mecÁnica de suelos laboratorio de mecÁnica de suelos
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Ing. Hector Andrés García Manchola – Docente Área Geotecnia
LABORATORIO DE MECÁNICA DE SUELOS
INTRODUCCIÓN
Este libro es un la unión de múltiples notas adelantadas a lo largo de mi práctica profesional y las
dudas que se generan en torno a las pruebas de laboratorio que a pesar de presentar falencias
permiten al ingeniero discernir o estimar con un menor grado de incertidumbre la afectación de una
obra civil, es necesario resaltar así como lo digo en mis clases, “que obra no se encuentra apoyada
sobre la masa de suelo o en su defecto puede llegar a alterarla”, bajo esta circunstancia estas notas
no solo guían o son un resumen de una normatividad, son en su lugar un punto de partida para
cuestionarse y ayudar en el ejercicio académico siempre buscando ampliar el horizonte a partir de
la investigación.
“Para que el ingeniero
pueda proyectar una cimentación
inteligentemente, debe tener un
conocimiento razonable de las
propiedades físicas y disposición de
los materiales del subsuelo”
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LABORATORIO DE MECÁNICA DE SUELOS
LABORATORIO 1: EXPLORACIÓN GEOTECNICA
INTRODUCCIÓN:
En la mecánica de suelos la obtención de información relevante garantiza la calidad de los análisis
desarrollados, es importante desarrollar exploraciones geotécnicas pertinentes frente a las
solicitaciones del proyecto y las condiciones geológicas y climatológicas de la zona. A lo largo de la
práctica se tomaran muestras tanto inalteradas como alteradas, permitiendo garantizar una
adecuada caracterización del terreno.
Como punto adicional es necesario resaltar que la redundancia geotecnia es posible garantizarla
desde la fase de exploración por tal motivo a lo largo de la ejecución de este laboratorio se tomara
información que posteriormente permitirá ampliar los criterios de evaluación de los parámetros de
esfuerzo y deformación del suelo.
OBJETIVO GENERAL:
Conocer los diferentes métodos de exploración geotécnica y los diferentes tipos de muestras que
se pueden obtener.
OBJETIVOS ESPECÍFICOS:
- Desarrollar el ensayo de SPT y la extracción de núcleos de roca en una exploración
geotécnica (esta se considerara una práctica).
- Obtener muestras alteradas.
- Obtener muestras inalteradas.
MARCO TEÓRICO:
Dentro de los procesos de caracterización del suelo están los ensayos de campo tales como el
ensayos de SPT (Ensayo de Penetración Estándar), CPT (Ensayo de Cono de Carga estática) y VST
(Ensayo de Veleta de Campo), si bien existen muchos más ensayos en campo solamente citamos
estos debido a que son los ensayos más practicados en la región, ninguno de estos ensayos me
permite obtener muestras inalteradas sin embargo si permiten estimar (en algunos casos por
correlaciones) las características mecánicas del suelo.
El ensayo de SPT es una prueba estandarizada que consta de la percusión de una cuchara de caña
partida SS (Split Spoon) de dimensiones definidas con una masa de 140 Lb, una altura de caída de
30 pulgadas y la toma de información de numero de golpes por cada pie de penetración.
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El ensayo de veleta de campo es desarrollado de forma relevante para suelos arcillosos saturados
y preferiblemente normalmente consolidados, permitiendo estimar únicamente la cohesión del
suelo, resistencia no drenada, de forma adicional es una herramienta muy importante para
determinar la sensibilidad de un suelo.
Tipos de exploraciones que se adelantaran en la práctica:
- Sondeo: Esta práctica es muy utilizada y busca obtener muestras lo más representativas
posibles en profundidad auscultando o determinando a su vez las características mecánicas
del suelo por diferentes pruebas.
- Apique: Excavación manual usualmente de dimensiones cercanas en planta a 1.0m x 1.0 m
y en profundidad se alcanzan profundidades hasta 2.0 m se resalta que al superar la
profundidad de 1.5 m se debe disponer de algún sistema de contención que garantice la
estabilidad de la excavación.
