fundaciones avanzadas - espec. estructuras

131
Especialización en Estructuras 1 Fundaciones Avanzadas Especialización en Estructuras Guilliam Barboza Miranda Docente Marzo de 2015

Upload: rafael-fuentes-marrugo

Post on 19-Dec-2015

52 views

Category:

Documents


2 download

DESCRIPTION

Presentación aplicada a cimentaciones de la UdC

TRANSCRIPT

  • Especializacin en Estructuras*Fundaciones Avanzadas Especializacin en Estructuras Guilliam Barboza Miranda Docente Marzo de 2015

    Especializacin en Ingeniera de Vas Terrestres - Cohorte V

  • CONTENIDOCaractersticas Mecnicas de los materiales trreosClculos de esfuerzos, deformaciones y presiones de porosCimentaciones SuperficialesCimentaciones ProfundasInteraccin Suelo-Estructura-Mdulo de reaccin de la subrasante ExcavacionesEspecializacin en Ingeniera de Vas Terrestres - Cohorte V*

    Especializacin en Ingeniera de Vas Terrestres - Cohorte V

  • COMPORTAMIENTO DEL SUELOFASES CONSTITUYENTES DE UN SUELOPartculas Minerales(Fase Slida)Vacos con Agua(Fase Lquida)Vacos con Aire(Fase Gaseosa)Partculas Minerales(Fase Slida)Vacos con Agua(Fase Lquida)

  • COMPORTAMIENTO DEL SUELORELACIONES ENTRE LAS FASES DE UN SUELO NO SATURADOPorosidad:Relacin de vacosHumedad volumtricaSaturacinHumedad gravimtricaPeso unitario de slidos (kN/m)Gravedad especficaPeso unitario hmedo (kN/m)Peso unitario seco (kN/m)RelacinExpresinTericamentePrcticamente

  • COMPORTAMIENTO DEL SUELORELACIONES ENTRE LAS FASES DE UN SUELO SATURADO

    Fase Lquida

    Fase SlidaPesosVolmenesVtVv = Vw Vs Ww Ws WtPeso Unitario SaturadoEste peso unitario es el mximo posible que puede llegar a tener el suelo por efectos de sus variaciones en la humedad o la saturacin Peso Unitario SumergidoDescuenta al peso total del suelo el empuje que el agua ejerce hacia arriba. Se obtiene considerando que dicho empuje es igual al volumen de la muestra de suelo multiplicado por el peso unitario del agua, de acuerdo con el principio de ArqumedesPorosidad:Relacin de vacosHumedad volumtricaSaturacinHumedad gravimtricaPeso unitario de slidos (kN/m)Gravedad especfica

  • COMPORTAMIENTO DEL SUELOSISTEMA DE CLASIFICACIN UNIFICADA DE SUELOSSuelo Grueso Granular50% o menos pasa la malla 200(%Finos 50%)Grava G (Gravel)Mayor parte de la fraccin gruesa se retiene en malla 4(%Gravas > %Arenas)GWGPGW-GMGP-GMGMGCGM-GCGW-GCGP-GCMLCerca de la lnea A o en la zona sombradaPor debajo de la lnea APor encima de la lnea A%Finos < 5%%Finos > 12%5 %Finos 12%CLML-CLSuelos Baja Plasticidad L (Low)Suelos a la izquierda de la Lnea B(Lmite Lquido < 50%)OLMHCerca de la lnea A o en la zona sombradaPor debajo de la lnea APor encima de la lnea ACHMH-CHSuelos Alta Plasticidad H (High)Suelos a la derecha de la Lnea B(Lmite Lquido > 50%)OHArena S (Sand)Mayor parte de la fraccin gruesa pasa la malla 4(%Gravas < %Arenas)SWSPSW-SMSP-SMSMSCSM-SCSW-SCSP-SC%Finos < 5%%Finos > 12%5 %Finos 12%Suelo Fino GranularMs del 50% pasa la malla 200(%Finos > 50%)

    Especializacin en Ingeniera de Vas Terrestres - Cohorte V

  • COMPORTAMIENTO DEL SUELOANLISIS GRANULOMTRICO3 (76.2 mm)2"11/2"1"3/4 (19 mm)3/8"No. 4 (4.76 mm)No. 10 (2 mm)No. 40 (0.42 mm)FondoNo. 60No. 100No. 200 (0.074 mm)Gravas GruesasPartculas con dimetro equivalente entre 19 mm y 76.2 mm.Gravas FinasPartculas con dimetro equivalente entre 4.76 mm y 19 mm.Arenas GruesasPartculas con dimetro equivalente entre 2 mm y 4.76 mm.Arenas MediasPartculas con dimetro equivalente entre 0.42 mm y 2 mm.Arenas FinasPartculas con dimetro equivalente entre 0.074 mm y 0.42 mm.Finos (Limos y Arcillas)Partculas con dimetro menor que 0.074 mm.

    Especializacin en Ingeniera de Vas Terrestres - Cohorte V

  • COMPORTAMIENTO DEL SUELOLA CURVA GRANULOMTRICA%Gravas = 100% - %Pasa No.4%Arenas = %Pasa No.4 - %Pasa No.200%Finos = %Pasa No.200Coeficiente de uniformidadCu = D60/D10

    Coeficiente de curvaturaCc = (D30)/(D60D10)

    Especializacin en Ingeniera de Vas Terrestres - Cohorte V

  • COMPORTAMIENTO DEL SUELOLMITES DE CONSISTENCIA O DE ATTERBERGEl contenido de humedad es tan alto que el suelo se comporta como un fluido viscoso debido a que la interaccin entre las partculas adyacentes disminuye notoriamente.Suelo completamente secoMezcla fluida de agua y sueloEstado LquidoEstado PlsticoEstado Semi SlidoEstado SlidoHumedadCrecienteEl suelo pierde su capacidad de fluir y puede ser deformado hasta ms all del lmite de recuperacin de dimensiones y forma sin agrietarse.El suelo alcanza un estado en el que ya no reduce ms su volumen por prdida de agua; si la contina perdiendo, los vacos quedarn parcialmente apenas llenos del lquido. Se marca por un notorio cambio de color del suelo de manera que pasa a una tonalidad mucho ms clara.En estado semi-slido el suelo pierde sus propiedades plsticas y se desmorona al tratar de moldearlo.LLLPLR

