EXPO 2 SUELOS.docx

[ ] 16 de octubre de 2012

INDICE

PAGINA

ANGULO DE FRICCION INTERNA 03

PERFILES ESTRATIGRÁFICOS 05

ZONIFICACIÓN DE SUELOS 11

HIDRÁULICA SUBTERRÁNEA

CALIDAD DEL SUELO

CALICATAS, SONDEOS Y ENSAYOS ESPECIALES

MECÁNICA DE SUELOS I Página 0

2012


1. ANGULO DE FRICCION INTERNA

Para poder definir ángulo de fricción interna debemos conocer conceptos de la resistencia cortante del suelo, como se explica a continuación.

Criterios de Falla de Mohr-Coulomb

Mohr (1900) presentó una teoría sobre la ruptura de los materiales. Esta teoría afirma que un material falla debido a una combinación crítica de esfuerzo normal y esfuerzo cortante, y no sólo por la presencia de un esfuerzo máximo normal o bien de un esfuerzo máximo cortante. Así entonces, la relación funcional entre un esfuerzo normal y un esfuerzo cortante sobre un plano de falla se expresa en la forma:

r f=f (σ )

Donde: rf = esfuerzo cortante sobre el plano de fallaσ = esfuerzo normal sobre el plano de falla

La envolvente de falla definida por la ecuación es una línea curva, como muestra la figura 7.1b. Para la mayoría de los problemas de mecánica de suelos, es suficiente aproximar el esfuerzo cortante sobre el plano de falla como una función lineal del esfuerzo normal. Esta relación se escribe como:

r f=c+σ tanϕ−→criteriode falla deMohr−Coulomb

Donde: c = cohesiónØ = ángulo de fricción interna

FIGURA 7.1 Envolvente de falla de Mohr y los criterios de falla de Mohr-Coulomb.



El análisis de la ecuación de Coulomb requiere predefinir los parámetros, ángulo de fricción y cohesión, los cuales se consideran como propiedades intrínsecas del suelo. Sabiendo esto podemos definir el ángulo de fricción.

ÁNGULO DE FRICCIÓN INTERNA

El ángulo de fricción es la representación matemática del coeficiente de rozamiento, cual es un concepto básico de la física:

Coeficiente de Rozamiento = TanΦ

El ángulo de fricción depende de varios factores (Bilz, 1995) entre ellos algunos de los más importantes son:

a) Tamaño de los granosb) Forma de los granosc) Distribución de los tamaños de granosd) Densidad



2. PERFILES ESTRATIGRÁFICOS DE MOQUEGUA, SAN ANTONIO, CHEN CHEN, SAMEGUA, SAN ANTONIO, SAN FRANCISCO Y LOS ÁNGELES

PERFIL ESTRATIGRAFICO DE MOQUEGUA

PROF. Cm.

PROF. OBS.

OBSERVACIONES SIMBOLO DESCRIPCION

0.00

Esta zona presenta superficialmente rellenos o materiales removidos con el

tiempo de vida de la ciudad, conformados predominantemente por

gravas con matriz limosa

0.20

0.40

0.60

0.80 GM

1.00

1.20

1.40 1.40

Suelo compuesto por gravas con matriz arenosa y presencia de limos, de color marrón a beige y compacidad media a

suelta en la mayor parte del área y medio densa en algunas zonas

1.60

1.80 GM

2.002.10

2.20

suelo está conformado por arenas arcillosas y limosas muy densas, de color beige y baja humedad

2.40

2.60

2.80 CL – CH

3.00

3.20

3.40

3.60

3.80

4.00



PERFIL ESTRATIGRAFICO DE SAN ANTONIO (PARTE CENTRAL)