- Trinchera: Es una exploración parecida al apique pero mucho más larga que permite
obtener con amplitud el perfil estratigráfico de la zona.
A continuación se presenta una relación de los diferentes tipos de muestras que serán extraídos en
la práctica:
- Muestra tipo bolsa: muestra alterada que permite establecer las características físicas del
suelo.
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- Muestra obtenida por él toma muestras SS (Split Spoon): Muestra alterada que no debería
ser considerada para la caracterización física (práctica muy usual).
- Muestra tipo Bloque: Es el muestreo de mejores características con su extracción se pueden
obtener las características mecánicas reales de la masa de suelo, algunos autores
contradicen este punto de vista debido a la relajación de esfuerzos que esta pueda sufrir,
sin embargo este método sigue siendo muy conveniente.
- Muestra tipo Núcleo: Prueba comúnmente desarrollada a rocas por medio de esta se
obtiene núcleos de roca que posteriormente serán utilizados para caracterizaciones físicas
y mecánicas.
PROCEDIMIENTO:
Debido a que la ejecución de estas labores puede comprometer la integridad física de las personas
solamente se podrá adelantar un registro fotográfico y se diligenciara el formato que se presenta
anexo.
IMPORTANTE. Debido a la complejidad que presenta una exploración geotécnica se solicita un
estricto cumplimiento de las recomendaciones que se hagan en la zona donde se adelantan las
labores.
INFORME:
El informe debe incluir INTRODUCCIÓN (1 hoja), OBJETIVO GENERAL Y ESPECÍFICOS (1 hoja),
MARCO TEÓRICO (1 hoja), PROCEDIMIENTO (Debe llevar un registro fotográfico constante,
narrando cada uno de los pasos presentados en el laboratorio), ANÁLISIS DE RESULTADOS,
CONCLUSIONES Y BIBLIOGRAFÍA (IEEE) (1 hoja).
El modo de calificación es el siguiente:
ÍTEM PORCENTAJE DE LA NOTA
INTRODUCCIÓN 5
OBJETIVOS 5
MARCO TEÓRICO 10
PROCEDIMIENTO 20
ANÁLISIS DE RESULTADOS estos incluyen todos los cálculos realizados
30
CONCLUSIONES 25
BIBLIOGRAFÍA según (IEEE) 5
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LABORATORIO DE MECÁNICA DE SUELOS
N E
INA
LT
RES
IDU
AL
N1 N2 N3
FORMATO UNICO OBTENCIÓN DE
MUESTRAS Y ENSAYOS DE CAMPO
SONDEO:COORDENADAS:
PROYECTO:
PAGINA DE
RQ
D
PROF. (m) DESCRIPCIÓN
MU
ESTR
A
DEIRECCIÓN :
FECHA INICIO :
FECHA FINAL :
FEC
HA SPTVELETA
Pe
ne
tro
me
tro
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LABORATORIO 2: RELACIONES GRAVIMETRICAS Y VOLUMETRICAS - HUMEDAD NATURAL
DEL TERRENO Y GRAVEDAD ESPECIFICA DE LOS SUELOS
INTRODUCCIÓN:
Determinar las características físicas del suelo posteriormente permitirá estimar su
comportamiento mecánico por tal motivo en este laboratorio se busca definir por medio de pruebas
básicas las relaciones gravimétricas y volumétricas del suelo explorado en la practica 1.
OBJETIVO GENERAL:
Estimar las relaciones gravimétricas y volumétricas del suelo explorado en la practica 1.
OBJETIVOS ESPECÍFICOS:
- Desarrollar por medio de procedimientos mundialmente aceptados la humedad natural del
suelo.
- Desarrollar por medio de procedimientos mundialmente aceptados la gravedad especifica
relativa de la fase solida del suelo.
- Estimar por pruebas aproximadas el peso unitario del terreno.
MARCO TEÓRICO:
Gravedad Específica del suelo: Esta es la relación que presenta entre la masa y el volumen a una
temperatura dada y la masa del mismo volumen de agua. Para esta relación se considera como
herramienta fundamental el principio de Arquímedes.