    Especializacin en Ingeniera de Vas Terrestres - Cohorte V

  • COMPORTAMIENTO DEL SUELOCARTA DE PLASTICIDAD DE CASAGRANDECLMHCHLnea A : IP = 0.73(LL-20)Lnea B : LL = 50MLCL-ML

    Especializacin en Ingeniera de Vas Terrestres - Cohorte V

  • COMPORTAMIENTO DEL SUELOCLASIFICACIN DE LA FRACCIN GRUESASuelo Grueso Granular50% o menos pasa la malla 200(%Finos 50%)Grava G (Gravel)Mayor parte de la fraccin gruesa se retiene en malla 4(%Gravas > %Arenas)Arena S (Sand)Mayor parte de la fraccin gruesa pasa la malla 4(%Gravas < %Arenas)GWGPGW-GMGP-GMGM%Finos < 5%Cu>4Y14Y1
  • COMPORTAMIENTO DEL SUELOEL PRINCIPIO DE LOS ESFUERZOS EFECTIVOSPartculas slidas en contacto con partculas slidas y ejercen presin .Agua que ejerce presin m sobre los slidos y el agua.En cualquier punto de una seccin de un suelo saturado acta el esfuerzo o presin total , el cual se debe al peso propio del suelo suprayacente.Una parte del esfuerzo total acta sobre la superficie que forman los contactos entre los diferentes minerales y esta es llamada el esfuerzo o presin intergranular .Sobre el rea restante acta la presin de poros o intersticial u, la cual acta tanto en el agua como en los slidos que estn en contacto con el agua por encima de la seccin de suelo considerada.El ao 1923, fecha en que Terzaghi utiliz la ecuacin = + u, se considera el inicio de la Mecnica de Suelos.Un cambio en la presin de poros que no implique un cambio de presin intergranular no produce variacin de volumen y no tiene influencia en las condiciones de tensin que conducen a la rotura, mientras que todos los efectos medibles de un cambio de tensin, como la compresin, la distorsin y una modificacin en la resistencia al corte se deben exclusivamente a variaciones en el esfuerzo intergranular.m: Presin de Poros, Intersticial o Presin Neutra

    s: Presin Intergranular o Presin Efectiva

  • COMPORTAMIENTO DEL SUELOESFUERZOS EN SUELOS SIN FLUJO DE AGUASuperficie del terrenoAZNivel FreticoSuperficie del terrenoAZNivel FreticoEsfuerzo totalEsfuerzo intersticialEsfuerzo efectivoZNFEsfuerzo totalEsfuerzo intersticialEsfuerzo efectivo

  • L1LhArenaL1LArenahL1LArenaCOMPORTAMIENTO DEL SUELOESFUERZOS EN SUELOS CON FLUJO DE AGUALa presin de poros en el fondo del recipiente se ve disminuida o aumentada en una cantidad igual a wh. Este cambio no se atribuye a la velocidad de circulacin del agua, debido a que la cabeza de velocidad es despreciable. Este cambio se atribuye al empuje por friccin del agua corriente sobre los granos de suelo.

  • Superficie del terrenoCapa impermeableNivel del agua subterrneaArena permeableArcilla impermeableCOMPORTAMIENTO DEL SUELOPRESIN DEL AGUA vs. NIVEL DEL AGUA SUBTERRNEASuperficie del terrenoCapa impermeableNivel del agua subterrneaArena permeableArcilla impermeableLlenoCOTAS PIEZOMTRICAS EN CASOS EN QUE NO HAY FLUJO SUBTERRANEOTodos los piezmetros registran cotas piezomtricas que coinciden con el nivel del agua subterrneaCOTAS PIEZOMTRICAS EN CASOS EN QUE SI HAY FLUJO SUBTERRANEOLos piezmetros en la arena registran cotas piezomtricas que coinciden con el nivel del agua subterrnea pero los piezmetros en la arcilla registran cotas piezomtricas por encima del nivel del agua subterrnea. Estos ltimos registran los excesos de presin de poros generados al construir el lleno.

  • COMPORTAMIENTO DEL SUELOEL FENMENO DE LA ASCENSIN CAPILAREn el suelo, los vacos llenos de aire y continuos forman una especie de tubo capilar cuyo dimetro es ms o menos igual al tamao de las partculas del suelo y a travs del cual puede ascender el agua hasta una altura determinada que suele llamarse altura de ascensin capilar hc.El fenmeno de ascensin capilar permite que el suelo por encima del nivel fretico succione agua de manera que hace que este se encuentre saturado an cuando se encuentre por encima del nivel fretico.

  • COMPORTAMIENTO DEL SUELOLA LEY DE DARCY Y LA PERMEABILIDAD DE LOS SUELOS

    LEY DE DARCY

    Q, caudal que es igual a la velocidad de descarga del agua a travs del suelo (v) por el rea de la seccin que recorre el flujo (A), es proporcional al gradiente hidrulico (i) definido como la relacin entre la cabeza hidrulica (h) y la longitud de la muestra (L).

    k es el coeficiente de permeabilidad que viene a ser el factor de proporcionalidad entre el gradiente hidrulico y la velocidad de descarga del agua. Dado que i es un factor adimensional, se puede ver que las unidades de k son de velocidad.10-110-210-310-410-510-610-710-8Grava media a gruesaArena gruesa a finaArena fina y Arena limosaLimo, Limo arcilloso y Arcilla limosaArcillak (cm/s)

  • Se llama consolidacin a la reduccin gradual de volumen de una masa de suelo resultante de un aumento en el esfuerzo compresivo debido a cargas estticas, como son las producidas por el peso de un edificio o de un gran terrapln. Tal reduccin de volumen es posible primero por la expulsin del aire que contiene el suelo, luego por la expulsin del agua del mismo y finalmente por un reajuste de la estructura interna.ANALOGA DEL RESORTEWWWLa vlvula est cerrada. Al aplicar carga al pistn la misma ser soportada por el agua incompresible.La vlvula est abierta. La carga va siendo transmitida al resorte compresible conforme al agua sale.La vlvula est abierta. La carga es totalmente soportada por el resorte y no sale ms agua.Agua CilindroAgua PorosResorteEstructura SueloVelocidadPermeabilidadEN UN SUELO EN PROCESO DE CONSOLIDACINCOMPORTAMIENTO DEL SUELOEL FENMENO DE LA CONSOLIDACIN

    Especializacin en Ingeniera de Vas Terrestres - Cohorte V

  • Vacos (Agua)

    SlidosHvoDHv1Hv1HoHsrea A (Av = As =A)DHv2Hv2WvoWs

    Vacos (Agua)

    SlidosHvoHoHsHvfCOMPORTAMIENTO DEL SUELOEL FENMENO DE LA CONSOLIDACIN EN LABORATORIO

  • = COMPORTAMIENTO DEL SUELOLA CURVA DE COMPRESIBILIDAD Y EL ESFUERZO DE PRECONSOLIDACINEsfuerzo s (Escala Logartmica)Relacin de vacosZona de pequeos cambios de volumenZona de grandes cambios de volumen1. 6.2.3.4.5.Esfuerzo s (Escala Logartmica)Relacin de vacosCambios Volumen Curva CompresibilidadEsfuerzo Crtico (Casagrande)sscRSCsc

  • COMPORTAMIENTO DEL SUELOLOS MDULOS DE COMPRESIBILIDAD Y COMPRESIBILIDAD VOLUMTRICA

  • COMPORTAMIENTO DEL SUELOLOS NDICES DE COMPRESIN Y RECOMPRESINsc CasagrandeRelacin de vacos inicial eoPendiente Cc0.42 eoEsfuerzo s (Escala Logartmica)Relacin de vacossc CasagrandeParalelas cuya pendiente da CePendiente Cc0.42 eoEsfuerzo s (Escala Logartmica)Relacin de vacos ActualRelacin de vacos inicial eoArcillas Normalmente Consolidadas(Metodologa Schmertmann)Arcillas Sobreconsolidadas o Preconsolidadas(Metodologa Schmertmann)

