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UNIVERSIDAD DE EL SALVADOR FACULTAD DE INGENIERIA Y ARQUITECTURA ESCUELA DE INGENIERIA CIVIL DEPARTAMENTO DE GEOTECNIA MECÁNICA DE SUELOS Instructor de laboratorio: Ingra. Susan de Orellana GL: 03 Día y Hora: miércoles, 8:30 a 11:30 am INTEGRANTES: Cruz Benítez David Leonardo CB09041 ------------- Miranda Rivas Evelin Lisseth MR07079 ------------- Pineda Mejía Oscar Armando PM03033 ------------- Fecha de entrega: 09 de octubre de 2013 Firma de recibido:

1ENSAYO DE COMPRESIÓN TRIAXIAL Y CORTE DIRECTO

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Page 1: 1ENSAYO DE COMPRESIÓN TRIAXIAL Y CORTE DIRECTO

UNIVERSIDAD DE EL SALVADOR

FACULTAD DE INGENIERIA Y ARQUITECTURA

ESCUELA DE INGENIERIA CIVIL

DEPARTAMENTO DE GEOTECNIA

MECÁNICA DE SUELOS

Instructor de laboratorio: Ingra. Susan de Orellana

GL: 03 Día y Hora: miércoles, 8:30 a 11:30 am

INTEGRANTES:

Cruz Benítez David Leonardo CB09041 -------------

Miranda Rivas Evelin Lisseth MR07079 -------------

Pineda Mejía Oscar Armando PM03033 -------------

Fecha de entrega: 09 de octubre de 2013

Firma de recibido:

Page 2: 1ENSAYO DE COMPRESIÓN TRIAXIAL Y CORTE DIRECTO

1 Mecánica de suelos

-.INTRODUCCION.-

COMPRESIÓN TRIAXIAL NO CONSOLIDADO - NO DRENADO PARA SUELOS COHESIVOS

(BASADA ASTM D 2850-95)

En la actualidad el uso de pruebas triaxiales en laboratorios de mecánica de suelos arroja

resultados más precisos en la obtención de los parámetros de resistencia de los suelos.

Estos ensayos son de mayor confiabilidad al momento de determinar la resistencia del

suelo y nos dan la opción de conocer en forma más completa las características mecánicas

de un suelo.

Un grupo de estos ensayos son las de pruebas triaxiales donde una muestra cilíndrica de

suelo saturado es sometida a esfuerzos triaxiales principales o un estado general de

esfuerzos que generalmente consisten en dos etapas de aplicación de la carga antes de

legar a la falla para de esta manera simular las condiciones de campo que se dan en el

suelo antes de la falla del mismo.

Estas dos etapas lo que permiten en orden usual la consolidación o no del suelo y el

drenaje o no del suelo (Liberación de presión de poro) al momento de aplicar la carga de

falla.

Matricialmente se puede describir el proceso mediante tensores de esfuerzo que actúan en

tres direcciones dándole esfuerzos en forma axial o normal y dos esfuerzos en forma

lateral ala muestra dada por la presión.

Los ensayos varían dependiendo el tipo de muestra de suelo ya sea cohesivo o no cohesivo

y consolidado o no consolidado y según sea el caso así dependen del tipo de presión y

esfuerzos que se le aplican y con esto el tiempo requerido para cada ensayo además del

tipo de grafica que se pueda obtener pues influye la magnitud de carga que se le aplique.

A continuación observaremos el ensayo de una muestra de suelo para observar su

comportamiento mediante una gráfica esfuerzo versus deformación.

Page 3: 1ENSAYO DE COMPRESIÓN TRIAXIAL Y CORTE DIRECTO

2 Mecánica de suelos

ENSAYO DE COMPRESIÓN TRIAXIAL NO CONSOLIDADO - NO DRENADO PARA SUELOS

COHESIVOS (BASADA ASTM D 2850-95)

Datos:

Constante del anillo deformímetro= 0.01mm/u

Constante del anillo= 0.15625 mm/u

Cálculos para espécimen 1:

1. Área promedio:

2. Volumen promedio:

3. Peso volumétrico:

4. Contenido de humedad:

5. Peso unitario seco:

6. Carga axial aplicada al espécimen:

Ejemplo: primera carga para espécimen 1

7. Deformación axial

Ejemplo: primera deformación axial para espécimen 1

Page 4: 1ENSAYO DE COMPRESIÓN TRIAXIAL Y CORTE DIRECTO

3 Mecánica de suelos

8. Deformación unitaria uniáxica para cada carga axial

Ejemplo: primera deformación unitaria uniáxica para espécimen 1

9. Área corregida

Ejemplo: primera área corregida para espécimen 1

10. Esfuerzo desviador a la falla

Ejemplo: primer Esfuerzo desviador a la falla para espécimen 1

Nota: Los cálculos realizados en los pasos 6 al 10 serán similares en los especímenes 2 y 3 por

ello se omiten

Page 5: 1ENSAYO DE COMPRESIÓN TRIAXIAL Y CORTE DIRECTO

4 Mecánica de suelos

Tabla 1: primer espécimen

Módulo de elasticidad: Considerando lineal Tramo A – B

Tiempo

(Seg)

Lectura del

deformimetro,

anillo de carga

Carga axial

(Kg)

Lectura del

deformimetro de

deformacion axial

Deformacion

Axial (mm)

Deformacion

unitaria

Area

corregida

(cm2)

Esfuerzo

desviador

Kg/cm2

0 0 0,0000 0 0 0,00000 8,60490 0,00000

30 36 5,6250 40 0,4 0,00571 8,65435 0,64996

60 96 15,0000 81 0,81 0,01157 8,70563 1,72302

90 137 21,4063 121 1,21 0,01728 8,75625 2,44468

120 162 25,3125 165 1,65 0,02357 8,81262 2,87230

135 170 26,5625 189 1,89 0,02700 8,84367 3,00356

150 176 27,5000 213 2,13 0,03043 8,87494 3,09861

165 179 27,9688 234 2,34 0,03343 8,90248 3,14168

180 184 28,7500 262 2,62 0,03743 8,93948 3,21607

195 186 29,0625 286 2,86 0,04086 8,97143 3,23945

210 187 29,2188 316 3,16 0,04514 9,01169 3,24232

225 189 29,5313 339 3,39 0,04843 9,04281 3,26572

240 190 29,6875 362 3,62 0,05171 9,07414 3,27166

255 190 29,6875 389 3,89 0,05557 9,11120 3,25835

270 191 29,8438 413 4,13 0,05900 9,14439 3,26361

285 191 29,8438 439 4,39 0,06271 9,18063 3,25073

300 191 29,8438 464 4,64 0,06628 9,21574 3,23834

330 190 29,6875 518 5,18 0,07400 9,29251 3,19478

360 189 29,5313 569 5,69 0,08128 9,36620 3,15296

A

B

Page 6: 1ENSAYO DE COMPRESIÓN TRIAXIAL Y CORTE DIRECTO

5 Mecánica de suelos

Esfuerzos principales:

Cálculos para construcción del círculo de Morh

Page 7: 1ENSAYO DE COMPRESIÓN TRIAXIAL Y CORTE DIRECTO

6 Mecánica de suelos

Cálculos para espécimen 2:

1. Área promedio:

2. Volumen promedio:

3. Peso volumétrico:

4. Contenido de humedad:

5. Peso unitario seco:

Page 8: 1ENSAYO DE COMPRESIÓN TRIAXIAL Y CORTE DIRECTO

7 Mecánica de suelos

Tabla 2: segundo espécimen

Módulo de elasticidad: Considerando lineal Tramo A – B

Tiempo

(Seg)

Lectura del

deformimetro

, anillo de

carga

Carga axial

(Kg)

Lectura del

deformimetr

o de

deformacion

Deformacion

Axial (mm)

Deformacion

unitaria

Area

corregida

(cm2)

