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DISEÑO, CONSTRUCCION Y PRUEBA DE UN EQUIPO PARA LA EJECUCION DEL ENSAYO DE CARGA ESTATICO AXIAL CON PLACA EN

EXCAVACIONES PARA CIMENTACIONES PROFUNDAS.

POR:

Jaime Alberto Ruiz Alvarez, I. C.

TESIS DE GRADO PARA OPTAR AL TÍTULO DE MAGISTER

EN INGENIERÍA – GEOTECNIA

ASESOR: M. Sc. ASU Fabián Hoyos Patiño

Universidad Nacional de Colombia

Facultad de Minas,

Escuela de Ingeniería Civil

Programa de Maestría en Ingeniería Geotecnia

Medellín, Colombia

Septiembre de 2010

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Ficha bibliográfica

JAIME ALBERTO RUIZ ALVAREZ. (2010).

Diseño, construcción y prueba de un equipo para la ejecución del ensayo de carga estático axial con placa en excavaciones para cimentaciones profundas. 54 páginas, 210 x 297 mm (Magíster en Ingeniería – Geotecnia 2010). Tesis de maestría, Facultad de Minas, Escuela de Ingeniería Civil – Universidad Nacional de Colombia Sede Medellín.

Maestría en Ingeniería – Geotecnia.

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A Angelita, mi esposa que supo soportar y

acompañarme en mis luchas.

A Valentina y Jacobo, mis hijos, la inspiración de mí

vida.

A aquel, inspirador de mis sueños,

Jesucristo.

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Agradecimientos

El autor desea expresar reconocimiento a:

- Fabián Hoyos Patiño y Oscar Echeverri, Profesores; por su paciencia y apoyo durante mis estudios.

- Jhon Francisco Romaña y Juan Carlos Olarte, por su apoyo incondicional de amigos.

- Las personas que nos facilitaron los predios para ejecutar los sondeos de campo.

− A mis compañeros y a todas las personas que colaboraron con sus aportes y comentarios.

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Resumen

En este proyecto el autor diseñó, construyó y probó un equipo para la ejecución de un ensayo de carga estática axial sobre placa, en excavaciones para cimentaciones profundas. El equipo permite obtener  valores  de  capacidad  portante  y  relaciones  esfuerzo/deformación  en  condiciones cercanas a condiciones de prototipo. 

 

 

Palabras clave:    placa, cimentaciones profundas, capacidad portante. 

 

Abstract

In this project the autor designed, built and proved an equipment for performing static axial load on plate for deep foundations. The equipment allows to assess the soil bearing capacity and stress strain  relations in conditions close to prototype conditions. 

 

 

Keywords:    plate, deep foundations, bearing capacity. 

 

 

 

 

 

 

 

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Contenido  

Resumen ............................................................................................................................................. v 

Lista de tablas .................................................................................................................................... vii 

Lista de figuras ................................................................................................................................ viii 

Introducción ....................................................................................................................................... 1 

2.  Marco Teórico ................................................................................................................................ 3 

2.1.   El ensayo de Placa .................................................................................................................. 3 

3.  Elementos de diseño del equipo .............................................................................................. 15 

3.1.  Sistema de Carga ............................................................................................................... 15 

3.2.  Elementos de medición ..................................................................................................... 18 

3.3.  Plataforma exterior ............................................................................................................ 23 

4.  Pruebas piloto .......................................................................................................................... 25 

4.1.  Proyecto y descripción del edificio San Giussepe ............................................................. 25 

4.2.  Caracterización del sitio de ensayo, edificio San Giussepe ............................................. 27 

4.2.1.  Muestra de 2.00‐2.50 m ............................................................................................ 28 

4.2.2.  Muestra de 4.55‐5.00 m ............................................................................................ 29 

5.  Resultados de la pruebas piloto .............................................................................................. 38 

6.  Ventajas y desventajas en la utilización del equipo, comparativamente con otros existentes .......................................................................................................................................... 49 

7.  Recomendaciones (mejoras del equipo) ................................................................................ 51 

8.  Conclusiones ............................................................................................................................ 52 

9.  Limitaciones ............................................................................................................................. 54 