  • COMPORTAMIENTO DEL SUELONDICES DE COMPRESIN Y RECOMPRESIN PARA CLCULO DE ASENTAMIENTOSPara arcillas normalmente consolidadasPara arcillas normalmente sobreconsolidadas o preconsolidadasCcndice de compresin del suelo.Cendice de recompresin del suelo.soPresin efectiva inicial. Presin soportada por el estrato debido al peso de las tierras encima de el.DsIncremento de presin efectiva debida a la sobrecarga actuante encima del terreno.scEsfuerzo crtico o de preconsolidacin efectiva calculado con base en el mtodo de Casagrande.HEspesor del estrato al cual se le van a calcular los asentamientos.Llama la atencin en estas expresiones el que el asentamiento resulte inversamente proporcional con la relacin de vacos de la muestra. Es decir, al parece los suelos con mayores relaciones de vacos tendran mayores asentamientos que aquellos con menores relaciones de vacos. Sin embargo, los ndices de compresin y recompresin seran los que finalmente tendran mayor influencia en el valor del asentamiento.

    Especializacin en Ingeniera de Vas Terrestres - Cohorte V

  • Vacos (Agua)

    SlidosHvoHoHsCon base en la figura se puede hacer el siguiente juego matemtico para encontrar una expresin para el asentamiento S en funcin del coeficiente de compresibilidad volumtrico o mdulo edomtrico mv.De acuerdo con la expresin obtenida para el coeficiente de compresibilidad av y para el mdulo edomtrico o coeficiente de compresibilidad volumtrico mv, podemos rescribir esta ecuacin de la siguiente maneraEsta expresin puede emplearse tambin para el clculo de asentamientos de una estructura debida a la consolidacin de un estrato de compresibilidad alta. El significado de cada una de las variables de la expresin es el siguiente:

    DsIncremento de presin efectiva debida a la sobrecarga actuante encima del terreno.HoEspesor del estrato cuya compresibilidad es alta.mvCoeficiente de compresibilidad volumtrico.

    Debido a que mv es sumamente variable con el nivel de esfuerzos se debe considerar uno acorde con el esfuerzo que actualmente soporta el suelo y el que se va a transmitir.SHvfCOMPORTAMIENTO DEL SUELOMDULOS DE COMPRESIBILIDAD PARA CLCULO DE ASENTAMIENTOS

    Especializacin en Ingeniera de Vas Terrestres - Cohorte V

  • Uz(%) : Grado de consolidacin a la profundidad z1 en el tiempo t1.

    COMPORTAMIENTO DEL SUELOVELOCIDAD DE LA CONSOLIDACINA0B :Inicia proceso de consolidacinh = Ds/gwt0 t1 tDs2Hz1t2 A0 z1.A1 B 2HNFCapa de arena muy permeableC D E F Presin original en exceso de la hidrosttica en el tiempo t0, es decir, . A1B :AoA1 :Exceso de presin de poros , o simplemente m, a la profundidad z1 en el tiempo t1 que permanece en el agua de los poros.Exceso en el esfuerzo efectivo soportado por los slidos del suelo.U (%) : Grado de consolidacin medio en el tiempo t1.

    ..Capa de arcilla

  • COMPORTAMIENTO DEL SUELOVELOCIDAD DE LA CONSOLIDACINHIPTESIS TEORA DE LA CONSOLIDACINEl drenaje del agua se produce solo siguiendo lneas verticales.El coeficiente de permeabilidad k es constante en cualquier punto del estrato que se consolida y no vara con el progreso de la consolidacin.El coeficiente de compresibilidad volumtrico mv es tambin constante en cualquier punto de la capa que se consolida y no vara con el progreso de la consolidacin.La lentitud con la que se produce la compresin tiene por causa exclusiva la baja permeabilidad del suelo. Es decir la consolidacin secundaria es despreciada.CONDICIONES DE FRONTERAEl exceso de presin de poros es igual a a cualquier profundidad z en el tiempo to.El exceso de presin de poros es igual a 0 para cualquier tiempo t diferente de to a las profundidades z = 0 y z = 2H.En cualquier tiempo t el gradiente hidrulico i es nulo a la profundidad z = H.Despus de un tiempo muy largo, el exceso de presin de poros es 0 a cualquier profundidad z.

  • COMPORTAMIENTO DEL SUELOVELOCIDAD DE LA CONSOLIDACIN

  • COMPORTAMIENTO DEL SUELOVELOCIDAD DE LA CONSOLIDACINSi se conoce el coeficiente de consolidacin cv de un suelo con espesor de drenaje H se puede determinar el tiempo t en que se produce un grado de consolidacin debido a que el factor de tiempo Tv se puede saber con base en esta grfica.

  • COMPORTAMIENTO DEL SUELOCURVAS DE CONSOLIDACINMetodologa CasagrandeMetodologa Tylor100% de consolidacin50% de consolidacin0% de la consolidacinaabbt1t1/4t50Tiempo (Escala Logartmica)Deformacin (Lectura Extensmetro)Tiempo0.5ABOCt90OC=1,15OB

  • COMPORTAMIENTO DEL SUELOCRITERIO DE FALLA DE MOHR - COULOMBEsta teora, establece que la rotura por corte en un punto de una masa de suelo ocurre cuando el esfuerzo cortante en una direccin dada t" llega a igualar a la resistencia a la cizalladura en esa misma direccin s, Esfuerzo Tangencial (t)Esfuerzo Normal (s)Recta de Mohr Coulombt = s = c + s tag ffcEn cuanto al valor de la cohesin c, debe entenderse que esta no es una constante del material, como lo propuso inicialmente Coulomb, sino una funcin que depende del contenido de humedad gravimtrica el suelo w. En esta expresin c es la cohesin entre las partculas, s es el esfuerzo normal a la direccin para la cual se considera la resistencia a la cizalladura o al corte y f es el ngulo de friccin interna del suelo.En cuanto al esfuerzo s debe entenderse que se trata siempre del esfuerzo efectivo que es el que da la resistencia al corte por friccin, En un sistema de coordenadas con eje horizontal representando los esfuerzos normales y eje vertical representando los esfuerzos tangenciales o de corte, dicha ecuacin representa una recta que se conoce con el nombre de recta de Mohr Coulomb

  • COMPORTAMIENTO DEL SUELOESTADO DE ESFUERZOS EN UN ENSAYO TRIAXIALs3s3s3s3s3s3s3s3s1s1s3s3s1 - s3s1 - s3En el ensayo de compresin triaxial, cuando se aplica el esfuerzo axial s1 los otros dos esfuerzos permanecen constantes e iguales s2 = s3.Por eso podemos reducir el problema a un caso plano en el que se pueden usar s2 o s3 indiferentemente, aunque normalmente se usa s3,