Principio de Arquímedes “Todo cuerpo sumergido dentro de un fluido experimenta una fuerza
ascendente llamada empuje, equivalente al peso del fluido desalojado por el cuerpo”
Siguiendo este principio es posible argumentar que la diferencia entre la masa de un cuerpo al aire
menos la masa de este mismo sumergido es igual a la masa del volumen de líquido desalojado, por
lo tanto es posible definir:
𝛾𝑠 =𝑤𝑠
(𝑤𝑠 − 𝑤𝑠𝑢𝑚𝑒𝑟)𝛾0
Teniendo en cuenta lo anterior es posible justificar la ecuación propuesta por el manual del INVIAS
de 2013 donde define:
𝐺𝑠 =𝑀𝑠
[𝑀𝑃+𝑤 − (𝑀𝑃+𝑤+𝑠 − 𝑀𝑠)]
Siendo:
Ms Peso del suelo seco
Mp+w Peso del picnómetro más agua
Mp+w+s Peso del picnómetro más agua más suelo
Buscando definir los valores a una sola temperatura se aplica en factor de ajuste, donde:
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𝐺𝑠20°𝐶 = 𝐾 ∗ 𝐺𝑠
Por medio de la Tabla 128-2 de las Normas INVE se obtiene el factor de corrección que depende
de la temperatura del agua de forma adicional se presenta la variación de densidad del agua.
Esta propuesta se encuentra limitada por el tipo de material que se puede disponer dentro del
picnómetro, por tal motivo es solo aplicable a suelos finos que pasen por el tamiz No 4 (4.75 mm).
Humedad Natural:
“Es la relación en peso de la cantidad de agua existente en la masa de suelo el peso de las
partículas sólidas en este”
La humedad natural consiste en estimar por medio de procesos de secado la relación entre el peso
del agua presente en el suelo y el peso de las partículas sólidas de este, para lograr obtener
únicamente el peso de las partículas sólidas se deben llevar una muestra de suelo representativa
hasta una temperatura de 110 °C por 24 horas o peso constante.
La tabla 122 – 1 de la Normatividad INVIAS define la masa de suelo mínima, la sensibilidad que debe
tener la balanza de acuerdo al tamaño máximo de la partícula.
Método A Método B
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Tamaño máximo de partícula (Pasa el 100% de material)
Contenido de agua registrado con una aproximación de ±
1%
Contenido de agua registrado con una aproximación de ±
0.1%
Tamaño Tamiz (mm)
Tamaño de tamiz
alternativo
Masa del espécimen
(Kg)
Lectura de la balanza (g)
Masa del espécimen
(Kg)
Lectura de la balanza (g)
75.0 3” 5 10 50 10
37.5 1 ½” 1 10 10 10
19.0 ¼” 0.25 1 2.5 1
9.5 3/8” 0.05 0.1 0.5 0.1
4.75 No. 4 0.02 0.1 0.1 0.1
2.00 No. 10 0.02 0.1 0.02 0.01
Para Estimar la humedad natural del suelo se debe utilizar la siguiente formula:
𝑊(%) =𝑤𝑤
𝑤𝑠=
𝑤1 − 𝑤2
𝑤2 − 𝑤3
Siendo:
W1 Peso del recipiente y la muestra humedad
W2 Peso del recipiente y muestra seca
W3 Peso del recipiente
Ww Peso de la fase liquida
Ws Peso de la fase solida
PROCEDIMIENTO:
La ejecución de cada uno de los ensayos se presenta a continuación:
Gravedad Específica del suelo (INVE 128 – 13): La masa recomendada para la ejecución del ensayo
se presenta en la tabla No. 128 – 1 Masa recomendada para la muestra del ensayo del INVE, a
continuación se adjunta esta tabla.
TIPO DE SUELO Masa de muestra seca (g)
cuando se usa un picnómetro de 250 ml.
Masa de muestra seca (g) cuando se usa un picnómetro
de 500 ml.