PROF. Cm. PROF. OBS. OBSERVACIONES SIMBOLO DESCRIPCION

0.00

0.20

0.40

0.60

0.80

1.00

1.20

se encuentra asentada sobre antiguos lechos de quebradas que han sido rellenados por depósitos de material gravoso. La potencia del estrato de grava superficial en esta zona es mayor a los 4.00 m de profundidad, por debajo del

cual se encuentra la arcilla arenosa o arena arcillosa

característica de la formación Moquegua Inferior

1.40

1.60

1.80 CL

2.00

2.20

2.40

2.60

2.80

3.00

3.20

3.40

3.60

3.80

4.00



PERFIL ESTATIGRAFICO DE SAN ANTONIO (PARTE ALTA)

PROF. Cm. PROF. OBS. OBSERVACIONES SIMBOLO DESCRIPCION

0.00

0.20

0.40

0.60

0.80

. Los resultados de los ensayos de

expansión muestran que estos

suelos tienen un potencial de

expansión de hasta 18%, las cuales

generan cargas o presiones de

expansión de hasta 4.6 kg/cm2 ,

ocasionando un serio problema a las edificaciones convencionales.

1.00

1.20

Estratos de arcilla arenosa y arena arcillosa de la formación

Moquegua Inferior se encuentran mucho más superficiales con lentes de arenas gruesas y

material fino.

1.40

1.60

1.80

2.00

2.20

2.40

2.60

2.80

3.00

3.20

3.40

3.60

3.80

4.00

PERFIL ESTRATIGRÁFICO DE CHEN – CHEN



PROF. Cm.

PROF. OBS.


0.00

0.20

0.40

conformado predominantemente por un material gravoso con matriz

arcillosa y limosa alternadamente

GW0.60

0.80

1.00

1.20

1.30

1.40

arenas y mezcla de arenas con gravas1.60 SP

1.80

2.00 2.00

2.20

2.40

Gravas bien graduadas con gravas limo - arcillosas arenas y limos

2.60

2.80

3.00 GW-GM

3.20

3.40

3.60

3.80

4.00



PERFIL ESTRATIGRÁFICO LOS ANGELES

PROF. Cm.

PROF. OBS.


0.00

0.20

0.40

0.60

0.80

1.00El perfil estratigráfico del terreno

de fundación es bastante homogéneo, estando conformado

predominantemente por un material de relleno constituido por

gravas y arenas con mezcla de limos, con espesores que varían

entre 0.20 a 1.30 m. Subyaciendo a este material se encuentran estratos de gran potencia de gravas con matriz de arena y

limos, de compacidad media a suelta y partículas de formas

aplanadas, alargadas y bordes angulosos a sub redondeados

1.20

1.40

1.60

1.80 GC

2.00

2.20

2.40

2.60

2.80

3.00

3.20

3.40 3.40

3.60

3.80

4.00

PERFIL ESTRATIGRÁFICO DE SAN FRANCISCO



PROF. Cm.

PROF. OBS.


0.00

0.20 presenta un estrato superficial constituido por material de

relleno, conformado predominantemente por grava

limosa contaminada con basura, de compacidad suelta

0.40 GM

0.60

0.80

0.901.00

1.20

encuentran estratos gravas limpias, limosas y arcillosas de

color beige a marrón

GW-GM1.40

1.60

1.80

1.902.00

2.20

Estrato de arcilla limosa rígida, de baja a mediana plasticidad y

media húmeda por presencia de filtraciones. Debido a lo

accidentado de la topografía

2.40

2.602.70 CL

2.80

3.00

3.20

3.403.50

3.60

3.80

4.00

Perfiles Estratigráficos de Moquegua y Chen Chen



3. ZONIFICACIÓN DE SUELOS

La asignación de zonificación a los predios constituye una de las principales herramientas del ordenamiento urbanístico y permite desarrollar el planeamiento territorial de las ciudades a fin de incorporar con un criterio razonable, armónico y previsor, las nuevas necesidades urbanas de la población.

(FALTA)

4. HIDRÁULICA SUBTERRÁNEA



La hidráulica subterránea es base importante en todo estudio hidrogeológico cuyo resultado permitirá determinar las características físicas y el comportamiento del acuífero debemos de indicar dentro de la hidráulica subterránea, una de sus componentes es la hidrodinámica, la cual estudia el funcionamiento del acuífero y el movimiento del agua en un medio poroso, es decir cuantifica la capacidad de almacenar y trasmitir agua.

