MECANICA DE SUELOS II

MÉTODO DE CASAGRANDE

De la curva teórica de consolidación se puede demostrar que esta se aproxima a una

parábola en el intervalo entre el 0 y el 50 % de consolidación; entonces con la

realización de ensayos se puede determinar la curva de consolidación real la cual

debería de coincidir con la curva teórica si cumplimos con las hipótesis de la teoría.

De esta relación se puede trazar la curva de consolidación con los datos obtenidos

del laboratorio en forma descendente, desde el 0% al 100 % de la consolidación y

los valores de compresión medidos a través del tiempo.

Casagrande propone un método grafico para hallar el coeficiente de consolidación

(Cv) a partir de los datos obtenidos en el ensayo de consolidación. Primero debe

calcularse la presión de tapada (σ´) y la sobrecarga a aplicarse ( σ´), después se

procederá a trazarse el escalón de carga que represente la situación in situ del

estado de tensiones impuesto, la curva Deformación vs log t.

Obtenida la curva de consolidación en escala semilogarítmica, el método consiste en

determinar el tiempo en el cual se desarrolla el 50% de la consolidación primaria,

según los siguientes pasos.

En el gráfico deformación vs log t (figura 4):

1. En la parte inicial parabólica de la curva marcar t1 (si la parte inicial no es

parabólica, utilizar D0 asociado a t = 0 y seguir en el paso 4)

2. Marcar t2 = 4 t1. Definidos t1 y t2, ellos determinan sobre la curva la

distancia vertical ∆.

3. Dibujar la distancia 2∆, y encontrar D0 en el eje de las ordenadas.

4. Dibujar la proyección horizontal del final de la curva de deformación e

intersectarla con el eje de las ordenadas, punto que define D100.

5. Encontrar D50, como la distancia promedio entre D0 y D100 en el eje de las

ordenadas.

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MECANICA DE SUELOS II

6. Proyectar D50 en la curva de deformación y encontrar t50 en el eje de las

abscisas.

Calcular cv como:

Donde: Tv es el factor de tiempo para U=50%

H= altura inicial de la muestra (drenaje simple) o ½ altura inicial de la

muestra (drenaje doble)

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CURVA DEFORMACION VS LOGARITMO DE TIEMPO

MECANICA DE SUELOS II

MÉTODO DE TAYLOR

Taylor propuso un método para obtener el tiempo de consolidación, para un U=90 %,

a partir de la curva Deformación vs , correspondiente al escalón de carga que

represente la situación in-situ. Para determinar el tiempo correspondiente al 90% de

la consolidación se seguirá los siguientes pasos.

En el gráfico deformación vs raíz cuadrada del tiempo (Figura 3):

1. Trazar la mejor recta que pasa por los primeros puntos del gráfico

2. La intersección entre la recta definida en 1 con el eje de las abscisas, define

una distancia “a”.

3. Se define en el eje de las abscisas el punto A distanciado del origen en 1.15ª

4. Se une el punto 0’ y A.

5. La intersección de esta recta con la curva define el valor t90 en el eje de las

abscisas.

Determinado ese tiempo de consolidación, puede luego estimarse el coeficiente de consolidación utilizando la ecuación:

Donde: Tv es el factor de tiempo para U=50%

H= altura inicial de la muestra (drenaje simple) o ½ altura inicial de la

muestra (drenaje doble)

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CURVA DEFORMACION VS RAÍZ DE TIEMPO