FINAL Muestra
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TIPO DE ENSAYO TRIAXIAL
No Consolidado - No Drenado (UU)
Consolidado - No Drenado (CU)
Consolidado - Drenado (CD)
PARMETROS DETERMINADOS
Cu
C y
C y
ENSAYO TRIAXIAL
Ensayo triaxial consolidado drenado (CD).
Tambin a este ensayo se le conoce como ensayo lento (S). La caractersca fundamental de la prueba es que los esfuerzos aplicados al
espcimen son efecvos, por lo tanto los parmetros (c, ) son efecvos. En la primera etapa se satura la muestra completamente con la
presin hidrostca, en la segunda etapa sta es consolidada bajo una presin isotrpica de la cmara, cuando el equilibrio estco interno
se haya reestablecido se aplica una carga axial la cual estar actuando sobre la fase slida del suelo (produce esfuerzos efecvos) sta fuerza
se incrementa lentamente y con un drenado total para que no presente un incremento en la presin de poros. Para llegar a la falla se
conna incrementando carga axial pero muy lentamente.
Este ensayo se aplica a suelos granulares ya que se consolidan rpidamente lo mismo decir que pierden espacios vacos (agua) con ms
facilidad, en arcillas demandara empo (semanas) para realizar el ensayo.
Ulizado para anlisis de estabilidad a corto plazo de obras con o sobre depsitos de arena (Terraplenes, Taludes arciales, Muros de
contencin, Cimentaciones) El empo hasta el nal de la construccin es insuciente para la disipacin de las presiones de poros
SELECCIN DE TIPO DE ENSAYO
Ensayo triaxial consolidado no drenado (CU). Tambin denominado ensayo consolidado rpido (R). Consta de tres etapas
(saturacin, consolidacin y compresin). En la primera etapa se satura la probeta para
luego ser consolidada bajo la presin hidrostca; para que los esfuerzos lleguen a ser
efecvos (estado de esfuerzo efecvos, estado prescrito de volumen y presin de
poros). Cuando la muestre entre en un estado de equilibrio de fuerzas internas se
procede a hacerlo fallar con un incremento rpido de la carga axial, de manera que no
debe permirse cambio de volumen es decir no debe permirse ninguna consolidacin
adicional durante el periodo de falla. La duracin de la consolidacin vara a parr de
las 48 horas mientras que la etapa de falla entre 10mm a 2hrs.
El ensayo CU se realiza generalmente con medicin de la presin de poros con el n de
determinar los parmetros de C y en trminos de esfuerzos totales y esfuerzos
efecvos.
Ulizado para analizar construcciones donde el proceso construcvo (consolidacin) sea
lenta y el momento de falla ocurra rpido y sin drenaje. (Presas de erra)
La prueba de ensayo triaxial es uno de los mtodos ms conables para determinar los parmetros del suelo (c, ) y la relacin
esfuerzo-deformacin a travs de la determinacin del esfuerzo cortante. Este ensayo brinda informacin ms representava
del esfuerzo cortante que sufre una masa de suelo al ser cargada.
En el ensayo triaxial, un espcimen (muestra de suelo inalterado, considerando la misma direccin y sendo de campo, 7cm de
dimetro y 14cm de altura) cilndrico de suelo es arriostrado con una membrana de ltex, la parte superior e inferior llevan
discos (piedra porosa), los cuales conectados al sistema de drenaje funcionan para saturar o drenar la muestra. Todo dentro de
una celda de presin es connado con agua a diferentes presiones para diferentes ensayos.
La carga axial al espcimen se transmite por medio de un vstago que atraviesa la parte superior de la cmara.
La presin que se ejerce con el agua que llena la cmara es hidrostca y produce por lo tanto, esfuerzos principales sobre el
espcimen, iguales en todas las direcciones, tanto lateral como axialmente. En las bases del espcimen actuar adems de la
presin del agua, el efecto transmido por el vstago de la cmara desde el exterior.
Dependiendo del po de suelo, del po de obra y las condiciones en que este trabajar, las alternavas para realizar el ensayo
sern: consolidado no drenado (CU), no consolidado no drenado (UU) o consolidado drenado (CD).
Ventajas:
La muestra no es inducida a un plano de falla predeterminado.