    Especializacin en Ingeniera de Vas Terrestres - Cohorte V

  • COMPORTAMIENTO DEL SUELOESTADO DE ESFUERZOS EN UN ENSAYO TRIAXIALqqs1s3s3s1s1s3qtss1dACosqs3dASenqqtdAsdAdACosqdASenqrea dAs1dACosq

    s3dASenqqtdAsdAqq

    Especializacin en Ingeniera de Vas Terrestres - Cohorte V

  • COMPORTAMIENTO DEL SUELOEL CIRCULO DE MOHREsfuerzo Tangencial (t)Esfuerzo Normal (s)s3 s1 D2qqs1s3tss t BA

    Especializacin en Ingeniera de Vas Terrestres - Cohorte V

  • Esfuerzo Tangencial (t)Esfuerzo Normal (s)s3 s1 D2q=90+fBAq = 45+f/2qs1s3tscfft = c + stagfOfCOMPORTAMIENTO DEL SUELORELACIN ENTRE ESFUERZOS PRINCIPALESq = 45+f/2

    Especializacin en Ingeniera de Vas Terrestres - Cohorte V

  • COMPORTAMIENTO DEL SUELOENVOLVENTE DE FALLAEsfuerzo Tangencial (t)Esfuerzo Normal (s)cfs3 s1s3 s3 s1s1 Envolvente de Fallat = c + stagfDDDDebido a que el ensayo de compresin triaxial lo que busca es determinar la recta de Coulomb, lo que se hace es llevar a cabo dos o ms ensayos sobre muestras del mismo suelo, con presiones de confinamiento diferentes y llevar las pruebas hasta la falla.

    Para cada una de las pruebas se tendr la combinacin de esfuerzos 1 y 3 que produce la falla, con la representacin correspondiente del crculo de Mohr. Por lo tanto, al menos un punto de cada crculo representa los esfuerzos normal y tangencial o de corte asociados a la falla.

    La envolvente de rotura ser la recta tangente a los crculos de falla que es precisamente la recta de Coulomb de ecuacin = c + tag.

    Especializacin en Ingeniera de Vas Terrestres - Cohorte V

  • COMPORTAMIENTO DEL SUELOCURVAS ESFUERZO DEFORMACIN Y LOS CRITERIOS DE FALLAMaterial FrgilArenas Densas y Arcillas DurasMaterial PlsticoArenas Sueltas y Arcillas BlandasEsfuerzo Cortante (t)Deformacin Unitaria (e)La falla est determinada por el mximo esfuerzo cortante o la mxima diferencia entre los esfuerzos principales (s1s3) leda en las curvas esfuerzo desviador deformacin.

    La falla est determinada por la mxima relacin entre los esfuerzos principales (s1/s3).

    La falla est determinada por un mximo de deformacin unitaria elstica experimentada por el material sujeto a esfuerzos, de acuerdo con las curvas esfuerzo desviador deformacin.

    Especializacin en Ingeniera de Vas Terrestres - Cohorte V

  • COMPORTAMIENTO DEL SUELODIAGRAMAS P vs QLa lnea recta que forma la unin de los puntos (p,q) tiene como pendiente Sen y como intercepto cCos, de manera que este es un mtodo alternativo para determinar los parmetros de resistencia al corte, tanto en trminos de esfuerzos efectivos como totalesEsfuerzo Tangencial (t)Esfuerzo Normal (s)A.....BCDEqpA.....BCDETrayectoria de esfuerzos

    Especializacin en Ingeniera de Vas Terrestres - Cohorte V

  • MTODOS DE INVESTIGACIN IN SITUPROSPECCIONES GEOTCNICAS (CALICATAS O APIQUES)Consisten de una excavacin, manual o con mquina, de las capas ms superficiales de suelos, para permitir examinar en forma detallada el material in situ presente en el terreno estudiado.

    Permiten conocer en forma directa algunas de las caractersticas fsicas del perfil de suelos en un rea determinada, tales como la profundidad de los estratos ms superficiales, la naturaleza, textura, discontinuidades y nivel fretico del terreno. Tambin permiten extraer muestras alteradas o inalteradas de dichos estratos para ser analizadas en el laboratorio y determinar las propiedades geotcnicas de los suelos. Pueden ser usados para la realizacin de algn ensayo de campo.Excavacin ManualExcavacin con Mquina

  • MTODOS DE INVESTIGACIN IN SITUPROSPECCIONES GEOTCNICAS (CALICATAS O APIQUES)DimensionesSeccin mnima recomendada de 1,0 m por 1,40 m.Profundidad mxima de 3.0 m pero vara segn el material y la profundidad del nivel fretico.HerramientasBarra y pala (necesarios), pica y paladraga (opcionales).Proceso constructivoUbicacin, excavacin, registro fotogrfico, muestreo, descripcin y tapado final.MuestreoEl muestreo alterado consiste en tomar aproximadamente 2 kg de suelo en una bolsa plstica y resistente, se marcar en el formato diseado para este efecto cubrindolo as mismo con un protector plstico.Para el muestreo inalterado se utilizar un molde de acuerdo con los requerimientos, el cual podr ser un tubo shelby, un cajn de madera o un molde para CBR. Las muestras debern ser tomadas tratando de perturbar lo menos posible la estructura original del suelo. ExcavacinLa excavacin se har en un proceso continuo de afloje del suelo con la barra o pica, y el retirado del material al exterior del apique con la pala. Se dejarn plataformas o escalones de 0,30 a 0,40 m cuando ocurra una de estas dos situaciones: un cambio de estrato, o avanzar hasta 1,5 m de profundidad. Este proceso reduce la excavacin mejorando por un lado la seguridad y de otro, genera una superficie de estrato para toma de muestras o para efectuar la determinacin de la densidad del terreno.

  • MTODOS DE INVESTIGACIN IN SITUPROSPECCIONES GEOTCNICAS (CALICATAS O APIQUES)Apique Sin N.F.Apique Con N.F.El establecimiento del nivel fretico puede tomar tiempo si se tiene un material muy impermeable en el subsuelo. En estos casos se considera prudente esperar varias horas para descartar la presencia del nivel fretico.

  • MTODOS DE INVESTIGACIN IN SITUPROSPECCIONES GEOTCNICAS (TRINCHERAS)Consisten de una excavacin, manual de la capa ms superficial del subsuelo para examinar en forma detallada el material in situ presente en el terreno estudiado.

    Normalmente se hacen angostas, de menos de 50 cm de ancho.

    La longitud que alcanzan puede ser grande, tanto como la del talud en que es frecuente hacerlas. Pueden fcilmente reemplazar una perforacin, reduciendo as enormemente el costo de la exploracin.

    Permiten la toma de muestras alteradas e inalteradas.

    Tienen el inconveniente de ser difciles de tapar, razn por la cual su ejecucin est restringida en ocasiones.