Esfuerzo

desviador

Kg/cm2

0 0 0,0000 0 0 0,00000 9,18633 0,00000

30 30 4,6875 41 0,41 0,00584 9,24030 0,50729

60 48 7,5000 74 0,74 0,01054 9,28420 0,80782

90 162 25,3125 106 1,06 0,01510 9,32717 2,71385

120 209 32,6563 144 1,44 0,02051 9,37871 3,48195

150 240 37,5000 187 1,87 0,02664 9,43773 3,97341

180 262 40,9375 232 2,32 0,03305 9,50030 4,30907

210 276 43,1250 280 2,8 0,03989 9,56796 4,50723

240 280 43,7500 328 3,28 0,04672 9,63659 4,53999

270 279 43,5938 380 3,8 0,05413 9,71205 4,48862

300 268 41,8750 436 4,36 0,06211 9,79466 4,27529

330 252 39,3750 491 4,91 0,06994 9,87717 3,98647

360 240 37,5000 545 5,45 0,07764 9,95954 3,76523

390 233 36,4063 600 6 0,08547 10,04487 3,62436

420 231 36,0938 651 6,51 0,09274 10,12530 3,56471

450 230 35,9375 713 7,13 0,10157 10,22484 3,51473

480 227 35,4688 754 7,54 0,10741 10,29174 3,44633

510 225 35,1563 816 8,16 0,11624 10,39459 3,38217

A

B

Page 9: 1ENSAYO DE COMPRESIÓN TRIAXIAL Y CORTE DIRECTO

8 Mecánica de suelos

Esfuerzos principales:

Cálculos para construcción del círculo de Morh

Page 10: 1ENSAYO DE COMPRESIÓN TRIAXIAL Y CORTE DIRECTO

9 Mecánica de suelos

Cálculos para espécimen 3:

1. Área promedio:

2. Volumen promedio:

3. Peso volumétrico:

4. Contenido de humedad:

5. Peso unitario seco:

Page 11: 1ENSAYO DE COMPRESIÓN TRIAXIAL Y CORTE DIRECTO

10 Mecánica de suelos

Tabla 3: Tercer espécimen

Módulo de elasticidad: Considerando lineal Tramo A – B

Tiempo

(Seg)

Lectura del

deformimetro,

anillo de carga

Carga axial

(Kg)

Lectura del

deformimetro de

deformacion axial

Deformacion

Axial (mm)

Deformacion

unitaria

Area

corregida (cm2)

Esfuerzo

desviador Kg/cm2

0 0 0,0000 0 0 0,00000 8,74411 0,00000

30 48 7,5000 40 0,4 0,00563 8,79358 0,85289

60 117 18,2813 76 0,76 0,01069 8,83859 2,06835

90 200 31,2500 105 1,05 0,01477 8,87518 3,52106

120 269 42,0313 137 1,37 0,01927 8,91591 4,71419

150 300 46,8750 163 1,63 0,02293 8,94928 5,23785

180 346 54,0625 192 1,92 0,02700 8,98679 6,01577

210 382 59,6875 233 2,33 0,03277 9,04037 6,60233

240 411 64,2188 271 2,71 0,03812 9,09060 7,06430

270 428 66,8750 320 3,2 0,04501 9,15620 7,30379

300 439 68,5938 369 3,69 0,05190 9,22276 7,43744

330 446 69,6875 418 4,18 0,05879 9,29029 7,50111

360 448 70,0000 470 4,7 0,06610 9,36305 7,47620

390 444 69,3750 524 5,24 0,07370 9,43982 7,34919

420 438 68,4375 577 5,77 0,08115 9,51640 7,19153

450 428 66,8750 631 6,31 0,08875 9,59571 6,96926

480 415 64,8438 686 6,86 0,09648 9,67787 6,70021

510 403 62,9688 741 7,41 0,10422 9,76144 6,45076

540 394 61,5625 794 7,94 0,11167 9,84335 6,25422

570 386 60,3125 847 8,47 0,11913 9,92665 6,07581

600 383 59,8438 901 9,01 0,12672 10,01298 5,97661

A

B

Page 12: 1ENSAYO DE COMPRESIÓN TRIAXIAL Y CORTE DIRECTO

11 Mecánica de suelos

Esfuerzos principales:

Cálculos para construcción del círculo de Morh

Page 13: 1ENSAYO DE COMPRESIÓN TRIAXIAL Y CORTE DIRECTO

12 Mecánica de suelos

0

0,5

1

1,5

2

2,5

3

3,5

4

0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 4,5 5 5,5 6 6,5 7 7,5 8 8,5 9 9,5 10 10,5 11 11,5

Esfu

erz

os

cort

ante

s (K

g/cm

2)

Esfuerzos principales (Kg/cm2)

GRAFICA 4:CIRCULO DE MORH

Especimen 1 Especimen 2 Especimen 3

Φ

Page 14: 1ENSAYO DE COMPRESIÓN TRIAXIAL Y CORTE DIRECTO

13 Mecánica de suelos

Calculo de parámetros del suelo

Cohesión aparente

Angulo de fricción interna (

)

Ambos datos obtenidos de la gráfica 4.