Adems, una prueba a esfuerzos revela la(s) supercie(s) dbil(es) que puede ser relacionada con alguna caractersca
natural de la estructura del suelo.
El estado de tensiones aplicadas en cada prueba en laboratorio, pueden ser aproximadas con aquellas que ocurren en
situ. Porque es posible realizar un control ms eciente sobre el estado de tensiones y las deformaciones.
Las condiciones de drenaje pueden ser controladas y es posible una gran variedad de condiciones de prueba.
Desventajas:
En algunos casos de arcilla el tamao de la muestra puede tener importantes efectos sobre la resistencia medida.
Se deben confeccionar o tomar muestras de dimetros que representen adecuadamente grietas y disconnuidades
en una muestra de suelo.
La presa W. A. C. Bennett es una gran presa
hidroelctrica rellena de tierra en el ro de la Paz
en el norte de la Columbia Britnica, Canad
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Ensayo triaxial no consolidado no drenado (UU).
Se denomina tambin ensayo rpido (Q). En este po de prueba no se permite en ninguna etapa la consolidacin de la muestra. La vlvula
de comunicacin entre el espcimen y la bureta permanece siempre cerrada impidiendo el drenaje. Una vez que se establezca la presin de
celda para el ensayo se someten a un incremento rpido de cargas axiales (lo que permite la disipacin de presin de poros, resultados en
trminos de esfuerzo total), se toman lecturas del dial de deformacin a intervalos de empo establecidos, el ensayo conna hasta que la
muestra falle o alcance una deformacin del ms del 20% de la altura inicial de la muestra.
PROCEDIMIENTO DEL ENSAYO TRIAXIAL UU
Primeramente, una vez tenida la muestra inalterada se
procede a tallar de acuerdo al dimetro y a la altura que
requiere el ensayo que es aproximadamente una
muestra cilndrica de 14cm de altura y 7cm de dimetro.
Teniendo siempre en cuenta el sendo que se extrajo.
Muestra
debidamente
etiquetada con el
sentido natural.
Tenida ya la muestra tallada se procede a hacer el ensayo; caso
contrario, no teniendo disponible el equipo las muestras se
deben de conservar en su estado natural: la muestra debe ser
guardada en un recipiente lo ms impermeable posible para
evitar la prdida de humedad, esto se consigue poniendo la
muestra sobre un pilar dentro de un recipiente llenado de agua y
hermcamente cerrado.
Las muestras deben de ser medidas de la siguiente manera:
Tres medidas del dimetro en la parte superior. Tres medidas del dimetro en la parte media. Tres medidas del dimetro en la parte inferior. Tres medidas de la altura.
Se pesa cada una de las muestras.
Se ensambla cada una de las muestras, una a la vez, en
la cmara triaxial.
se cubre a la muestra con una membrana de ule,
esta se sujeta con aros de jebe para evitar que el
agua sature la muestra.
Se ensambla la cmara triaxial.
Se llena con agua la cmara triaxial.
Se verica que no tenga espacios con aire en la
cmara triaxial, luego se procede a aplicar la
presin de celda correspondiente.
Ensamblando la muestra con la
membrana de ule.
PARTES DE UN EQUIPO TRIAXIAL
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Se tara la deformacin y la fuerza axial en cero. Se
procede con el ensayo anotando las deformaciones y
cada fuerza que estos producen.
Ya terminado el ensayo se desensambla la cmara
triaxial poniendo nuevamente la presin de poros en
cero, se procede a vaciar el agua de la celda triaxial.
Se rera la capsula y la membrana.
Despus de efectuado el ensayo se puede apreciar como
fall la muestra, tambin las deformaciones que se
produjeron.
EQUIPO TRIAXIAL EN PLENO ENSAYO
Las tres muestras ensayadas.
