ensayo triaxial ciclico para suelos granulares y finos granulares

5/10/2018 Ensayo Triaxial Ciclico Para Suelos Granulares y Finos Granulares - slidepdf...

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ENSAYO TRIAXIAL CICLICO PARA SUELOS GRUESO GRANULARES Y FINOGRANULARES

YAZMIN SORELY CEBALLOS JIMENEZJOSE JOAQUIN LARA RUIZ

FIDEL CASTRO HINESTROZA

PROFESORJULIAN VIDAL VALENCIA

INGENIERO CIVILESPECIALISTA EN MECÁNICA DE ROCAS Y CIMENTACIONES

UNIVERSIDAD EAFITFACULTAD DE INGENIERIAS

ESPECIALIZACION EN DISEÑO VIAL E INGENIERIA DE PAVIMENTOSMEDELLIN

2011



1

TABLA DE CONTENIDO

1. INTRODUCCIÓN ...................................................................................................................................2. ALCANCES Y OBJETIVOS ...................................................................................................................

2.1 OBJETIVOS ...................................................................................................................................2.1.1 Objetivo General ..........................................................................................................................2.1.2 Objetivos Específicos ...................................................................................................................

3. GENERALIDADES.................................................................................................................................3.1 Ensayo Triaxial Cíclico. ...................................................................................................................3.2 Esfuerzos en una masa de suelo vial .................................................................................................3.3 Deformaciones recuperables y permanentes ......................................................................................3.4 Módulo resiliente .............................................................................................................................3.5 Coeficiente de variación de Pearson .................................................................................................

4. DATOS DEL ENSAYO ...........................................................................................................................4.1 Arenilla ..........................................................................................................................................4.2 Subbase granular ......... ........... ........... .......... .......... ........... ........... .......... ........... .......... ........... .........4.3 Base granular ..................................................................................................................................4.4 Suelo fino granular 1 .......................................................................................................................

4.5 Suelo fino granular 2 .......................................................................................................................5. CALCULOS Y GRAFICAS. ...................................................................................................................

5.1 Arenilla ..........................................................................................................................................5.1.1 Módulo resiliente y esfuerzo desviador para distintas presiones de cámara ........... ........... .......... ....5.1.2 Módulo resiliente y esfuerzo desviador. ........................................................................................5.1.3 Módulo resiliente y esfuerzo de confinamiento. ............................................................................5.1.4 Módulo resiliente y primer invariante de tensiones .......................................................................5.1.5 Módulo resiliente y relación esfuerzo de confinamiento y desviador .............................................5.1.6 Módulo resiliente y deformación unitaria resiliente ......................................................................5.1.7 Módulo resiliente y deformación unitaria total .............................................................................

5.2 Subbase granular ......... ........... ........... .......... .......... ........... ........... .......... ........... .......... ........... .........5.2.1 Módulo resiliente y esfuerzo desviador para distintas presiones de cámara ........... ........... .......... ....5.2.2 Módulo resiliente y esfuerzo desviador. ........................................................................................

5.2.3 Módulo resiliente y esfuerzo de confinamiento. ............................................................................5.2.4 Módulo resiliente y primer invariante de tensiones .......................................................................5.2.5 Módulo resiliente y relación esfuerzo de confinamiento y desviador .............................................5.2.6 Módulo resiliente y deformación unitaria resiliente ......................................................................5.2.7 Módulo resiliente y deformación unitaria total .............................................................................

5.3 Base granular ..................................................................................................................................5.3.1 Módulo resiliente y esfuerzo desviador para distintas presiones de cámara ........... ........... .......... ....5.3.2 Módulo resiliente y esfuerzo desviador. ........................................................................................5.3.3 Módulo resiliente y esfuerzo de confinamiento. ............................................................................5.3.4 Módulo resiliente y primer invariante de tensiones .......................................................................5.3.5 Módulo resiliente y relación esfuerzo de confinamiento y desviador .............................................5.3.6 Módulo resiliente y deformación unitaria resiliente ......................................................................5.3.7 Módulo resiliente y deformación unitaria total .............................................................................

5.4 Suelo fino granular 1 .......................................................................................................................5.4.1 Módulo resiliente y esfuerzo desviador para distintas presiones de cámara ........... ........... .......... ....5.4.2 Módulo resiliente y esfuerzo desviador. ........................................................................................5.4.3 Módulo resiliente y esfuerzo de confinamiento. ............................................................................5.4.4 Módulo resiliente y primer invariante de tensiones .......................................................................5.4.5 Módulo resiliente y relación esfuerzo de confinamiento y desviador .............................................5.4.6 Módulo resiliente y deformación unitaria resiliente ......................................................................5.4.7 Módulo resiliente y deformación unitaria total .............................................................................

5.5 Suelo fino granular 2 .......................................................................................................................



2

5.5.1 Módulo resiliente y esfuerzo desviador para distintas presiones de cámara ........... ........... .......... ....5.5.2 Módulo resiliente y esfuerzo desviador. ........................................................................................5.5.3 Módulo resiliente y esfuerzo de confinamiento. ............................................................................

5.6 CONCLUSIONES ..........................................................................................................................

INDICE DE TABLAS

Tabla 1. Valores de aceptación de datos en base al coeficiente de variación ..................................... 11 Tabla 2. Datos del ensayo triaxial cíclico material arenilla....................................................................... 1 Tabla 3. Datos del ensayo triaxial cíclico para subbase granular ........................................................... 13 Tabla 4. Datos del ensayo triaxial cíclico para base granular ................................................................. 1 Tabla 5. Datos del ensayo triaxial cíclico para material fino (1) .............................................................. 14 Tabla 6. Datos del ensayo triaxial cíclico para material fino (2) .............................................................. 14 Tabla 7. Cálculos y resultados del ensayo para la Arenilla ...................................................................... 1

Tabla 8. Cálculos y Resultados del ensayo triaxial cíclico para subbase granular .............................. 20 Tabla 9. Cálculos y Resultados del ensayo triaxial cíclico para base granular .................................... 25 Tabla 10. Cálculos y Resultados del ensayo triaxial cíclico para suelo fino granular (1) .................... 30 Tabla 11. Cálculos y Resultados del ensayo triaxial cíclico para suelo fino granular (2) .................... 35

INDICE DE GRAFICAS

Grafica 1 Regla de Shewhart....................................................................................................................... Grafica 2. Módulo resiliente vs esfuerzo desviador para distintas presiones de cámara (Arenilla) ... 16 Grafica 3. Módulo resiliente y esfuerzo desviador (Arenilla).................................................................... 1 Grafica 4. Modulo resiliente y esfuerzo de confinamiento (Arenilla)....................................................... 17 Grafica 5. Modulo resiliente y primer invariante de tensiones (Arenilla) ................................................ 18 Grafica 6. Modulo resiliente y relación esfuerzo de confinamiento y desviador (Arenilla) .................. 18 Grafica 7. Módulo resiliente y deformación recuperable (Arenilla) ......................................................... 19 Grafica 8. Módulo resiliente y deformación unitaria total (Arenilla) ......................................................... 20 Grafica 9. Módulo resiliente y esfuerzo desviador aplicado (Subbase) ................................................. 21 Grafica 10. Módulo resiliente y esfuerzo desviador (Log-Log) (Subbase)............................................. 21 Grafica 11. Módulo resiliente y esfuerzo de confinamiento (Subbase). ................................................. 22 Grafica 12. Módulo resiliente y primer invariante de tensiones (Subbase) ........................................... 22 Grafica 13. Módulo resiliente y relación esfuerzo de confinamiento y esfuerzo desviador (Subbase)........................................................................................................................................................................ Grafica 14. Módulo resiliente y deformación unitaria resiliente (Subbase) ........................................... 24 Grafica 15. Módulo resiliente y deformación unitaria total (Subbase) .................................................... 24 Grafica 16. Módulo resiliente y esfuerzo desviador para distintas presiones de cámara (Base) ....... 25 Grafica 17. Módulo resiliente y esfuerzo desviador (Log-Log) (Base) ................................................... 26 Grafica 18. Módulo resiliente y esfuerzo de confinamiento (Base)......................................................... 27 Grafica 19. Módulo resiliente y primer invariante de tensión (Base) ...................................................... 27 Grafica 20. Módulo resiliente y relación esfuerzo de confinamiento y desviador (Base) .................... 28 Grafica 21. Módulo resiliente y deformación unitaria resiliente (Base) .................................................. 29 Grafica 22 Módulo resiliente y Deformación unitaria total (Base) ........................................................... 29



