Geomecánica

Temuco, Mayo 2015

Resistencia Drenada

•La resistencia del suelo definida en términos de esfuerzos normales efectivos es denominada resistencia drenada •Para usar esta resistencia los esfuerzos efectivos deben ser conocidos lo que implica que la presión de poros debe ser conocida. •La presión de poros no es un parámetro simple de determinar en el terreno

Esta resistencia es típicamente usada en estabilidad de taludes, taludes de excavaciones

Resistencia No Drenada

•En casos por ejemplo al final de la construcción en suelos finos donde determinar la presión de poros puede ser complicado se utiliza la resistencia no drenada o total •Es función de esfuerzo total no del efectivo

Es usado típicamente en fundaciones, muros de contención estabilidad de taludes

Ensayos de Resistencia

Corte Directo Triaxial

Ventajas: •Ensayo Barato •Rápido (para suelos gruesos) •Simple •Permite medir resistencia residual

Desventajas

•No controla drenaje •El plano de falla es forzado • estado de esfuerzos no es uniforme •Deformación difícil de medir

Ventajas •Estado de Esfuerzos controlado •Controla drenaje •Representa las condiciones de terreno

Desventajas

•Es un ensayo caro • No permite medir resistencia residual •Necesita equipos especiales

Ensayo Triaxial

•Es un equipo de laboratorio diseñado para determinar los parámetros resistentes del suelo •Este ensayo consiste básicamente en cargar una probeta de suelo hasta la rotura •Es el ensayo mas completo utilizado en laboratorio para estudiar la resistencia de un suelo •El aparato consta de una célula en la que se produce consolidación y rotura

Ensayo Triaxial

Ensayo Triaxial

Ensayo Triaxial

Variantes del Ensayo triaxial

UU (No Consolidado – No drenado) y UC (Compresión simple): Usados para Resistencia no Drenada de Arcillas CD (Consolidado Drenado): Usado para estimar resistencias de arenas y arenas limosas (ensayo muy lento para arcillas) CU (Consolidado No Drenado) Con medición de presión de poros es usado para medir resistencia de arcillas drenadas

Ensayo Triaxial

Ensayo Triaxial

Ensayo Triaxial

Ensayo Triaxial

Ensayo Triaxial

Ensayo Triaxial- No consolidado No drenado UU

• En este ensayo no se permite el drenaje, en ningún momento. Este ensayo no tiene la etapa de consolidación, esto debido a que no se permite la disipación de presión de poros durante la aplicación de la presión de confinamiento.

• Después de aplicar la presión de confinamiento, se aplica el esfuerzo desviador y se deben tomar lecturas deformación y carga a intervalos regulares de tiempo hasta la falla.

Ensayo Triaxial- No consolidado No drenado UU

• La aplicación de la carga debe ser aplicada de forma rápida para no permitir la disipación de presión de poros

• Los resultados quedan en esfuerzos totales, ya que no se conoce la presión de poros

• El ensayo dura 10 a 15 min

• Este ensayo se utiliza para determinar el parámetro de resistencia no drenada o cohesión no drenada (Cu o Su), utilizado en arcillas saturadas. No permite determinar c´y Φ’

• Al realizar un ensayo sin drenaje el aumento de una presión de confinamiento genera un aumento el la presión de poros pero las presiones efectivas permanecen igual, por esta razón si se ensayan probetas a distintas presiones de confinamientos, estas fallaran bajo el mismo esfuerzo desviador, pero todas tendrán un distinto valor de presión de poros

Ensayo Triaxial- No consolidado No drenado UU

Ensayo Triaxial- Consolidado No drenado CU

• Este ensayo consta de las tres etapas, saturación, consolidación y compresión

• Se permite el drenaje de la muestra durante la etapa de consolidación

• El objetivo es determinar c’ y Φ’

• Dura entre 10min y 2 hr

Ensayo Triaxial- drenado CD

• Se permite el drenaje en todo momento

• La carga se debe aplicar lentamente ara permitir la discipación de poros

• Presiones efectivas iguales a las totales

• Debo medir variación de volumen

Tipos de Falla en una probeta Triaxial

La rotura en suelos densos o muy sobreconsolidados será lo largo de una superficie de deslizamiento bien definida, al alcanzar el esfuerzo máximo la probeta fallará de la forma (a), a este tipo de fallas se la llama falla frágil o de deslizamiento por cortante puro En suelos sueltos o normalmente consolidados se presentara flexibilidad plástica, sin el desarrollo de una superficie de deslizamiento, produciendo una forma “abarrilada” como se muestra en ( C ). En este último caso puede ser difícil determinar el momento de la rotura, en estas ocasiones la rotura se considera cuando se llega a la deformación unitaria axial de 20%

Ejercicio triaxial

Temuco, mayo 2015