ARTICULO DE ENSAYOS EDOMETRICOS

7/25/2019 ARTICULO DE ENSAYOS EDOMETRICOS

1/9

Abstract This article is a detailed description of clays of APULdevelopment where it classifies the extracted soil determines thespecific gravity, volumetric weight, porosity, porosity coefficientand porosity percentage as last a bibliographic collection isperformed edometric parameters

Resumen El presente artculo se trata de la descripcindetallada de arcillas de la urbani!acin APUL donde se clasificaal suelo extrado, determina la gravedad especfica, el pesovolum"trico, porosidad, coeficiente de porosidad y porcenta#e deporosidad como tambi"n por $ltimo se reali!a un recoleccinbibliogr%fica de los par%metros edometricos&

Keywords soil, li'uid and plastic limit, plasticity index ,moisture content, porosity and edometric coefficient parameters&

Palabras clavessuelo, lmite l'uido y pl%stico, ndice deplasticidad, contenido de humedad, coeficiente de porosidad ypar%metros edometricos&

I. LINTRODUCCIN

A ingeniera geolgica es la ciencia aplicada al estudio ysolucin de los probleas de la ingeniera y del edioabiente producidos coo consecuencia de la interaccinentre las acti!idades "uanas y el edio geolgico cuyo #ines asegurar $ue los #actores geolgicos condicionantes de lasobras de ingeniera sean tenidos en cuenta e interpretadosadecuadaente% as coo e!itar o itigar las consecuenciasde los riesgos geolgicos &'(.Una de las raas de la geologa es la geotecnia la isa $ueestudia las interacciones del suelo con las construcciones endonde iplican los conociientos de la ec)nica de rocas ysuelos.*ara coprender e+or y presente artculo se de#inen algunoslos t,rinos utili-ados para el desarrollo del iso.ec)nica de suelos estudia las caractersticas #sicas yec)nicas del suelo coo tabi,n es la aplicacin de lasleyes de la #sica y las ciencias naturales a los probleas $ue

in!olucran las cargas ipuestas a la capa super#icial de lacorte-a terrestre &/(.Clasi#icacin de los suelos no es otra cosa $ue agrupar en

categoras% o coo la palabra indica% 0clases1 rele!antes seg2nel ob+eti!o de dic"a clasi#icacin. 3l propsito de cual$uiersistea de clasi#icacin es organi-ar el conociiento deanera $ue las propiedades de los ob+etos puedan recordarse%as coo coprender la relacin entre ellos con un #indeterinado 4p. e+. la gestin del suelo5.6ra!edad espec#ica es una edida relati!a de la densidad deun eleento y depender) de la concentracin de asa porunidad de !oluen de cada eleento. Dic"a concentracin deasa estar) a#ectada por la estructura tridiensional

olecular y n2ero )sico de los )toos &7(.La porosidad es un sistea de espacios !acos o poros loscuales pueden contener en su interior agua o aire o abos a su!e-. Los poros en el suelo se distinguen en8 acroscpicos yicroscpicos. Los prieros son de notables diensiones% yest)n generalente llenos de aire% en e#ecto% el agua losatra!iesa r)pidaente% ipulsada por la #uer-a de la gra!edad.Los segundos en cabio est)n ocupados en gran parte poragua retenida por las #uer-as capilares.

Los ensayos edo,tricos est)n especialente indicadospara estudiar los asientos de suelos arcillosos blandossaturados. *ueden reali-arse con uestras inalteradas desuelos co"esi!os o uestras recopactadas de cual$uier

aterial.3stos ensayos suelen reali-arse increentando la carga!ertical en escalones% de anera $ue cada nue!a carga duplicala copresin !ertical e9istente en el escaln anterior. 3lensayo suele alcan-ar la carga !ertical )9ia de ' N: /

aun$ue es posible especi#icar cargas ayores si el problea$ue se pretende anali-ar lo re$uiere. 3l ensayo incluyetabi,n el control de de#oraciones durante la descarga &;(.

Con todo lo encionado anteriorente en este traba+oreali-aos lo siguiente8

C.