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Grafica 23. Módulo resiliente y esfuerzo desviador para distintas presiones de cámara (Suelo finogranular 1) ..................................................................................................................................................... Grafica 24. Módulo resiliente y esfuerzo desviador (Log-Log) (Suelo Fino Granular 1) ..................... 31 Grafica 25. Módulo resiliente y esfuerzo de confinamiento (Suelo Fino Granular 1) ........................... 32 Grafica 26. Módulo resiliente y primer invariante de tensiones (Suelo Fino Granular 1) .................... 33 Grafica 27. Módulo resiliente y relación esfuerzo de confinamiento y desviador (Suelo FinoGranular 1) .................................................................................................................................................... Grafica 28. Módulo resiliente y deformación unitaria resiliente (Suelo Fino Granular 1) .................... 34 Grafica 29. Módulo resiliente y deformación unitaria total (Suelo Fino Granular 1) ............................. 34 Grafica 30. Módulo resiliente y esfuerzo desviador para distintas presiones de cámara (Suelo FinoGranular 2) .................................................................................................................................................... Grafica 31. Módulo resiliente y esfuerzo desviador (Suelo Fino Granular 2) ........................................ 36 Grafica 32. Módulo resiliente y esfuerzo de confinamiento (Suelo Fino Granular 2) ........................... 36



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1. INTRODUCCIÓN

La caracterización mecánica de los materiales viales, es una necesidad básica de lasnuevas tendencias de diseños de estructuras de pavimento denomina racional o

mecanicistas.

El conocer la respuesta estructural de los materiales viales y su estado de cargas, es

fundamental en el sentido que determina con mayor exactitud los espesores de las

distintas capas de materiales estructurales a utilizar así como sus calidades y cualidades,

y no precisamente basados en experiencias externas o correlaciones sobre suelos de

otras latitudes, los cuales tiene comportamientos distintos, debido principalmente a las

condiciones climáticas a que son sometidas las regiones de la zona ecuatorial, con

respecto a las condiciones de las zonas con periodos estacionales definidos.

Las técnicas de ensayos dinámicos de materiales viales, modelan o simulan mejor las

condiciones de respuesta estructural, que con ensayos monotónico tipo CBR o dinámicos

con equipos de corte tipo PDC. Las técnicas para determinar esas características

dinámicas de los materiales son establecidas, más frecuentemente, con ensayos cíclicos

triaxial. Este documento corresponde al trabajo académico de análisis de cinco muestras

de suelos o materiales granulares utilizados comúnmente en Antioquia, ensayadas en el

equipo triaxial de la Universidad EAFIT.



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2. ALCANCES Y OBJETIVOS

Se trata de analizar los resultados de cinco muestras de materiales granulares gruesos

tipo arenilla, subbase y base y de suelos granulares finos, a fin de establecer relaciones

sobre las distintas variables del ensayo, esto dentro del marco de la materia Mecánica deMateriales para Pavimentos de la Especialización en Vías y Pavimentos de la Universidad

EAFIT.

2.1 OBJETIVOS

2.1.1 Objetivo General

Analizar los resultados de los ensayos en equipo triaxial cíclico de cinco muestras de

suelos para uso vial.

2.1.2 Objetivos Específicos

Identificar con claridad los distintos parámetros del resultado del ensayo triaxial

cíclico sobre muestras de suelo viales.

Calcular las deformaciones unitarias y el módulo resiliente de los suelos

ensayados.

Determina la validez o aceptación de los ensayos en base a parámetros

estadísticos como la desviación estándar o el coeficiente de variación de Pearson. Graficar e interpretar las distintas variables de los resultados del ensayo.

Dar conclusiones sobre los resultados obtenidos e interpretación práctica.



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3. GENERALIDADES

3.1 Ensayo Triaxial Cíclico.

El ensayo con equipo triaxial cíclico, consiste en la aplicación de cargas de confinamientoy axial a una muestra de suelo, en forma cíclica tratando de simular la frecuencia y

magnitud de las cargas que en la vida de servicio podría estar sometida una muestra de

material vial.

El equipo, normalmente, está dotado de instrumentación eléctrica determinar la

deformación, carga y presión de confinamiento1. Se muestra en la fotografía el equipo

utilizado.

Fotografía 1 Equipo triaxial cíclico Universidad Eafit

Fuente: Comportamiento Resiliente de Suelos Finos Granulares

El patrón de esfuerzos inducidos a una estructura de pavimento como resultado del

tránsito de vehículos es muy complejo. Un elemento de pavimento está sujeto a pulsos decarga que involucran componentes de esfuerzos normales y cortantes. Los esfuerzos sontransitorios y cambian con el tiempo conforme la carga avanza. El esfuerzo cortantecambia de sentido conforme la carga pasa, provocando así una rotación de los ejes deesfuerzos principales.

1 Comportamiento Resiliente de Suelos Finos granulares – Julián Vidal Valencia y Rodrigo Iván ValenciaMora – 2005.



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En laboratorio se realizan pruebas triaxiales simulando o tratando de reproducir lascondiciones más desfavorables de cargas. Durante las pruebas debe aplicarse unapresión de confinamiento que varíe con el esfuerzo desviador; sin embargo, es difícil

simular en laboratorio este cambio, por lo que la presión de confinamiento se mantieneconstante y el esfuerzo desviador es el que se aplica en forma repetida2.

3.2 Esfuerzos en una masa de suelo vial

Las de los vehículos al pavimento se transmiten a través de las ruedas, teniendo gran

influencia la presión de contacto, la configuración de las llantas, la velocidad de los

vehículos y la carga en si sobre las llantas.

La figura 1 representa el estado general de esfuerzos de un elemento de suelo baja la

acción de carga móvil, como sucede en los elementos viales; se observa la presencia deesfuerzos verticales, esfuerzos horizontales y de corte.

La figura 2 muestra el cambio en el estado de los esfuerzos de la masa de suelo, con el

avance de la carga, se resalta que los esfuerzos cortantes cambian de dirección

dependiendo si están antes o después de la carga y que bajo la carga los esfuerzos

cortantes son nulos, por lo que se presenta el estado de esfuerzo más crítico y el

simulado con el ensayo triaxial. La grafica 3, nuestra gráficamente esta situación.

2 Mecánica de Materiales para Pavimentos – Paul Garnica Angua y otros – Publicación Técnica Sanfandila -2002



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Figura 1 Estados de esfuerzos de un elemento de suelo con una carga móvil

Fuente: Soil Mechanics in pavement – Brown 1996

Figura 2 Estado de esfuerzo de elementos de suelos en distintas coordenadas de lacarga móvil




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Figura 3 Representación gráfica de condiciones de esfuerzos bajo una cargavehicular móvil


3.3 Deformaciones recuperables y permanentes

Bajo el efecto de las cargas vehiculares o cargas cíclicas se producen deformaciones en

la masa de suelo, algunas son elásticas o recuperables (resilientes) y otras son

permanentes o no plásticas.

Figura 4 Deformación plástica y recuperable de un suelo baja carga cíclica

Fuente: Ensayo de módulo resiliente – Felicita M. Limaymanta M .



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3.4 Módulo resiliente

La resiliencia de un material se define como la propiedad que tiene un suelo para

absorber energía cuando se deforma elásticamente y devolverla cuando se descarga.

Cuando un vehículo circula por el pavimento, los neumáticos trasmiten cargas que son

absorbidas por la estructura, entonces un elemento diferencial del suelo estará sometido a

esfuerzos, que a su vez inducen un estado de deformaciones. Estos esfuerzos y

deformaciones están en función de las características propias de los materiales que

conforman el pavimento y donde las cargas impuestas tienen carácter dinámico con

cortos tiempos de aplicación, de modo que la deformación inducida, se recupera al cesar

la carga aplicada.

Bajo carga móvil la deformación permanente se va acumulando y para ciclos intermediosla deformación permanente para cada ciclo disminuye, hasta que prácticamente

desaparece en los ciclos finales. La muestra llega así a un estado tal en que toda la

deformación es recuperable, en ese momento se tiene un comportamiento resiliente.

Esto implica que los materiales no presentan un comportamiento elástico y por ello se

introduce el término de MÓDULO RESILIENTE , que corresponde a un módulo que

relaciona las solicitaciones de cargas aplicadas con las deformaciones recuperables.