PARÁMETROS HIDRÁULICOS

Todo acuífero es evaluado por su capacidad de almacenamiento y la aptitud para transmitir agua, siendo por ello importante definir las características hidráulicas, las que son determinadas por los parámetros hidráulicos siguientes:

Transmisividad(T)

Es la capacidad de un acuífero de transmitir agua y es igual a la conductividad multiplicada por el espesor del acuífero

Permeabilidad o conductividad hidráulica (K)

Representa la velocidad promedio del flujo subterráneo a través del medio poroso saturado que compone el acuífero y sobre la cual influyen las propiedades del fluido, el tamaño de poros y granos del suelo, su textura y su estructura o empaquetamiento.

Coeficiente de almacenamiento (S)

Si se produce un cambio en el nivel de agua en un acuífero saturado, o una unidad confinada, una cantidad de agua puede ser almacenada o liberada. El coeficiente de almacenamiento, S, es el volumen de agua, por unidad de área y cambio en altura de agua, que una unidad permeable absorberá o liberará desde almacenamiento. De acuerdo a esta definición esta cantidad es adimensional.

5. CALIDAD DEL SUELO



La ciudad de Moquegua se ha zonificado en cuatro zonas geotécnicas que representan adecuadamente el comportamiento de los suelos de fundación ante las solicitaciones externas. Cada una de estas zonas agrupa áreas con características geotécnicas similares, variando desde la Zona I, constituido por un terreno competente y con menores niveles de peligros ante fenómenos naturales, hasta la Zona IV conformado por terrenos menos adecuados para la cimentación de edificaciones convencionales y con mayores niveles de peligros.

Las Figuras 7 y 8 presentan dos de estos mapas de tipos de suelos observados a nivel superficial y a 1.0 m de profundidad respectivamente.

Fig. 7 Tipos de Suelos Observados a Nivel Superficial en La Ciudad de Moquegua

Fig. 8 Tipos de Suelos a Nivel -1.0m en La Ciudad de Moquegua



La ciudad de Moquegua está emplazada en la parte media del valle formado por la confluencia de los ríos Moquegua, Torata y Huaracane. En el Área de afloran principalmente rocas sedimentarias y volcánicas. Las rocas sedimentarias pertenecen a la formación Moquegua donde prevalecen areniscas y lodolitas con contenidos de sales, con capas de arcilitas de color marrón localmente conocido como “Moro Moro” que es vulnerable a la presencia del agua.

En la parte baja del valle prevalecen los sedimentos gruesos de gravas aluviales depositadas por los ríos que atraviesan la zona. El relieve del valle es llano limitado por terrenos escarpados.

En Moquegua tenemos variedad de suelos distribuidos en diferentes zonas, Así tenemos Suelos Gravosos en las orillas del río Tumilaca, Aeropuerto, parte alta de Samegua y Cerrrillos. Suelos finos, Arenas Limosas y arcillosas en la mayor parte de la Ciudad, Tal como se describe en el siguiente cuadro:

En la siguiente figura se aprecia la distribución espacial de los suelos.

Zona Ubicación DescripciónI Ciudad de Moquegua

C.P. Los ÁngelesGravas con matriz arenosa limosa

II Chen Chen (Pampas) Gravas con matriz limosaIIIA San Antonio (Llano) Arcillas Limosas con potencial

expansivoIIIB San Antonio (Cerro) Arcillas limosas con alto

potencia expansivoIV San Francisco Rellenos, suelos finos,

pendientes mayor grado.

ZONA I



Esta zona está conformada por la parte consolidada de la ciudad. Superficialmente presenta material de relleno constituido por arenas y gravas limosas medianamente compacta que en algunas zonas llegan hasta los 2.00 m de profundidad. El terreno natural está conformado por gravas con matriz arenosa y limosa, de compacidad media suelta a densa. La capacidad portante del terreno para cimentaciones típicas varía de 1.2 Kg/cm2 a 2.00 Kg/cm2 para profundidades de cimentación de 1.00 a 1.20m.