Bibliografía ...................................................................................................................................... 55 

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Lista de tablas  

 

Tabla 1. Parámetros de operación de equipos para ensayos de placa  

según la Norma Española UNE 7‐391‐75……………………………………………………………………………………… 14 

 

Tabla 2.  Perfiles estratigráficos del suelo en el edificio San Giussepe‐Laureles………………………….. 27    Tabla 3.  Ventajas y Desventajas comparativas entre equipos a nivel mundial…………………….. 49 y 50 

                     

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Lista de figuras  Figura 1. Arreglo típico para la ejecución del ensayo de placa en superficie.    

(FLORIDA RESEARCH REPORT  68‐B : method Test (FM5‐527): modifica  

AASHTO T‐222‐78, 2000)…………………………………………………………………………………………………………….  04 

 Figura 2. Arreglo típico para ensayo de placa en las paredes de una excavación.   

ESPINACE  R., 1979……………………………………………………………………………………………………………………… 05 

 

Figura 3. Equipo recomendado por la Norma UNE 7‐391‐75, para el ensayo de  

carga en el fondo de una excavación…………………………………………………………………………………………… 07 

 

Figura 4.  Esquema general comparativo entre bulbo presiones prueba de placa  y muestra ensayo de compresibilidad laboratorio……………………………………………………………………… 09   Figura 5.  Detalle 1: Esquema general comparativo entre bulbo presiones  prueba de placa y muestra ensayo de compresibilidad laboratorio………………………………….………… 10   Figura 6. Curva de compresibilidad en laboratorio. (a) Casagrande A., Vol.  3, 60, 1936 y  (b) Schmertmann métodos para interpretar   e‐log p, 1955,  p.1201‐1227……………………………….. 11  Figura 7. Resultado de un ensayo de placa típico………………………………………………………………………. 12  Figura 8. Resultados típicos de ensayos en un mismo sitio con diferentes tamaños  de placa.  Spangler & Handy, 1984……………………………………………………………………………………………. 13  

Figura 9.  Bomba hidráulica Enerpack, para  Presión de trabajo, 70 mPa…………………………………... 15  

Figura 10. Placas de carga………………………………………………………………………………………………………….. 16   Figura 11. Viga de reacción……………………………………………………………………………………………………….. 17  

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Figura 12. Rieles adosados a las paredes del pozo……………………………………………………………………... 17  Figura 13 Izq. Sistema de anclaje por medio de pernos AISC Sección 1.17.2 y  rieles (ASTM 50)…………………………………………………………………………………………………………………………. 18  Figura 13 Der.  Pedestales metálicos de acero    ASTM,  tipo uña A‐36  y soldadura 7018…………... 18  Figura 14.  Plataforma de instrumentación…………………………………………………………………………………. 19  Figura 15. Péndulo y Plataforma de instrumentación…………………………………………………………………. 20  Figura 16. Piso plataforma de instrumentación…….…………………………………………………………………….. 21  Figura 17. Cámara operada por control remoto, dispuestas para el registro de datos y  observación del ensayo………………………………………………………………………………………………………………. 22  

Figura 18. Tablero de control con pantalla…………………………………………………………………………………. 23 

 

Figura 19. Plataforma exterior……………………………………………………………………………………………………. 23  Figura 20.  Esquema de equipo recomendado en el fondo de una cimentación…………………………. 24 

Figura 21. Caracterización general del estrato entre 0.00‐4.00 m, edificio San Giussepe……. 28 y 29  Figura 22. Límites de consistencia para la muestra 4.55‐5.00 m, edificio San Giussepe……………... 29  Figura 23. Granulometría por tamizado para la muestra 4.55‐5.00 m, edificio San Giussepe……… 30  Figura 24. Granulometría por hidrómetro para la muestra 4.55‐5.00 m, edificio San Giussepe….. 31  Figura 25. Gráfico granulométrico general,  muestra 4.55 m a 5.00 m, edificio San Giussepe…….. 32  Figuras 26, 27 y 28, ensayo de consolidación (Taylor)…………………………………………………………………. 33  Figuras 29 y 30, ensayo de consolidación (Taylor)………………………………………………………………………. 34  Figuras  31 y 32, ensayo de consolidación (Taylor)……………………………………………………………………… 35  Figura 33. Gráfico, según parámetros dados por Schmertmann (métodos para  interpretar   e‐log p.); relaciona dos curvas: 1) para una muestra de laboratorio  de 4.481 cm de diámetro y una Presión efectiva de σ’máx = 460 kN/m²  y  

