Universidad Ricardo Palma: Facultad De Ingeniería Civil

UNIVERSIDAD RICARDO PALMA FACULTAD DE INGENIERÍA CIVIL

Escuela Académico Profesional de Ingeniería Civil

2017-2 CURSO:

MECÁNICA DE SUELOS II

PROFESOR:

ING. MARIO ALEJANDRO CANDIA GALLEGOS

Nº DEL INFORME:

4

TITULO DEL INFORME:

INTEGRANTES:

ENSAYO TRIAXIAL

-

CAMAYO ROMERO, YUMIRA LESLY

-

APAZA VIILAVICENCIO ROY

GRUPO Y SUBGRUPO:

FECHA DE ENTREGA:

02 - 3

06 de diciembre del 2017

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UNIVERSIDAD RICARDO PALMA – ESCUELA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL

INDICE

1. INTRODUCCION…………………………………………………….. .Pág. 3 2. OBJETIVO……………………………………………………………. ..Pág. 4 2.1. objetivo del ensayo……………………………………………….Pág. 4 2.2. objetivo general …………………………………………..……..Pág. 4 3. MARCO TEORICO………………………………………………..…. .Pág. 5 3.1. Ensayo triaxial …………………………………………….…….Pág.6 3.2. Normas ASTM…………………………………………………… Pág.8 4. TIPO DE ENSAYO TRIAXIAL ……………………………………Pág.12 4.1. Ensayo drenado, consolidado consolidado (CD) ……………………………………… 4.2. Ensayo consolidado, no drenado (CU) …………………………………… 4.3. Ensayo no drenado, no consolidado (UU) …………………………………….

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1. INTRODUCCION El esfuerzo cortante en los suelos es un aspecto muy importante en lo que es mecánica de suelos como en la vida ingenieril que podemos observar en la capacidad de soporte de cimentaciones superficiales como profundas, la estabilidad de los taludes y el diseño de muros o paredes de retención todo ello lleva implícito el valor de la resistencia al esfuerzo cortante. Vemos también que el diseño de los pavimentos, se ve influenciado de una forma indirecta por la resistencia al cortante de los suelos, ya sea en el análisis de la estabilidad de un talud o en el diseño de los muros de retención y de forma directa, a través del diseño de las fundaciones que soportan el pavimento, específicamente, en la subrasante. Por consecuencia, tanto las estructuras como los taludes t aludes deben ser estables y seguros frente a un colapso total, cuando éstos sean sometidos a una máxima aplicación de cargas.

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2. OBJETIVO 2.1.

Objetivo del ensayo Determinar el Angulo de rozamiento interno y la cohesión del suelo que permitirán hallar la resistencia al corte tratando de reproducir las condiciones naturales de esfuerzo a la que está sometido el suelo

2.2.

Objetivo general Estudiar los tipos de ensayo triaxial al cual debemos de someter nuestra probeta de suelo.

3. MARCO TEÓRICO 3.1. PRUEBA TRIAXIAL La prueba de ensayo triaxial es uno de los métodos más confiables para determinar los parámetros de la resistencia al cortante. En un ensayo triaxial, un espécimen cilíndrico de suelo es revestido con una membrana de látex dentro de una cámara a presión. La parte superior e inferior de la muestra tiene discos porosos, por los cuales se conectan al sistema de drenaje para saturar o drenar el espécimen. En estas pruebas se pueden variar las presiones actuantes en tres direcciones ortogonales sobre el espécimen de suelo, efectuando mediciones sobre sus características mecánicas en forma completa. Los especímenes usualmente están sujetos a presiones laterales de un líquido, generalmente agua. El agua de la cámara puede adquirir cualquier presión deseada por la acción de un compresor comunicado con ella.

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La presión que se ejerce con el agua que llena la cámara es hidrostática y produce, por lo tanto, esfuerzos principales sobre el espécimen, iguales en todas las direcciones, tanto lateral como axialmente. En las bases del espécimen actuará además de la presión del agua, el efecto transmitido por el vástago de la cámara desde el exterior. Es usual llamar σ1, σ2 y σ3 a los esfuerzos principales principales mayor, intermedio y mínimo, respectivamente.

En una prueba de compresión, la presión axial siempre es el esfuerzo principal mayor, σ1 ; los esfuerzos intermedios y menor son iguales (σ2 = σ3 ) y son

iguales a la presión lateral.

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3.2.

NORMAS COMPRESIÓN TRIAXIAL

ASTM D 4767 

Este método de ensayo cubre la determinación determinación de la fuerza y de tensióndeformación relaciones de una muestra cilíndrica de cualquier suelo cohesivo saturado sin perturbaciones.



Este método de ensayo ensayo proporciona para el cálculo cálculo de tensiones totales y eficaces, y la compresión axial mediante la medición de la carga axial, la deformación axial, y la presión del agua intersticial.