SP, SP-SM 60 ± 10 100 ± 10
SP-SC, SM, SC 45 ± 10 75 ± 10
Limo o Arcilla 35 ± 5 50 ± 10
Si se utiliza suelo húmedo se debe tomar una fracción de suelo representativa a la condición
expuesta en la anterior tabla y mezclarse previamente con agua, de tal forma que se forme una
mezcla homogénea, esta mezcla debe ser vertida dentro del picnómetro y por medio de un baño de
María o en su defecto una bomba de vacío que alcance una presión de vacío tal que garantice la
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extracción de todos los vacíos con aire en la muestra. Si la extracción de aire se hace con el baño de
María se recomienda que este no sea menor a dos horas.
Una vez se extraen los vacíos se pesa el picnómetro con agua y suelo, en este momento se debe
tomar también la temperatura de la lechada de suelo y agua. Posteriormente esta lechada de suelo
y agua se vierte asegurando que no se quede nada dentro del picnómetro y se seca a una
temperatura de 110°C ± 5°C durante 24 horas y se toma el peso del suelo seco.
Humedad natural del suelo (INVE 122 – 13): Se debe tomar una muestra representativa del suelo
al cual se desea determinar la humedad natural por tal motivo es conveniente hacer un proceso de
cuarteo si es el caso, posteriormente y definiendo que el suelo al cual se va a estimar la humedad
natural es un suelo fino trazas arcillosas con un tamaño máximo inferior a 3/8” se toman por lo
menos 500 g. de suelo y son pesados en un recipiente limpio libre de corrosión pesándose
inicialmente el recipiente únicamente y después con la muestra de suelo húmedo, esta muestra se
debe dejar en el horno por 24 horas a una temperatura de 110°C ± 5°C. Al cumplir con este periodo
de tiempo se extrae la muestra del horno con cuidado y con los respectivos sistemas de protección,
esta se deja enfriar y se toma nuevamente el peso de recipiente y suelo, en este caso será suelos
seco.
Los formatos para los dos ensayos serán presentados al final de este capítulo.
INFORME:
El informe debe incluir INTRODUCCIÓN (1 hoja), OBJETIVO GENERAL Y ESPECÍFICOS (1 hoja),
MARCO TEÓRICO (1 hoja), PROCEDIMIENTO (Debe llevar un registro fotográfico constante,
narrando cada uno de los pasos presentados en el laboratorio), ANÁLISIS DE RESULTADOS,
CONCLUSIONES Y BIBLIOGRAFÍA (IEEE) (1 hoja).
El modo de calificación es el siguiente:
ÍTEM PORCENTAJE DE LA NOTA
INTRODUCCIÓN 5
OBJETIVOS 5
MARCO TEÓRICO 10
PROCEDIMIENTO 20
ANÁLISIS DE RESULTADOS estos incluyen todos los cálculos realizados
30
CONCLUSIONES 25
BIBLIOGRAFÍA según (APA) 5
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LABORATORIO DE MECÁNICA DE SUELOS
PAGINA 1 DE 1
# MATRAZ 1 2 3
(g)
(g)
°C
(g)
DETERMINACION EN LABORATORIO HUMEDAD NATURAL INV E 122 - 13
Peso Recipiente Peso Rec. + muestra hum. Peso Rec. + muestra seca
GRAVEDAD ESPECIFICA RELATIVA DEL
SUELO Y HUMEDAD NATURAL DEL SUELO
FECHA DE ELABORACIÓN:
PROYECTO:
DESCRIPCIÓN:
Peso Suelo Seco
GRAVEDAD ESPECÍFICA DEL SUELO INVE 128 - 13
Peso Picnometro + agua
Temperatura
DATOS REGISTRADOS
Peso Picnometro + agua + suelo
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LABORATORIO 3: CLASIFICACIÓN DE SUELOS – GRANULOMETRIA
INTRODUCCIÓN:
Determinar la distribución granulométrica del suelo por medio de métodos mecánicos,
específicamente por el proceso de tamizado, se resalta que si bien este método es mundialmente
aceptado presenta claras limitaciones que deberán ser expuestas al final dentro de las conclusiones
del informe.
OBJETIVO GENERAL:
Determinar la distribución granulométrica de un material, se tomaran dos materiales el primero
corresponde a la muestra obtenida en el laboratorio No. 1.