2/9

Descripcin de la capa de donde se e9trae la uestra% colunaestratigr)#ica% deterinacin de la gra!edad espec#ica% peso!olu,trico% porosidad% coe#iciente de porosidad y porcenta+ede porosidad por 2ltio se reali-a una recoleccin

bibliogr)#ica de los par)etros edoetricos de las arcillas ycon datos proporcionados por el docente y de in#oracin

bibliogr)#ica se reali-a un bre!e e+ercicio de asentaientosdonde coo resultado teneos la cur!a de asentaientosinstant)neos y corregida.

II. U=ICACIN

3l )rea ob+eto de estudio se encuentra ubicado al sur>oeste dela ciudad de Lo+a espec#icaente en la urbani-acin A*ULcon coordenadas8

?@ B7/ E@ BFF7/F


3/9

para tener un criterio )s acertado se reali-a la descripcininuciosa con los siguientes aspectos8

TA=LA II. D3JCRI*CIN D3L JU3LO

Angulosidad No e9iste angulosidad debido a $uese trata de arcillas% este aspecto setoa en consideracin en suelosgra!osos.

Color CreaOlor UsualCondicin de uedad uedad pero sin agua !isibleReaccin al CL Nula

Consistencia Gire debido a $ue el dedo pulgar

"ace ella de .Ceentacin oderada.> se desorona o rope

con considerable a presin de losdedos.

C. Contenido de humedad

3l contenido de "uedad se re#iere a la cantidad de aguapresente en una cantidad dada de suelo en t,rinos de su pesoen seco. *ara deterinar la cantidad de agua presente sereali-a de la siguiente anera8

Je coloca una uestra representati!a de suelo en unac)psula pesada con anterioridad y se lo de+a secar al

"orno por un periodo de '/ a ' "oras y asiiso seestablecen los pesos respecti!os. A estas uestras ya secas nue!aente !ol!eos a

pesar para tener las di#erencias de los pesos y obtenerel contenido de "uedad.

'. C)lculos reali-ados.

uestra 'Capsula N B/*eso de la uestra )s capsula 'B.7F graos.*eso de la capsula ;. graos.*eso de la uestra seca )s capsula 'FB.BF graos.

w=Ww

Ws100 P

4'5

Jibologa8

Q@ *eso "2edo del suelow= contenido de "uedadQs@ *eso seco del suelo.

D. ra!edad especifica

La gra!edad espec#ica es la relacin de la asa de una unidadde !oluen de un aterial a una teperatura deterinada a laasa del iso !oluen de agua destilada libre de gas a laisa teperatura.*ara la deterinacin de este par)etro se sigue el siguiente

procediiento8 *ul!eri-aos la totalente la uestra. Colocaos en tres picnetros de di#erente !oluen

una cantidad de uestra "asta llenar los S de sucapacidad% pesaos.

Aadios agua destilada "asta los 7:;% agitaos%

de+aos sedientar la uestra% ya sedientada lauestra aadios nue!aente agua destilada 4Gigura;5 "asta rebosar y tapaos se procede a pesar.

Gigura ;. Gotogra#a de picnetros con uestra pul!eri-ada y aguadestilada.

*or ultio desec"aos la uestra de cada picnetro

y llenaos a las isas con agua destilada y !ol!eosa pesar.

*ara #ines del c)lculo teneos la siguiente #orula8

Gs= MP

M+WPS

Jibologa*@ picnetro@ picnetro )s uestraJ@ picnetro )s uestra )s agua

Q*picnetro )s agua

". Clasificacin del suelo

*ara la clasi#icacin de la uestra del suelo e9trado se "autili-ado los lites de Atterberg% para lo cual se reali-an lossiguientes procediientos8

#$ Determinacin del limite l%quido

*ara deterinar el lite l$uido se reali-a de la siguienteanera.


4/9

Je pul!eri-a la uestra secada al aire libre% pasaospor el tai- N ;% "asta obtener una cantidadconsiderable.

Jeguidaente esclaos con agua "asta obtener una#ora creosa y "oog,nea. Reali-ado esto.