ZONA II

Zona de deposición en forma de plano inclinado con pendientes de 3° a 7°,conformada por estratos de grava con matriz limosa y arenosa, de compacidad suelta a media. En ciertas zonas se encuentran intercalaciones de tufos volcánicos. La capacidad portante para la cimentación superficiales a la profundidad de cimentación de 1.00 m, sobre el terreno natural varia de 1.2 Kg/cm2 a 1.7 Kg/cm2. Es recomendable no cimentar en el material de relleno generado durante la nivelación del terreno a menos que éste haya sido convenientemente conformado.

ZONA III A

El terreno de fundación está conformado por un material granular de compacidad media suelta, el cual en algunas zonas se encuentra cubierto por estratos de relleno de poca potencia. Subyaciendo a este material, en algunos casos a profundidades mayores a los 4.00 m, se encuentran estratos de arcillas limosas y arenosas de baja plasticidad, que presentan un moderado potencial de expansión. La capacidad de carga admisible para estructuras de interés social varia de 1.0 Kg/cm2 a 1.5 Kg/cm2 a una profundidad de cimentación de 1.00 m. En el diseño de cimentaciones en estos tipos de suelos se debe considerar la posibilidad de asentamientos diferenciales por un ligero comportamiento colapsable del material granular cementado, así como pequeños levantamientos por expansión de las arcillas limosas.

ZONA III B

El terreno de fundación está conformada por estratos de arcillas limosa y arena arcillosa, cubiertos por un material gravoso de 1.0 m de espesor en promedio. El material arcilloso tiene una consistencia rígida, baja humedad y alto potencial de expansión (hasta 18% de expansión libre y cargas de expansión de 4.35 Kg/cm2 ). La capacidad admisible para estructuras de interés social varia de 0.8 Kg/cm2 a 1.0

Kg/cm2 en condiciones saturadas. En esta zona el problema de expansión de suelos es severo, por lo que se debe considerar su efecto en las cimentaciones para evitar el agrietamiento de las edificaciones.

ZONA IV

Esta zona está conformada por relleno superficial de material gravoso con matriz limosa, cuyo espesor varía de 0.20 m a 2.00 m, según su ubicación topográfica. El material subyacente está constituido predominantemente por gravas limpias, limosas y arcillosas, y en algunas zonas por arcillas limosas con propiedades expansivas. La topografía es bastante accidentada presentando pendientes mayores a los 70°, lo cuales un elemento desfavorable para su uso como área urbana. Esta zona es propensa a sufrir grandes amplificaciones sísmicas por efectos topográficos y posibles problemas de inestabilidad de taludes.



6. CALICATAS, SONDEOS Y ENSAYOS ESPECIALES

CALICATAS

Consisten en excavaciones de formas diversas (pozos, zanjas, etc.), realizadas mediante medios mecánicos convencionales, que permiten la observación directa del terreno a cierta profundidad, así como la toma de muestras y6 la realización de ensayos en situ.

Este tipo de reconocimiento del terreno permite acceder directamente al terreno para tomar datos litológicos del mismo, así como tomar muestras de gran tamaño para la realización de ensayos.

Este tipo de excavaciones presentan las siguientes limitaciones:

Profundidad de reconocimiento moderada (˂4 ó 5m.) Los terrenos han de ser excavables con medios mecánicos. Ausencia de nivel freático o, al menos, aportaciones de agua moderada en terrenos de baja

permeabilidad. Ausencia de instalaciones, conducciones, cables, etc. Deben evitarse cuando puede deteriorarse el terreno de apoyo de las futuras cimentaciones o

cuando puedan crearse problemas de inestabilidad en estructuras próximas.

Los resultados de este tipo de reconocimientos se registran en estallidos en los que se indica la profundidad, descripción litológica, discontinuidades, presencia de filtraciones, situación de las muestras tomadas y fotográficas.