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2) para un ensayo de carga en campo, realizado con una placa de sección circular de diámetro 30 cm y una presión máxima de 1233 kN/m².……………………………………………….……….. 36  Figura 34. Ensayo de triaxial escalonado……………………………………………………………………………….……  37   Figura 35.   Falla de pernos por deformación excesiva, cizalladuras en pernos  y en diagonales. Situaciones corregidas……………………………………………………………………………………. 38   Figura 36. Prueba fallida en placa cuadrada L=12”…………………………………………………………………….. 39  Figura 37. Prueba en placa cuadrada L=12”,  deformímetro 1…………………………………………………… 40  Figura 38. Prueba en placa cuadrada L=12”,  deformímetro 2…………………………………………………… 40  Figura 39. Prueba en placa cuadrada L=12”……………………………………………………………………………….. 41  Figura 40. Prueba en placa redonda Ø=12”……………………………………………………………………………….. 42  Figura 41. Prueba en placa redonda Ø=12”……………………………………………………………………………….. 43  Figura 42. Prueba en placa redonda Ø=12”……………………………………………………………………………….. 44  Figura 43. Prueba en placa redonda Ø=12”……………………………………………………………………………….. 45  Figura 44. Prueba en placa redonda Ø=18”……………………………………………………………………………….. 46  Figura 45. Prueba en placa redonda Ø=18”……………………………………………………………………………….. 46  Figura 46. Prueba en placa redonda Ø=18”……………………………………………………………………………….. 47  

 

 

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Introducción  

La  práctica  geotécnica  de  diseño  de  cimentaciones  profundas  está  basada  en  gran medida  en correlaciones  empíricas;  que  pretende  obtener  resultados  específicos  de  Capacidad  portante, asentamientos y parámetros de resistencia del suelo, con el fin de predecir magnitudes apropiadas de  las  cimentaciones  con  buenos  comportamientos  de  las  obras,  garantizando  funcionalidad, economía y seguridad.    

A partir de ensayos de  carga  sobre pilotes, y en modelos  teóricos  cuyo  insumo   básico  son  los valores de  los parámetros de  resistencia al cortante y  la geometría del sistema de cimentación; Unos y otras  permiten obtener resultados que los ingenieros afectan con factores de mayoración que reflejan la incertidumbre sobre la confiabilidad de tales resultados.  

No  son  comunes  las pruebas de  campo a nivel de prototipo, a escala  cercana a  la  real, debido principalmente  a  limitaciones  de  tiempo  y  de  costos.  La  verdad  es  que  probablemente  las cimentaciones calculadas de esa manera terminan por ser sobredimensionadas y  los extracostos pueden superar los costos de estudios más completos sobre las condiciones de cimentación.  

La  discusión  sobre  la  validez  de  los modelos  teóricos  y  adjuntamente,  la  incertidumbre  de  la información geotécnica,  tanto  como  la validez misma de  las extrapolaciones hechas a partir de correlaciones que se encuentran en la literatura, no siempre están acompañadas de la información que  permita  evaluar  su  calidad;  debiendo  ser  tenida  en  cuenta  esta,  cuando  se  plantea  la conveniencia  de  recurrir  a mediciones  directas  en  el  terreno  para  obtener  la  información  que permita un diseño más ajustado a la realidad.  