Colocaos la escla en el instruento llaadoCasagrande pero antes el iso debe estar biencalibrado% lipio y tener una cada de e9actaente de

' c obtenido estas condiciones% reali-aos lo dic"ocon anterioridad con la ayuda de una esp)tula y con laisa epare+aos la super#icie de la pasta colocadaen la ca-uela por ultio reali-aos una ranura recta$ue separa la asa de suelo en dos partes iguales4Gigura F5.

Gigura F. Deterinacin del lite l$uido ediante la )$uina deCasagrande

Je prende el instruento 4$ue tiene una !elocidad de'/ re!:in5 "asta $ue la ranura se cierre V pulgada yse toa una uestra para deterinar el contenido de"uedad el lite l$uido se de#ine con /F golpes%

pero coo no es posible encontrar el contenido de"uedad e9acto para este n2ero% se lo "ace cercano

con la "erraienta y se lo representa en la gr)#icacorrespondiente.

&$ '%mite plstico *ara obtener el lite pl)stico% de la escla

"oog,nea8 Je coge una cantidad 4apro9. />7 gr5% se de+a secar

por un oento al aire libre Je #oran pe$ueos cilindros sobre una placa de

porcelana los isos $ue deben tener un di)etro de 7 4Goto 5.

Goto . Cilindros para el lite l$uido.

Cuando al #orar los cilindros de #ora anual estospresenten agrietaientos se dice $ue "a llegado a sulite pl)stico.

*or 2ltio se toa una uestra y se coloca en el "ornopara deterinar su contenido de "uedad.

($ Determinacin del %ndice de plasticidad

*ara la deterinacin del ndice de plasticidad se utili-a lasiguiente #orula.

Ip@LL>L* 475

Jibologa8LL@Lite l$uido.L*@Lite pl)stico.Ip@ ndice *l)stico.

#. Clasificacin del suelo

Nora AAJTO

*asa el T / A>; A>F A> A>HLL@ ;'.; 9 ! 9 !I*@ F./ ! ! 9 9

3l suelo es A>F $ue de acuerdo a la tabla de clasi#icacin desuelos AAJTO se clasi#ica coo8 suelo limoso el iso$ue es regular a alo para ubicar una cientacin.

+orma )U)

Gigura H. 6ra#ica de plasticidad para clasi#icar al suelo.

Coo se puede !er en la gr)#ica el suelo se clasi#ica coo unOL y L pero debido a su plasticidad de clasi#ica coo8Un suelo arcillosos lioso con poca plasticidad.

). Determinacin del peso !olum*trico+ porosidad+coeficiente de porosidad y porcenta,e de porosidad.

Cuando se trata de una roca sedientaria la cual se desintegraal introducir el agua% se debe para #inarla y proceder de lasiguiente anera para deterinar la porosidad y el peso!olu,trico.

Toe una roca sedientaria del a#loraiento con todo

cuidado de anera $ue no altere su te9tura ni su


5/9

estructura en una cantidad $ue el laboratorista loindi$ue 4' Wg5

Lle!e al laboratorio ponga en una bande+a de !idrio e

introdu-ca en una estu#a a una teperatura de o C"asta $ue su conte9tura perita anipular.

Jepare un tro-o de / a /F graos con todo cuidado y

pese en una balan-a analtica. Utilice para esto unac)psula de porcelana% la cual tabi,n debe pesarla.

Anote los !alores del peso tanto de la c)psula coo de

la uestra de roca. *onga en la estu#a por un tiepo necesario "asta $ue la

uestra tenga asa constante% es decir% $ue est,totalente seca. Anote este !alor.

*onga diluir la para#ina en un recipiente et)lico y

controle la teperatura $ue se encuentre a o C. *repare un peda-o de "ilo de algodn% pese y anote el

!alor. Aarre la uestra con el "ilo de algodn% copruebe

el peso si e9iste !ariacin del peso con la uestra

inicial% a )s de la di#erencia del "ilo% puede ser por$uese disgregaron algunas partculas de uestra. Anoteeste 2ltio !alor% ,ste se utili-ar) para los c)lculos

posteriores. Introdu-ca la uestra en la para#ina diluida a la

teperatura indicada por unos tres segundos de tiepopor unas tres !eces "asta $ue la super#icie de la uestrase cubra totalente de para#ina 4Gigura 5.