El módulo resiliente, no es una propiedad constante del material, sino que depende demuchos factores. Los principales son: número de aplicaciones del esfuerzo, tixotropía,

magnitud del esfuerzo desviador, método de compactación y condiciones de

compactación.

Dónde:

Mr: Modulo resiliente

σd: Esfuerzo desviadorεr: Deformación unitaria en el eje del esfuerzo desviador



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3.5 Coeficiente de variación de Pearson

Es una medida de dispersión útil para comparar dispersiones a escalas distintas pues es

una medida invariante ante cambios de escala. Sirve para comparar variables que están a

distintas escalas pero que están correlacionadas estadísticamente y sustantivamente conun factor en común.

Tabla 1. Valores de aceptación de datos en base al coeficiente de variación

Otra regla rigurosa para aceptar o rechazar un grupo de ensayos de laboratorio es lapropuesta por Shewhart y que se esquematiza a continuación. En todo caso el buen juicio

del analista es básico para aceptar o rechazar un dato grupo de datos.

Grafica 1 Regla de Shewhart

http://es.wikipedia.org/wiki/Medida_de_dispersi%C3%B3n

http://es.wikipedia.org/wiki/Escala

http://es.wikipedia.org/wiki/Escala

http://es.wikipedia.org/wiki/Medida_de_dispersi%C3%B3n



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4. DATOS DEL ENSAYO

En las siguientes tablas se presenta los datos de los resultados de los ensayos triaxialcíclico en cinco muestras.

4.1 Arenilla

Tabla 2. Datos del ensayo triaxial cíclico material arenilla

Altura del espécimen: 203.2 mmDiámetro del espécimen: 102.4 mm

A B C D E F G H I J K L M N Chamber Mean Standard Applied Mean Mean Mean Std. Dev. Mean of Mean Std Dev Actual PerPress. Nominal Deviat or Deviat ion Deviator Recov Df Recov Df Recov. of Recov. Resilient of Mr of Mr Ú Contact

Õ3 Õd Load of Load Stress LVDT #1 LVDT #2 Def. Def. Strain (Õd+3Õ3) StresskPa kPa N N kPa mm mm mm mm mm/mm kPa kPa kPa kPa 138 6.9 60.58 0.97 7.356 0.003137 0.00397 0.003529 0.000056 3560 421.356 0.7 0.0138 14 124.91 0.27 15.167 0.011274 0.01332 0.012297 0.000076 1279 429.167 1.6 0.0138 35 329.59 0.53 40.021 0.040404 0.042295 0.041337 0.000011 347 454.021 3.9 0.0138 69 730.29 1.1 88.675 0.096891 0.10021 0.098551 0.000145 335 502.675 7.7 0.0138 104 1060.15 0.75 128.729 0.132889 0.138101 0.135495 0.000074 82 542.729 11.6 0.0138 138 1404.08 1.85 170.492 0.175801 0.184189 0.179995 0.000252 225 584.492 15.3 0.0104 69.9 726.29 2.03 88.19 0.120482 0.124546 0.122514 0.000777 877 400.19 7.7 0.0104 14 125.09 0.96 15.189 0.014532 0.016294 0.015413 0.000098 417 327.189 1.5 0.0104 35 327.91 1.11 39.817 0.051316 0.053364 0.05234 0.000169 249 351.817 3.9 0.0104 69 722.87 1.25 87.775 0.12025 0.12439 0.12232 0.000253 150 399.775 7.7 0.0104 104 1044.13 1.56 126.784 0.160529 0.167603 0.164066 0.000165 100 438.784 11.6 0.0104 138 1396.18 1.87 169.532 0.204684 0.215605 0.210145 0.000257 144 481.532 15.4 0.069 6.9 59.69 0.43 7.248 0.005378 0.006465 0.005921 0.000114 3353 214.248 0.8 0.069 14 122.68 1.81 14.897 0.018127 0.020288 0.019208 0.000431 1575 221.897 1.5 0.069 35 327.24 4.9 39.735 0.066885 0.070098 0.068491 0.000834 399 246.735 4.1 0.069 69 717.9 3.05 87.171 0.15439 0.160791 0.157591 0.000435 244 294.171 7.9 0.069 104 1042.05 9.99 126.532 0.200434 0.210449 0.205442 0.001198 470 333.532 11.1 0.035 6.9 56.7 3.37 6.885 0.008626 0.009961 0.009281 0.000177 6553 111.885 1.2 0.035 14 118.68 4.55 14.411 0.027287 0.030161 0.028724 0.001147 442 119.411 1.4 0.035 35 317.54 3.06 38.557 0.098729 0.104834 0.101782 0.000867 631 143.557 3.7 0.035 69 714.26 15.41 86.73 0.207519 0.219023 0.213271 0.002744 758 191.73 7.3 0.035 104 963.87 12.11 117.038 0.257566 0.27269 0.265128 0.002527 323 222.038 11.1 0.06.9 6.9 50.26 1.93 6.103 0.018294 0.020698 0.019483 0.001034 1120 26.803 0.8 0.06.9 14 100.28 1.96 12.177 0.054971 0.060684 0.057828 0.001999 807 32.877 1.4 0.06.9 35 300.96 4.06 36.545 0.170569 0.181675 0.176122 0.001825 191 57.245 3.8 0.06.9 52 490.84 11.99 59.601 0.251221 0.265215 0.258218 0.004401 451 80.301 5.7 0.06.9 69 658.33 6.98 79.938 0.34214 0.363833 0.352987 0.001731 389 100.638 7.6 0.0



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4.2 Subbase granular

Tabla 3. Datos del ensayo triaxial cíclico para subbase granular


4.3 Base granular

Tabla 4. Datos del ensayo triaxial cíclico para base granular


A B C D E F G H I J K L M N Chamber Mean Standard Applied Mean Mean Mean Std. Dev. Mean of Mean Std Dev Actual PermPress . Nomi nal Deviator Devi at ion Devi ator Rec ov Df Rec ov Df Rec ov. of Rec ov. Res il ient of Mr of Mr Ú Contac t D

Õ3 Õd Load of Load Stress LVDT #1 LVDT #2 Def. Def. Strain (Õd+3Õ3) StresskPa kPa N N kPa mm mm mm mm mm/mm kPa kPa kPa kPa m

138 6.9 57.83 0.78 7.334 0.001717 0.001436 0.001552 0.000042 18739 0.8 0.0138 14 119.17 0.77 15.113 0.005297 0.005049 0.005161 0.000047 8967 1.6 0.0138 35 319.76 1.37 40.551 0.026038 0.026567 0.026303 0.00007 1010 3.9 0.0138 69 679.5 1.25 86.172 0.067288 0.066729 0.067008 0.000167 403 7.8 0.0138 104 1014.25 0.84 128.624 0.098341 0.097881 0.098111 0.000137 176 11.7 0.0138 138 1396.67 1.12 177.12 0.136318 0.140469 0.138394 0.00015 91 15.4 0.0104 69.9 673.37 1.3 85.394 0.079358 0.080879 0.080118 0.000197 313 7.9 0.0104 14 118.38 0.57 15.012 0.006053 0.005947 0.006 0.000043 1264 1.6 0.0104 35 314.82 0.52 39.924 0.029794 0.03124 0.030505 0.000093 610 3.9 0.0104 69 663.6 0.66 84.156 0.078562 0.080161 0.079362 0.000114 382 7.7 0.0104 104 982.88 1.69 124.645 0.115537 0.116929 0.116233 0.000081 330 11.7 0.0104 138 1381.32 2.18 175.174 0.155493 0.162231 0.158862 0.000143 202 15.5 0.069 6.9 57.95 0.23 7.349 0.001833 0.001645 0.001727 0.000018 7185 0.7 0.069 14 117.52 0.66 14.904 0.00717 0.00728 0.007213 0.000038 1728 1.7 0.069 35 312.62 0.79 39.646 0.036391 0.038511 0.037438 0.000103 476 4 0.069 69 652.65 2.3 82.767 0.0953 0.098071 0.096661 0.000283 316 7.8 0.069 104 962.37 1.43 122.044 0.137361 0.140742 0.139051 0.000195 40 11.6 0.035 6.9 58.47 0.84 7.415 0.002407 0.002422 0.00239 0.000024 4025 0.7 0.035 14 116.67 0.76 14.795 0.010166 0.010581 0.010374 0.000052 1465 1.7 0.035 35 312.07 0.16 39.576 0.050893 0.054336 0.052614 0.000136 374 3.9 0.035 69 660.49 1.89 83.761 0.125482 0.131152 0.128305 0.000332 56 7.8 0.0

