consolidacion unidimensional suelos ll

7/24/2019 Consolidacion Unidimensional Suelos Ll

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UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN ANTONIO ABAD DEL CUSCO

CARRERA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL

Laboratorio Mecánica De SuelosII

DOCENTE : ING. Limachi

ALUMNOS : Abrio An!res

"are!es #arrientos Dar$in Mu%i& 'uaman Dante

Laboratorio De Mecanica de Sueo! IICon!oidaci"n Unidi#en!iona

TEMA:

“Consolidación Unidimensional”





SEMEST(E: )*+, - II

CUSCO - "E(

)*+,






INT(ODUCCI/N

Cuando o! !ueo! e!t$n !aturado! % !e e! incre#enta a car&a' ocurre un(roce!o de a!enta#iento de o! !ueo! )reducci"n de *ou#en+' a!, co#o

a di!i(aci"n de a (re!i"n de (oro!- A .!te (roce!o !e e conoce co#ocon!oidaci"n-

E!te en!a%o' ta#bi.n a#ado en!a%o de co#(re!i"n con/nada' e! de &rani#(ortancia' debido a 0ue a con!oidaci"n e! un (robe#a natura de o! !ueo!/no!' co#o arcia! % i#o!' % toda! a! edi/cacione! 1undada! !obre e!te ti(o de!ueo en1rentar$n e!te 1en"#eno- De e!ta #anera' a con!trucci"n de obra!ci*ie! !obre !ueo! arcio!o! %2o i#o!o!' &eneran (roce!o! de car&a %de!car&a' o! cuae! !e (ueden dar a corto o ar&o (a3o de acuerdo con a(ro(iedad de !ueo 0ue e!t.n a1ectando4 (or e5e#(o' (ara e ca!o de a

ci#entaci"n de un edi/cio' !e &eneran o! do! ti(o! de re!(ue!ta %a 0ue aca#biar a di!(o!ici"n ori&ina de a! (art,cua! de !ueo !e (roducena!enta#iento! in#ediato! % a #edida 0ue !e au#enta e (eriodo de tie#(o' acar&a coocada &enerar$ ca#bio! en a (re!i"n inter!ticia de !ueo' (roduciendode e!ta #anera ca#bio! *ou#.trico!' deno#inado! a!enta#iento! (orcon!oidaci"n- Por o tanto % (artiendo de o e6(ue!to anterior#ente' e! de *itai#(ortancia conocer a *eocidad de a!enta#iento tota % di1erencia de ae!tructura' con e /n de e*itar % controar e!to! a!enta#iento! en a! obra!ci*ie! concebida! &enera#ente (ara a#(io! (eriodo! de *ida 7ti- Sin e#bar&o(ara (oder e!tudiar % controar e!to! ca#bio! e! nece!ario identi/car a cau!a

de o! #i!#o! (ara o cua e conoci#iento de o! (roce!o! de con!oidaci"n e!un re0ui!ito-






O#0ETI1OS

O#0ETI1O "(INCI"AL

• Cacuar de #anera e6(eri#enta' con ba!e en a teor,a decon!oidaci"n unidi#en!iona (ro(ue!ta (or Ter3a&8i' o! (ar$#etro! decon!oidaci"n de/nido! co#o e coe/ciente de con!oidaci"n *ertica CV'% e coe/ciente de co#(re!ibiidad *ou#.trica #*' a (artir de o! dato!to#ado! en e aboratorio' #ediante e u!o de 8erra#ienta! &r$/ca!-

O#0ETI1OS SECUNDA(IOS

• Con!truir a! cur*a! de con!oidaci"n de a #ue!tra en!a%ada-.






+. Marco TeoricoE e6ce!o de (re!i"n inter!ticia &enerado (or o! incre#ento! dee!1uer3o! debido! a a !obrecar&a 0ue re(re!enta una e!tructura' !edi!i(an #ediante e 9u5o de a&ua contenida en a #a!a de !ueo- Ladi!i(aci"n de dic8o e6ce!o (or #edio de 9u5o de a&ua !e debe a ainca(acidad 0ue .!ta tiene (ara re!i!tir e!1uer3o! de corte % !e deno#inacon!oidaci"n- E!te (roce!o !e ori&ina debido a 0ue a car&ar una #a!a de!ueo dic8a car&a e! inicia#ente ab!orbida (or e a&ua contenida en o!(oro! de !ueo' no ob!tante' a tran!currir e tie#(o e a&ua iniciar$ un9u5o a!cendente obi&ando a a! (art,cua! de !ueo a !o(ortar o!

