,

supone una aplicacin demasiado lenta de T, para permitir evaluar C'

y '

. "i

es rpido 2no drenado4, se eval/an Cu y Cu N 2D4.

En car!as repetidas, '

puede variar. na arena suelta se compacta y una

densa se dilata, obteniendo un >, mayor o menor, al de car!a esttica.

En triaial, se puede romper la muestra por traccin 2 2=1 4 o por

compresin 2 2=3 4, lle!ndose al mismo valor de '

o a uno mayor en 7V,

en deformacin plana 2 2=3 4, prueba de mayor inter*s realista.

La humedad en la prueba de corte, para arena seca o saturada, afecta poco

el valor de y la cohesin por capilaridad en esa prueba carece de

importancia.

La compresin istropa pura es rara en la realidad, mientras la confinada es

muy corriente en la naturaleza.

#ara una variacin de 1 , la variacin del octa*drico es mayor en la

compresin istropa, por lo que la deformacin volum*trica tambi*n resulta mayor,

que en la compresin confinada.

31


32/40

rafico /01.Tra)ectoria de (sfueros.

11.-METODOS PARA LA DETERMINACION DE LA RESISTENCIA.

Arc!&&a' N*r,a&,$t C*$'*&!%a%a' % 0a?a * M*%ra%a S$'!9!&!%a%.

La fi!ura 2a4 muestra resultados de un ensayo 2compresin4 en una arcilla

normalmente consolidada a distintas presiones de cmara. Es posible normalizar

las curvas qIp


33/40

@a

@9

LEU

La fi!ura 2a4 muestra q vs p< en tensiones efectivas 2ensayo en compresin4.

La fi!ura 2b4 muestra el cambio de p< a volumen constante 2e no cambia4 de tresmuestras con presiones de cmara distintas.

La relacin de vacios inicial est determinada por la curva de consolidacin

2isotrpica4. La lnea de estado /ltimo 2LE4 o de estado crtico es la misma que

se obtiene en el caso drenado.

33


34/40

Arc!&&a' U&tra'$'!t!=a'.

"on arcillas que pierden su resistencia al ser remoldeadas.

El mecanismo del colapso es a/n debatido. "e propone que el mecanismo

se debe al contacto meta estable de la arcilla. Lo ms reciente su!iere que la

arcilla correspondera a polvo de roca unido por un cemento d*bil que puede

eistir en estado slido y lquido al mismo contenido de humedad.

Es un slido a ba$as tasas de strain y lquido a alta 2shoc34. "on sensibles al

remoldeo sufriendo p*rdida de resistencia al cizalle por dao en la estructura

ori!inal.

"e define como la razn0 3$

=resistencia 2no drenada4 en estado no perturbado y

$=resistencia 2no drenada4 en estado remoldeado 2al mismo contenido de

humedad4.

La mayora de las arcillas tiene sensitividad 1%7(rcillas sensitivas 7%:(rcillas etrasensitivas :%18 ;18Xuic3 clays 2hasta 1&&4.

34


35/40

Arc!&&a' Prc*$'*&!%a%a' c*$ F!'(ra'.

Las arcillas fuertemente preconsolidadas 2con relaciones de preconsolidacin

mayores de 84 y con ndices de plasticidad mayores que 7& requieren un estudio

especial. Estos materiales casi siempre tienen $untas y superficies deresbalamientoN la presencia de estos defectos puede controlar la resistencia de

todo el depsito. La ecavacin produce frecuentemente deformaciones

suficientes para inducir epansin y de!radacin de los materialesN aun las

pequeas deformaciones por cortante, producidas por el aumento de esfuerzos

pueden abrir las $untas y superficies de resbalamiento y causar reblandamiento.

Las si!uientes fi!uras muestran trayectorias de esfuerzos efectivos con

muestras previamente consolidadas ba$o p


36/40

Arc!&&a' Prc*$'*&!%a%a' I$tacta'.

En una arcilla preconsolidada car!ada en condiciones no drenadas la

trayectoria si!ue la trayectoria 5) en el plano e%p


37/40

CONCLUSION.

El estudio de los suelos, es un aspecto fundamental a considerar, al

momento de disear cualquier tipo de obra civil, que se quiera construir sobre un

suelo, ya que nos brinda toda la informacin necesaria sobre la caracterizacin del

suelo donde se va a realizar la obra, de manera tal, que esta pueda ser diseada y

construida, en base a las condiciones propias de los suelos, para as brindar y

!arantizar se!uridad y proteccin necesarias al propietario de la obra, a quienes la

e$ecutan, y al mas importante, el usuario final de la misma.

#ara poder cumplir con ello, se requiere tener el conocimiento fundamental

que permita llevar a cabo los mismos, como el mostrado anteriormente en esta

investi!acin.

3


38/40

ANEOS.

ne4o 1.Resistencia a los %ortes.

ne4o 2. Resistencia a los %ortes en (stabilidad de Taludes.

ne4o 5. Resistencia a los %ortes en 6uros de %ontencin.

3


39/40

ne4o 7. %riterio de Falla 6o8r%oulo!b.

ne4o 9. (nsa)o Tria4ial.

ne4o . (nsa)o Tria4ial.

3


40/40

0I0LIOBRAFIAS.

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