  • MTODOS DE INVESTIGACIN IN SITUTOMA DE MUESTRAS EN TUBOS DE PARED DELGADA EN APIQUESCoeficiente de superficie o Relacin de reas ArAr (%) = (De2-Di2)/De2Si Ar 15%, se considera que el muestreador es de pared delgada y se obtienen muestras inalteradas.

  • MTODOS DE INVESTIGACIN IN SITUMUESTRAS EN TUBOS DE PARED DELGADA

    Especializacin en Ingeniera de Vas Terrestres - Cohorte V

  • MTODOS DE INVESTIGACIN IN SITUMUESTRAS EN TUBOS DE PARED DELGADA

    Especializacin en Ingeniera de Vas Terrestres - Cohorte V

  • MTODOS DE INVESTIGACIN IN SITUMUESTRAS EN TUBOS DE PARED DELGADA MAL TOMADAS

  • Desplazamiento del suelo por el muestreador (funcin del espesor de la pared del muestreador).Mtodo para introducir el muestreador.Rozamiento del suelo contra la cara interna del muestreador.Compresin del suelo debida a la sobrecarga de tierra.Manipulacin y almacenamiento de la muestra hasta el momento de ensayo.MTODOS DE INVESTIGACIN IN SITUCALIDAD DE LA MUESTRA TOMADA

  • CLASIFICACIN DE LAS MUESTRAS(NORMAS ASTM D4220-95 e INV 103)

    GRUPO ARequieren nicamente identificacin visual.

    GRUPO BPara medir humedad, clasificacin, peso especfico y muestras que sern remoldeadas o compactadas en especmenes.

    GRUPO CMuestras inalteradas para medir peso unitario, presin y porcentaje de expansin, consolidacin, ensayos de permeabilidad y de resistencia al corte.

    GRUPO DMuestras frgiles o altamente sensibles.MTODOS DE INVESTIGACIN IN SITUCONSERVACIN Y TRANSPORTE DE MUESTRAS DE SUELO

  • MATERIALESParafina, tubos de pared delgada, cajones, cinta, estopa de algodn, tapas, empacadores, frascos, bolsas, empaques, aisladores, y guacales.

    PROCEDIMIENTO

    Grupos A, B, C y DIdentificacin de muestras

    Grupo ATransprrte en cualquier clase de caja mediante cualquier medio de transporte disponible. Slo es necesario cuidarse de prdida de las muestras.

    Grupo BDeben conservarse y transportarse en recipientes sellados a prueba de humedad, de espesor y resistencia suficientes para evitar su rotura. Pueden enviarse mediante cualquier medio disponible de transporte y remitirse como fueron preparadas o en recipientes ms grandes.MTODOS DE INVESTIGACIN IN SITUCONSERVACIN Y TRANSPORTE DE MUESTRAS DE SUELO

  • PROCEDIMIENTO (CONTINUACIN)

    Grupo CDeben preservarse y sellarse en empaques como las del Grupo B Deben protegerse contra choques, vibraciones y extremo calor o fro. Cuando se transportan en buses, encomiendas, camiones, barco, avin, etc., se deben sellar en cajas de madera, de metal, o de otro tipo adecuado, que proporcionen amortiguacin o aislamiento.

    Grupo DDeben manejarse manteniendo la misma orientacin con que fueron muestreadas, inclusive durante el transporte, mediante marcas adecuadas sobre la caja de embarque. El transporte debe supervisarse por una persona calificada.

    MTODOS DE INVESTIGACIN IN SITUCONSERVACIN Y TRANSPORTE DE MUESTRAS DE SUELO

  • CAJAS PARA EMPAQUEDebe poderse volver a usar.

    Debe construirse de forma que la muestra pueda conservarse siempre en la misma posicin.

    Deber incluirse suficiente material de empaque para amortiguar los tubos de vibracin y choque.

    Deber incluirse suficiente material aislante para evitar excesivos cambios de temperatura.

    Es preferible la madera al metal. Puede emplearse lmina exterior que tenga un espesor de 13 a 19 mm. La tapa deber ir abisagrada y cerrada con aldaba, y asegurada con tornillos.

    Para proteccin contra variaciones de temperatura, la caja deber forrarse con un aislamiento de espesor mnimo de 50 mm.

    Las cajas metlicas para despachos debern tener incorporado material de amortiguacin y aislante.

    Pueden emplearse tambin cajas construidas con material de fibra de plstico o cartn reforzado.MTODOS DE INVESTIGACIN IN SITUCONSERVACIN Y TRANSPORTE DE MUESTRAS DE SUELO

  • MTODOS DE INVESTIGACIN IN SITUTOMA DE MUESTRAS DE CAJN

  • MTODOS DE INVESTIGACIN IN SITUTOMA DE MUESTRAS DE CAJN

  • Los perforaciones se caracterizan por su pequeo dimetro y por la ligereza, versatilidad y fcil desplazamiento de las mquinas.

    Estas pruebas pueden alcanzar una profundidad de unos 150 m, a partir de la cual los equipos son ms pesados.

    Permiten atravesar cualquier material y extraer muestras y efectuar ensayos en su interior (ensayos in situ).

    Los procedimientos dependen de la naturales del terreno y del tipo de muestreo y testificacin que se vaya a realizar. Los ms usuales son:

    Sondeos helicoidales.Sondeos a percusin.Sondeos a rotacin.MTODOS DE INVESTIGACIN IN SITUPROSPECCIONES GEOTCNICAS (PERFORACIONES)

    Especializacin en Ingeniera de Vas Terrestres - Cohorte V

  • Se trata del mtodo ms simple de efectuar sondeos exploratorios.No se usan para perforaciones de ms de 3 m a 5 m.El descenso y el ascenso de la pala barreno y de las barras de perforacin en el sondeo no requiere ayuda de trpode con poleas.No se utiliza encamisado. Aunque en suelos no cohesivos, se usa un tubo metlico como ademe para impedir que el suelo se derrumbe.Muestra totalmente alterada.MTODOS DE INVESTIGACIN IN SITUPERFORACIN MANUAL CON PALA BARRENO

  • El sistema se usa con un alma hueca para perforaciones en suelos cohesivos.Incluyen los que se hacen manualmente para pequeas profundidades (3 m a 4 m) a los mecnicos que alcanzan hasta 60 m de profundidad.Los dimetros de las hlices son de 75 mm y 125 mm que producen perforaciones de 150 mm y 250 mm respectivamente.Se obtienen muestras alteradas, por lo cual se recomienda tomar muestras continuas.MTODOS DE INVESTIGACIN IN SITUPERFORACIN CON PALA BARRENO

  • Las barrenas si son huecas estn formadas por un tubo central. Por el interior de las barrenas se instala un varillaje que termina en cabeza helicoidal y lleva una pequea broca. Las varillas giran solidariamente con la barrena hueca. Cuando se toma una muestra se extraen las varillas del interior de las barrenas y luego se introduce por el interior de las mismas un tomamuestras.MTODOS DE INVESTIGACIN IN SITUPERFORACIN CON PALA BARRENOBarreno Helicoidal Mecnico(Tomada de FHWA)Perforacin con barrenoExtraccin batera centralToma Muestra