En  la  ingeniería  geotécnica  son  bien  conocidos  los  ensayos  de  placa  que  permiten  obtener relaciones esfuerzo‐deformación en condiciones de campo  en los que, a diferencia de los ensayos de  laboratorio,  la  escala  del  ensayo  se  acerca  a  las  condiciones  reales  del  problema  en  cuyo análisis  se  utilizará  la    información  obtenida  en  ellos.  Usualmente  los  ensayos  se  ejecutan  en superficie y su uso es corriente en la ingeniería geotécnica vial y de cimentaciones. Menos común es su ejecución en  investigaciones para cimentaciones profundas, caso en el cual  las condiciones de instalación y manejo de los elementos de aplicación de carga, de los elementos de reacción, y la instalación y lectura de los instrumentos de medición presentan dificultades especiales. 

Las mediciones del ensayo de carga en cimentaciones profundas tienen un  interés especial toda vez que permite refinar sensiblemente su diseño al hacer uso de valores más apropiados que  los resultantes de suposiciones, correlaciones y extrapolaciones utilizadas en la práctica corriente. La introducción de estas pruebas en el diseño de  cimentaciones profundas puede  resultar  en una 

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disminución sustancial de costos al disminuir la incertidumbre sobre las condiciones del suelo que  lleva a la utilización de elevados factores de seguridad. 

Este trabajo de tesis está dedicado al diseño, fabricación y prueba de un equipo para la ejecución de ensayos de carga axial sobre placa en excavaciones para cimentaciones profundas que permita obtener  valores  de  capacidad  portante  y  relaciones  esfuerzo/deformación  en  condiciones 

cercanas a condiciones de prototipo. Estrictamente el resultado de la  tesis es el equipo construido y  los  resultados  de  los  ensayos  de  prueba.  Este  documento  cumple  la  función  de  soporte académico del equipo físico que presenta como producto final y cuyas fotos lo ilustran.   

El autor es consciente de las implicaciones que tienen sus afirmaciones sobre el uso de modelos y correlaciones  en  la  práctica  de  la  ingeniería  geotécnica  pero  no  pretende  profundizar  esta discusión. Su propuesta es  la de ofrecer un equipo que permita ejecutar pruebas de carga cuyos resultados puedan ser considerados más cercanos a la realidad que los obtenidos en laboratorio y, por  lo  tanto, más  confiables  en  razón  de  su  escala  y  dejar  a  otros,  con mayores  capacidades teóricas, el avance de la discusión planteada.   

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 2.  Marco Teórico 

2.1.   El ensayo de Placa   

El ensayo de placa es un procedimiento para determinar in situ la resistencia y compresibilidad de un suelo. Consiste en  la aplicación de cargas   en el suelo utilizando para ello, una placa metálica rígida  circular  y  un  gato  hidráulico.  Con  este  ensayo  se  pueden  verificar  los  asentamientos calculados a partir de los resultados de ensayos de consolidación y evaluar la capacidad portante de  suelos  en  los  que  la  presencia  de  discontinuidades  o  de  cantos  de  roca  que  impidan  una adecuada evaluación a partir de muestras de campo. Los resultados del ensayo se registran en un diagrama esfuerzo versus asentamiento. (Normas AASHTO T222, ASTM D1196, I.N.V.E. ‐168, UNE 7‐391‐75). En rellenos compactados se suele emplear este ensayo como elemento de control de la capacidad  portante  del  terraplén.  Con  este  fin,  se  utilizan  placas  de  diámetros  de  30,  45  ó  60 centímetros,  y  se  aplican  tensiones  reducidas,  sin  llegar  a  rotura, determinando únicamente  la deformabilidad del terreno.  

En  la Figura 1 está  ilustrado el equipo convencional para ensayos de placa en  superficie. En  las figuras 2 y 3 están ilustrados sendos equipos propuestos para ensayos de placa en excavaciones. 

En suelos naturales este ensayo puede realizarse en superficie, o en el interior de un pozo, apique o trinchera y puede llevarse a la condición de rotura si el ingeniero a cargo de la investigación del subsuelo  lo  desea.  Los  ensayos  en  el  fondo  de  una  excavación  pueden  presentar  problemas especiales  en la instalación y operación de los equipos e instrumentos, y en la  lectura y registro de los datos. 