Gigura . Gotogra#a de la uestra para#inada.

D,+ela en#riar por nos ' inutos en el aire 4colgada5 y

p,sela. Anote el !alor correspondiente 4p5. Je calcula la asa o peso de la para#ina 4p5 por la

#rula8

p @ p X s 4;5

Deterine el !oluen de la uestra para#inada por el

,todo de la probeta 4Mp5. De anera paralela deterine la gra!edad espec#ica y

densidad de la uestra original por el ,todo del

picnetro 46s y Dens5. 3stos !alores son deles$ueleto de la uestra.

Je deterina el !oluen de la para#ina toando en

cuenta la densidad de la isa $ue es %B g:c7.

Vp .= Mp

Dens. p

Je deterina el !oluen de la roca con la relacin8

-= -/0 -p 45

Je deterina el peso !olu,trico con la relacin8

Pv=Mms

VR

4H5

Je calcula la porosidad o llaado tabi,n coe#iciente deporosidad con la siguiente relacin8

n=GsPv

Gs=1

Pv

Gs

45

Je deterina el porcenta+e de porosidad la e9presin anteriorultiplicando por '.

GsPvGs

%n=5 'P @

1Pv

Gs

5'P

4B5

Je deterina el coe#iciente de porosidad por la e9presinsiguiente8

e= n

1n=

Gspv

pv =(

Gs

pv1)

4'5

Luego de reali-ar todos los c)lculos se obtiene los siguientesresultados

. Determinacin de los parmetros "dom*tricos

#$ 1ndice de compresinCc llaado ndice de copresin% es un coe#icientediensional $ue se antiene constante en un inter!alo grandede presiones.3l tipo de suelo deterinado tiene las siguientes cur!as

edoetrcas.


6/9

Gigura B. Cur!as edoetricas de las arcillas

3l !alor del ndice de copresin para las arcillas es8Cc Y .F8 para arcillas poco copresibles &(.

&$ 1ndice de hinchamiento

La #inalidad de estos ensayos% es deterinar la e9pansi!idad oauento de !oluen de una uestra de suelo co"esi!o. 3nsuelos $ue son e9pansi!os% el "inc"aiento $ue e9perientanal "uedecerse% depende enoreente de las condiciones decopactacin. Cuando )s seco este el suelo% ayor es la

posibilidad de $ue se "inc"e o colapse% ocurrir) uno u otroseg2n la presin e9terna $ue se apli$ue% sea esta in#erior osuperior a la presin de "inc"aiento &H(.

($ Coeficiente de compresi2ilidadCantidad con la $ue !a un estrato de deterinado espesor se!a copriiendo ba+o el auento de presin de carga. Jeide coo el cabio del ndice de poros por unidad delauento de presin &(.3l coe#iciente !olu,trico de copresibilidad para arcillas

poco consistentes es8 .'B' 9 '>7/:ZN &(

3$ Coeficiente de consolidacin C!3n las arcillas se "a !isto e9perientalente $ue el tieponecesario% T% para alcan-ar un grado de consolidacindeterinado% auenta en proporcin al cuadrado del espero dela capa y para cada capa es de igual espesor ese tepoauenta en proporcin lineal al !alor :W. a la relacin. W:%$ue es bastante constante% en un gran de presin ese% di!idido

por la densidad del agua se la conoce coo coe#iciente deconsolidacin% C!% o sea8

Cv= K

w xWw

4''5

6eneralente se ide en c/por segundo3l coe#iciente de consolidacin de una arcilla puede deducirsede un ensayo edoetrico en una uestra inalterada. Ju tipooscila entre .; 9 '>; y 7 9 '>7 4c/:s5% y los !aloresdeducidos en situ oscilan entre .H 9' >; y /F 4c/ porsegundo5&B(

4$ Cur!a de asentamiento instantneoConsiste en gra#icar los asentaientos producidos en tieposdeterinados durante la !ida 2til de la obra.

5$ Cur!a de asentamiento corregido.