OBJETIVOS ESPECÍFICOS:
- Desarrollar el proceso de tamizado en un material granular y en la muestra de suelo del
laboratorio No. 1
- Estimar los porcentajes de grava, arena y finos en la muestra analizada.
- Graficar la distribución granulométrica en escala semi logarítmica tal como se presenta el
final de este capítulo.
MARCO TEÓRICO:
Granulometría: Distribución estimada en peso de los materiales térreos por medio de diferentes
metodologías una por métodos mecánicos y otra por métodos físicos aprovechando la ley de
precipitación de partículas en un medio continuo fluido viscoso (Ley de Stokes).
El laboratorio a desarrollar solo considera la estimación de la distribución granulométrica por
medios mecánicos, específicamente tamices los cuales se encuentran estandarizados
mundialmente permitiendo definir el tamaño de la partícula que queda retenida en este.
A continuación se presenta un registro fotográfico con un tamiz tipo y una serie general de tamices.
Grafica 1. Tamices
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Tabla 1. Serie de Tamices Serie ASTM
Nro. Abertura (mm)
Nro. Abertura (mm)
Nro. Abertura (mm)
5” 127.00 1 ½” 38.10 No. 8 2.36
4.24” 107.70 1” 25.40 No. 16 1.18
4” 101.60 ¾” 19.05 No. 30 0.60
3 ½” 88.90 ½” 12.70 No. 50 0.36
3” 76.20 3/8” 9.53 No. 80 0.180
2 ½” 63.50 ¼” 6.35 No. 100 0.150
2” 50.80 No. 4 4.75 No. 200 0.075
Estos son solo algunos de los tamices de la serie ASTM
En un análisis granulométrico se grafica el porcentaje que pasa por cada uno de estos tamices versus
la abertura del tamiz en mm. Esta gráfica permite determinar dos coeficientes relevantes dentro de
los procesos de clasificación, estos son el coeficiente de uniformidad y el coeficiente de curvatura.
Grafica 2. Curva Granulométrica de un material
Coeficiente de Uniformidad: Este permite evaluar la uniformidad del material, un material uniforme
es aquel que tiene la mayor parte de fracción de material en un solo tamiz o en unos pocos.
Coeficiente de Curvatura: Este permite evaluar que tan bien distribuida se encuentra la curva
granulométrica así una curva granulométrica ideal sería una en la cual se presente una línea recta
con un ángulo cercano a los 45°.
𝐶𝑢 =𝐷60
𝐷10 𝐶𝑐 =
(𝐷30)2
𝐷10∗𝐷60
D60 Abertura por la cual para el 60% del material
D30 Abertura por la cual pasa el 30% del material
D10 Abertura por la cual pasa el 10% del material
0%
10%
20%
30%
40%
50%
60%
70%
80%
90%
100%
0.010.1110100
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PROCEDIMIENTO:
Para la muestra de suelo granular: Esta muestra debe haber sido secada al horno por 24 horas a
una temperatura de 110°C ±5°C o en su defecto hasta peso constante, el peso del material debe ser
registrado, posteriormente y con mucho cuidado ya que no se debe perder material se debe verter
en la serie del tamiz propuesta por el docente, se resalta que debido a no lograr cubrir en un 100%
el ensayo con un previo proceso de lavado al momento de depositar el material en la serie de
tamices puede una pequeña fracción de este salir atomizado por tal motivo este procedimiento se
debe desarrollar de forma lenta. Luego se debe tapar la serie de tamices y agitarse de forma rápida
asegurando que el material pase por cada uno de los tamices propuestos.
Cada una de las fracciones de material en los tamices debe ser pesado y registrado para el tamiz
que le corresponda. Se hace la sumatoria de estos materiales y si no se presenta perdida esta debe
corresponder al registro tomada al inicio de la prueba.
Para la muestra de suelo fino: Se toma la muestra de suelo seca del laboratorio No. 2
específicamente el de humedad natural, posteriormente esta muestra debe dejarse en agua
sumergida por un periodo no inferior a 24 horas, esta mezcla de suelo y agua debe hacerse pasar
por el tamiz No. 200, la fracción retenida en este tamiz deberá ser puesta en el horno a una
temperatura de 110°C ±5°C por un periodo no inferior a 24 horas, este material deberá ser pasado
posteriormente por los tamices No. 4, No. 10, No. 40 y No. 200.