35 104 951.48 1.06 120.663 0.167447 0.174023 0.170723 0.000115 93 11.7 0.06.9 6.9 58.01 0.69 7.357 0.004648 0.004995 0.004809 0.000072 1277 0.8 0.06.9 14 113.65 0.42 14.412 0.018908 0.020122 0.019515 0.000104 634 1.7 0.06.9 35 309.27 0.62 39.22 0.08035 0.086689 0.08352 0.000095 102 3.9 0.06.9 52 480.9 0.86 60.985 0.127139 0.135679 0.131409 0.000115 94 5.9 0.06.9 69 664.43 2.24 84.26 0.165906 0.175908 0.170907 0.000291 252 7.8 0.0

A B C D E F G H I J K L M N Chamber Mean S tandard Applied Mean Mean Mean Std. Dev. Mean of Mean Std Dev Actual PermPress . Nominal Deviator D eviation Deviat or Recov Df Recov Df Recov. of Rec ov. Res ilient of Mr of Mr é Contac t D

å3 åd Load of Load Stress LVDT #1 LVDT #2 Def. Def. Strain (åd+3å3) StresskPa kPa N N kPa mm mm mm mm mm/mm kPa kPa kPa kPa m138 6.9 60.88 1.27 7.451 0.001974 0.003018 0.002471 0.000109 18995 421.451 0.8 0.00138 14 124.42 1.01 15.227 0.00718 0.009687 0.008434 0.000118 4915 429.227 1.6 0.00138 35 323.94 1.57 39.644 0.027564 0.03499 0.031277 0.00004 1111 453.644 3.9 0.00138 69 685.18 0.65 83.852 0.066291 0.085078 0.075685 0.000092 166 497.852 7.7 0.00138 104 1042.33 1.91 127.56 0.100924 0.125352 0.113138 0.000103 220 541.56 11.5 0.00138 138 1418 0.88 173.535 0.142285 0.16856 0.155422 0.000059 89 587.535 15.5 0.0104 14 124.18 0.27 15.197 0.008606 0.011221 0.009913 0.000057 2239 327.197 1.6 0.00104 35 323.09 0.81 39.54 0.032529 0.040405 0.036467 0.000095 213 351.54 4 0.00104 69 681.58 0.79 83.412 0.079977 0.09979 0.089884 0.000071 333 395.412 7.7 0.00104 104 1023.53 1 125.259 0.120683 0.146274 0.133479 0.000154 81 437.259 11.6 0.00104 138 1423.25 0.78 174.177 0.164401 0.192358 0.17838 0.000084 44 486.177 15.5 0.0069 6.9 59.57 0.65 7.29 0.00286 0.003911 0.003386 0.000075 7436 214.29 0.8 0.0069 14 123.96 1.1 15.171 0.010594 0.013364 0.011979 0.000074 2153 222.171 1.6 0.0069 35 325.65 1.04 39.853 0.041341 0.050122 0.045731 0.000136 585 246.853 3.9 0.0069 69 685.61 0.81 83.905 0.102762 0.124473 0.113605 0.000148 117 290.905 7.8 0.0069 104 1010.28 2.13 123.639 0.146399 0.173691 0.160045 0.000136 226 330.639 11.6 0.0035 6.9 57.98 0.93 7.096 0.004361 0.005635 0.004961 0.000121 5333 112.096 0.9 0.0035 14 122.04 0.39 14.935 0.015096 0.018174 0.016623 0.000082 702 119.935 1.6 0.035 35 323.55 0.75 39.596 0.060007 0.069971 0.064989 0.00014 80 144.596 4 0.0035 69 685.79 0.86 83.927 0.135669 0.159907 0.147788 0.000109 73 188.927 7.7 035 104 992.65 1.99 121.48 0.179356 0.208623 0.193989 0.000153 232 226.48 11.6 0.006.9 6.9 57.34 0.87 7.018 0.006727 0.008262 0.007482 0.000098 2946 27.718 0.8 0.006.9 14 118.07 1.12 14.45 0.022629 0.026372 0.024501 0.000236 358 35.15 1.5 0.006.9 35 320.8 0.53 39.26 0.087525 0.099111 0.093318 0.000214 336 59.96 4 0.006.9 52 499.97 0.89 61.186 0.13589 0.154858 0.145374 0.000145 86 81.886 5.9 0.006.9 69 685.94 0.92 83.946 0.173626 0.200371 0.186998 0.000076 100 104.646 7.8 0.0



14

4.4 Suelo fino granular 1

Tabla 5. Datos del ensayo triaxial cíclico para material fino (1)

Altura del espécimen: 100.0 mm


Tabla 6. Datos del ensayo triaxial cíclico para material fino (2)


A B C D E F G H I J K L M

41.4 12.4 15.32 0.97 8.396 0.001794 0.001556 0.001630 0.000065 23639 0.00

41.4 24.8 27.16 0.51 14.885 0.004289 0.003854 0.004072 0.000054 5769 0.00

41.4 37.3 32.01 1.37 17.545 0.006129 0.005745 0.005926 0.000209 4724 0.00

41.4 49.7 35.86 0.52 19.652 0.007841 0.007567 0.007693 0.000131 1336 0.00

41.4 62.1 41.08 0.88 22.512 0.011398 0.011316 0.011346 0.000114 3965 0.00

27.6 12.4 8.42 0.70 4.616 0.000861 0.000636 0.000714 0.000062 64564 0.00

27.6 24.8 18.83 0.39 10.319 0.002060 0.001620 0.001817 0.000040 19086 0.00

27.6 37.3 27.74 1.88 15.203 0.003790 0.003328 0.003536 0.000162 15352 0.00

27.6 49.7 34.27 0.44 18.782 0.007022 0.006596 0.006798 0.000196 10242 0.00

27.6 62.1 40.80 0.38 22.361 0.011742 0.011737 0.011716 0.000279 5739 0.00

13.8 12.4 8.85 1.21 4.850 0.000929 0.000664 0.000774 0.000128 70201 0.00

13.8 24.8 19.23 0.91 10.537 0.002101 0.001776 0.001927 0.000026 21038 0.00

13.8 37.3 29.57 0.61 16.207 0.004976 0.004477 0.004715 0.000084 9887 0.00

Std Dev of

Mr

(kPa)

θ(σd + 3σ3)

(kPa)

Perm

D

(m

Mean

Deviator Load

(N)

Standard

Deviation of Load

(N)

Applied

Deviator Stress

(kPa)

Mean Recov

Df LVDT #1

(mm)

Mean Recov

Df LVDT #2

(mm)

Chamber

Press. σ3

(kPa)

Nominal

σd

(kPa)

Mean Recov

Def

(mm)

Std. Dev. of

Recov. Def.

(mm)

Mean of

Resilient Strain

(mm/mm)

Mean of

Mr

(kPa)

A B C D E F G H I J K L M N Chamber Mean Standard Applied Mean Mean Mean Std. Dev. Mean of Mean Std Dev Actual Perm

Pre ss. Nom ina l De vi ator De vi ati on De vi ator Re cov Df Re cov Df Re cov. of Re cov. Re si li ent of Mr of Mr Ú Conta ct DÕ3 Õd Load of Load Stress LVDT #1 LVDT #2 Def. Def. Strain (Õd+3Õ3) StresskPa kPa N N kPa mm mm mm mm mm/mm kPa kPa kPa kPa m

41.4 12.4 27.16 0.8 14.462 0.000183 0.002495 0.00127 0.000747 892628 19.8 0.0041.4 24.8 46.11 1.25 24.553 0.000302 0.002888 0.001515 0.000994 2737059 20.2 0.0041.4 37.3 77.24 1.06 41.128 0.000467 0.00157 0.000893 0.000516 4066118 20.1 0.0041.4 49.7 101.75 1.01 54.176 0.000645 0.002376 0.001488 0.000741 4871520 20.5 0.0041.4 62.1 120.88 0.77 64.365 0.002151 0.004504 0.003305 0.000834 509196 20.3 0.027.6 12.4 19.65 1.79 10.465 0.000188 0.000444 0.00027 0.000072 726463 20 0.0027.6 24.8 50.66 0.9 26.974 0.000275 0.001044 0.000625 0.000084 672666 20.5 0.0027.6 37.3 76.23 1.55 40.592 0.000572 0.001744 0.001032 0.000245 855262 19.8 0.0027.6 49.7 100.43 3.55 53.477 0.000581 0.002161 0.001314 0.000031 232385 19.9 0.027.6 62.1 117.68 1.4 62.658 0.004349 0.00699 0.005647 0.000269 42196 20.3 0.0013.8 12.4 26.25 1.5 13.975 0.000188 0.000645 0.000359 0.000058 527502 19.7 0.0013.8 24.8 53.74 6.39 28.616 0.000293 0.0013 0.000785 0.000054 174801 20 0.0013.8 37.3 79.96 3.95 42.574 0.00043 0.001996 0.00119 0.000074 181237 20.9 0.0013.8 49.7 99.52 4.67 52.99 0.000632 0.002637 0.001634 0.000138 164163 19 0.0013.8 62.1 123.29 2.21 65.648 0.000801 0.003365 0.002048 0.000094 117701 21.2 0.00



15

5. CALCULOS Y GRAFICAS.

5.1 Arenilla

La tabla 7, muestra los cálculos más relevantes en base a los datos obtenidos del ensayo.

