Subido por Ariel Rodrigo Cordero Achá

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INGENIERÍA CIVIL
MECANICA DE SUELOS II (LAB)
Ensayo Triaxial Consolidado Drenado (CD)
DOCENTE: ING. ANDREA VERONICA VERA CHAVEZ
6TO B
N°
ESTUDIANTE
CODIGO SAGA
1
CONDORI CAHUAYA ALVARO
A25865-2
2
CORDERO ACHÁ ARIEL CORDERO
A25450-9
3
TORREZ PALACIOS MAURICIO DANIEL
A26156-4
11 de Junio 2024 La Paz - Bolivia
Contenido
Objetivos ........................................................................................................... 3
Objetivo General ........................................................................................... 3
Objetivos Específicos .................................................................................. 3
Introducción...................................................................................................... 3
Procedimiento .................................................................................................. 3
Cálculos y análisis de resultados ................................................................... 4
Recomendaciones............................................................................................ 6
Referencias bibliográficas ............................................................................... 6
Anexos .............................................................................................................. 6
Objetivos
Objetivo General
Determinar los parámetros de resistencia al corte (ángulo de fricción interna φ y
cohesión c) de un suelo en condiciones drenadas mediante el ensayo triaxial
consolidado drenado (CD).
Objetivos Específicos
- Preparar adecuadamente la muestra de suelo para el ensayo.
- Realizar el montaje, saturación y consolidación de la muestra siguiendo los
procedimientos establecidos.
- Aplicar la carga axial de manera controlada y registrar los datos de
deformaciones, cargas y presiones.
- Calcular los esfuerzos efectivos y construir la envolvente de falla.
- Obtener los valores del ángulo de fricción interna (φ) y la cohesión (c) del suelo.
- Interpretar los resultados obtenidos en función de las características del suelo
y las condiciones del ensayo.
Introducción
El ensayo triaxial consolidado drenado (CD) es un ensayo de laboratorio utilizado
en ingeniería geotécnica para determinar los parámetros de resistencia al corte
(ángulo de fricción interna φ y cohesión c) de un suelo en condiciones drenadas.
En este ensayo, la muestra de suelo se somete a un estado de esfuerzos
isotrópico y luego se aplica una carga axial creciente hasta llegar a la falla,
permitiendo el drenaje del agua durante todo el proceso.
Procedimiento
a) Montaje de la muestra en la cámara triaxial:
- Colocar las piedras porosas y el papel filtro en los extremos de la muestra de
suelo.
- Envolver la muestra con una membrana de caucho impermeable.
- Sellar la membrana en los extremos utilizando anillos de sellado y vacío.
- Aplicar vacío entre la muestra y la membrana para adherir la membrana a la
muestra.
- Montar la muestra ensamblada en la cámara triaxial.
b) Saturación de la muestra:
- Llenar la cámara triaxial con agua desairada.
- Aplicar una contrapresión y una presión de confinamiento incrementales hasta
alcanzar los valores deseados.
- Medir el parámetro B de Skempton para verificar la saturación completa de la
muestra.
c) Consolidación de la muestra:
- Aplicar la presión de confinamiento deseada (σ3) a la muestra.
- Mantener la presión de confinamiento constante y permitir que ocurra la
consolidación de la muestra.
- Medir y registrar las deformaciones volumétricas hasta que se complete la
consolidación.
d) Aplicación de la carga axial (σ1):
- Aplicar una carga axial a una velocidad de deformación axial constante,
generalmente entre 0.5% y 1.5% por hora.
- Registrar continuamente los datos de deformaciones axiales y volumétricas,
carga axial y presiones durante el ensayo.
- Continuar el ensayo hasta que se alcance la falla de la muestra, es decir, hasta
que no se observe un aumento adicional de la carga axial.
e) Finalización del ensayo y desmontaje de la muestra:
- Detener la aplicación de la carga axial cuando se alcance la falla de la muestra.
- Liberar las presiones y drenar el agua de la cámara triaxial.
- Desmontar la muestra de la cámara y retirar la membrana de caucho.
Cálculos y análisis de resultados
a) Cálculo de esfuerzos efectivos (σ'1 y σ'3):
- El esfuerzo efectivo axial (σ'1) se calcula restando la presión de poros (u) del
esfuerzo axial total (σ1) registrado durante el ensayo:
σ'1 = σ1 - u
- El esfuerzo efectivo de confinamiento (σ'3) se calcula restando la presión de
poros (u) de la presión de confinamiento aplicada (σ3)
σ'3 = σ3 – u
b) Construcción de la envolvente de falla (gráfico σ'1 vs σ'3)
- Se grafica el esfuerzo efectivo axial (σ'1) en el eje vertical y el esfuerzo efectivo
de confinamiento (σ'3) en el eje horizontal.
- Se trazan los puntos correspondientes a los valores de esfuerzos efectivos en
la falla para cada ensayo realizado con diferentes presiones de confinamiento.
- Se traza una línea recta que mejor se ajuste a los puntos de falla, conocida
como la envolvente de falla.
c) Determinación del ángulo de fricción interna (φ) y la cohesión (c):
- El ángulo de fricción interna (φ) se determina a partir de la pendiente de la
envolvente de falla:
φ = sen^-1 ((σ'1 - σ'3) / (σ'1 + σ'3))
- La cohesión (c) se determina como la intersección de la envolvente de falla con
el eje de esfuerzo efectivo axial (σ'1).
d) Interpretación de los resultados:
- Los valores obtenidos de ángulo de fricción interna (φ) y cohesión (c) se
interpretan en función del tipo de suelo ensayado y las condiciones del ensayo
(densidad, grado de saturación, historia de esfuerzos, etc.).
- Se comparan los resultados con valores típicos para ese tipo de suelo y se
analizan las posibles causas de cualquier desviación.
- Se evalúa la influencia de factores como la anisotropía, el grado de saturación,
la velocidad de deformación, entre otros.
Conclusiones
Se determinaron los valores del ángulo de fricción interna (φ) y la cohesión (c)
del suelo ensayado mediante el ensayo triaxial consolidado drenado (CD).
Los parámetros de resistencia al corte obtenidos son: φ = X° y c = Y kPa (incluir
los valores numéricos obtenidos).
Estos valores son representativos del comportamiento del suelo en condiciones
drenadas y son fundamentales para el diseño de obras geotécnicas.
Los resultados obtenidos son consistentes/inconsistentes con los valores típicos
esperados para este tipo de suelo (comparar con valores de referencia).
Factores como la densidad, el grado de saturación, la historia de esfuerzos, etc.
pueden haber influido en los valores obtenidos (analizar según corresponda).
Recomendaciones
Realizar ensayos adicionales con diferentes presiones de confinamiento para
mejorar la definición de la envolvente de falla.
Verificar cuidadosamente la saturación completa de la muestra mediante la
medición del parámetro B de Skempton.
Asegurar una velocidad de deformación axial constante y dentro del rango
recomendado durante el ensayo.
Considerar la realización de ensayos complementarios (triaxiales no
consolidados drenados, triaxiales consolidados no drenados, etc.) para obtener
una caracterización más completa del suelo.
Evaluar la influencia de factores como la anisotropía, el tamaño de la muestra,
las condiciones de drenaje, entre otros, en los resultados obtenidos.
Referencias bibliográficas
- Normas internacionales aplicables (ASTM, AASHTO, BS, ISO)
Anexos
Grafica del ensayo
Equipo del equipo de parámetros de resistencia al corte
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