SONDEOS MECÁNICOS

Son perforaciones de pequeño diámetro que permiten reconocer la naturaleza y localización de las diferentes capas del terreno. Dichas perforaciones pueden realizarse a presión (suelos blandos), percusión (gravas, materiales cementados) o rotación (/rocas, suelos duros), con diámetros que oscilan habitualmente entre 65 mm. y 140 m., y que sirven para la extracción y reconocimiento del terreno (testigos), para la obtención de muestras del terreno mediante útiles apropiados (tomamuestras) y para la realización de algunos ensayos in situ.

Sondeo a Rotación

Es un procedimiento por medio del cual trépanos rotatorios de perforación unidos al fondo de las barras perforadoras cortan y muelen el suelo y profundizan el barreno. Se usa en arena, arcilla y roca (a menos que esté muy fisurada). Agua o lodo de perforación se inyecta a presión hacia abajo por las barras de perforación hasta los trépanos y el flujo de retorno lleva los recortes a la superficie. Con este procedimiento de hacen fácilmente barrenos con diámetros de entre 50 200mm.

Sondeos con barrena helicoidal



Se emplean en suelos relativamente blandos y cohesivos, no siendo operativos para suelos duros o cementados. Este tipo de perforación no permite precisiones inferiores a ± 0,50 m. en la localización de los diferentes estratos atravesados. El tipo de muestras que se obtiene en la sonda helicoidal es alterada, aunque es posible en determinadas sondas obtener muestras inalteradas.

Sondeos a percusión

Se utilizan tanto en suelos granulares como cohesivos, pudiendo atravesar suelos de consistencia firme a muy firme. Las profundidades alcanzadas mediante este sistema rondan los 15 – 20 m. El sistema de perforación consiste en la hinca de tubos de acero mediante el golpeo de una masa de 120 kg. que cae desde una altura de 1 m. Se deben contar sistemáticamente los golpes necesarios para la penetración de cada tramo de 20 cm., lo que permite conocer la compacidad del suelo atravesado. Las tuberías empleadas, que pueden tener diámetros exteriores de 91, 128, 178 y 230 mm., actúan como entibación durante la extracción de muestras mediante cucharas.

Existe otro tipo de métodos especiales de perforación, denominados métodos de perforación a destroza, debido a que en ellos no se obtiene testigo, sino el material triturado que sale por la boca del sondeo. La perforación se puede realizar con trépano, martillo de fondo o rotopercusión y la trituración con tricono. La utilización de uno u otro método depende del tipo de terreno a perforar y del objetivo de la investigación.

TIPODESCRIPCIÓN CAMPO DE APLICACIÓN

SONDA HELICOIDALHinca continua por rotación de una hélice.

Suelos de consistencia blanda y media. No permite tomar muestras inalteradas salvo en aquellos casos en que el eje de la hélice es hueco.

HINCA DE TUBOS

Avance de una tubería hincada por percusión o por vibración y extracción de detritus con una pequeña cuchara.

Suelos de consistencia blanda y media. Permite ejecución d ensayos en el sondeo y toma de muestras inalteradas.

ROTACIÓN CON CORONA CIEGA

Avance a rotación o rotopercusión con martillo en cabeza o en fondo.

Suelos duros y rocas. No permite la toma de muestras.se puede utilizar para avanzar la perforación entre dos puntos donde interesa tomar muestras con otro procedimiento.

ROTACIÓN CON BATERÍA

PORTATESTIGOS

Avance a rotación con corona hueca.

Suelos firmes y rocas. Permite tomar muestras y recuperación continua del testigo de la perforación.

ENSAYOS ESPECIALES



Ensayo de Penetración Estándar

El ensayo no se realiza de forma independiente, sino en el fondo de un sondeo y permite, a la vez que se mide la consistencia del terreno, extraer una muestra del mismo que no puede considerarse inalterada. El tomamuestras tubular es muy robusto, de 51 mm de diámetro exterior y 35 mm interior, con la punta biselada. Para atravesar gravas se emplea una puntaza ciega.

El método consiste en alcanzar la profundidad a la que se va a realizar la prueba, detener la entubación del sondeo, limpiar el fondo y hacer descender el tomamuestras (cuchara SPT) mediante el varillaje.