Tabla 7. Cálculos y resultados del ensayo para la Arenilla

En el aspecto estadístico los datos presentan valores de coeficiente de variaciónadecuados, con lo cual se puede establecer como confiables y aceptables para el análisis.

En base a los datos y resultados obtenidos se hace el análisis de algunas variables queintervienen en el proceso.

5.1.1 Módulo resiliente y esfuerzo desviador para distintas presiones de cámara

Se observa una tendencia de mejor respuesta estructural o mayor módulo resiliente parael mismo esfuerzo desviador en donde la presión de confinamiento es mayor, con lo cual

se evidencia la importancia del confinamiento en este tipo de material.

Para igual presión de cámara se observa que el módulo resiliente para bajos valores delesfuerzo desviador muestra una disminución abrupta del módulo resiliente,manteniéndose casi constante el valor del módulo en un rango amplio de incremento delesfuerzo desviador, para aumentar levemente para valores altos de este esfuerzo.

A B C D E F G H I J K L M NChamber Applied Mean Std. Dev. Mean of Mean Std Dev Actual Permanent Permanent TotalPress. Deviator Recov. of Recov. Resilient of Mr of Mr Ú Contact

Õ3 Stress Def. Def. Strain (Õd+3Õ3) StresskPa kPa mm mm mm/mm kPa kPa kPa mm mm/mm mm/mm138 40. 021 0. 041337 0. 000011 0. 00020343 196730. 9481 347 454. 021 3. 9 0. 000643 3. 16437E -06 0. 00020659 3 .4482 0. 18138 88. 675 0. 098551 0. 000145 0. 000484995 182836. 9068 335 502. 675 7. 7 0. 000655 3. 22343E -06 0. 00048822 1 .5562 0. 18138 128. 729 0. 135495 0. 000074 0. 000666806 193053. 1223 82 542. 729 11. 6 0. 000703 3 .45965E -06 0. 00067027 1 .0720 0. 04138 170. 492 0. 179995 0. 000252 0. 000885802 192471. 8709 225 584. 492 15. 3 0. 000828 4. 0748E -06 0. 00088988 0 .8094 0. 12104 15. 189 0. 015413 0. 000098 7. 58514E -05 200246. 8565 417 327. 189 1. 5 0. 000754 3. 71063E -06 7. 9562E -05 6 .8471 0. 21104 39. 817 0.05234 0. 000169 0. 000257579 154581.8571 249 351. 817 3. 9 0. 000757 3 .72539E-06 0. 0002613 2.6119 0. 16

104 87. 775 0. 12232 0. 000253 0. 000601969 145813. 2767 150 399. 775 7. 7 0. 000764 3. 75984E -06 0. 00060573 1 .1848 0. 10104 126. 784 0. 164066 0. 000165 0. 000807411 157025. 2752 100 438. 784 11. 6 0. 000787 3 .87303E -06 0. 00081128 0 .8203 0. 06104 169. 532 0. 210145 0. 000257 0. 001034178 163929. 2032 144 481. 532 15. 4 0. 000855 4 .20768E -06 0. 00103839 0 .6135 0. 0969 14. 897 0. 019208 0. 000431 9. 45276E -05 157594. 2524 1575 221. 897 1. 5 0. 000744 3. 66142E -06 9. 8189E -05 4 .6318 1. 0069 39. 735 0. 068491 0. 000834 0. 000337062 117886. 3208 399 246. 735 4. 1 0. 000744 3. 66142E -06 0. 00034072 1 .7365 0. 3469 87. 171 0. 157591 0. 000435 0. 000775546 112399. 4847 244 294. 171 7. 9 0. 000755 3. 71555E -06 0. 00077926 0 .7915 0. 2269 126. 532 0. 205442 0. 001198 0. 001011033 125151. 1492 470 333. 532 11. 1 0. 000789 3 .88287E -06 0. 00101492 0 .5453 0. 3835 6 .885 0. 009281 0. 000177 4. 56742E -05 150741. 5149 6553 111. 885 1. 2 0. 000636 3. 12992E -06 4. 8804E -05 5 .0835 4. 3535 14. 411 0. 028724 0. 001147 0. 000141358 101946.637 442 119. 411 1. 4 0. 000637 3 .13484E-06 0.00014449 2.4287 0. 4335 38. 557 0. 101782 0. 000867 0. 000500896 76976.10972 631 143. 557 3. 7 0. 000651 3 .20374E-06 0. 0005041 0.9077 0. 8235 86.73 0. 213271 0. 002744 0. 001049562 82634.46976 758 191.73 7. 3 0. 000725 3. 56791E-06 0.00105313 0.4036 0. 9235 117. 038 0. 265128 0. 002527 0. 001304764 89700. 52805 323 222. 038 11. 1 0. 000895 4 .40453E -06 0. 00130917 0 .2990 0. 366.9 6.103 0. 019483 0. 001034 9. 58809E-05 63651.88113 1120 26.803 0. 8 0. 000569 2. 8002E-06 9.8681E-05 1.1306 1. 766. 9 12. 177 0. 057828 0. 001999 0. 000284587 42788. 37933 807 32 .877 1. 4 0. 000586 2. 88386E -06 0. 00028747 0 .5666 1. 896. 9 36. 545 0. 176122 0. 001825 0. 000866742 42163. 63657 191 57 .245 3. 8 0. 000779 3. 83366E -06 0. 00087058 0 .1888 0. 456. 9 59. 601 0. 258218 0. 004401 0. 001270758 46901. 93248 451 80 .301 5. 7 0. 001231 6. 05807E -06 0. 00127682 0 .1158 0. 966. 9 79. 938 0. 352987 0. 001731 0. 001737141 46016. 99666 389 100. 638 7. 6 0. 002593 1. 27608E -05 0. 0017499 0 .0863 0. 85

ModuloResiliente (kPa)

s3 /sdDef. Def. Unit . Def. Unit .

Coeficein

de variacio



16

Grafica 2. Módulo resiliente vs esfuerzo desviador para distintas presiones decámara (Arenilla)

5.1.2 Módulo resiliente y esfuerzo desviador.

Se observa que en este tipo de suelos el esfuerzo desviador tiene una influencia nodeterminante en el valor del módulo resiliente, situación que reafirma el análisis de lagráfica anterior, en donde para una misma presión de cámara se podría obtener valorescasi iguales del módulo resiliente en un amplio rango de incremento del esfuerzodesviador.

Grafica 3. Módulo resiliente y esfuerzo desviador (Arenilla)



17

5.1.3 Módulo resiliente y esfuerzo de confinamiento.

En este tipo de suelos el esfuerzo de confinamiento presenta alta correlación con elmódulo resiliente, se puede observar una agrupación de los datos con una tendenciadefinida.

Grafica 4. Módulo resiliente y esfuerzo de confinamiento (Arenilla)

En base a estos datos, se podría suponer una adecuada predicción del módulo resiliente

en base a datos obtenidos de la presión de confinamiento; del estado de esfuerzo delsuelo se puede deducir, entonces, que a mayor confinamiento del material, la respuestaestructural del mismo mejora en forma significativa.

5.1.4 Módulo resiliente y primer invariante de tensiones

Algunos autores consideran que solo el esfuerzo confinamiento no debe ser consideradopara correlacionar el módulo resiliente de los suelos granulares, por lo tanto se postula enprimer invariante de tensiones para establecer el valor del módulo. En la figura 5 semuestra la tendencia más aceptable en función de tipo potencial; se observa un menorvalor de coeficiente de correlación que al utilizar el esfuerzo de confinamiento.