Los  ensayos  de  placa  son muy  atractivos  como  una  aproximación  para  la  determinación  de  la capacidad portante del  terreno y en muchas  situaciones, y  son particularmente valiosos y, bien podría afirmarse, imprescindibles en los casos en los que las características del suelo hacen difícil la  evaluación  de  sus  propiedades mecánicas  en  el  laboratorio.  Sin  embargo  los  resultados  del ensayo,  pueden  conducir  a  conclusiones  erradas  a menos  de  que  estén  acompañados  de  una completa investigación del subsuelo que permita una adecuada interpretación de los resultados y la propuesta de un diseño geotécnico seguro. No sobra anotar que esta afirmación es igualmente válida para cualquier otro ensayo geotécnico. 

 

 

 

 

 

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Figura 1. Arreglo típico para la ejecución del ensayo de placa en superficie.   (FLORIDA RESEARCH REPORT  68‐B : method Test (FM5‐527): modifica AASHTO T‐222‐78, 2000).  

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Figura 2. Arreglo típico para ensayo de placa en las paredes de una excavación.  ESPINACE  R., 1979. 

 

Los  resultados  de  este  ensayo  permiten  determinar  la  capacidad  portante  de  un  suelo  y  los asentamientos  asociados  a  una  carga  determinada,  el modulo  de  reacción  de  la  subrasante  o coeficiente  de  balasto,  y  coeficiente  de  elasticidad.  Esta  información  es  útil  en  el  diseño  de cimentaciones y pavimentos, en suelos naturales o compactados. 

 Los  ensayos  de  placa  pueden  ser  utilizados  con  bastante  provecho  para  verificar  los asentamientos calculados o la capacidad portante de depósitos de arena, de suelos cohesivos con discontinuidades,  costras,  o  depósitos  de  ladera  con  cantos  de  roca;  que  manifiestan  en  los ensayos  geotécnicos  imprecisiones,  debido  muchas  veces  asentamientos  diferenciales  ó  a  la 

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heterogeneidad  del  material,  casos  en  los  cuales  se  dificulta  relacionar  los  resultados  de laboratorio, hasta ser prácticamente    imposible    la utilización de estos (Rodríguez   J. M., 1989,  il 2.39).  

El  ensayo  de  placa  es  similar  al  ensayo  de  compresibilidad  o  de  compresión  confinada  en 

laboratorio, más  conocido  como  ensayo  de  consolidación,  en  el  que  una muestra  de  suelo  es sometida  a un  conjunto  secuencial de  esfuerzos de  compresión  axial,  al  tiempo que  se  impide cualquier  deformación  transversal.  Durante  el  ensayo  se  registra  la  variación  temporal  de  la deformación, resultantes de la aplicación de cada uno de los esfuerzos, hasta que se alcanza una condición  de  equilibrio  estático,  y  la  deformación  final,    una  vez  alcanzado  la  condición  de equilibrio. A partir de este ensayo pueden determinarse las características de compresibilidad y de consolidación del  suelo.  (Normas ASTM D2435, D4186,  INV 151).En  la Figura 4 está  ilustrado el esquemáticamente el equipo y procedimiento del ensayo de compresibilidad en laboratorio.  

Dada la correspondencia enunciada entre ambos ensayos conviene enunciar las diferencias entre el ensayo de placa y el ensayo de compresión confinada. Tales diferencias tienen que ver con el tamaño del ensayo, en el que deben considerarse las dimensiones del material sometido a ensayo y la magnitud de las cargas aplicadas, y las condiciones de frontera.  

• Una  diferencia  que  resalta  inmediatamente  entre  el  ensayo  de  placa  y  el  ensayo  de compresión confinada es el de las dimensiones del material sometido a ensayo. Esta diferencia tiene especial  interés si se considera el problema de  la representatividad de  los especímenes de ensayo cuando el suelo corresponde a un depósito de conglomerados, arenas con grava, o depósitos de ladera con  fragmentos de roca.     

o Si  en  el  laboratorio  las dimensiones  son del orden de  centímetros  en  el  ensayo de placa ellas son del orden de decímetros.   

o La  relación entre el diámetro y  la altura de  la muestra en el  laboratorio es definida 2,5:1, en tanto que en el ensayo de placa no es definida y podría tomarse del orden de 1:1  

• Una segunda diferencia radica en la magnitud de las cargas que se aplican. En el laboratorio las cargas máximas son del orden de unas cuantas decenas de Newton, en tanto que en el ensayo de placa la carga puede alcanzar valores del orden de decenas de Kilonewton.  