Una vez apoyada la cuchara, se procede a hincarla dejando caer una maza de 63,5 kg sobre la cabeza del varillaje desde una altura de 76 cm. El resultado del ensayo, el índice N, es el número de golpes precisos para profundizar 30 cm. El recuento de golpes se efectúa por tramos de 15 cm, haciendo para ello penetrar la punta un total de 45 cm (aunque es normal llegar a 60 cm). El primer tramo (denominado «penetración de asiento») no se tiene en cuenta; son el segundo (de 15 a 30 cm de profundidad) y el tercero (de 30 a 45 cm) los que intervienen en el resultado, que se expresa como suma de los golpeos en ambos tramos.

En caso de que se alcancen los 50 golpes durante la penetración de asiento, o bien en cualquiera de los dos siguientes intervalos (segundo y tercero) de 15 cm, se dará por finalizado el ensayo, al haberse obtenido el denominado «rechazo» en dicha prueba.

Ensayo Presiométrico

El Ensayo Presiométrico consiste en efectuar una puesta en carga lateral creciente del terreno por medio de una sonda cilíndrica dilatable radialmente y que se introduce en un taladro. Se trata, pues, de un ensayo de carga-deformación.

Normalmente el ensayo se realiza en el interior de un sondeo previamente perforado (PBP, Pre-Boring Pressuremeter) donde se introduce el equipo presiométrico.

La interpretación del ensayo presiométrico permite conocer tres presiones de interés:

a) Presión horizontal inicial, ph0b) Presión de fluencia, pfc) Presión límite, pl

Los ensayos presiométricos permiten conocer la naturaleza del terreno ya que, para su ejecución, requieren la extracción previa del terreno donde ha de alojarse el equipo de ensayo. Estos testigos deben ser objeto de análisis de laboratorio; al menos deben realizarse con ellos los ensayos de identificación más elementales.

En suelos arcillosos saturados es posible obtener un valor recomendado de la resistencia al corte sin drenaje.

Ensayo de Molinete o Veleta (“vane test”)



Consiste en hincar en el terreno un “molinete” constituido por cuatro placas de acero ortogonales (ver figura adjunta) soldadas a un varillaje y medir el par de torsión T al girar el dispositivo hasta la rotura del terreno.

Como el cizallamiento es relativamente rápido, el agua no tiene tiempo a ser evacuada y se trata entonces de un ensayo no consolidado y no drenado.

El par de torsión T aplicado está equilibrado por el momento de las reacciones de cizallamiento del suelo sobre la superficie circunscrita al molinete. Se hace decrecer T hasta lograr la ruptura del suelo (valor pico), que se manifiesta por una disminución brusca de la fuerza aplicada. A continuación sucede una estabilización del momento, inferior al valor máximo pero no nulo (valor residual).

El ensayo de molinete o «vane test», realizado en el fondo de sondeos o mediante hinca directa hasta el nivel de ensayo, está especialmente indicado para investigar la resistencia al corte sin drenaje de suelos arcillosos blandos.

Para la interpretación del ensayo se admite que la tensión de cizallamiento máxima (pico), igual a la cohesión no drenada, está uniformemente repartida sobre la superficie circunscrita al molinete.

Ensayos de penetración dinámica

La forma más económica y sencilla de ensayar el terreno en profundidad consiste en la hinca de un varillaje con una punta metálica de forma conveniente.

Este equipo consiste en un varillaje metálico macizo de 32 mm de diámetro exterior que hinca una puntaza metálica de la forma y dimensiones que se indican en la figura siguiente. La hinca se realiza con una maza de 65 kg (igual peso que la del SPT) que cae libremente desde 50cm de altura.

Durante la hinca se van contabilizando los números de golpes para hacer avanzar la hinca 20 cm. El resultado se suele representar en forma de diagrama de ese número de golpes obtenido en cada profundidad.

El ensayo de penetración es muy útil para detectar cambios de compacidad en el terreno (zonas más blandas de los rellenos, oquedades, defectos de compactación en terraplenes, etc. Este ensayo es también útil en la estimación de la facilidad de hinca de pilotes.

