TIPO DE ENSAYO TRIAXIAL

No Consolidado - No Drenado (UU)

Consolidado - No Drenado (CU)

Consolidado - Drenado (CD)

PARMETROS DETERMINADOS

Cu

C y

C y

ENSAYO TRIAXIAL

Ensayo triaxial consolidado drenado (CD).

Tambin a este ensayo se le conoce como ensayo lento (S). La caractersca fundamental de la prueba es que los esfuerzos aplicados al

espcimen son efecvos, por lo tanto los parmetros (c, ) son efecvos. En la primera etapa se satura la muestra completamente con la

presin hidrostca, en la segunda etapa sta es consolidada bajo una presin isotrpica de la cmara, cuando el equilibrio estco interno

se haya reestablecido se aplica una carga axial la cual estar actuando sobre la fase slida del suelo (produce esfuerzos efecvos) sta fuerza

se incrementa lentamente y con un drenado total para que no presente un incremento en la presin de poros. Para llegar a la falla se

conna incrementando carga axial pero muy lentamente.

Este ensayo se aplica a suelos granulares ya que se consolidan rpidamente lo mismo decir que pierden espacios vacos (agua) con ms

facilidad, en arcillas demandara empo (semanas) para realizar el ensayo.

Ulizado para anlisis de estabilidad a corto plazo de obras con o sobre depsitos de arena (Terraplenes, Taludes arciales, Muros de

contencin, Cimentaciones) El empo hasta el nal de la construccin es insuciente para la disipacin de las presiones de poros

SELECCIN DE TIPO DE ENSAYO

Ensayo triaxial consolidado no drenado (CU). Tambin denominado ensayo consolidado rpido (R). Consta de tres etapas

(saturacin, consolidacin y compresin). En la primera etapa se satura la probeta para

luego ser consolidada bajo la presin hidrostca; para que los esfuerzos lleguen a ser

efecvos (estado de esfuerzo efecvos, estado prescrito de volumen y presin de

poros). Cuando la muestre entre en un estado de equilibrio de fuerzas internas se

procede a hacerlo fallar con un incremento rpido de la carga axial, de manera que no

debe permirse cambio de volumen es decir no debe permirse ninguna consolidacin

adicional durante el periodo de falla. La duracin de la consolidacin vara a parr de

las 48 horas mientras que la etapa de falla entre 10mm a 2hrs.

El ensayo CU se realiza generalmente con medicin de la presin de poros con el n de

determinar los parmetros de C y en trminos de esfuerzos totales y esfuerzos

efecvos.

Ulizado para analizar construcciones donde el proceso construcvo (consolidacin) sea

lenta y el momento de falla ocurra rpido y sin drenaje. (Presas de erra)

La prueba de ensayo triaxial es uno de los mtodos ms conables para determinar los parmetros del suelo (c, ) y la relacin

esfuerzo-deformacin a travs de la determinacin del esfuerzo cortante. Este ensayo brinda informacin ms representava

del esfuerzo cortante que sufre una masa de suelo al ser cargada.

En el ensayo triaxial, un espcimen (muestra de suelo inalterado, considerando la misma direccin y sendo de campo, 7cm de

dimetro y 14cm de altura) cilndrico de suelo es arriostrado con una membrana de ltex, la parte superior e inferior llevan

discos (piedra porosa), los cuales conectados al sistema de drenaje funcionan para saturar o drenar la muestra. Todo dentro de

una celda de presin es connado con agua a diferentes presiones para diferentes ensayos.

La carga axial al espcimen se transmite por medio de un vstago que atraviesa la parte superior de la cmara.

La presin que se ejerce con el agua que llena la cmara es hidrostca y produce por lo tanto, esfuerzos principales sobre el

espcimen, iguales en todas las direcciones, tanto lateral como axialmente. En las bases del espcimen actuar adems de la

presin del agua, el efecto transmido por el vstago de la cmara desde el exterior.

Dependiendo del po de suelo, del po de obra y las condiciones en que este trabajar, las alternavas para realizar el ensayo

sern: consolidado no drenado (CU), no consolidado no drenado (UU) o consolidado drenado (CD).

Ventajas:

La muestra no es inducida a un plano de falla predeterminado.