Entonces La ley de resistencia al corte del suelo es:

Page 15: 1ENSAYO DE COMPRESIÓN TRIAXIAL Y CORTE DIRECTO

14 Mecánica de suelos

-.CONCLUCION.-

COMPRESIÓN TRIAXIAL NO CONSOLIDADO – NO DRENADO PARA SUELOS COHESIVOS

(BASADA ASTM D 2850-95)

El ensayo de compresión no confinada también conocido con el nombre de ensayo de

compresión simple o ensayo de compresión uniaxial es muy importante en la mecánica de

los suelos ya que permite obtener un valor de carga ultima del suelo, el cual como se vio

relaciona con la resistencia al corte del suelo y entrega un valor de carga que puede

utilizarse en proyectos que no requieran de un valor más preciso ya entrega un resultado

conservador. En teoría este ensayo puede definirse como un caso particular del ensayo

triaxial.

Es importante comprender el comportamiento de los suelos sometidos a cargas ya que es

en ellos o sobre ellos que se van a fundar las estructuras, ya sean puentes, edificios,

carreteras, etc.

Según los cálculos obtenidos podemos observar que para el grafico (Curva esfuerzo

deformación) difiere bastante en los tres especímenes analizados ya que para el primer

espécimen se obtuvo un esfuerzo de falla de 3.27166 (Kg/cm²) y para el segundo

espécimen un esfuerzo de falla de 4.53999 (Kg/cm²) y para el tercer espécimen un

esfuerzo de falla de 7.50111 (Kg/cm²) concluyendo así que el tercer espécimen es el que

estaba más compactado al resistir más este esfuerzo.

Además la elección de que círculos de Morh de los especímenes utilizados para el trazo de

la curva envolvente queda en función de los siguientes datos.

Espécimen 1 Espécimen 2 Espécimen 3 Peso específico seco 1.50 1.42 1.45 Contenido de humedad % 18.32 18.47 18.46 Esquema de falla

Por ultimo La ley de resistencia al corte del suelo es:

El parámetro de fricción interna 31.8ª indica un suelo arenoso ya que se acerca a los 30ª y

según el parámetro de cohesión aparente 0.0031 Kg/cm2 tenemos un suelo arenoso en los

cuales este parámetro se aproxima a cero.

Page 16: 1ENSAYO DE COMPRESIÓN TRIAXIAL Y CORTE DIRECTO

15 Mecánica de suelos

-.INTRODUCCION.-

ENSAYO DE CORTE DIRECTO DE SUELO BAJO CONDICIONES DRENADAS Y

CONSOLIDADAS

Con la elaboración de este informe se describe el método de ensayo para la determinación

de la resistencia al corte de una muestra de suelo utilizando para ello un aparato de corte

directo que simula la aplicación de las cargas reales a las que estará sometido el suelo.

El ensayo induce a la falla a través de un plano determinado sobre el que actúa un esfuerzo

normal aplicado externamente debido a la carga vertical y un esfuerzo cortante debido a la

carga horizontal.

Al aplicar la fuerza horizontal se van midiendo las deformaciones con las cuales podemos

obtener la tensión de corte mediante un gráfico además podemos obtener la fuerza de

corte y la velocidad de desplazamiento del suelo.

La finalidad de los ensayos de corte es determinar la resistencia de una muestra

determinada de suelo sometida a fatigas y/o deformaciones que simulen las que existen o

existirán en el suelo producto de la aplicación de una carga.

A continuación se analizara un ensayo a corte directo en el cual observaremos su carga

normal, su volumen promedio, su peso volumétrico su contenido de humedad y sus

determinados esfuerzos tanto de corte como normal.