INFORME:
El informe debe incluir INTRODUCCIÓN (1 hoja), OBJETIVO GENERAL Y ESPECÍFICOS (1 hoja), MARCO
TEÓRICO (1 hoja), PROCEDIMIENTO (Debe llevar un registro fotográfico constante, narrando cada
uno de los pasos presentados en el laboratorio), ANÁLISIS DE RESULTADOS en este capítulo se debe
incluir el cálculo granulométrico y la estimación de los coeficientes de uniformidad y de curvatura
con la respectiva curva Granulométrica, CONCLUSIONES Y BIBLIOGRAFÍA (IEEE) (1 hoja).
El modo de calificación es el siguiente:
ÍTEM PORCENTAJE DE LA NOTA
INTRODUCCIÓN 5
OBJETIVOS 5
MARCO TEÓRICO 10
PROCEDIMIENTO 20
ANÁLISIS DE RESULTADOS estos incluyen todos los cálculos realizados
30
CONCLUSIONES 25
BIBLIOGRAFÍA según (IEEE) 5
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LABORATORIO DE MECÁNICA DE SUELOS
Fracción Gruesa:
PAGINA 1 DE 1
TAMIZ PESO RET. (g) TAMIZ PESO RET. (g)
2" No. 8
1 1/2" No. 10
1" No. 30
3/4" No. 40
1/2" No. 50
3/8" No. 100
No. 4 No. 200
ANALISIS GRANULOMÉTRICO INVE 123 - 13
Peso Inicial muestra
Peso final muestra
FORMATO ANALISIS
GRANULOMETRICO MATERIAL
GRANULAR
PROYECTO:
DESCRIPCIÓN:
FECHA DE ELABORACIÓN:
Fracción Fina:
PAGINA 1 DE 1
TAMIZ PESO RET. (g)
No. 4
No. 10
No. 40
No. 200
ANALISIS GRANULOMÉTRICO INVE 123 - 13
Peso Inicial muestra
Peso final muestra
DETERMINACION EN LABORATORIO HUMEDAD NATURAL INV E 122 - 13
Peso Recipiente Peso Rec. + muestra hum. Peso Rec. + muestra seca
FORMATO ANALISIS
GRANULOMETRICO MATERIAL FINO
PROYECTO:
DESCRIPCIÓN:
FECHA DE ELABORACIÓN:
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LABORATORIO 8: COMPRESIÓN INCONFINADA
INTRODUCCIÓN:
La resistencia no drenada del suelo ha sido una consideración mundialmente establecida y
ampliamente utilizada o sub utilizada, ya que por su simplicidad ha sido adoptada como una variable
diseño y de acuerdo a otros autores como variable definitiva de diseño. Ya en las clases se ha
encontrado que este ensayo se ajusta bastante bien a suelos arcillosos saturados pero en ningún
momento excluye la necesidad de otros ensayos tales como el ensayo de consolidación (para
determinar las deformaciones en la masa de suelo) o un ensayo triaxial CD (Consolidado Drenado)
el cual permite establecer el comportamiento del suelo a largo plazo.
Dentro de las aplicaciones para el parámetro obtenido en el ensayo de compresión inconfinada o
simple para suelos arcillosos saturados están:
- Estático de empujes de tierra.
- Estático de cimentaciones superficiales.
- Estático de cimentaciones profundas.
OBJETIVO GENERAL:
Determinar la resistencia no drenada C(Cohesión) en esfuerzos totales de un suelo arcilloso
saturado por medio del ensayo de compresión simple.
OBJETIVOS ESPECÍFICOS:
- Determinar y calcular las relaciones gravimétricas y volumétricas del suelo al cual se
ejecutara e ensayo de compresión inconfinada.
- Proponer una velocidad que asegure la falla de la masa de suelo sin generar cambios
significativos en su contenido de agua.