Este método de de ensayo proporciona datos datos útiles en la determinación de propiedades de resistencia y de deformación de suelos cohesivos tales como sobres de resistencia Mohr y módulo de Young. Generalmente, tres muestras se ensayaron a diferentes tensiones de consolidación eficaces para definir un sobre de fuerza.

ASTM D 2850



Este método método cubre la determinación determinación de la resistencia resistencia a la compresión compresión no-consolidada no-drenada de especímenes cilíndricos de suelos cohesivos en condiciones inalteradas, remoldadas o compactadas, utilizando la aplicación de deformaciones controladas o esfuerzos controlados de la carga de compresión axial, donde el espécimen está sujeto a la presión de confinamiento de un fluido en una cámara triaxial. El método proporciona la medición de esfuerzos totales aplicados al espécimen, es decir, los esfuerzos no son corregidos por la presión de



Este método de ensayo proporciona datos para determinar las propiedades de resistencia sin escurrir y las relaciones de tensióndeformación para suelos. Este método de ensayo proporciona para la medición de las tensiones totales aplicados a la muestra, es decir, las tensiones no se corrigen para la presión de poros de agua.

NOTA 1.- la determinación de la resistencia no-consolidada no-drenada de los suelos cohesivos sin confinamiento lateral está cubierta por los métodos de Ensayo D2166 NOTA 2: La determinación de la fuerza consolidada, sin escurrir de suelos cohesivos con medición de la presión de poro está cubierto por el Método de Ensayo D4767.

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4. TIPOS DE PRUEBAS TRIAXIAL 4.1. Prueba lenta - Prueba con consolidación y con drenaje (CD) Características principales:       

Es lento Fácil de hacer Es el más utilizado La velocidad de ensayo no debe permitir presiones de poros superiores a 50% de la presión de confinamiento. Se gasta mucho tiempo para encontrar la resistencia a esfuerzos efectivos efectivos para un rango de presiones de consolidación. Se requiere requiere ensayar ensayar varias muestras. Los resultados son útiles para estabilidad de taludes taludes en corte.

A este ensayo se le conoce también como ensayo lento (S). El drenaje se permite en las dos últimas etapas, e este modo se tiene una consolidación bajo la presión de cámara y el exceso de presión de poros se disipa durante la aplicación lenta del esfuerzo desviador. Los ensayos consolidados drenados se utilizan esencialmente en suelos granulares (arenas), sin embargo, se puede aplicar en suelos finos, pero los ensayos requieren tiempos prolongados del orden de semanas.

Etapas del ensayo drenado consolidado 

En la primera etapa se satura la muestra completamente completamente de agua

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Se utiliza la válvula C para vigilar la presión de poros, con la válvula A y las lecturas de los deformímetro que controlan la carga y la deformación vertical se miden el cambio de volumen de la probeta. El objetivo del ensayo es determinar los parámetros de resistencia efectivos

c' y y

Φ'

delsuelo. Para determinar los esfuerzos principales y dibujar el círculo de esfuerzo de Mohr tenemos que graficar la variación de la deformación vertical versus al esfuerzo desviador.

Obteniendo de la curva mostrada el esfuerzo desviador de falla ( σd)f que que

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Observaciones: Prueba de CD es comparativamente más lentos que otros. Se utiliza únicamente para los los fines de búsqueda. búsqueda. Se requiere más tiempo tiempo y dinero que otros métodos. métodos. En esta prueba prueba se produce produce la consolidación consolidación del suelo bajo carga normal y el drenaje se permite durante la consolidación.

4.2. Prueba rápida – Prueba con consolidación y sin drenaje (CU) Característica: 

el espécimen se consolida primeramente bajo la presión hidrostática; así el esfuerzo llega a ser efectivo, actuando sobre

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

En la segunda etapa de una prueba rápida consolidada podría pensarse que todo el esfuerzo desviador fuera tomado por el agua de los vacíos del suelo en forma de presión neutral, ello no ocurre así y se sabe que parte de esa presión axial es tomada por la fase sólida del suelo, sin que hasta la fecha, se hayan dilucidado por completo ni la distribución de esfuerzos, ni las razones que lo gobiernan. De hecho no hay ninguna razón en principio para que el esfuerzo desviador sea íntegramente tomado por el agua en forma de presión neutral, si la muestra estuviese lateralmente confinada, como el caso de una prueba de consolidación. El ensayo CU (consolidado-no drenado) se realiza generalmente con medición de la presión de poros o neutra con el fin f in de determinar los parámetros de “C” y “φ” en términos de esfuerzos totales y

esfuerzos efectivos. Este ensayo también denominado ensayo denominado ensayo consolidado rápido (R), consta (R), consta de tres etapas (saturación, consolidación y compresión)

Etapas de ensayo con consolidación sin drenaje (CU)  

Primeramente la probeta es saturada completamente completamente de agua. luego incrementando incrementando la presión de cámara es consolidada, esta etapa lleva al suelo a un estado prescrito de volumen y de presión de poros, a partir del cual se pueden medir con exactitud los siguientes cambios de volumen o de presión de poros que ocurrirán durante el ensayo.