Es recomendable realizar ensayos de penetración dinámica en las mismas alineaciones que los sondeos de reconocimiento y/o en los mismos perfiles en que se realicen prospecciones geofísicas; sus resultados permiten confirmar la homogeneidad del terreno entre los puntos reconocidos mediante sondeos o detectar posibles heterogeneidades locales que adviertan sobre la necesidad de densificar la malla de sondeos mecánicos.



Ensayos de penetración estática

El ensayo de penetración estático (o CPT «Cone Penetration Test») consiste en una hinca mediante empuje, a velocidad lenta (1 a 3 cm./s), de una varilla con una punta adecuada, dentro del terreno.

El avance del penetrómetro se realiza en intervalos discontinuos de modo que se pueda medir la resistencia a la penetración de la punta sola o del conjunto completo.

La interpretación de estos ensayos permite determinar la resistencia al corte del terreno y obtener una descripción indirecta del tipo de suelo atravesado y de su compresibilidad. En ese sentido, se necesitarían reconocimientos complementarios por otros métodos para obtener una descripción cierta de la naturaleza del terreno e, incluso, una determinación más exacta de su deformabilidad.

La resistencia al corte del terreno, obtenida mediante estos ensayos es especialmente adecuada para el cálculo de la carga de hundimiento de cimentaciones profundas.

Ensayos de carga con placa

Los ensayos de placa de carga están especialmente indicados en el estudio de la capacidad portante de rellenos compactados y también de terrenos naturales.

La interpretación de sus resultados permite obtener valores de los módulos de deformación aplicables a la predicción de asientos así como una estimación aproximada de las cargas de hundimiento de las cimentaciones superficiales.

Dado que el ensayo afecta a una zona pequeña del terreno para los tamaños usuales de las placas, estos ensayos no permiten conocer la deformabilidad del terreno más que en la zona próxima a la superficie del ensayo.

Ensayo de corte directo



Está indicado para cualquier tipo de muestra de suelos cohesivos o granulares, estén o no alterados. Evidentemente la preparación de probetas de ensayo procedentes de muestras arenosas inalteradas es complicada y requiere técnicas especiales que desaconsejan su utilización.

El ensayo de corte directo puede realizarse con las probetas semisaturadas, tal como esté la muestra de las que procedan, o con una saturación adicional provocada en el equipo de ensayo.

Del ensayo se puede obtener una estimación aproximada de la resistencia al corte. Las condiciones de deformación son tan poco homogéneas en la caja de corte que no se debe esperar precisión en los parámetros resistentes. Por ese motivo su utilización sólo es aconsejable cuando no existe la posibilidad de hacer ensayos triaxiales.

Para el estudio de suelos de grano grueso y, sobre todo, para el caso de gravas y escolleras finas (materiales de enrase de las banquetas) son necesarios equipos de grandes dimensiones.

Ensayo Triaxial

En los ensayos triaxiales convencionales, la muestra es recortada o reconstruida en forma cilíndrica, revestida por una membrana impermeable, confinada mediante presión hidráulica dentro de una célula y finalmente sometida a una carga axial capaz de producir su rotura.

El objeto del ensayo consiste en medir la resistencia al corte del material y la correlación entre esfuerzos y deformaciones.

Las ventajas que ofrecen los ensayos triaxiales, respecto a los de corte directo, consisten principalmente en que aportan una modelización más rigurosa a los estudios: el plano de rotura, cuya forma no dependerá ya de la del aparato, se desenvuelve siguiendo directrices de menor resistencia; el control del drenaje y de las presiones intersticiales permite determinar el papel de la fase fl uida en el comportamiento mecánico de aquella sólida.

La forma geométrica triaxial conlleva además la dilatación radial de la muestra sometida a cargas, contrariamente a lo que ocurre con el edómetro, por lo que el ensayo puede resultar útil para describir los fenómenos de deformación cuando la relación de Poisson característica del material es importante.


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