Adems, una prueba a esfuerzos revela la(s) supercie(s) dbil(es) que puede ser relacionada con alguna caractersca

natural de la estructura del suelo.

El estado de tensiones aplicadas en cada prueba en laboratorio, pueden ser aproximadas con aquellas que ocurren en

situ. Porque es posible realizar un control ms eciente sobre el estado de tensiones y las deformaciones.

Las condiciones de drenaje pueden ser controladas y es posible una gran variedad de condiciones de prueba.

Desventajas:

En algunos casos de arcilla el tamao de la muestra puede tener importantes efectos sobre la resistencia medida.

Se deben confeccionar o tomar muestras de dimetros que representen adecuadamente grietas y disconnuidades

en una muestra de suelo.

La presa W. A. C. Bennett es una gran presa

hidroelctrica rellena de tierra en el ro de la Paz

en el norte de la Columbia Britnica, Canad

Ensayo triaxial no consolidado no drenado (UU).

Se denomina tambin ensayo rpido (Q). En este po de prueba no se permite en ninguna etapa la consolidacin de la muestra. La vlvula

de comunicacin entre el espcimen y la bureta permanece siempre cerrada impidiendo el drenaje. Una vez que se establezca la presin de

celda para el ensayo se someten a un incremento rpido de cargas axiales (lo que permite la disipacin de presin de poros, resultados en

trminos de esfuerzo total), se toman lecturas del dial de deformacin a intervalos de empo establecidos, el ensayo conna hasta que la

muestra falle o alcance una deformacin del ms del 20% de la altura inicial de la muestra.

PROCEDIMIENTO DEL ENSAYO TRIAXIAL UU

Primeramente, una vez tenida la muestra inalterada se

procede a tallar de acuerdo al dimetro y a la altura que

requiere el ensayo que es aproximadamente una

muestra cilndrica de 14cm de altura y 7cm de dimetro.

Teniendo siempre en cuenta el sendo que se extrajo.

Muestra

debidamente

etiquetada con el

sentido natural.

Tenida ya la muestra tallada se procede a hacer el ensayo; caso

contrario, no teniendo disponible el equipo las muestras se

deben de conservar en su estado natural: la muestra debe ser

guardada en un recipiente lo ms impermeable posible para

evitar la prdida de humedad, esto se consigue poniendo la

muestra sobre un pilar dentro de un recipiente llenado de agua y

hermcamente cerrado.

Las muestras deben de ser medidas de la siguiente manera:

Tres medidas del dimetro en la parte superior. Tres medidas del dimetro en la parte media. Tres medidas del dimetro en la parte inferior. Tres medidas de la altura.

Se pesa cada una de las muestras.

Se ensambla cada una de las muestras, una a la vez, en

la cmara triaxial.

se cubre a la muestra con una membrana de ule,

esta se sujeta con aros de jebe para evitar que el

agua sature la muestra.

Se ensambla la cmara triaxial.

Se llena con agua la cmara triaxial.

Se verica que no tenga espacios con aire en la

cmara triaxial, luego se procede a aplicar la

presin de celda correspondiente.

Ensamblando la muestra con la

membrana de ule.

PARTES DE UN EQUIPO TRIAXIAL

Se tara la deformacin y la fuerza axial en cero. Se

procede con el ensayo anotando las deformaciones y

cada fuerza que estos producen.

Ya terminado el ensayo se desensambla la cmara

triaxial poniendo nuevamente la presin de poros en

cero, se procede a vaciar el agua de la celda triaxial.

Se rera la capsula y la membrana.

Despus de efectuado el ensayo se puede apreciar como

fall la muestra, tambin las deformaciones que se

produjeron.

EQUIPO TRIAXIAL EN PLENO ENSAYO

Las tres muestras ensayadas.