18

Grafica 5. Modulo resiliente y primer invariante de tensiones (Arenilla)

5.1.5 Módulo resiliente y relación esfuerzo de confinamiento y desviador

Se observa una relación aceptable en la tendencia del comportamiento del móduloresiliente y la relación entre el esfuerzo de confinamiento y el esfuerzo desviador, auncuando inferior a la establecida con el primer invariante de tensiones y el esfuerzo deconfinamiento.

Grafica 6. Modulo resiliente y relación esfuerzo de confinamiento y desviador

(Arenilla)



19

5.1.6 Módulo resiliente y deformación unitaria resiliente

Las deformaciones unitarias resiliente no muestran tendencia que permitan determinar sucorrelación con el módulo resiliente en este tipo de suelos.

Grafica 7. Módulo resiliente y deformación recuperable (Arenilla)

En este tipo de material se evidencia una correlación errática entre los dos parámetros, dedonde no se podría deducir ningún tipo de relación que permita predecir elcomportamiento de las deformaciones unitarias totales en base a la respuesta estructuraldel material.

5.1.7 Módulo resiliente y deformación unitaria total

Las deformaciones unitarias total no muestran tendencia que permitan determinar sucorrelación con el módulo resiliente.



20

Grafica 8. Módulo resiliente y deformación unitaria total (Arenilla)

5.2 Subbase granular

Tabla 8. Cálculos y Resultados del ensayo triaxial cíclico para subbase granular

Los datos muestran un adecuado un valor adecuado del coeficiente de variancia, con locual se podrá concluir que la información fue correctamente tomada y los datos sonconfiables para efecto de análisis.


Chamber Applied Mean Std. Dev. Mean of Mean Std Dev Actual Permanent Permanent Total Coefi

Press. Deviator Recov. of Recov. Resilient of Mr of Mr Ú Contact Def. Def Unit Def Unit variÕ3 Stress Def. Def. Strain (Õd+3Õ3) Stress mm/mm mm/mmkPa kPa mm mm mm/mm kPa kPa kPa kPa mm138 7. 334 0. 001552 0. 000042 7. 64E-06 960224. 742 18739 421. 334 0. 8 0. 00113 5. 56E-06 1. 320E-05 18. 8165 1138 15. 113 0. 005161 0. 000047 2. 54E-05 595032. 281 8967 429. 113 1. 6 0. 001131 5. 57E-06 3. 096E-05 9. 1312 1138 40.551 0.026303 0.00007 1.29E-04 313270.851 1010 454.551 3.9 0.001135 5.59E-06 1.350E-04 3.4031 0138 86.172 0.067008 0.000167 3.30E-04 261314.327 403 500.172 7.8 0.001145 5.63E-06 3.354E-04 1.6014 0138 128. 624 0. 098111 0. 000137 4. 83E-04 266396. 192 176 542. 624 11. 7 0. 001178 5. 80E-06 4. 886E-04 1. 0729 0

138 177.12 0.138394 0.00015 6.81E-04 260060.292 91 591.12 15.4 0.001279 6.29E-06 6.874E-04 0.7791 0104 15.012 0.006 0.000043 2.95E-05 508406.4 1264 327.012 1.6 0.001228 6.04E-06 3.557E-05 6.9278 0104 39.924 0.030505 0.000093 1.50E-04 265941.872 610 351.924 3.9 0.00123 6.05E-06 1.562E-04 2.6049 0104 84.156 0.079362 0.000114 3.91E-04 2 15474.65 382 396.156 7.7 0.001235 6.08E-06 3.966E-04 1.2358 0104 124. 645 0. 116233 0. 000081 5. 72E-04 217905. 965 330 436. 645 11. 7 0. 001248 6. 14E-06 5. 782E-04 0. 8344 0104 175. 174 0. 158862 0. 000143 7. 82E-04 2 24064. 64 202 487. 174 15. 5 0. 001285 6. 32E-06 7. 881E-04 0. 5937 069 7.349 0.001727 0.000018 8.50E-06 864688.361 7185 214.349 0.7 0.001219 6.00E-06 1.450E-05 9.3890 069 14.904 0.007213 0.000038 3.55E-05 419865.909 1728 221.904 1.7 0.001218 5.99E-06 4.149E-05 4.6296 069 39.646 0.037438 0.000103 1.84E-04 215184.23 476 246.646 4 0.00122 6.00E-06 1.902E-04 1.7404 069 82.767 0.096661 0.000283 4.76E-04 173992.142 316 289.767 7.8 0.001228 6.04E-06 4.817E-04 0.8337 069 122.044 0.139051 0.000195 6.84E-04 178347.087 40 329.044 11.6 0.001246 6.13E-06 6.904E-04 0.5654 035 7.415 0.00239 0.000024 1.18E-05 630430.126 4025 112.415 0.7 0.001158 5.70E-06 1.746E-05 4.7202 035 14.795 0.010374 0.000052 5.11E-05 289796.029 1465 119.795 1.7 0.001155 5.68E-06 5.674E-05 2.3657 035 39.576 0.052614 0.000136 2.59E-04 152846.071 374 144.576 3.9 0.001156 5.69E-06 2.646E-04 0.8844 035 83.761 0.128305 0.000332 6.31E-04 132654.497 56 188.761 7.8 0.001176 5.79E-06 6.372E-04 0.4179 035 120.663 0.170723 0.000115 8.40E-04 1 43616.98 93 225.663 11.7 0.001225 6.03E-06 8.462E-04 0.2901 06.9 7.357 0.004809 0.000072 2.37E-05 310863.464 1277 28.057 0.8 0.001071 5.27E-06 2.894E-05 0.9379 06.9 14.412 0.019515 0.000104 9.60E-05 150064.996 634 35.112 1.7 0.00107 5.27E-06 1.013E-04 0.4788 06.9 39.22 0.08352 0.000095 4.11E-04 95420.3065 102 59.92 3.9 0.001091 5.37E-06 4.164E-04 0.1759 06.9 60.985 0.131409 0.000115 6.47E-04 94302.1559 94 81.685 5.9 0.001125 5.54E-06 6.522E-04 0.1131 06. 9 84. 26 0. 170907 0. 000291 8. 41E-04 100180. 987 252 104. 96 7. 8 0. 001188 5. 85E-06 8. 469E-04 0. 08188939 0

σ3 / σd



21


Grafica 9. Módulo resiliente y esfuerzo desviador aplicado (Subbase)

La tendencia de los valores del ensayo son típicas de los suelos granulares gruesos, endonde la presión de confinamiento lateral tiene una amplia influencia y se observa el“aplanamiento” de la curva en un rango amplio de incrementos en el esfuerzo desviador,con valor casi constante del módulo resiliente.

5.2.2 Módulo resiliente y esfuerzo desviador.La tendencia del módulo, en este tipo de material, es disminución del módulo resiliente alaumentar el valor del esfuerzo desviador.

Grafica 10. Módulo resiliente y esfuerzo desviador (Log-Log) (Subbase)



22

5.2.3 Módulo resiliente y esfuerzo de confinamiento.En este material se observa, una tendencia errática del módulo resiliente con respecto alesfuerzo de confinamiento.

Grafica 11. Módulo resiliente y esfuerzo de confinamiento (Subbase).

5.2.4 Módulo resiliente y primer invariante de tensionesIgual que con el esfuerzo de confinamiento, se debería esperar una mejor correlación delmódulo resiliente y la suma de los esfuerzos aplicados. En el manejo estadístico de lainformación, se puede observar que al eliminar tres puntos, que presentan alta dispersióncon respecto a los demás, se podría mejorar la predicción del módulo resiliente, con

respecto a estos parámetros.

Grafica 12. Módulo resiliente y primer invariante de tensiones (Subbase)



23


En este caso particular se muestra un adecuado comportamiento de la curva que

relaciona el módulo resiliente de la muestra, con respecto a la relación del esfuerzo deconfinamiento y el esfuerzo desviador. Esta situación muestra la clara relación del módulocon los dos esfuerzos aplicado y algunos autores proponen establecer ley constitutiva enbase a la relación de los esfuerzos.

