Consolidación Unidimensional de los Suelos

Consolidación Unidimensional de los Suelos.

Bolívar Barrios Samir Enrique, Chamorro Márquez Katty Luz, Currea Gil Glennys María, Gamarra Navarro Rubén, Pertúz Olmos Yelkin.

Departamento civil ambiental, Universidad de la Costa Barranquilla, Colombia sbolivar@cuc.edu.co kchamorr@cuc.edu.co gcurrea@cuc.edu.co rgamarra@cuc.edu.co ypertuz5@cuc.edu.co

RESUMEN:

En el presente informe se realizó la práctica de laboratorio denominada ensayo de consolidación unidimensional de los suelos, se registraron los datos que eran primordiales como el diámetro de la muestra de suelo, su altura, el peso de los discos porosos, entre otros datos; que más adelante sirvieron para encontrar las relaciones volumétricas gravimétricas del suelo(Ver Tabla I) todo esto con la finalidad de procesar y calcular las deformaciones del suelo en cada instante de tiempo(Ver Tabla VI), como también el índice de vacíos y los esfuerzos para carga(Ver Tabla IV) y para descarga(Ver Tabla V). A partir de las graficas que se obtuvieron gracias a estos datos, se halló el esfuerzo de preconsolidación siendo este de 42 kPa, y también sirvió para encontrar los índices de compresibilidad Cr y Cc con valores de 0,022 y 0,21, respectivamente. Además se hallaron los t90 para cada incremento de carga con ayuda del método de Taylor(Ver Tabla IX).

PALABRAS CLAVES :

Consolidación, compresibilidad, índice de vacíos, esfuerzos.

ABSTRACT:

In this report, the laboratory practice called the one- dimensional consolidation test of the soils was carried out, the data that were essential were recorded, such as the diameter of the soil sample, its height, the weight of the porous discs, among other data; which later served to find the gravimetric volumetric relations of the soil (See Table I) all this in order to process and calculate the deformations of the soil at each instant of time (See Table VI), as well as the index of voids and efforts for loading (See Table IV) and for unloading (See Table V). From the graphs that were obtained thanks to these data, the preconsolidation coefficient was found to be 42 kPa, and served to find the Cr and Cc compressibility indices with values of 0.022

and 0.21, respectively. The t90 were also found for each load increase with the help of the Taylor method (See Table IX).

KEYWORDS:

Consolidation, compressibility, empty index, efforts.

1. OBJETIVO GENERAL:

• Determinar la magnitud y la velocidad de consolidación de una muestra de suelo.

1. OBJETIVOS ESPECÍFICOS:

• Determinar        las        relaciones        volumétricas gravimétricas del suelo.
• Hallar la curva de compresibilidad del suelo (esfuerzo efectivo vs relación de vacíos).
• Hallar la curva de consolidación para cada incremento de carga.
• Determinar    los   coeficientes        o índices de compresibilidad.

1. INTRODUCCION

A lo largo de los años los suelos están a expuestos a todo tipo de cambios, donde muchos de estos son producidos por fuerzas aplicadas sobre estos conocidas como sobrecargas, muchas de estas pueden variar o simplemente desaparecer y provocar cambios en la memoria de dicho suelo. Para poder entender este fenómeno se usa el termino de consolidación, que ha

ayudado a establecer los coeficientes que nos relacionan los cambios y también conocer los esfuerzos máximos que puede soportar el terreno.

Es de gran importancia conocer e identificar la finalidad de este laboratorio teniendo en cuenta que el suelo es un material que se encuentra constantemente en contacto con el agua, de este modo es necesario conocer el comportamiento como los asentamientos que puede tener este a lo largo de tiempo si al estar sometido a cualquier tipo de sobrecarga, de este modo se lograrán establecer diseños óptimos en la ingeniería en los que se evidencie la capacidad del suelo a ser empleado.

1. MARCO TEÓRICO

1. CONSOLIDACIÓN

La compresión que sufre un suelo se debe a la disminución del volumen de los poros, ya que las partículas se asumen incompresibles o de efecto despreciable. En suelos saturados la compresión ocurre solamente si se presenta drenaje de agua. La compresión gradual de un suelo por efecto de los esfuerzos originados por la presión que ejercen las estructuras superpuestas recibe el nombre de consolidación. (UNIVERSIDAD POLITÉCNICA DE CATALUÑA)

La consolidación es un proceso acoplado de flujo y deformación. Se produce flujo en la medida en la que hay deformación y viceversa, y todo ello de forma consistente con la variación que se produzca en las tensiones efectivas como consecuencia de los cambios correspondientes en las tensiones totales y en las presiones intersticiales.

[pic 1]

Gráfico 1 Deformación recuperable e irrecuperable en un proceso de carga y descarga de un suelo saturado.

1. Consolidación Primaria

La consolidación primaria es un proceso acoplado de flujo y deformación en el que hay un cambio de tensión efectiva diferido en el tiempo producido por la disipación de las sobrepresiones intersticiales. Este proceso de disipación genera cambios volumétricos en el suelo; en un terreno aparecerá un descenso de la cota en superficie del suelo. La mayor parte de los asientos suele pertenecer a este tipo de consolidación. (UNIVERSIDAD POLITÉCNICA DE CATALUÑA)

1. Consolidación Secundaria

En la consolidación secundaria pueden también existir sobrepresiones en los poros más pequeños, pero como este segundo tipo de consolidación es muy lento (lenta velocidad de flujo) dichas sobrepresiones asociadas resultan inapreciables. La consolidación primaria avanza con el tiempo cumpliendo las leyes de tensiones efectivas de Terzaghi.

La evolución de la consolidación primaria o secundaria depende de la permeabilidad del suelo y de la deformación total que se debe producir. (UNIVERSIDAD POLITÉCNICA DE CATALUÑA )

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