DETERMINACIN DEL NGULO DE FRICCIN Y LA COHESIN
CRITERIO DE ROTURA POR MOHR COULOMB
TEORIA DE ROTURA DE MOHR
Si en un sistema de ejes cartesianos ortogonales, llevamos sobre el eje de las abscisas a las tensiones normales,
sobre el eje de las ordenadas a las tensiones tangenciales, y sobre l representamos los puntos correspondientes a
cada par de valores dados en la ecuacin de coulomb para todos los valores posibles de tensin tangencial y normal,
hallaremos que el lugar geomtrico de esos puntos es una circunferencia llamada circulo de mohr
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ENSAYO TRIAXIAL (UU) PARA UN
ESTUDIO GEOTCNICO
El presente trabajo ti
ene como objetivo
investigar las condiciones g
eolgicas y geotcnicas del
suelo de fundacin, para la
estructura requerida;
utilizando especficamente
los resultados y bondades
del ensayo triaxial.
UBICACIN DE LA ZONA DE ESTUDIO:
El pabelln planteado ser ubicado al lado
Sur de la ciudad universitaria de la Universidad
Nacional del Altiplano de Puno, se ubica frente al
edicio de Post Grados de la misma universidad
prximo al Lago Titicaca. Las variaciones de nivel
van desde los 3810 msnm hasta los 3820 msnm y
geogrcamente se encuent ra ent re los
7000'50.26'' de longitud y 1549'34.35'' de latitud.
Anexo 1: Plano de Ubicacin.
El rea de inuencia del proyecto abarca los
200 metros cuadrados
EXPLORACIN Y MUESTREO
a.- Los que se pudo observar cuando se
escav la calicata es que por lo menos 1.20 metros
de profundidad era material de relleno no controlado,
relleno que contena desmonte de construccin.
Se observ: materiales como ladrillos,
concreto, mangueras, alambres, retazos de erro de
construccin, trapos.
Se observa claramente la presencia de
alambrones retorcisos
b.- Llegando a excavar el segundo estrato
con profundidad de -1:20 a -1.50 se observ
material que fuese natural, de color marrn
oscuro, no se logr apreciar el nivel fretico.
El estrato de suelo que se apreci mostro
que en algn momento tuvo vegetacin ya que se
encontr material orgnico con formas de races.
Tambin se encontr partculas de suelo
que probablemente fue arrastrado de la parte alta
de esa zona por efectos de lluvia y/o viento.
Para el muestreo:
El tipo de muestra
q u e s e d e s e a
obtener es: muestra
inalterada.
Se hizo el muestreo
de la parte inferior de
la calicata.
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Se extrajo una muestra de suelo del
segundo estrato de aproximadamente
30cmx30cm.
Se envolvi y etiquet de la manera ms
adecuada la muestra para luego ser trasladada
al laboratorio para sus respectivos ensayos.
ENSAYOS DE LABORATORIO
a.1) Parmetros de clasicacin: Ensayo de Granulometra
Distribucin Granulomtrica
D10: 0.0123 CU (Coeficiente de Uniformidad): 5.984
D30: 0.0368 CC (Coeficiente de Curvatura): 1.496
D60: 0.0736
Clasificacin General: SUELO FINO, (se debe calcular los lmites de Atterberg para
clasificar el suelo).
a.2) Parmetros de clasicacin: Ensayo de Lmites de
Consistencia.
RESULTADOS DE LA CLASIFICACION S.U.C.S.
PARAMETROS DE CLASIFICACION DEL SUELO
materia orgnica no
humedad natural 19.73 %
limite liquido 24.53 %
limite plstico 14.80 %
ndice de plasticidad 9.73 %
Coeficiente de uniformidad 6
Coeficiente de curvatura 1.5
CLASIFICACION SEGN SUCS CL (arcillas inorgnicas de plasticidad
baja a media, arcillas con gravas, arenas
y limos)
ENSAYO DE LMITES DE ATTERBERG
Materia orgnica no
humedad natural 19.73 %
limite liquido 24.53 %
limite plstico 14.80 %
ndice de plasticidad 9.73 %
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b) Parmetros de Resistencia: Ensayo Triaxial - Clculos
ESPECIMEN 1
DATOS DE LOS TRES ENSAYOS PARA GRAFICAR LOS CRCULOS DE MOHR:
Origen1 = 0.68
Radio1= 0.18
Origen 2 = 1.79
Radio 2= 0.79
Origen 3 = 2.99
Radio 3= 0.99
ESPECIMEN 1
ESPECIMEN 2
ESPECIMEN 3
GRFICO DE LA LNEA DE FALLA
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