Grafica 13. Módulo resiliente y relación esfuerzo de confinamiento y esfuerzodesviador (Subbase)

5.2.6 Módulo resiliente y deformación unitaria resilienteBajas deformaciones unitarias, corresponden a altos valores del módulo resiliente,mostrando la curva una tendencia a mantener las deformaciones unitarias, más o menosconstantes, o con baja disminución de valor, para bajos valor del módulo resiliente, tal vezesto se pueda explicar con base a la influencia de la presión de confinamiento conrespecto al valor del módulo, en donde este último es mayor al aumentar la presión deconfinamiento, lo cual determina, también, menores valores de las deformaciones.



24

Grafica 14. Módulo resiliente y deformación unitaria resiliente (Subbase)

5.2.7 Módulo resiliente y deformación unitaria totalEl comportamiento de las deformaciones totales, recuperables y permanentes, essemejante al de las deformaciones unitarias resilientes.

Grafica 15. Módulo resiliente y deformación unitaria total (Subbase)



25

5.3 Base granular

Tabla 9. Cálculos y Resultados del ensayo triaxial cíclico para base granular

Del coeficiente de variación se deduce que los datos fueron obtenidos adecuadamente yson válidos para análisis.

5.3.1 Módulo resiliente y esfuerzo desviador para distintas presiones de cámaraLas curvas de módulo resiliente y esfuerzo desviador, muestran el comportamiento típico

de los suelos granulares, en donde para medianos y altos valores del esfuerzo desviadorel modulo se mantiene casi constante, disminuyendo, inusualmente, en forma abrupta.

Grafica 16. Módulo resiliente y esfuerzo desviador para distintas presiones decámara (Base)


Chamber Applied Mean Std. Dev. Mean of Mean Std Dev Actual Permanent Permanent Total Coe

Press. Deviator Recov. of Recov. Resilient of Mr of Mr θ Contact Def. Def Unit Def Unit Var

σ3 Stress Def. Def. Strain (σd+3σ3) Stress mm/mm

kPa kPa mm mm mm/mm kPa kPa kPa kPa mm

138 15.227 0.008434 0.000118 4.114E-05 370113.2322 4915 429.227 1.6 0.000974 4.75E-06 4.589E-05 9.0628 1

138 39.644 0.031277 0.00004 1.526E-04 259840.1381 1111 453.644 3.9 0.000977 4.77E-06 1.573E-04 3.4810 0

138 83.852 0.075685 0.000092 3.692E-04 227121.094 166 497.852 7.7 0.000989 4.82E-06 3.740E-04 1.6458 0

138 127.56 0.113138 0.000103 5.519E-04 231131.892 220 541.56 11.5 0.001031 5.03E-06 5.569E-04 1.0818 0

138 173.535 0.155422 0.000059 7.582E-04 228890.8584 89 587.535 15.5 0.00113 5.51E-06 7.637E-04 0.7952 0

104 15.197 0.009913 0.000057 4.836E-05 314272.6722 2239 327.197 1.6 0.001071 5.22E-06 5.358E-05 6.8435 0

104 39.54 0.036467 0.000095 1.779E-04 222274.9335 213 351.54 4 0.001073 5.23E-06 1.831E-04 2.6302 0

104 83.412 0.089884 0.000071 4.385E-04 190239.1972 333 395.412 7.7 0.001077 5.25E-06 4.437E-04 1.2468 0

104 125.259 0.133479 0.000154 6.511E-04 192375.5422 81 437.259 11.6 0.001092 5.33E-06 6.564E-04 0.8303 0

104 174.177 0.17838 0.000084 8.701E-04 200169.778 44 486.177 15.5 0.001128 5.50E-06 8.756E-04 0.5971 0

69 7.29 0.003386 0.000075 1.652E-05 441361.4885 7436 214.29 0.8 0.001045 5.10E-06 1.652E-05 9.4650 1

69 15.171 0.011979 0.000074 5.843E-05 259625.5948 2153 222.171 1.6 0.001045 5.10E-06 5.843E-05 4.5482 0

69 39.853 0.045731 0.000136 2.231E-04 178650.4778 585 246.853 3.9 0.001047 5.11E-06 2.231E-04 1.7314 0

69 83.905 0.113605 0.000148 5.542E-04 151406.4082 117 290.905 7.8 0.001057 5.16E-06 5.542E-04 0.8224 0

69 123.639 0.160045 0.000136 7.807E-04 158367.9278 226 330.639 11.6 0.001079 5.26E-06 7.807E-04 0.5581 0

35 7.096 0.004961 0.000121 2.420E-05 293223.1405 5333 112.096 0.9 0.000958 4.67E-06 2.887E-05 4.9324 1

35 14.935 0.016623 0.000082 8.109E-05 184183.0596 702 119.935 1.6 0.00096 4.68E-06 8.577E-05 2.3435 035 39.596 0.064989 0.00014 3.170E-04 124900.8294 80 144.596 4 0.000968 4.72E-06 3.217E-04 0.8839 0

35 83.927 0.147788 0.000109 7.209E-04 116416.996 73 188.927 7.7 0.001 4.88E-06 7.258E-04 0.4170 0

35 121.48 0.193989 0.000153 9.463E-04 128375.3203 232 226.48 11.6 0.001059 5.17E-06 9.515E-04 0.2881 0

6.9 7.018 0.007482 0.000098 3.650E-05 192286.8217 2946 27.718 0.8 0.000904 4.41E-06 4.091E-05 0.9832 1

6.9 14.45 0.024501 0.000236 1.195E-04 120903.2284 358 35.15 1.5 0.000905 4.41E-06 1.239E-04 0.4775 0

6.9 39.26 0.093318 0.000214 4.552E-04 86245.95469 336 59.96 4 0.000928 4.53E-06 4.597E-04 0.1758 0

6.9 61.186 0.145374 0.000145 7.091E-04 86281.7973 86 81.886 5.9 0.000964 4.70E-06 7.138E-04 0.1128 0

6.9 83.946 0.186998 0.000076 9.122E-04 92027.34789 100 104.646 7.8 0.00103 5.02E-06 9.172E-04 0.0822 0

σ3/σd



26

5.3.2 Módulo resiliente y esfuerzo desviador.Se muestra una disminución leve del módulo resiliente al aumentar el esfuerzo desviador,a partir de un valor de 40 Kpa

Grafica 17. Módulo resiliente y esfuerzo desviador (Log-Log) (Base)

.5.3.3 Módulo resiliente y esfuerzo de confinamiento.

El comportamiento típico de los suelos granulares es el aumento del valor del móduloresiliente con el aumento de la presión de confinamiento. Aquí se muestra esta tendencia.Se podría obtener mejor correlación entre estos dos parámetros haciendo un análisisestadístico más detallado.



27

Grafica 18. Módulo resiliente y esfuerzo de confinamiento (Base)


Al igual que con la presión de confinamiento, al mejorar la información de maneraestadística, se podría apreciar, como muestra la tendencia, un aumento del móduloresiliente al aumentar el valor del invariante de tensiones.

Grafica 19. Módulo resiliente y primer invariante de tensión (Base)



28

5.3.5 Módulo resiliente y relación esfuerzo de confinamiento y desviadorAl aumentar la relación entre el esfuerzo de confinamiento y el esfuerzo desviador (al sermayor el esfuerzo de confinamiento, con respecto al esfuerzo desviador) se observa unincremento en el módulo resiliente, mostrando, en esta curva, la marcada influencia delesfuerzo de confinamiento en el comportamiento estructural de este tipo de suelos.

Grafica 20. Módulo resiliente y relación esfuerzo de confinamiento y desviador(Base)


Al igual que con la subbase (suelo granular grueso) a mayor valor del módulo resilientemenor valor de la deformación resiliente, tendiendo a disminuir en forma significativa,cuando el módulo de la muestra es bajo.



29

Grafica 21. Módulo resiliente y deformación unitaria resiliente (Base)


El comportamiento de las deformaciones totales es semejante al obtenido con lasdeformaciones recuperables.

Grafica 22 Módulo resiliente y Deformación unitaria total (Base)



30


Tabla 10. Cálculos y Resultados del ensayo triaxial cíclico para suelo fino granular(1)

Los valores muestran baja dispersión aceptable con dos valores altos del coeficiente devariación.


Se observa una disminución abrupta del valor del módulo resiliente con el incremento delvalor del esfuerzo vertical, típico comportamiento de los suelos finos deformables.