También se presenta una serie determinada de graficas (Corte versus desplazamiento

relativo y Desplazamiento vertical versus raíz cuadrada del tiempo) que auxiliara el

análisis para entender mejor el comportamiento de dicha muestra de suelo.

Page 17: 1ENSAYO DE COMPRESIÓN TRIAXIAL Y CORTE DIRECTO

16 Mecánica de suelos

ENSAYO DE CORTE DIRECTO DE SUELO BAJO CONDICIONES DRENADAS Y

CONSOLIDADAS

Constante del anillo de carga ka = 0.4835 Kg/u

Constante del deformímetro horizontal = 0.001 pulg/u = 0.0254 mm/u

Constante del deformímetro vertical = 0.01 mm/u

Cálculos para espécimen 1:

1. Carga normal = 16.08 Kg

= 0.1577448 KN

2. Área de espécimen

3. Volumen promedio:

4. Peso volumétrico:

5. Contenido de humedad:

6. Peso unitario seco:

7. Esfuerzo normal actuante Espécimen 1:

8. Velocidad real de desplazamiento:

Page 18: 1ENSAYO DE COMPRESIÓN TRIAXIAL Y CORTE DIRECTO

17 Mecánica de suelos

9. Fuerza de corte

Ejemplo: primera fuerza de corte para espécimen 1

10. Esfuerzo de corte

Ejemplo: primer esfuerzo de corte para espécimen 1

11. Desplazamiento normal

Ejemplo: Tercer desplazamiento normal para espécimen 1

12. Desplazamiento lateral

Ejemplo: Segundo desplazamiento lateral para espécimen 1

Nota: los paso 9 al 12 son similares en los especímenes 2 y 3 es por ello que se omiten.

Page 19: 1ENSAYO DE COMPRESIÓN TRIAXIAL Y CORTE DIRECTO

18 Mecánica de suelos

Tabla 4: primer espécimen

Tiempo seg Tiempo minRaiz de

tiempo min

Carga

u

Lectura Def.

horizontal, u

Lectura Def

Vertical u

Desplazamiento

lateral, mm

Desplazamiento

Vertical, mm

Fuerza de

corte, KN

Esfuerzo

cortante, Kpa

0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

15 0,25 0,5 8 10 0 0,254 0 0,0379451 3,295774868

30 0,5 0,707106781 12 20 2 0,508 0,02 0,0569176 4,943662302

45 0,75 0,866025404 16 29 2,5 0,7366 0,025 0,0758902 6,591549736

60 1 1 21 39 2,9 0,9906 0,029 0,0996058 8,651409029

75 1,25 1,118033989 26 49 6 1,2446 0,06 0,1233215 10,71126832

90 1,5 1,224744871 31 61 7 1,5494 0,07 0,1470372 12,77112761

105 1,75 1,322875656 35 71 7,1 1,8034 0,071 0,1660097 14,41901505

120 2 1,414213562 39 81 7,1 2,0574 0,071 0,1849823 16,06690248

135 2,25 1,5 42 91 7,1 2,3114 0,071 0,1992117 17,30281806

150 2,5 1,58113883 45 102 7,1 2,5908 0,071 0,2134411 18,53873363

165 2,75 1,658312395 48 111 7,1 2,8194 0,071 0,2276705 19,77464921

180 3 1,732050808 49 119 7,1 3,0226 0,071 0,2324136 20,18662107

195 3,25 1,802775638 50 130 7,1 3,302 0,071 0,2371568 20,59859293

210 3,5 1,870828693 51 141 6 3,5814 0,06 0,2418999 21,01056478

225 3,75 1,936491673 51 152 4 3,8608 0,04 0,2418999 21,01056478

240 4 2 49 163 0,5 4,1402 0,005 0,2324136 20,18662107

255 4,25 2,061552813 48 174 -2 4,4196 -0,02 0,2276705 19,77464921

3,5814; 21,01056478

0

5

10

15

20

25

0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 4,5 5

Esfu

erzo

de

cort

e n

om

inal

KP

a

Desplazamiento lateral relativo (mm)