incre#ento! de e!1uer3o! &enerado! (or a car&a- E anterior(antea#iento % de/nici"n i#(ica:

Una reducci"n en e *ou#en de (oro!' (or tanto un ca#bio *ou#.trico#ani1e!tado en a!enta#iento! en e !ueo de 1undaci"n % (or ende ena e!tructura-

Un au#ento de e!1uer3o e1ecti*o' 0ue a !u *e3 incre#enta are!i!tencia a corte de !ueo-

E e!tudio de (roce!o de con!oidaci"n !e ba!a en a teor,aunidi#en!iona (ro(ue!ta (or Ter3a&ui' a cua concu%e 0ue a ecuaci"nde co#(orta#iento 0ue ri&e o! (roce!o! de con!oidaci"n *ertica e!:

t

u

z

uC

ee

V

∂

∂=

∂

∂

2

2

);+

Donde C* e! e coe/ciente de con!oidaci"n *ertica e6(re!ado (or:

( )V W

V V

gaek C

ρ += 1

)<+

Lo! e!tudio! de Ter3a&ui ta#bi.n de/nen e coe/ciente de co#(re!ibiidad*ou#.trica #* co#o:

e

am

v

v

+=1

)=+






Para !oucionar a ecuaci"n );+ !e a!u#e un $rea car&ada de di#en!ione!in/nita!' donde a (re!i"n a(icada q e! con!tante % ab!orbida en (ri#erain!tancia (or e a&ua inter!ticia en 1or#a de un e6ce!o de (re!i"n u oe- Deo anterior % ue&o de un an$i!i! di1erencia a !ouci"n a e!ta ecuaci"n e!:

( )V

m

moe

e T M H

z M sen

M u

u 2

0exp1

2−

−= ∑ ∞=

=

)>+

Donde:

( )122

+= m M π

con # ? @' ;'<'' ? on&itud #$6i#a de a atura de drena5e- T* ? 1actor de tie#(o *ertica de/nido (or:

2 H t cT v

V =

)+

La ecuaci"n > (uede !i#(i/car!e a de/nir e &rado de con!oidaci"n U V

co#o:

t o

e

V

ee

eeU

−

−=

)+E6(re!i"n 0ue a a(icar e (rinci(io de e!1uer3o! e1ecti*o! e! e0ui*aentea:

oe

eV

u

uU −= 1

)+

E!ta reaci"n de#ue!tra 0ue e &rado de con!oidaci"n de un ee#ento e!i&ua a a di!i(aci"n de e6ce!o de (re!i"n inter!ticia- Por tanto a

ecuaci"n 0ue de/ne e &rado de con!oidaci"n e!:

( )V

m

mV T M H

z M sen

M U 2

0exp1

21 −

−−= ∑ ∞=

=

)+

De a ecuaci"n )+ !e deduce 0ue e &rado de con!oidaci"n e! 1unci"n de1actor de (ro1undidad 32 % de 1actor de tie#(o *ertica T *- E!te 8ec8o 8a(er#itido a creaci"n de un #.todo a(ro6i#ado re!utante de a! &r$/ca!

de UV en 1unci"n de 32 % TV' cu%a (reci!i"n % e6actitud e! ace(tabe en e$#bito in&enieri actua-






2iura +.Grado de con!oidaci"n U* en 1unci"n de 1actor de (ro1undidad32 % de 1actor de tie#(o T*

Sin e#bar&o e c$cuo de e!te *aor de(ende de do! (ar$#etro!anterior#ente e6(ue!to! 0ue !on e coe/ciente de con!oidaci"n *erticac* % e coe/ciente de co#(re!ibiidad #*3 o! cuae! !e deter#inane6(eri#enta#ente a tra*.! de en!a%o de con!oidaci"n-






). E4UI"OS EM"LEADOS

E e0ui(o utii3ado (ara reai3ar e en!a%o de con!oidaci"n e! e !i&uiente:

• Un a(arato de car&a o ed"#etro' (ro*i!to de un ector de car&a % un dia

ector de de1or#aci"n de @-@@@; (u&ada! de (reci!i"n )Fi&ura <+

2iura ). Ti(o! de ed"#etro! )BoHe! -' ;J<+-

• Un con!oid"#etro' e0ui(o co#(ue!to (or una ca5a de bronce' un anio debronce de =-J ## de di$#etro % ;-J ## de atura con !u! borde! cortante!(ara taar a #ue!tra' un di!co de #odeo (ara reba5ar a #ue!tra en una(ro1undidad dada' do! (iedra! (oro!a!' do! di!co! de (a(e /tro % un bo0ueo (i!t"n de car&a-

• Un 5ue&o de (e!a! (ara acan3ar a! (re!ione! de en!a%o-

• orno de !ecado aire % te#(eratura re&uabe ca(a3 de #antener!e en ;;@K K C-

• Baan3a-






'erramientas 5 accesorios: Cuc8io' e!($tua' reci(iente! ($!tico!'e!cobia' % cron"#etro

6. "(OCEDIMIENTO

E ob5eti*o de en!a%o de con!oidaci"n e! e!ti#ar a #a&nitud de acon!oidaci"n de #ue!tra! de !ueo! cuando !e con/nan atera#ente %!e car&an % drenan a6ia#ente- En !, !u /naidad e! deter#inar a *eocidad % &rado de a!enta#iento 0uee6(eri#entar$ una #ue!tra de !ueo arcio!o !aturado a !o#etera a una!erie de incre#ento! de (re!i"n o car&a-

De e!ta #anera !e tiene 0ue e (rocedi#iento de!arroado durante eaboratorio de con!oidaci"n e! e !i&uiente:

;- Se deter#in" e (e!o' a atura % e di$#etro de anio' a!, co#o e (e!o de a(iedra (oro!a 0ue 1ueron coocada! !obre a #ue!tra-

<- Se to#" una #ue!tra inaterada de !ueo (ro*eniente de a cantera- La(ro1undidad a(ro6i#ada de a #ue!tra o!cia entre o! ;->@# % ;-@#

=- Se ta" a #ue!tra dentro de anio a(ro*ec8ando o! borde! cortante!0ue (o!ee 1aciitando de e!ta #anera e (roce!o-

>- Sobre cada cara de a (robeta' !e cooc" cada una de a! (iedra!(oro!a! !aturada!' 0ue !e a5u!taban dentro de anio- E!te con5unto !ee*" a con!oid"#etro-

- Se cooc" e con!oid"#etro en e di!(o!iti*o de car&a cu%a reaci"n debra3o !e to#" de ;:;@-

- Se inici" e (roce!o de car&a con < &' ba5o a condici"n de 0ue deb,a dobar!edic8a cantidad cada *e3 0ue !e reto#ar$ e!te (rocedi#iento- La #ue!tra !ecar&" 8a!ta acan3ar un *aor de =< & en e bra3o-

Para cada incre#ento de car&a !e to#aron o! *aore! de de1or#aci"nante! de a nue*a car&a % o! *aore! de de1or#aci"n (ara o!

!i&uiente! tie#(o! )dado! en #inuto!: !e&undo!+- A co#(etar e cico de car&a !e inici" e de de!car&a' e cua !e reai3" en1or#a (ro(orciona a a car&a )!e 0uit" a #itad de a car&a 0ue !e encontrabaen e bra3o+- Lo! *aore! de de1or#aci"n !e to#aron (ara o! in!tante! detie#(o ue&o de a de!car&a






7. AN8LISIS DE DATOS 9 (ESULTADOS:

2ACULTAD DE INGENIE(IA CI1ILLA#O(ATO(IO DE MECANICA DE SUELOS

ENSA9O DE CONSOLIDACI/NSolicita: In. Limachi"ro5ecto: "ráctica !e laboratorio

Ubicacin: Dist.: Cusco"ro;.: Cusco "O<O N= *+De>. : Cusco

Pro1und- ;-@ #t!