41.4 8.396 0.001630 0.000065 0.0000163 515092.0245 23639 132.596 0.000057 5.700E-07 1.687E-05 0.2028 4.5

41.4 14.885 0.004072 0.000054 0.00004072 3 65545.1866 5769 139.085 0.000062 6.200E-07 4.134E-05 0.3595 1.5

41.4 17.545 0.005926 0.000209 0.00005926 2 96068.1741 4724 141.745 0.000076 7.600E-07 6.002E-05 0.4238 1.6

41.4 19.652 0.007693 0.000131 0.00007693 2 55453.0092 1336 143.852 0.000085 8.500E-07 7.778E-05 0.4747 0.5

41.4 22.512 0.011346 0.000114 0.00011346 1 98413.5378 3965 146.712 0.000092 9.200E-07 1.144E-04 0.5438 2.0

27.6 4.616 0.000714 0.000062 0.00000714 6 46498.5994 64564 87.416 0.000088 8.800E-07 8.020E-06 0.1672 9.9

27.6 10.319 0.001817 0.000040 0.00001817 5 67914.1442 19086 93.119 0.000089 8.900E-07 1.906E-05 0.3739 3.3

27.6 15.203 0.003536 0.000162 0.00003536 429949.095 15352 98.003 0.000089 8.900E-07 3.625E-05 0.5508 3.5

27.6 18.782 0.006798 0.000196 0.00006798 276287.1433 10242 101.582 0.000090 9.000E-07 6.888E-05 0.6805 3.7

27.6 22.361 0.011716 0.000279 0.00011716 1 90858.6548 5739 105.161 0.000096 9.600E-07 1.181E-04 0.8102 3.0

13.8 4.850 0.000774 0.000128 0.00000774 626614.9871 70201 46.25 0.000095 9.500E-07 8.690E-06 0.3514 11.

13.8 10.537 0.001927 0.000026 0.00001927 5 46808.5106 21038 51.937 0.000095 9.500E-07 2.022E-05 0.7636 3.8

13.8 16.207 0.004715 0.000084 0.00004715 3 43732.7678 9887 57.607 0.000095 9.500E-07 4.810E-05 1.1744 2.8

Total Def Unit

Std Dev of

Mr

(kPa)

Chamber

Press. σ3

(kPa)

Applied

Deviator Stress

(kPa)

Mean Recov

Def

(mm)

Std. Dev. of

Recov. Def.

(mm)

σ3/σd

Permanent

Def. Unit.

(mm/mm)

θ(σd + 3σ3)

(kPa)

Permanent

Def.

(mm)

Coefic

Varia

Mean of

Resilient Strain

(mm/mm)

Mean of Mr

(kPa)



31

Grafica 23. Módulo resiliente y esfuerzo desviador para distintas presiones decámara (Suelo fino granular 1)


La tendencia general es disminución de la capacidad de estructural al aumentar elesfuerzo desviador.

Grafica 24. Módulo resiliente y esfuerzo desviador (Log-Log) (Suelo Fino Granular 1)



32


El esfuerzo de confinamiento no tiene una clara influencia en el comportamiento resilientedel suelo.

Grafica 25. Módulo resiliente y esfuerzo de confinamiento (Suelo Fino Granular 1)



33


A diferencia de los suelos granulares la suma de los esfuerzos principales no tieneinfluencia clara con el módulo de resiliencia.

Grafica 26. Módulo resiliente y primer invariante de tensiones (Suelo Fino Granular1)


Se muestra que al ser mayor el esfuerzo de confinamiento con respecto al esfuerzo

desviador, hay un importante incremento en la capacidad estructural de los suelos finos.

Grafica 27. Módulo resiliente y relación esfuerzo de confinamiento y desviador(Suelo Fino Granular 1)



34


Las deformaciones resilientes son mayores en suelos con menor valor de móduloresiliente, pero a diferencia que en los suelos granulares, la curva de correlación no caeabruptamente.

Grafica 28. Módulo resiliente y deformación unitaria resiliente (Suelo Fino Granular1)


Comportamiento semejante al de las deformaciones resilientes.

Grafica 29. Módulo resiliente y deformación unitaria total (Suelo Fino Granular 1)

.



35


Tabla 11. Cálculos y Resultados del ensayo triaxial cíclico para suelo fino granular(2)

Los valores del coeficiente de variación son altos y de acuerdo a la técnica de análisisestadístico los datos, en un alto porcentaje, no son aptos para obtener conclusionesvalidas o aceptadas con respecto al comportamiento del material.


Se muestra un comportamiento errático y poco típico de los suelos finos, situaciónpredecible por la variación de los resultados.

Grafica 30. Módulo resiliente y esfuerzo desviador para distintas presiones decámara (Suelo Fino Granular 2)

A B C D E F G H I J

Chamber Applied Mean Std. Dev. Mean of Mean Std Dev Permanent Coeficien

Press. Deviator Recov. of Recov. Resilient of Mr of Mr Def. Variacioσ3 Stress Def. Def. Strain (σd + 3σ3)

kPa kPa mm mm mm/mm kPa kPa kPa mm

41.4 64.365 0.003305 0.000834 3.308E-05 1945556.278 509196 188.565 0.00011 26.17

27.6 26.974 0.000625 0.000084 6.256E-06 4311524.16 672666 109.774 0.000099 15.60

27.6 53.477 0.001314 0.000031 1.315E-05 4065717.123 232385 136.277 0.0001 5.72

27.6 62.658 0.005647 0.000269 5.653E-05 1108470.728 42196 145.458 0.000059 3.81

13.8 13.975 0.000359 0.000058 3.594E-06 3888864.903 527502 55.375 0.000053 13.56

13.8 28.616 0.000785 0.000054 7.858E-06 3641704.968 174801 70.016 0.000054 4.80

13.8 42.574 0.00119 0.000074 1.191E-05 3574069.412 181237 83.974 0.000057 5.07

13.8 52.99 0.001634 0.000138 1.636E-05 3239719.094 164163 94.39 0.000065 5.07

13.8 65.648 0.002048 0.000094 2.050E-05 3202263.281 117701 107.048 0.000087 3.68

θ



36



Grafica 31. Módulo resiliente y esfuerzo desviador (Suelo Fino Granular 2)



Grafica 32. Módulo resiliente y esfuerzo de confinamiento (Suelo Fino Granular 2)



37

5.6 CONCLUSIONES

El conocimiento del comportamiento resiliente de los suelos viales, es básico eimportante, en el sentido que, con base a sus características granulométricas, en estoscasos, se podría deducir algún tipo de comportamiento, teniendo en cuenta, además delnivel de esfuerzo inducido al suelo. Algunas de las conclusiones del análisis de lainformación, se muestra a continuación y ellas son consistentes con la obtenida en laliteratura técnica correspondiente.

1. La calidad de la información, en el aspecto estadístico, debe ser considerado parael análisis de los resultados y la depuración de los datos, pudiendo con ellosmejorar las conclusiones sobre el comportamiento de los materiales.

2. Los suelos grueso granulares muestran una clara tendencia a mejorar sucomportamiento estructural, al disponer de mejores condiciones de confinamiento.

3. En los suelos finos al aumentar el esfuerzo vertical disminuye, en formasignificativa, la capacidad estructural de los mismos.

4. De las relaciones esfuerzos de confinamiento/esfuerzo desviador, se deduce queal ser mayor el esfuerzo de confinamiento que el esfuerzo vertical, se incrementasustancialmente el módulo resiliente, este comportamiento es semejante en suelosfinos y suelos gruesos.

5. En suelos finos y gruesos las deformaciones totales y resilientes son mayores parabajos valores del módulo resiliente. Por lo tanto para obtener menores valores dedeformaciones se debe disponer de suelos competentes y en caso de lassubrasante tratar de que los esfuerzos que lleguen a ese nivel, sea los más bajosposibles, o mejorar sus condiciones de soporte.

6. En los suelos fino granulares se nota una clara dependencia que presenta elmódulo resiliente del esfuerzo desviador aplicado y la poca influencia del esfuerzode confinamiento en el mismo módulo. Es así, que se observa, cómo los valoresdel módulo resiliente decrece rápidamente con el incremento del esfuerzodesviador.

7. Para los suelos grueso granulares el valor del módulo resiliente dependeprincipalmente de la presión de confinamiento y mantiene una relación deproporcionalidad directa con la suma de esfuerzos principales, lo cual genera unincremento notable en el módulo. En comparación con la presión deconfinamiento, la influencia del esfuerzo desviador sobre el módulo es menor.

ensayo triaxial ciclico para suelos granulares y finos granulares

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