GEOTECNIA Hoja de cálculo consolidación

CAMILO GALINDO PULIDO 506396

GEOTECNIA

Hoja de cálculo consolidación.

En la primera parte de la hoja de cálculo con unos parámetros iniciales se hallan las características más importantes del suelo y que son necesarias para el cálculo de la consolidación. A continuación se describirá el proceso y los parámetros calculados en esta primera sección.

1. Se inicia conociendo el peso de la muestra el cual se coloca en la celda d2,  posteriormente se debe diligenciar el campo de humedad inicial y del Gs del suelo.
2. Se deben diligenciar las celdas b13 con el peso total y b14 con el volumen total de la muestra el cual es obtenido en el laboratorio. Con esto se halla el peso unitario total reflejado en la celda e13.
3. Luego se calcula el peso unitario seco en la celda c17 con el peso unitario total ya calculado y la humedad natural del suelo
4. Se calcula el peso de los sólidos con el volumen total y el peso unitario seco en la celda d21
5. Se calcula el peso del agua con la humedad y el peso de los sólidos lo cual coincide con el volumen de agua debido a que el peso específico del agua es de 1.
6. Se calcula luego el volumen de los sólidos con la gravedad específica y el peso de los sólidos.
7. Se calcula el volumen de vacíos siendo este la diferencia entre el volumen total menos el volumen de los sólidos.
8. Se calcula el grado de saturación inicial con la relación entre el volumen del agua y el volumen de los sólidos.
9. Y por último se halla la relación de vacíos inicial con la relación entre el volumen de vacíos y el volumen de los sólidos. Este parámetro es muy importante para el ensayo de consolidación.

En la siguiente parte se describe como tal el ensayo de consolidación de un suelo, en el cual tenemos una primera estructura en la cual debemos diligenciar unos parámetros de la muestra y adicionalmente unos parámetros del elemento donde se realiza la prueba.

Los parámetros requeridos son los siguientes:

1. Pesos de la muestra humedad, de la muestra seca y del recipiente que contiene la muestra con el fin de encontrar la humedad del suelo.
2. Unos datos del anillo donde va a estar contenida la muestra, estos datos son el diámetro, la altura, y el peso.
3. Con estos datos consignados se realizan unos cálculos de volumen de la muestra, peso unitario inicial, peso seco inicial, altura de los sólidos relación de vacíos inicial, saturación inicial y saturación final.
4. Posteriormente se deben diligenciar los datos de lecturas de deformimetro para cada una de las cargas en el brazo, en el laboratorio se somete a carga al anillo y se toman los datos de deformación cada cierto tiempo, para cargas pequeñas, no se aprecian cambios significativos. Este procedimiento se hace para cargas de 0.5, 1, 2, 4, 8 y 16 kilogramos, para la cual se deben tomar datos hasta que al menos dos lecturas del deformimetro den iguales en diferentes lapsos de tiempo.
5. Con estos datos se realiza un grafica inicial para cada carga, representando el tiempo en min vs la deformación en inx10-4, esta representa de algún modo la curva virgen de la muestra.
6. Con estos mismos datos se puede realizar también una gráfica de la curva de Taylor, la cual representa la raíz de tiempo en minutos vs la deformación en inx10-4, de igual manera se puede realizar otra grafica denominada curva de Casagrande donde se utiliza el log 10 del tiempo en minutos, de estas graficas se pueden sacar datos importantes como t50, el cv entre otros.
7. El  mismo procedimiento del punto cuatro se realiza para la descarga, para cada una de las cargas empezando en 16 kilogramos y terminando en 1 kilogramo, y para los diferentes tiempos establecidos.
8. Con estas dos tablas diligenciadas se realiza una tabla denominada curva de compresibilidad en la cual se consigna los valores máximos de deformación para la etapa de carga y el valor mínimo para la etapa de descarga, se diligencia la respectiva carga para cada deformación y se calcula el esfuerzo efectivo para cada una de las deformaciones y cargas teniendo en cuenta unos parámetros establecidos inicialmente, como el diámetro, el peso y la relación del brazo.
9. Posteriormente se calcula la altura de la muestra partiendo de la altura inicial especificada y basándose en las variaciones presentes en cada carga y descarga.
10. Se calcula un porcentaje de deformación vertical en función del cambio de alturas de la muestra para cada etapa de carga y descarga.
11. Se calcula la relación de vacíos para cada una de las etapas basadas en la relación de vacíos inicialmente hallada y la altura de la muestra calculada.
12. Con estos datos ya se puede realizar la gráfica de la curva de compresibilidad, de la cual se pueden sacar varios datos importantes para calcular los asentamientos, como el esfuerzo de pre consolidación entre otros datos.

...