Grafico Esfuerzo de corte vrs Desplazamiento lateral relativo

Page 20: 1ENSAYO DE COMPRESIÓN TRIAXIAL Y CORTE DIRECTO

19 Mecánica de suelos

Cálculos para espécimen 2:

1. Carga normal = 21 Kg

= 0.2060 KN

2. Área de espécimen

3. Volumen promedio:

4. Peso volumétrico:

5. Contenido de humedad:

-0,04

-0,02

0

0,02

0,04

0,06

0,08

0 0,5 1 1,5 2 2,5De

spla

zam

ien

to n

orm

al (

mm

)

Raiz cuadrad del tiempo (min)

Grafico Desplazamiento vertical vrs Raiz cuadrada del tiempo

Page 21: 1ENSAYO DE COMPRESIÓN TRIAXIAL Y CORTE DIRECTO

20 Mecánica de suelos

6. Peso unitario seco:

7. Esfuerzo normal actuante Espécimen 2:

8. Velocidad real de desplazamiento:

Tabla 5: Espécimen 2

Tiempo seg Tiempo minRaiz de

tiempo min

Carga

u

Lectura Def.

horizontal, u

Lectura Def

Vertical u

Desplazamiento

lateral, mm

Desplazamiento

Vertical, mm

Fuerza de

corte, KN

Esfuerzo

cortante, Kpa

0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

15 0,25 0,5 13 10 0 0,254 0 0,0616608 6,044579453

30 0,5 0,707106781 22 18 1 0,4572 0,01 0,104349 10,22928831

45 0,75 0,866025404 30 28 5 0,7112 0,05 0,1422941 13,94902951

60 1 1 38 40 8 1,016 0,08 0,1802391 17,66877071

75 1,25 1,118033989 45 51 9 1,2954 0,09 0,2134411 20,92354426

90 1,5 1,224744871 51 60 9 1,524 0,09 0,2418999 23,71335016

105 1,75 1,322875656 56 70 9 1,778 0,09 0,2656156 26,03818841

120 2 1,414213562 62 80 9 2,032 0,09 0,2940744 28,82799431

135 2,25 1,5 65 90 9 2,286 0,09 0,3083038 30,22289726

150 2,5 1,58113883 67 100 8 2,54 0,08 0,31779 31,15283257

165 2,75 1,658312395 68 110 5 2,794 0,05 0,3225332 31,61780022

180 3 1,732050808 70 120 3 3,048 0,03 0,3320195 32,54773552

195 3,25 1,802775638 70 130 -1 3,302 -0,01 0,3320195 32,54773552

210 3,5 1,870828693 70 140 -5 3,556 -0,05 0,3320195 32,54773552

225 3,75 1,936491673 69 150 -10 3,81 -0,1 0,3272763 32,08276787

240 4 2 68 160 -15 4,064 -0,15 0,3225332 31,61780022

255 4,25 2,061552813 65 170 -18 4,318 -0,18 0,3083038 30,22289726

270 4,5 2,121320344 65 180 -22 4,572 -0,22 0,3083038 30,22289726

285 4,75 2,179449472 65 190 -23 4,826 -0,23 0,3083038 30,22289726

300 5 2,236067977 65 200 -23 5,08 -0,23 0,3083038 30,22289726

315 5,25 2,291287847 64 210 -24 5,334 -0,24 0,3035606 29,75792961

Page 22: 1ENSAYO DE COMPRESIÓN TRIAXIAL Y CORTE DIRECTO

21 Mecánica de suelos

32,54773552

0

5

10

15

20

25

30

35

0 1 2 3 4 5 6

Esfu

erzo

de

cort

e n

om

inal

KP

a

Desplazamiento lateral relativo (mm)

Grafico Esfuerzo de corte vrs Desplazamiento lateral relativo

-0,3

-0,25

-0,2

-0,15

-0,1

-0,05

0

0,05

0,1

0,15

0 0,5 1 1,5 2 2,5

De

spla

zam

ien

to n

orm

al (

mm

)

Raiz cuadrad del tiempo (min)