C-D-D-? @-@@@<> c#2di*

Vou#en? @->> c#=

Pe!o ? ;=>-<< &r

+. Datos !e laboratorio:

Proce!o de car&a Tie#(o! De1or#aci"n

)#in-+ ; &- < &- > &- &- ; &- =< &-@ 2500 2673.5 2714.5 2796.5 2895.5 3026.5

@-< 2585 2679.5 2731.5 2819.5 2937.5 3070.5

@- 2592 2682.5 2736.5 2827.5 2947.5 3084.5

; 2600 2684.5 2743.5 2837.5 2961.5 3103.5

< 2609 2686.5 2752.5 2850.5 2979.5 3126.5

> 2620 2692.5 2769.5 2865.5 3002.5 3146.5

2633 2698.5 2776.5 2879.5 3012.5 3157.5

; 2647 2705.5 2784.5 2885.5 3017.5 3165.5

=@ 2658.5 2710.5 2791.5 2891.5 3021.5 3172

@ 2673.5 2714.5 2796.5 2895.5 3026.5 3178

Proce!o de de!car&a Tie#(o! De1or#aci"n )di*-+

)#in-+ ; &- &- > &- < &- ; &-

@3178.0

0 3165.60 3126.50 3088.00 3055.00

@-<3174.0

0 3149.70 3116.70 3081.50 3050.50

@-3171.5

0 3145.70 3112.20 3078.20 3048.30

;

3168.6

0 3139.70 3106.00 3073.70 3044.50 <

3167.10 3132.70 3097.10 3065.70 3038.90






>3165.6

0 3126.50 3088.00 3055.00 3031.00

Pe!o!)&r-+

Mue!tra 87#eda con!oid- anio: ;<<-J@Mue!tra !eca con!oidada anio: ;@-@Anio: @->@

Di#en!ione!)##-+ di$#etro aturaAnio : =-@ <@-@@Mue!tra !eca: >-@@ ;=-@@

Conteni!o !e hume!a! !e la muestra en su esta!onaturalCa(!u

aCa(!ua !ueo

8u#edo Ca(!ua !ueo !eco Q de 8u#edad Pro#edio-= =->; J-=@ =-= =;--@ - ;- <-

+.+? (esumen !e caras

Car&aCar&a

Lectura LecturaN Inicia Fina; ; & @ ;=-< < & ;=- <;>-= > & <;>- <J-> & <J- =J- ; & =J- <-

=< & <-

+.)? Diámetro !el anillo:

Do ? -= c#-

+.6? Altura !el anillo:

o ? <-> c#-

+.7? Conteni!o !e aua al @nal !el ensa5o:






!ueo 8u#edo anio: ;<<-J@ !ueo con!oid- !eco anio: ;@-@ anio: @->@ a&ua: ;-;@

H Q ? H ;@@?

>-=;Q!

H Q ? >-=;Q

). Calculos:

).+? 1olumen !e la muestra:

Vo ? (i Do<

o>

Vo ? @->> c#=

).)? 1olumen !e aua al @nal !el ensa5o:

H Q ? >-=;Q

Pe!o e!(ec,/co de a&ua ? H

VH

Pe!o e!(ec,/co de a&ua ? ; &r2c#=

VH ?H'

VH ? H !

VH ? @->=; =->@

VH1 ? ;-;@ c#=

).6? Altura @nal !e la muestra:

1 ? o d)=<+

d)=<+ ? @-;<< c#-

1 ? <-> @-<@J

1 ? <-= c#-

).7? Altura @nal !e sli!os:






Vt ? V! VHVH ?;-;@ c#=

1 A ? ! A ;-;@

1 ? ! ;-;@ 2 A A ? =;- c#<

! ? 1 ;-;@ 2 A 1 ? <-== c#

! ? ;-= C#

).,? Altura inicial !e ;acios:

* ? o ! ?

<->

;-J

* ? @-;<< c#-

).? (elacin !e ;acios inicial:

eo ? V* ? * ? @-;<<?

@-=JV! ! ;-<

eo ? @-=J

).B? "roceso !e caras:

Car&aCar&a Aei ei Ei (i

N; ; & @-@<>; @-= @-@;> @-=;< < & @-@<J @-=J @-@<; @-=;= > & @-@>;< @-=>> @-@<J ;-<=;> & @-@@ @-==> @-@=J <-<; ; & @-@=< @-=; @-@< -@<< =< & @-@J>< @-<J> @-@ ;@-;@>>

6. Gra@cos !e cur;as:

a? Cur;as !e consoli!acin

+ Tie#(o De1or#ac-

@-< @- J<

; ;@@< ;@J






50.0

100.0

Curva de cons olidación

1 kg.

