Descripción: estudios de asentamientos y consolidacion
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Mecánica de Suelos AsentamientosDescripción completa
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Asentamientos
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Fases de la Consolidaciòn Òsea HoppenfeldDescripción completa
Descripción: CONSOLIDACION SECUNDARIA DE UN SUELO
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CIMIENTOS SUPERFICIALES ASENTAMIENTOS POR CONSOLIDACIÓN CONSOLIDACIÓN PRIMARIA SUELOS ARCILLOSOS –
Asentamiento por consolidación primaria genera
u 0 t No-drenado
t t n Consolidación
u
S e U 100%
S c
u 0
El asentamiento por consolidación primaria se define como:
Sc ( p ) z dz
deformación unitaria vertical e z 1 e0 e cambio en la relación de vacíos e f 0 , c , y z
Incremento del esfuerzo vertical Esfuerzo geoestático
Esfuerzo de preconsolicadión
Curva de consolidación en el laboratorio para un incremento de carga dado δ Compresión inicial
o t line
1.15 x
t
line
U v 90%
1
t
Taylor, (1948)
t 90
Consolidación secundaria
Determinación de la curva de compresibilidad 1D en el ensayo edométrico e
Cada
punto de la curva de compresión en carga o en desacarga corresponde al estado de la muestra de suelo después de alcanzado el grado de consolidación del Uv = 90%
pc 1
10
σ′ (escala log)
100
Compresibilidad 1D e
Línea de consolidación Normal.
e C c log
Comportamiento Elástico
Índice de compresión
Línea de recompresión
e C s log
Índice de recompresión
Comportamiento plástico
(escala log)
Suelo Normalmente consolidado, NC
Historia previa (desconocida)
Estado actual in situ
Extracción de la muestra
Ejecución del ensayo de laboratorio
El cambio de pendiente indica el máximo valor de esfuerzo experimentado en el terreno en toda su historia: esfuerzo de
e
preconsolidación
insitu
ini,lab
en
preconsolidació
escala Log
Si la presión de preconsolidación és igual a la presión actual in situ: SUELO NORMALMENTE CONSOLIDADO
Suelo Sobreconsolidado, SC
Historia previa (desconocida)
Estado actual in situ
Extracción de la muestra
Ejecución del ensayo de laboratorio
El cambio de pendiente indica el máximo valor de esfuerzo experimentado en el terreno en toda su historia: esfuerzo de
e
preconsolidación ini,lab
insitu en
preconsolidació escala Log
Si la presión de preconsolidación és mayor al esfuerzo actual in situ: SUELO SOBRECONSOLIDADO
Determinación de la relación de sobreconsolidación Se
define como la relación entre la presión de sobreconsolidación y el estado de esfuerzo efectivo actual in situ.
RSC
c
V
Si RSC =1.0 tenemos un suelo normalmente consolidado
Si 1.0
Si RSC> 3 tenemos un suelo altamente sobreconsolidado
Cálculo de asentamientos en un suelo normalmente consolidado e sc ( p )
H
0
1dz
H
0
vol dz
H
0
e0 e
H
0
e f
Cc log
1 e0
dz
C c
1 e0
H
0
e dz 1 e0
log
f 0
dz
0
f
σ′ (escala log)
f
0 prom
sc ( p ) H c
C c
1 e0
log
0
v 0
Cálculo de asentamientos en un suelo sobreconsolidado f
p
e s f
H
0
1dz
H
0
vol dz
H
0
e dz 1 e0
e
e0 e p
e
H
1 e0
0
e f
0
p f
C s log p log 0 C c log f log p
C s
1 e0
H
0
log
p 0
dz
C c
1 e0
H
0
log
f p
dz
σ′ (escala log)
sc ( p ) H c
Cs
1 e
log
c
H c
C c
1 e
log
0
v
dz
Cálculo de asentamientos en un suelo sobreconsolidado f
p
e
e0 e f
sc ( p ) H c v
0
f p
σ′ (escala log)
C s
1 e0
log
0
v 0
Incremento de esfuerzo vertical en el estrato arcilloso Calcular el incremento de esfuerzo vertical en el punto medio y en los bordes superior e inferior del estrato y luego establecer un incremento de esfuerzo vertical promedio :
1
t 64 m b prom 6
q0 I c I c Factor de influencia de la carga en el centro del cimiento z L n1 I c f m1 , n1 m1 B B 2
I c
Factor de influencia de la carga en el centro del cimiento m1
L B
, n1
z
B 2
Factor de corrección por efecto 3D del asentamiento por consolidación El incremento de esfuerzo vertical efectivo está asociado al incremento en la presión de agua en el estrato arcilloso ( u). Sin embargo, ésta tendrá valores diferentes en el caso del edómetro (1D) y en el terreno (3D): 1D – Ensayo de consolidación.
Sc ed
H
0
z dz
3D – Terreno
Sc
H
0
H
0
H H e dz mv 1dz mv udz 0 0 1 e0
u 3 A 1 3
mv udz
H
0
mv 3 A 1 3 dz
Factor de corrección por efecto 3D del asentamiento por consolidación Se puede establecer un factor de corrección en función de ambos asentamientos:
K c
S c
3D – Terreno
S c ed
1D – Ensayo de consolidación.
Para suelos normalmente consolidados Skempton –Bjerrum (1957) propusieron para cimiento circular y corrido que: Espesor del estrato arcilloso
H c Knc f A, B
Ver Figura
Por otra parte, Leonards (1976) propuso para un cimiento circular sobre un suelo sobreconsolidado H c Ver Tabla 5.7
Koc f A,
B
Cimiento sobre suelo normalmente consolidado
K nc
Sc Kc S c ed
Cimiento circular sobre suelo sobreconsolidado
K nc
Sc Kc S c ed
En caso de cimiento rectangular, calcular diámetro equivalente (propuesta de Mayne)
Be
4 BL
Asentamiento por consolidación secundaria Deformaciones sufridas por el material arcilloso - en el tiempo - a carga constante. δ
o
Compresión inicial
t line
1.15 x
t
line
U v 90%
1
t
Taylor, (1948)
t 90
Consolidación secundaria ∆U~0
Asentamiento por consolidación secundaria (suelos orgánicos e inorgánicos de alta compresibilidad) Deformaciones sufridas por el material arcilloso - en el tiempo - a carga constante. Índice de compresibilidad secundaria C
Asentamiento secundaria
C (%)
e t log 2 t 1
por
t 2 Scs C H c log t 1
e p
consolidación C
C
1 e p
Índice de poros al final de la consolidación primaria.
Ejemplo 4: calcular el asentamiento por consolidación