Je la reali-a debido a $ue en la pr)ctica las cargasestructurales aplicadas al suelo no son instant)neas.

Inicialente puede "aber una reduccin de carga pore9ca!acin% posteriorente un increento a edida $ue sereali-a la construccin.

6. Calculo del asentamiento para un terrapl*n considerandoparmetro edometricos.

Jobre una super#icie de un estrato de arcilla de %H deespesor% se !a a construir un terrapl,n $ue tiene una altura de'%F y un peso espec#ico de ' WN:7. Con los par)etrosedo,tricos8 coe#iciente !olu,trico de copresibilidad 4m!$de %'B' 9 '>7 /:WN y coe#iciente de consolidacin 4C!5 de%H 9 '>; c/:s 4%//' /:ao5. Je estia una duracin deltiepo de construccin de 7 eses. Deterinar81. 'a cur!a de asentamientos instantneos para los

primeros seis meses.2. 'a cur!a de asentamientos corregida.

7olucin

Gigura '. 3s$uea del e+ercicio planteado.Jolucin3s#uer-o

' z=h 4'/5

Asentaiento

s= ' z mv Ho 4'75

Tiepo de asentaiento

t=d

2

Cvv

4';5

Grula para deterinar cur!a de asentaientosinstant)neos


7/9

1. Cur!a de asentamientos instantneos

v=Cv

d2

t !=( v3

v3+0,5)

1

6

S (t)=! " S(t #)

4'F5

a) Cur!a de asentamientos corregida

S$ (t


8/9

TA=LA F. D3T3RINACIN D3L LIT3 *L\JTICO

C)psula L*' L*/

C)p. [ suelo "2edo 7F.7; 7H.

C)p. [ Juelo seco 7;.H 7.7'

*eso c)psula 77.' 7;./'

*eso suelo seco '.F /.'

*eso del agua .F .HF

Contenido de uedad P 7.H 7F.H'

*roedio 7./

Deterinacin del ndice de plasticidad

Ip@;'.;>7./Ip@F./Clasi#icacin del sueloTipo de Juelo JUCJ Juelo arcilloso lioso

;. *orosidad espec#ica% peso !olu,trico% coe#icientede porosidad y porcenta+e de porosidad.

TA=LA . R3JULTADO D3L 3NJAEO D3 *OROJIDAD

Par%metro /esultado

asa del recipiente 4r5 H/.H

asa del recipiente [ uestra 4r5 BB.;

asa de la uestra 45 /.B/

asa del "ilo 4"5 .;asa de la uestra [ para#ina [ "ilo4p"5 7'./;

asa de la uestra [ para#ina 4p5 7'./

asa de la para#ina 4p5 ;./

Densidad de la para#ina 4Dp5 .BMoluen de la uestra [ para#ina4Mp5 '

Moluen de la para#ina 4Mp5 ;.H

*eso espec#ico de la uestra 4*e5 /.

Densidad de la uestra 4D5 /.FF

Moluen de la uestra 4M5 '7./;

*eso !olu,trico 4*!5 /.7/

*orosidad 4n5 .//

*orcenta+e de porosidad 4nP5 //.Coe#iciente de porosidad 4e5 ./7

Malle+o //. *resenta una tabla de porcenta+es deporosidad para suelos #inos con la cual a la uestraanali-ada se clasi#ica coo suelos #inos duros.

F. *ar)etros edoetricosndice de copresin

3l !alor del ndice de copresin para las arcillas es8Cc Y %F8 para arcillas poco copresibles.

Coe#iciente de copresibilidad3l coe#iciente !olu,trico de copresibilidad para arcillas

poco consistentes es8 .'B' 9 '>7 /:ZN &H(Coe#iciente de consolidacin

*ara el desarrollo del e+ercicio planteado se "a utili-ado elcoe#iciente de consolidacin de una arcilla !alor deducido ensitu de .H 9'>;4c/por segundo5

. Resultados del e+ercicio planteado

3s#uer-o

'z=1,5m18K&/m3

'z=27K&/m2

Asentaiento

s=27K&

m2

0.191x103

m2/K& 3m

s=0,015471ms=15,471mm

Tiepo de asentaiento

t= (3m)2

0,221m2/(o

2

t=81,448(os

TA=LA H. DATOJ D3 LA CURMA D3 AJ3NTAI3NTOJINJTANT\N3OJ *ARA 3J3J.