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El objetivo del ensayo es determinar los parámetros efectivos c ' y Φ', ya que estos gobiernan la resistencia al corte del suelo y determinar también algunas características respecto al cambio de volumen y rigidez del suelo. Para dibujar el círculo de esfuerzos de Mohr que condicionará la envolvente de falla deben determinarse los esfuerzos principales σ1 y σ3, para lo cual se recolectan periódicamente los valores de los deformímetros que controlan el anillo de carga y la deformación vertical de la probeta durante la compresión y también la presión poros en la probeta Con el área corregida A de la probeta puede determinarse el esfuerzo desviador que actúa en la probeta. Midiendo el exceso de presión de poros Δu durante la etapa de compresión, se puede determinar el parámetro A de Skempton que será

Se grafica el esfuerzo desviador en la función a la forma vertical, también el exceso de presión de poros y el parámetro A de skemplon. La curva que corresponde al esfuerzo desviador de |falla |f alla ( σd) tendrá un valor pico o crítico según al tipo de suelo donde algunos de estos dé considera el instante de falla, para este instante de falla se tendrá un valor del exceso de presión de poros y del coeficiente A.

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Teniendo los esfuerzos principales puede entonces graficarse el circulo de Mohr, se deven de realizar como minimo tres ensayos para trazar una adecuada envolvente de falla. Con el parámetro puede describirse características principales de los suelos.

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se lleva a la ruptura aumentando el esfuerzo desviador sin permitir el drenaje. Este ensayo es aplicado en muestras alteradas e inalteradas de arcilla y también en arena y grava. Si se permitiera el drenaje, una muestra de arena suelta experimentaría una disminución de volumen, pero como el drenaje está impedido no puede ocurrir cambio de volumen y la presión de poros aumenta. Para el caso de arenas densas el drenaje implicaría un aumento de volumen luego de una pequeña compresión inicial, pero como no se permite el drenaje el aumento de volumen es imposible y se desarrolla una presión de poros negativa.

4.3Prueba rápida - Prueba sin consolidación y sin drenaje (UU) 1. Normas ASTM ASTM para el ensayo D 2850-95. Método de de ensayo ensayo para prueba de compresión triaxial no consolidado-no drenado en suelos cohesivos. 





D 422. 422. Método Método para análisis del tamaño tamaño de partículas de suelos. suelos. D 653. Terminología Terminología estándar relacionada a suelos, rocas y fluidos retenidos.

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4.4.Norma Técnica Peruana



339.164 Compresión Triaxial No Consolidado No Drenado

A este ensayo se lo denomina también también ensayo rápido (Q) donde no se permite en ningún momento el drenaje. La probeta no es consolidada, por lo tanto no se disipa la presión de poros durante la aplicación de la presión isotrópica de cámara s3 en la etapa de saturación Después de establecer la presión de confinamiento en la cámara, se conecta la prensa para aplicar la carga axial, se deben tomar lecturas de los deformímetros de deformación y de carga a intervalos regulares, de este último hasta que se produzca la falla o hasta que la deformación alcance un valor considerable (aproximadamente 20%). El incremento del esfuerzo desviador es bastante rápido, lo que permite que no se disipe la presión de poros y los resultados puedan solo expresarse en términos de esfuerzo total. La duración del ensayo es de 10 a 15 minutos. Este ensayo se usa para determinar el parámetro de resistencia no drenado c u y es adecuado para arcillas saturadas. En condiciones no drenadas, los suelos saturados presentan un esfuerzo de corte crítico que

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volumen específico, por lo que se obtendrá un valor distinto para un diferente contenido de humedad y volumen específico.

Envolvente de falla no drenada resultante del triaxial UU Para poder dibujar el círculo de Mohr de esfuerzos es indispensable determinar los esfuerzos principales s 1 y s3. Durante el ensayo triaxial (UU), se recolectan periódicamente valores de los deformímetros que controlan el anillo de carga y la deformación de la probeta ( DL). La deformación vertical e, es calculada con la siguiente expresión

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Deformación vertical en función al esfuerzo desviador en un ensayo triaxial UU El esfuerzo desviador s d, que actúa actúa en el espécimen de suelo, será:

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BIBLIOGRAFIA: http://www.kerwa.ucr.ac.cr:8080/bitstream/handle/10669/13369/8391-11758-1SM.pdf?sequence=1&isAllowed=y http://www.ingenierocivilinfo.com/2011/03/suelos-ensayo-triaxial-no-consolidado.html

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Universidad Ricardo Palma: Facultad De Ingeniería Civil

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