Deformación

> ;<@ ;==; ;>=@ ;-@ ;=-

) Tie#(o De1or#ac-

0.1 1 10 100

150.0

200.0

250.0


2 kg.

Tiempo

Deformación

@-< ;J-@- ;<-; ;>-< ;-> ;J<-

;J-; <@-=@ <;@-@ <;>-

7 Tie#(o De1or#ac-

0.1 1 10 100

200.0

250.0

300.0

350.0


4 kg.

Tiempo

Deformación

@-< <=;-

@- <=-; <>=-< <<-> <J- <-; <>-=@ <J;-@ <J-






Tie#(o De1or#ac-

0.1 1 10 100

300.0

350.0

400.0

450.0


8 kg.

Tiempo

Deformación

@-< =;J-@- =<-

; ==-< =@-> =- =J-; =-=@ =J;-@ =J-

+

Tie#(o De1or#ac-

0.1 1 10 100

400.0

450.0

500.0

550.0


16 kg.

Tiempo

Deformación

@-< >=-@- >>-; >;-< >J-

> @<- ;<-; ;-=@ <;-@ <-

6)

Tie#(o De1or#ac-

@-< @-@- >-; @=-< <-> >- -

; -=@ <






550.0

600.0


32 kg.

Deformación

@

b? Cur;a !e com>resibili!a!

Relación d

Pi e@-=; @-=@-=< @-=@;-<= @-=><-< @-==-@< @-=;;@-;@> @-<J

(esumen !e !escaras

Car&aDe!car&a

Lectura LecturaN Inicia Fina; ; & -






< & - <-= > & <- > < & ; & =; @ & @ @

eo ? @-<J> 7ti#a reaci"n de *acio!de (roce!o decar&a

"roceso !e !escaras:

De!car&a De!car&a Aei ei Ei (iN; ; & @-@@; @-<J; @-@ -@<<< & @-@@< @-=@< @-@< <-<;

= > & @-@;< @-=@J @-@ ;-<=;> < & @-@;; @-=;< @-@ @-=; ; & @-@<@> @-=; @-@=; @-=; @ & @-@J>< @-=J @-@@@@ @-@@@@

7. Memoria !ecálculos:

7.+?Determinacin !elt,*

Se deter#ina #ediante e #.todo &r$/co en cada cur*a de

con!oidaci"n

Car&aCar&a t@

N; ; & -< < & -@= > & >-@> & =-@ ; & <- =< & =-@

7.)?Determinacin !el coe@ciente !e consoli!acin C; encm)min

Se deter#ina con a !i&uiente 1"r#ua:

C* ? T@ d< T@ ? @-;J

t@

d ? i 2 <

d : Atura de drena5ei : Atura! (ro#edio

Car&a Car&a i d C*






N; ; & <-;@ ;-<J@ @-@>;< < & <->J@ ;-<>> @-@=<= > & <->; ;-<= @-@>> & <-><; ;-<<; @-@J

; & <-><<J ;-<;; @-;; =< & <-=@ ;-;J= @-@J=

7.6?Determinacin !e la >resin !e>reconsoli!acin

Se deter#ina #ediante e #.todo &r$/co en a cur*a deco#(re!ibiidad

De &r$/co de a cur*a de co#(re!ibiidad (ode#o! concuir 0ue nue!traarciano e! (recon!oidada (or tener !oo e tra#o recto7ti#o

Por o tanto a (re!i"n de (recon!oidaci"n !er$ cero-

Pc ? @

7.7?Determinacin !el coe@ciente !e co>resibili!a!Cc


Cc ? Ae

o&)P<2P;+

Cc ? @-=J= @-=@<o& );@-;@> 2 @-=;+

Cc ? @-@@

7.,? Determinacin !el In!ice !e recom>resin Cr


Cr ? Ae

o&)P<2P;+

En nue!tro ca!o no e6i!te' %a 0ue no e6i!te a ra#a dereco#(re!i"nen a cur*a de co#(re!ibiidad






7.?Determinacin !el In!ice !e EF>ancinCs


C! ? Ae

o&)P<2P;+

Cc ? @-== @-=@>o& )-@< 2 @-=;+

Cc ? @-@<


consolidacion unidimensional suelos ll

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