t Tv U )7t8mm

' %/; %'HFB /%H/'/

/ %;B' %/;H 7%;/

7 %H7H %7; ;%H'/H

; %B/ %7F'H F%;;H

F %'// %7B7' %'' %';H7 %;7; %FF

TA=LA . DATOJ D3 LA CURMA D3 AJ3NTAI3NTOJ CORR36IDOJ

t )c 7mm8

' %;';

/ '%';'

7 7%77/

; ;%7/7

F F%BB

F%HH


9/9

Gigura '7. 6ra#ica de cur!as asentaientos corregidos e instant)neos

.& 1+LU)-1+E)&

Las uestra anali-ada presenta un porcenta+e de

"uedad de /H.7/ P% la gra!edad especi#ica de/.% porcenta+e de porosidad de //. P y elcoe#iciente de porosidad de ./.

Los uestras de suelo se "a clasi#icado en la Nora

JUCJ y AAJTO con lo cual se tiene $ue seclasi#ican coo suelos liosos en los dos casos.

*ara deterinar el asentaiento de un terrapl,n es

necesario prieraente conocer el tipo de suelo

sobre el $ue se est) asentando una dic"o terrapl,n%

por lo despu,s de reali-ar los respecti!os c)lculos seobtiene $ue el terrapl,n se !a a asentar 'F.;H' enun tiepo de '.;; aos.

R3G3R3NCIAJ

&'( M. 6on-)le-% 4//5. 89ngenier%a eolgica.:Captulo B. Taludes. *earson 3ducacin% adrid%3spaa. *)gina 7 I.J.=.N. ;>/F>7';>B.

&/( "ttp8::sirio.ua.es:proyectos:anual]P/carreteras:/''7.

&7( "ttp8::.olicZ.co:es:ateria:'7F>gra!edad."tl

&;( M. 6on-)le-% 4//5. 0Ingeniera 6eolgica.1 Captulo B. Taludes. *earson3ducacin% adrid% 3spaa. *)gina ;F. I.J.=.N. ;>/F>7';>B.

&F( Uni!ersidad T,cnica *articular de Lo+a. apa geolgico de la "oya deLo+a. 3scala '8 /.

&( atilde 6on-)le-. 03L Terreno.1 3dicions U*C. =arcelona 3spana.*)gina F%H'. /'. I.J.=.N. ;>7'>F7>H.

&H( 6. Du$ue% C. 3scobar. 0ec)nica de suelos.1 Uni!ersidad nacional deColobia. ani-ales. *)gina H. //.

&( Diccionarios O9#ord>Coplutence 0Ciencias de la Tierra.1 *riera3dicin. 3ditorial Coplutence J.A. 3spaa. *agina. 'F/. /. I.J.=.N8 ;>BH;>HH>B.

&B( ^. ^i,ne- Jalas y ^. De ^usto Alpaes % Mol . ' % ' B H F

laudio 9hunaula )& 3studiante de 6eologa Abiental yOrdenaiento Territorial% sus estudios priarios y secundarios lo reali-o en laescuela Ruia"ui de la *arro$uia Jan Lucas barrio *ic"iZ y colegio Dr.iguel Rio#rio de la parro$uia Jan Lucas respecti!aente% actualente seencuentra cursando el No!eno dulo de la carrera antes encionada.
http://sirio.ua.es/proyectos/manual_%20carreteras/02010103http://sirio.ua.es/proyectos/manual_%20carreteras/02010103http://sirio.ua.es/proyectos/manual_%20carreteras/02010103http://sirio.ua.es/proyectos/manual_%20carreteras/02010103http://sirio.ua.es/proyectos/manual_%20carreteras/02010103http://sirio.ua.es/proyectos/manual_%20carreteras/02010103

ARTICULO DE ENSAYOS EDOMETRICOS

Documents

Transcript of ARTICULO DE ENSAYOS EDOMETRICOS