• Probablemente  la  diferencia  más  importante  entre  los  dos  ensayos  se  encuentra  en  las condiciones de frontera y el estado de esfuerzos de las masas de suelo sometidas a ensayo en uno y otro caso.  

 

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Figura 3. Equipo recomendado por la Norma UNE 7‐391‐75, para el ensayo de carga en el fondo de una excavación. 

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En  el  ensayo  de  compresibilidad  en  laboratorio,  el  espécimen,  limitado  de  manera  bien definida  geométricamente    en  su  perímetro  por  un  anillo  rígido  de  bronce    y  por  piezas igualmente  rígidas de un material  sinterizado en el  tope y en el  fondo,   es  sometido a una carga axial. Las rigidez e impermeabilidad del anillo permiten suponer que toda la deformación y el  flujo del  agua  asociados  a  la  aplicación de  la  carga ocurren en  la dirección del eje del espécimen;  las  dimensiones  del  espécimen  y  sus  proporciones  permiten  suponer  que  la distribución de esfuerzos en su  interior es uniforme. Finalmente, puede considerarse que  las tensiones iniciales son nulas en todas las direcciones.  En el ensayo de placa  la masa de suelo afectada por el ensayo no está  limitada  físicamente, salvo en su contacto con la placa; su límite puede tomarse como la envolvente exterior de las isobaras de Boussinesq hasta donde  se considere  significativas  las  tensiones  inducidas en el terreno.  Las  tensiones  iniciales,  en  superficie,  o  muy  cerca  de  ella,    son  nulas  en  todas direcciones para efectos prácticos. En  los casos en  los que el ensayo se hace en el  fondo de una excavación la tensión horizontal inicial en el suelo tiene un valor que puede ser medido, o estimado con base en la densidad del suelo y la profundidad de la excavación. En una primera aproximación puede tomarse dichas tensiones horizontales iguales a la presión del terreno en reposo:  

σh=K0γH σh=γH(1‐senφ) 

 

Cuando  la tensión horizontal resultante de  la aplicación de  la carga, σp, puede estimarse con base en el coeficiente de presión activa del  terreno, sea  inferior a  la presion del  terreno en reposo  ocurrirá  una  deformación  lateral  que  se  extiende  por  encima  del  fondo  de  la excavación  y  pude  deformar  las  paredes  del  pozo.  En  caso  contrario  no  es  de  esperar deformación lateral alguna.  Si: 

γH(1‐senφ)< σptan2(45‐φ/2)  Deformación lateral no probable 

γH(1‐senφ)> σptan2(45‐φ/2) Deformación lateral probable 

 De  estas  consideraciones  puede  concluirse  que  el  valor  de  la  compresibilidad  del  terreno puede ser mayor si se evalúa con base en los resultados del ensayo de placa que si se hace a partir de los resultados del ensayo de compresibilidad‐consolidación, en el laboratorio.  Finalmente, el flujo de agua, si lo hay, no necesariamente ocurre en el sentido de aplicación de la carga y, más bien, puede aceptarse que  probablemente  en sentido subhorizontal.   En la Figura 4 están  ilustradas esquemáticamente las observaciones anteriores.   

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Figura 4.  Esquema general comparativo entre bulbo presiones prueba de placa y muestra ensayo de compresibilidad laboratorio.  

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                   Figura  5.    Detalle  1:  Esquema  general  comparativo  entre  bulbo  presiones  prueba  de  placa  y muestra ensayo de compresibilidad laboratorio.    