Grafico Desplazamiento vertical vrs Raiz cuadrada del tiempo

Page 23: 1ENSAYO DE COMPRESIÓN TRIAXIAL Y CORTE DIRECTO

22 Mecánica de suelos

Cálculos para espécimen 3:

1. Carga normal = 31 Kg

= 0.3041 KN

2. Área de espécimen

3. Volumen promedio:

4. Peso volumétrico:

5. Contenido de humedad:

6. Peso unitario seco:

7. Esfuerzo normal actuante Espécimen 3:

8. Velocidad real de desplazamiento:

Page 24: 1ENSAYO DE COMPRESIÓN TRIAXIAL Y CORTE DIRECTO

23 Mecánica de suelos

Tabla 6: Espécimen 3

Tiempo seg Tiempo minRaiz de

tiempo min

Carga

u

Lectura Def.

horizontal, u

Lectura Def

Vertical u

Desplazamiento

lateral, mm

Desplazamiento

Vertical, mm

Fuerza de

corte, KN

Esfuerzo

cortante, Kpa

0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

15 0,25 0,5 12 12 0 0,3048 0 0,0569176 5,680395529

30 0,5 0,707106781 12 20 0 0,508 0 0,0569176 5,680395529

45 0,75 0,866025404 16 31 0 0,7874 0 0,0758902 7,573860705

60 1 1 29 41 1 1,0414 0,01 0,1375509 13,72762253

75 1,25 1,118033989 38 51 4 1,2954 0,04 0,1802391 17,98791917

90 1,5 1,224744871 45 60 6 1,524 0,06 0,2134411 21,30148323

105 1,75 1,322875656 51 71 8 1,8034 0,08 0,2418999 24,141681

120 2 1,414213562 58 80 10 2,032 0,1 0,2751018 27,45524505

135 2,25 1,5 64 90 10 2,286 0,1 0,3035606 30,29544282

150 2,5 1,58113883 74 101 11 2,5654 0,11 0,350992 35,02910576

165 2,75 1,658312395 74 111 11 2,8194 0,11 0,350992 35,02910576

180 3 1,732050808 77 119 11 3,0226 0,11 0,3652214 36,44920464

195 3,25 1,802775638 80 130 11 3,302 0,11 0,3794508 37,86930352

210 3,5 1,870828693 81 141 10 3,5814 0,1 0,3841939 38,34266982

225 3,75 1,936491673 82 152 8 3,8608 0,08 0,3889371 38,81603611

240 4 2 82 163 7 4,1402 0,07 0,3889371 38,81603611

255 4,25 2,061552813 82 170 5 4,318 0,05 0,3889371 38,81603611

270 4,5 2,121320344 82 181 3 4,5974 0,03 0,3889371 38,81603611

285 4,75 2,179449472 82 191 -1 4,8514 -0,01 0,3889371 38,81603611

300 5 2,236067977 81 201 -3 5,1054 -0,03 0,3841939 38,34266982

315 5,25 2,291287847 80 210 -5 5,334 -0,05 0,3794508 37,86930352

330 5,5 2,34520788 80 219 -7 5,5626 -0,07 0,3794508 37,86930352

345 5,75 2,397915762 79 229 -10 5,8166 -0,1 0,3747077 37,39593723

3,8608; 38,81603611

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

0 1 2 3 4 5 6 7

Esfu

erz

o d

e c

ort

e n

om

inal

KP

a

Desplazamiento lateral relativo (mm)

Grafico Esfuerzo de corte vrs Desplazamiento lateral relativo

Page 25: 1ENSAYO DE COMPRESIÓN TRIAXIAL Y CORTE DIRECTO

24 Mecánica de suelos

Determinación de parámetros mediante grafica esfuerzo cortante vs presión normal

Grupos

Espécimen

Esfuerzo cortante KPa

Max

Esfuerzo normal KPa

Espécimen 1 21.011 3,4 y 5 Espécimen 2 32.548

Espécimen 3 38.816 Espécimen 1 28.076 14.48

1,2 y 6 Espécimen 2 27.282 19.35 Espécimen 3 15.893 25.77

Los datos de los grupos 1,2 y 6 fueron agregados al grafico esfuerzo cortante vs presión

normal para conseguir una mejor conclusión de los parámetros del suelo.