    Especializacin en Ingeniera de Vas Terrestres - Cohorte V

  • MTODOS DE INVESTIGACIN IN SITUCONCEPTOS BSICOS DE LA PERFORACIN A PERCUSINConsiste en la hinca de tubos de acero mediante el golpeo de una masa de 120 kg que cae desde una altura de 1 m. La herramiento va golpeando el fondo de la perforacin.Las tuberas, que pueden tener dimetros exteriores de 91, 128, 178 y 230 mm, actan como entibacin durante la extraccin de muestras.En la punta se tiene un pico o trpano que golpea y deshace la formacin y una pala o cuchara de vlvula que recoge el terreno triturado.PoleaCable de percusinTrpano

  • MTODOS DE INVESTIGACIN IN SITUCONCEPTOS BSICOS DE LA PERFORACIN A PERCUSINTubera de revestimientoVarillaje de perforacinGua de golpeoMartilloManila para izar el martilloTrpodeMotor a gasolina

    Especializacin en Ingeniera de Vas Terrestres - Cohorte V

  • MTODOS DE INVESTIGACIN IN SITUMUESTREADOR ESTNDAR

    Especializacin en Ingeniera de Vas Terrestres - Cohorte V

  • MTODOS DE INVESTIGACIN IN SITUPERFORACIN A ROTACINRotacinFuerzaEl principio utilizado por este sistema consiste en aplicar energa a la roca haciendo rotar una herramienta conjuntamente con la accin de una gran fuerza de empuje. La herramiento gira sobre el fondo del agujero.El material disgregado y sobrante es extrado a la superficie por medio de un fluido (aire o algn lquido) que impulsado por una bomba, circula en el interior del varillaje, para retornar al exterior.

    Especializacin en Ingeniera de Vas Terrestres - Cohorte V

  • MTODOS DE INVESTIGACIN IN SITUPERFORACIN A ROTACINEl agua utilizada para favorecer la perforacin y eliminar los detritus, puede desmenuzar suelos parcialmente cementados, rocas blandas o alteradas, y areniscas poco cementadas. Por ello conviene en estos casos la utilizacin de tubo o batera doble.

    Especializacin en Ingeniera de Vas Terrestres - Cohorte V

  • MTODOS DE INVESTIGACIN IN SITUPERFORACIN A ROTACINPueden perforar cualquier tipo de suelo o roca hasta profundidades muy elevadas y diferentes inclinaciones.La profundidad habitual no excede los 100 m, aunque pueden ser hasta de 1000 m.La extraccin es continua y la recuperacin puede ser alta dependiendo del tipo de extraccin.Los materiales aluviales gruesos son difciles de perforar debido al arrastre del fluido de perforacin.Las bateras de perforacin constan de una cabeza, un tubo portatestigo, un extractor, mango porta extractor y corona de corte.

  • MTODOS DE INVESTIGACIN IN SITUCORONAS PARA PERFORACIN A ROTACINLa corona es el elemento perforador que se emplea en el sondeo y dispone de elementos de corte que pueden ser:De widia (carburo de wolframio o de tungsteno) para suelos y rocas blandas. El carburo de wolframio o de tungsteno es un compuesto cermico formado por wolframio y carbono. Pertenece al grupo de los carburos. Se utiliza debido a su elevada dureza. Recibe el nombre de Widia, como abreviatura del alemn "Wie Diamant" ("como el diamante").De diamante para rocas duras a muy duras.

    Especializacin en Ingeniera de Vas Terrestres - Cohorte V

  • MTODOS DE INVESTIGACIN IN SITUTRICONOS PARA PERFORACIN A ROTACINLos trpanos triturantes o triconos estn conformados por tres rodillos endentados, de forma cnica, que ruedan sobre el fondo del pozo, fracturando la roca por un proceso de indentacin y corte.Los dientes o insertos del tricono, al rodar sobre el fondo, penetran o se entierran en la roca por la aplicacin de una gran fuerza de empuje. Esta accin es la que produce la trituracin de la roca.Sondeo mediante mtodos destructivos, como trpano, martillo o tricono. Se emplean si en el desarrollo de un sondeo no interesa obtener las propiedades geotcnicas de determinadas capas duras o de material granular grueso, bien porque se conozcan suficiententemente, o por otras razones

  • MTODOS DE INVESTIGACIN IN SITUDIMETROS DE PERFORACIN A ROTACIN

    Especializacin en Ingeniera de Vas Terrestres - Cohorte V

  • MTODOS DE INVESTIGACIN IN SITUTOMA DE MUESTRAS EN PERFORACIN A ROTACIN

    Especializacin en Ingeniera de Vas Terrestres - Cohorte V

  • MTODOS DE INVESTIGACIN IN SITUTOMA DE MUESTRAS EN PERFORACIN A ROTACIN

    Especializacin en Ingeniera de Vas Terrestres - Cohorte V

  • MTODOS DE INVESTIGACIN IN SITUTOMA DE MUESTRAS EN PERFORACIN A ROTACIN

    Especializacin en Ingeniera de Vas Terrestres - Cohorte V

  • MTODOS DE INVESTIGACIN IN SITUTOMA DE MUESTRAS EN PERFORACIN A ROTACIN

    Especializacin en Ingeniera de Vas Terrestres - Cohorte V

  • MTODOS DE INVESTIGACIN IN SITUTOMA DE MUESTRAS EN PERFORACIN A ROTACIN

    Especializacin en Ingeniera de Vas Terrestres - Cohorte V

  • MTODOS DE INVESTIGACIN IN SITUCOSTO DE LOS SONDEOS EXPLORATORIOSNo hay reglas definidas para estimar cual es el presupuesto adecuado para las investigaciones geotcnicas.

    Generalmente se destina entre el 0.1% y el 0.5% del costo de la estructura en la exploracin de campo (Braja M. Das, 2006).

    Para obras importantes, debera ser del 15% al 25% del costo del proyecto y del orden del 10% o inferior para proyectos menos importantes (Gonzlez de Vallejo, 2004).