• Del  ensayo  de  compresibilidad  en  laboratorio  resultan  los  gráficos  esfuerzo  versus deformación  a  partir  de  los  cuales  puede  obtenerse  el  coeficiente  de  compresibilidad  y  el índice de compresibilidad o modulo edométrico. En este ensayo se registra una deformación 

unitaria, adimensional, expresada en términos de relación de vacíos, ∆e, como se ilustra en la 

Figura 6, o de variación del volumen unitario del suelo, ∆e/(1+e0).  Del ensayo de placa  resulta  igualmente un gráfico esfuerzo  versus deformación, o esfuerzo versus  asentamiento,    del  cual  puede  obtenerse  el  modulo  de  reacción.  En  este  caso  la 

deformación  registrada es la deformación total, δ, con dimensiones de longitud, toda vez que no  hay  una  longitud,  u  otra  dimensión  definida,  con  base  en  la  cual  pueda  calcularse  la deformación unitaria. En la Figura 7, se encuentra un grafico con los resultados de un ensayo de placa típico.  Se observa en el gráfico de la Figura 7, ciclos de cargue y descargue para una muestra típica de  laboratorio y para un ensayo de placa realizado en campo (ambas sobre el mismo suelo). En el gráfico (a) de la Figura 6, la recta AD, recta bisectriz, proyectada sobre el eje de las abscisas relaciona la presión  de pre‐consolidación de la muestra de laboratorio. En el gráfico  (b) de  la Figura 6, La relación de vacios, en  la primera etapa de pre‐consolidación del  suelo en  el  ciclo de  cargue, para  el ensayo de  campo  y de  laboratorio,  varia en un 8% aproximadamente, situación esta que coloca la muestra ensayada en el campo, con respecto a la muestra  ensayada  en  laboratorio  en  un  estado  de  consistencia más  suelto  (más  flojo), 

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permitiendo al muestreo de suelo en campo una mayor capacidad de carga por área unitaria (Tensión), o dicho en otras palabras, el punto de  intercepción E, representa  la máxima carga con  la que el suelo fue sujeto durante su historia geológica antes de ser removido el mismo, para  realizarse  el  ensayo.   Finalmente,  la  curva  de  la muestra  de  campo  y  de  laboratorio, llegan a un punto (F) similar de 0.42 e0,  al terminar  el proceso de carga.     

 

     Figura 6. Curva de compresibilidad en laboratorio. (a) Casagrande A.,  Vol.  3, 60, 1936  y (b) Schmertmann métodos para interpretar   e‐log p, 1955,  p.1201‐1227. 

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   Figura 7. Resultado de un ensayo de placa típico.  

• A  partir  del  ensayo  de  compresibilidad/consolidación  en  el  laboratorio  se  obtienen  los parámetros que permiten calcular asentamientos y tasa de consolidación del terreno, mas no su capacidad portante, dado que  las condiciones mismas del ensayo hacen  imposible que el espécimen se rompa.  Del ensayo de placa puede obtenerse una indicación del asentamiento probable y  la capacidad portante del terreno, pero no el coeficiente de consolidación u otro parámetro que permita calcular o estimar la tasa de consolidación.   La tensión de falla en el ensayo de placa normalmente se toma como el valor de la tensión en la inflexión en la curva esfuerzo versus asentamiento. Dado que esta inflexión puede no estar claramente definida, puede  tomarse como  la  intersección entre dos  tangentes significativas; ellas pueden ser  la  tangente  inicial de  la curva y  la  tangente en el punto donde el valor del ángulo de  la  tangente  con  la  horizontal  sea  el doble del de  la  tangente  inicial  (Spangler & Handy, 1982).  La evaluación de la resistencia del suelo en un ensayo de placa varía con el tamaño de ésta. Si el ensayo se ejecuta sobre arena,  la tensión máxima admisible aumenta con el tamaño de  la placa  debido  a  que  el  confinamiento  del material  aumenta  con  el  tamaño  de  ella.  Por  el contrario  en  los  ensayos  en  suelos  cohesivos dicha  tensión disminuye  con  el  tamaño de  la placa,  como  está  ilustrado  en  la  Figura 8, debido  a que  la  componente de  la  resistencia  al cortante  inmediatamente  por  debajo  del  perímetro  de  la  placa,  disminuye  al  aumentar  el diámetro  (Housel,  1956),  lo  cual  debe  tenerse  en  cuenta  cuando  se  trate  de  definir  la capacidad portante a partir de  los ensayos de placa. El procedimiento usual para hacerlo es