Cálculos espécimen 1 grupos 1,2 y 6

Esfuerzo cortante máximo:

-0,15

-0,1

-0,05

0

0,05

0,1

0,15

0 0,5 1 1,5 2 2,5 3

De

spla

zam

ien

to n

orm

al (

mm

)

Raiz cuadrad del tiempo (min)

Grafico Desplazamiento vertical vrs Raiz cuadrada del tiempo

Page 26: 1ENSAYO DE COMPRESIÓN TRIAXIAL Y CORTE DIRECTO

25 Mecánica de suelos

Carga normal aplicada a espécimen

Área neta

Esfuerzos

Calculo de parámetros del suelo

Cohesión aparente

Angulo de fricción interna (

)

Ambos datos obtenidos de la gráfica 4.

Entonces La ley de resistencia al corte del suelo es:

Page 27: 1ENSAYO DE COMPRESIÓN TRIAXIAL Y CORTE DIRECTO

26 Mecánica de suelos

CONCLUSIÓN

ENSAYO DE CORTE DIRECTO DE SUELO BAJO CONDICIONES DRENADAS Y

CONSOLIDADAS

El ensayo es relativamente sencillo y rápido de llevar a cabo proporcionando los

cálculos más claros y acertados.

El ensayo de corte directo cumplió a cabalidad los objetivos propuestos al inicio de

la práctica, se logró determinar su carga normal el área del espécimen su volumen,

peso volumétrico, contenido de humedad, etc. También se encontraron sus

determinados esfuerzos como lo son su esfuerzo de corte y normal que nos

sirvieron para determinar las condiciones en las que se encuentran nuestros

especímenes.

El ensayo también es usado para dar la resistencia al corte para lo cual es

necesario cortar la muestra de suelo a una velocidad lo suficientemente lenta para

asegurar la disipación inmediata del exceso de presión intersticial que se produce

mediante el corte.

La ley de resistencia al corte del suelo es:

El parámetro de fricción interna 32.91ª nos indica un suelo arenoso ya que se

acerca a los 30ª y según el parámetro de cohesión aparente 0.193 Kg/cm2 menor a

0.25 Kg/cm2 tenemos un suelo limoso estos se caracterizan por tener poca

cohesión.

Page 28: 1ENSAYO DE COMPRESIÓN TRIAXIAL Y CORTE DIRECTO

27 Mecánica de suelos

CUESTIONARIO

Mencione los alcances expuestos por el método de ensayo de compresión triaxial según la

norma ASTM D 2850-95

La prueba de compresión triaxial, es un método para determinar de resistencia al corte

de los suelos, obteniendo los parámetros de ángulo de fricción interna y la cohesión.

Proporciona información sobre el comportamiento esfuerzo - deformación unitaria del

suelo ensayado, información que no proporciona el ensayo de corte directo.

Mencione los alcances expuestos por el método de ensayo de resistencia al corte según la

norma ASTM D 3080-98

Cubre la determinación de la resistencia al corte drenado de un material de suelo,

simulando las fatigas y deformaciones que existen o existirán en algún terreno

determinado.

Utilizado en niveles de esfuerzo bajos, pretende obtener la resistencia a lo largo de las

discontinuidades del suelo.

Page 29: 1ENSAYO DE COMPRESIÓN TRIAXIAL Y CORTE DIRECTO

28 Mecánica de suelos

ANEXOS

Page 30: 1ENSAYO DE COMPRESIÓN TRIAXIAL Y CORTE DIRECTO

29 Mecánica de suelos

Maquinaria comúnmente utilizada

Equipo tradicional de corte directo (motorizado),

Wykeham-Farrance Soil Testing Equipment

Maquinaria para la compresión triaxial.

Equipo actualizado de corte directo motorizado y

con control digital (E.E. Controls)

Page 31: 1ENSAYO DE COMPRESIÓN TRIAXIAL Y CORTE DIRECTO

30 Mecánica de suelos

ENSAYO GRUPO 3

Probeta colocada en cámara de confinamiento, para

posterior ensayo triaxial de tipo prueba rápida.

Probeta fallada, este tipo de falla en

forma abarrilada es común en los

suelos sueltos o normalmente

consolidados