DETERMINACIN DEL NGULO DE FRICCIN Y LA COHESIN

CRITERIO DE ROTURA POR MOHR COULOMB

TEORIA DE ROTURA DE MOHR

Si en un sistema de ejes cartesianos ortogonales, llevamos sobre el eje de las abscisas a las tensiones normales,

sobre el eje de las ordenadas a las tensiones tangenciales, y sobre l representamos los puntos correspondientes a

cada par de valores dados en la ecuacin de coulomb para todos los valores posibles de tensin tangencial y normal,

hallaremos que el lugar geomtrico de esos puntos es una circunferencia llamada circulo de mohr

ENSAYO TRIAXIAL (UU) PARA UN

ESTUDIO GEOTCNICO

El presente trabajo ti

ene como objetivo

investigar las condiciones g

eolgicas y geotcnicas del

suelo de fundacin, para la

estructura requerida;

utilizando especficamente

los resultados y bondades

del ensayo triaxial.

UBICACIN DE LA ZONA DE ESTUDIO:

El pabelln planteado ser ubicado al lado

Sur de la ciudad universitaria de la Universidad

Nacional del Altiplano de Puno, se ubica frente al

edicio de Post Grados de la misma universidad

prximo al Lago Titicaca. Las variaciones de nivel

van desde los 3810 msnm hasta los 3820 msnm y

geogrcamente se encuent ra ent re los

7000'50.26'' de longitud y 1549'34.35'' de latitud.

Anexo 1: Plano de Ubicacin.

El rea de inuencia del proyecto abarca los

200 metros cuadrados

EXPLORACIN Y MUESTREO

a.- Los que se pudo observar cuando se

escav la calicata es que por lo menos 1.20 metros

de profundidad era material de relleno no controlado,

relleno que contena desmonte de construccin.

Se observ: materiales como ladrillos,

concreto, mangueras, alambres, retazos de erro de

construccin, trapos.

Se observa claramente la presencia de

alambrones retorcisos

b.- Llegando a excavar el segundo estrato

con profundidad de -1:20 a -1.50 se observ

material que fuese natural, de color marrn

oscuro, no se logr apreciar el nivel fretico.

El estrato de suelo que se apreci mostro

que en algn momento tuvo vegetacin ya que se

encontr material orgnico con formas de races.

Tambin se encontr partculas de suelo

que probablemente fue arrastrado de la parte alta

de esa zona por efectos de lluvia y/o viento.

Para el muestreo:

El tipo de muestra

q u e s e d e s e a

obtener es: muestra

inalterada.

Se hizo el muestreo

de la parte inferior de

la calicata.

Se extrajo una muestra de suelo del

segundo estrato de aproximadamente

30cmx30cm.

Se envolvi y etiquet de la manera ms

adecuada la muestra para luego ser trasladada

al laboratorio para sus respectivos ensayos.

ENSAYOS DE LABORATORIO

a.1) Parmetros de clasicacin: Ensayo de Granulometra

Distribucin Granulomtrica

D10: 0.0123 CU (Coeficiente de Uniformidad): 5.984

D30: 0.0368 CC (Coeficiente de Curvatura): 1.496

D60: 0.0736

Clasificacin General: SUELO FINO, (se debe calcular los lmites de Atterberg para

clasificar el suelo).

a.2) Parmetros de clasicacin: Ensayo de Lmites de

Consistencia.

RESULTADOS DE LA CLASIFICACION S.U.C.S.

PARAMETROS DE CLASIFICACION DEL SUELO

materia orgnica no

humedad natural 19.73 %

limite liquido 24.53 %

limite plstico 14.80 %

ndice de plasticidad 9.73 %

Coeficiente de uniformidad 6

Coeficiente de curvatura 1.5

CLASIFICACION SEGN SUCS CL (arcillas inorgnicas de plasticidad

baja a media, arcillas con gravas, arenas

y limos)

ENSAYO DE LMITES DE ATTERBERG

Materia orgnica no

humedad natural 19.73 %

limite liquido 24.53 %

limite plstico 14.80 %

ndice de plasticidad 9.73 %

b) Parmetros de Resistencia: Ensayo Triaxial - Clculos

ESPECIMEN 1

DATOS DE LOS TRES ENSAYOS PARA GRAFICAR LOS CRCULOS DE MOHR:

Origen1 = 0.68

Radio1= 0.18

Origen 2 = 1.79

Radio 2= 0.79

Origen 3 = 2.99

Radio 3= 0.99

ESPECIMEN 1

ESPECIMEN 2

ESPECIMEN 3

GRFICO DE LA LNEA DE FALLA

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