    Si la complejidad geolgica es alta, los anteriores porcentajes pueden verse superados.Mas de la mitad de los incrementos en los costos de las obras pblicas se debe a la insuficiencia en las investigaciones durante la etapa de los estudios (Tyrrel et al, 1983).GEOTECNIA vs. INCERTIDUMBRELAS INVESTIGACIONES IN SITU SIEMPRE SE PAGAN, ANTES O DESPUS DE LA CONSTRUCCIN

  • Determinar el incremento del esfuerzo efectivo Ds bajo una cimentacin por efecto de las cargas a imponer Q.Estimar la variacin del esfuerzo vertical s con la profundidad.Determinar la profundidad D1 a la cual el incremento en el esfuerzo efectivo es igual a 1/10 del esfuerzo sobre la cimentacin Q.Determinar la profundidad D2 en la que Ds/s es igual a 0.05.La menor de las dos profundidades anteriores es la mnima requerida para los sondeos, a menos que se encuentre el lecho rocoso.MTODOS DE INVESTIGACIN IN SITUPROFUNDIDAD DE LOS SONDEOS EXPLORATORIOSDsDsoPara determinar la profundidad mnima D de los sondeos, se pueden usar las reglas que se listan a continuacin:Q

  • MTODOS DE INVESTIGACIN IN SITUPROFUNDIDAD SEGN GEOMETRA DE LAS CIMENTACIONESB2BBB 4BB2BB< 4BB2B

  • MTODOS DE INVESTIGACIN IN SITUPROFUNDIDAD DE LOS SONDEOS EXPLORATORIOSSowers y Sowers (1970)Sowers y Sowers (Edificios de Oficina y Hospitales)Db = 3S0.7Edificios ligeros de acero o edificios estrechos de concreto

    Db = 6S0.7Edificios pesados de acero o edificios anchos de concreto

    Db = Profundidad de la perforacinS = Nmero de pisosLa profundidad mnima de barrenado si se requiere transmitir cargas a la roca, es de 3 m para asegurarse que no se est penetrando en bloques de roca de gran tamao.

  • NSR-10 Ttulo H

  • NSR-10 Ttulo H

  • NSR-10 Ttulo H

  • NSR-10 Ttulo H

  • CIMENTACIONES SUPERFICIALESCAPACIDAD DE CARGA LTIMALas cimentaciones superficiales deben tener dos caractersticas principales:

    Debe ser segura contra una falla por corte general del suelo que la soportaLa cimentacin no debe experimentar un desplazamiento excesivo, es decir, un asentamiento excesivo.

    La carga por rea unitaria de la cimentacin bajo la cual ocurre una falla por corte en el suelo se llama capacidad de carga ltima.

    Especializacin en Ingeniera de Vas Terrestres - Cohorte V

  • CIMENTACIONES SUPERFICIALESCAPACIDAD DE CARGA LTIMA

    Especializacin en Ingeniera de Vas Terrestres - Cohorte V

  • CIMENTACIONES SUPERFICIALESCAPACIDAD DE CARGA LTIMANaturaleza de las fallas por capacidad de carga en suelos: (a) falla de cortante general;(b) Falla de cortante local; (c) falla de cortante por punzonamiento.Donde B = ancho de la cimentacin L = longitud de la cimentacin(Nota: L es siempre mayor que B.)Para cimentaciones cuadradas, B = L; para cimentaciones circulares; B = L = dimetroEntonces B* = B

    Especializacin en Ingeniera de Vas Terrestres - Cohorte V

  • CIMENTACIONES SUPERFICIALESCAPACIDAD DE CARGA LTIMA

    Especializacin en Ingeniera de Vas Terrestres - Cohorte V

  • TEORA DE LA CAPACIDAD DE CARGA LTIMADFEGGABB45 -/245 -/245 -/245 -/2JIquq =DfBFalla por capacidad de carga en un suelo bajo una cimentacin rgida corrida segn Terzagui(Cimentacin corrida)Dondec = Cohesin del suelo = Peso especifico del suelo q = Df

    Nc, Nq, N = Factores de capacidad de carga adimensionales que son nicamente funciones del ngulo de friccin del suelo, .

    Especializacin en Ingeniera de Vas Terrestres - Cohorte V

  • Se expresan como:Capacidad de carga ultima netaqneta(u) = qu qDonde qneta(u) = capacidad de carga ultima neta

    Especializacin en Ingeniera de Vas Terrestres - Cohorte V

  • Factores de capacidad de carga de Terzagui.

    Especializacin en Ingeniera de Vas Terrestres - Cohorte V

  • ECUACIN GENERAL DE LA CAPACIDAD DE CARGA

    Especializacin en Ingeniera de Vas Terrestres - Cohorte V

  • Factores de capacidad de carga segn Vesic (1973)

    Especializacin en Ingeniera de Vas Terrestres - Cohorte V

  • Factores de forma, profundidad e inclinacin recomendados para su uso

    Especializacin en Ingeniera de Vas Terrestres - Cohorte V

  • Factores de forma, profundidad e inclinacin recomendados para su uso

    Especializacin en Ingeniera de Vas Terrestres - Cohorte V

  • MODIFICACIN DE LAS ECUACIONES DE LA CAPACIDAD DE CARGA POR NIVEL DE AGUA FRETICAModificacin de las ecuaciones de capacidad de carga por nivel de aguas freticas.BNivel del aguafreticaBCaso IDfdNivel del aguafreticasat = peso especifico saturadoCaso IID1

    Especializacin en Ingeniera de Vas Terrestres - Cohorte V

  • MODIFICACIN DE LAS ECUACIONES DE LA CAPACIDAD DE CARGA POR NIVEL DE AGUA FRETICA

    Especializacin en Ingeniera de Vas Terrestres - Cohorte V

  • CIMENTACIONES CARGADAS EXCNTRICAMENTEDonde Q = carga vertical total M = momento sobre la cimentacinQMBB X LBePara e B/6qmaxqmaxPara e B/6(a)L2eB(b)

    Especializacin en Ingeniera de Vas Terrestres - Cohorte V

  • yCIMENTACIONES CARGADAS EXCNTRICAMENTELa distancia e es la excentricidad.1. Se determinan las dimensiones efectivas de la cimentacin comoB = ancho efectivo = B 2eL = longitud efectiva = L

    Especializacin en Ingeniera de Vas Terrestres - Cohorte V

  • 3. Use la ecuacin para la capacidad de carga ltima como4. La carga ltima total que la cimentacin soporta es A5. El factor de seguridad contra falla por capacidad de carga esdonde A = rea efectiva

    Especializacin en Ingeniera de Vas Terrestres - Cohorte V

  • CIMENTACIONES CON EXCENTRICIDAD EN DOS DIRECCIONESQltMBB X L(a)BLB(b)(c)(d)yMQltQltMxMyeLeB

    Especializacin en Ingeniera de Vas Terrestres - Cohorte V

  • Si se requiere Qlt se obtiene como sigueDonde la ecuacin yA = rea efectiva = BL

    Especializacin en Ingeniera de Vas Terrestres - Cohorte V

  • rea efectiva para el casorea efectivaCaso I:El rea efectiva para esta condicin es

    Especializacin en Ingeniera de Vas Terrestres - Cohorte V

  • dondeLa longitud efectiva L es la mayor de la dos dimensiones, es decir, B1, o L1. El ancho efectivo es entonces

    Especializacin en Ingeniera de Vas Terrestres - Cohorte V

  • rea efectiva para el caso eL/ L < 0.5 y 0 < eB / B< 1/6 Caso II:

    Especializacin en Ingeniera de Vas Terrestres - Cohorte V

  • Las magnitudes de L1 y L2 se determinan de la grficaEl largo efectivo esL = L1 o L2 (el que sea mayor)El ancho efectivo es:

    Especializacin en Ingeniera de Vas Terrestres - Cohorte V

  • Caso III : eL / L < 1/6 y 0
  • El largo efectivo esL = L

    Especializacin en Ingeniera de Vas Terrestres - Cohorte V

  • Caso IV : eL / L < 1/6 y eB / B < 1/6El ancho efectivo esEl rea efectiva es

    Especializacin en Ingeniera de Vas Terrestres - Cohorte V

  • El largo efectivo esL = LEl largo efectivo esL = L

    Especializacin en Ingeniera de Vas Terrestres - Cohorte V

  • CAPACIDAD DE CARGA EN SUELOS ESTRATIFICADOS: SUELO MAS FUERTE SOBRE SUELO MS DBILCASO IQb : Capacidad de carga del estrato inferior del suelo.Ca : Adhesin.H : Distancia entre estratos.B : Ancho de cimentacin.1 : Peso especifico del suelo ms fuerte.Df : Profundidad de cimentacin.Ks : Coef. Corte por punzonamiento.1 : Angulo de friccin interna del suelo ms fuerte.

    Especializacin en Ingeniera de Vas Terrestres - Cohorte V

  • CAPACIDAD DE CARGA EN SUELOS ESTRATIFICADOS: SUELO MAS FUERTE SOBRE SUELO MS DBILCASO II

    Especializacin en Ingeniera de Vas Terrestres - Cohorte V

  • CAPACIDAD DE CARGA EN SUELOS ESTRATIFICADOS: SUELO MAS FUERTE SOBRE SUELO MS DBIL

    Especializacin en Ingeniera de Vas Terrestres - Cohorte V

  • CAPACIDAD DE CARGA DE CIMENTACIONES SOBRE TALUD

    Especializacin en Ingeniera de Vas Terrestres - Cohorte V

  • Especializacin en Ingeniera de Vas Terrestres - Cohorte V

  • Especializacin en Ingeniera de Vas Terrestres - Cohorte V

  • ESFUERZO BAJO UN REA RECTANGULAR

    Especializacin en Ingeniera de Vas Terrestres - Cohorte V

  • ESFUERZO BAJO UN REA RECTANGULAR

    Especializacin en Ingeniera de Vas Terrestres - Cohorte V

  • Variacin del valor de influencia, I

    Especializacin en Ingeniera de Vas Terrestres - Cohorte V

  • (continuacin) Variacin del valor de influencia, I

    Especializacin en Ingeniera de Vas Terrestres - Cohorte V

  • Variacin de I con m y n

    Especializacin en Ingeniera de Vas Terrestres - Cohorte V

  • ESFUERZO BAJO UN REA RECTANGULARMtodo 2:1 para encontrar el incremento de esfuerzo bajo una cimentacin

    Especializacin en Ingeniera de Vas Terrestres - Cohorte V

  • Asentamiento InmediatoPerfil delasentamiento(a)Perfil delasentamiento(b)Perfil de un asentamiento inmediato y presin de contacto en arcillaTIPOS DE ASENTAMIENTOS DE CIMENTACIONES

    Especializacin en Ingeniera de Vas Terrestres - Cohorte V

  • CimentacinB X LAsentamientode cimentacinrgidaAsentamiento de cimentacin flexibleSuelos = relacin de Poisson Es = modulo de elasticidadRocaAsentamiento elstico de cimentaciones flexible y rgida.

    Especializacin en Ingeniera de Vas Terrestres - Cohorte V

  • (esquina de la cimentacin flexible)(centro de la cimentacin flexible)Donde m = L/BB = ancho de la cimentacin L = longitud de la cimentacin El asentamiento inmediato promedio para una cimentacin flexible tambin se expresa como(promedio para una cimentacin flexible)

    Especializacin en Ingeniera de Vas Terrestres - Cohorte V

  • Asentamientos inmediato de cimentaciones sobre arcillas saturadasDfHModulo de elasticidad = EsqoArcillasaturadaCimentacin sobre arcilla saturadaB X LPara la notacin usada en la figura, la ecuacin es.Donde A1 es funcin de H / B y L / B. A2 es funcin de Df / B.

    Especializacin en Ingeniera de Vas Terrestres - Cohorte V

  • Las ecuaciones de asentamientos contienen parmetros elsticos Es y ms Si no se tiene resultados de pruebas de laboratorio, se tiene que asumir. Donde Nf = nmero de penetracion estandar. Similarmente El modulo de elasticidad de arcillas normalmente consolidadas se estima comoEs = 250c a 500cEs = 750c a 1000cY para arcillas preconsolidadas comoDonde c = cohesin no drenada del suelo de arcillaEs = 2qc qc = resistencia por penetracin de cono esttica Es = (kN / m2) = 766Nf

    Rango de los parmetros del material para calcular el asentamiento inmediato

    Especializacin en Ingeniera de Vas Terrestres - Cohorte V

  • ASENTAMIENTO DE SUELO ARENOSO: USO DEL FACTOR DE INFLUENCIA DE LA DEFORMACIN UNITARIA.

    Especializacin en Ingeniera de Vas Terrestres - Cohorte V

  • ASENTAMIENTO DE SUELO ARENOSO: USO DEL FACTOR DE INFLUENCIA DE LA DEFORMACIN UNITARIA.Clculo del asentamiento elstico usando el factor de influencia de la deformacin unitaria.

    Especializacin en Ingeniera de Vas Terrestres - Cohorte V

  • Ejemplo

    Schmertmann (1970) report un caso real de cimentacin rectangular (pila de un puente belga) con L=23m y B=2.6m soportada por un depsito de suelo granular. Para esta cimentacin suponemos que L/B10 para graficar el diagrama del factor de influencia de la deformacin unitaria. Para esta cimentacin:

    Especializacin en Ingeniera de Vas Terrestres - Cohorte V

  • Especializacin en Ingeniera de Vas Terrestres - Cohorte V

  • Especializacin en Ingeniera de Vas Terrestres - Cohorte V

  • Presin admisible de carga en arena basada en consideraciones de asentamientoLa presin admisible neta se define comoDe acuerdo con la teora de Meyerhof, para 25mm de asentamiento mximo estimadoDonde Ncor = nmero de penetracin estndar corregida

    Especializacin en Ingeniera de Vas Terrestres - Cohorte V

  • RANGO DE LOS PARMETROS DEL MATERIAL PARA CALCULAR ASENTAMIENTOS ELSTICOSParmetros elsticos para varios suelos.

    Especializacin en Ingeniera de Vas Terrestres - Cohorte V

  • ASENTAMIENTO POR CONSOLIDACINClculo del asentamiento por consolidacin

    Especializacin en Ingeniera de Vas Terrestres - Cohorte V

  • ASENTAMIENTO POR CONSOLIDACIN

    Especializacin en Ingeniera de Vas Terrestres - Cohorte V

  • El incremento promedio de la presin puede aproximarse por:

    Especializacin en Ingeniera de Vas Terrestres - Cohorte V

    ********************