MARCO TEÓRICO:
El principio universalmente utilizado para estimar la resistencia al corte del suelos es por medio de la teoría de Mohr – Coulomb en la cual es posible considerar la variación que se presenta en la resistencia a la falla respecto al esfuerzo normal que se está aplicando, esto en una gráfica de resistencia la corte del suelo vs. El esfuerzo normal aplicado para un suelo que contenga una fracción arcillosa y otra granular o friccionante presenta la siguiente tendencia.
𝜏
𝜎´
𝜏´ = 𝑐´ + 𝜎´ tan ∅ ´
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Sin embargo es importante aclara que la envolvente de falla está dada por esfuerzos efectivos, esto
se presenta bajo la consideración que los parámetros de resistencia no presenten variación en sus
valores debido a la variación en la presión de poros.
Para los suelos arcillosos saturados se puede presentar como una condición crítica la consideración
de falla inmediata debido a la baja permeabilidad que en este se presenta, bajo esta condición no
se presenta una fricción interna en las partículas sino una tensión en los esfuerzos internos de la
fracción arcillosa presentando la siguiente envolvente de falla.
Lo anterior permite definir que en un ensayo de compresión inconfinada realizado a un suelo
arcilloso saturado en donde no se presenta un incremento de esfuerzo horizontal y de forma
simplificada sin una variación significativa en el resultado estimar la resistencia su resistencia no
drenada.
PROCEDIMIENTO:
1. Se extrae la muestra de un tubo de pared delgada (Shelby) verificando que se cumpla
idealmente una relación dos a uno entre la altura de la muestra y su diámetro,
posteriormente se determinan las medidas de diámetro y altura de la muestra por medio
de un calibrador, cada una de estas medidas deben tener por lo menos tres lecturas,
finalizando con la toma del peso de la muestra.
2. Se aplica una carga axial con una velocidad de deformación de ½ a 2.5% por minuto, se
registran las deformaciones definidas en el formato propuesto en esta guía, es importante
aclara que el tiempo de falla no debe exceder los 15 minutos del ensayo, el ensayo se
𝜏
𝜎
𝜏 = 𝑐
𝜏
𝜎´
𝑞𝑢
𝑞𝑢
𝐶
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ejecuta hasta registrar por lo menos tres valores por debajo de la carga máxima o en su
defecto hasta una deformación igual al 15% de las dimensiones iniciales de la muestra.
3. El área sobre la cual se aplica la carga debe ser corregida teniendo en cuenta la deformación
vertical que se presenta, para esta corrección se presentan las siguientes ecuaciones.
𝜀1 =∆𝐿
𝐿0∗ 100 𝐴 =
𝐴0
[1− 𝜀1
100] 𝑞𝑢 =
𝑃
𝐴
INFORME:
El informe debe incluir INTRODUCCIÓN (1 hoja), OBJETIVO GENERAL Y ESPECÍFICOS (1 hoja),
MARCO TEÓRICO (1 hoja), PROCEDIMIENTO (Debe llevar un registro fotográfico constante,
narrando cada uno de los pasos presentados en el laboratorio), ANÁLISIS DE RESULTADOS,
CONCLUSIONES Y BIBLIOGRAFÍA (IEEE) (1 hoja).
Los cálculos deben incluir la gráfica de variación de deformación unitaria vs. Carga aplicada.
El modo de calificación es el siguiente:
ÍTEM PORCENTAJE DE LA NOTA
INTRODUCCIÓN 5
OBJETIVOS 5
MARCO TEÓRICO 10
PROCEDIMIENTO 20
ANÁLISIS DE RESULTADOS estos incluyen todos los cálculos realizados
30
CONCLUSIONES 25
BIBLIOGRAFÍA según (IEEE) 5
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LABORATORIO DE MECÁNICA DE SUELOS
Deformacion Def. Unitaria F. Corrreccion Carga Esfuerzo
10^-3 pulg E 1 - E Kg. Kg/cm2
0.00
0.02
0.04
0.06
0.08
0.10
0.12
0.14
0.16
0.18
0.20
0.22
0.24
0.26
0.28
0.30
0.32
0.34
0.36
0.38
0.40
0.42
0.44
0.46
TIPO DE FALLA
GRAFICA ESFUERZO - DEFORMACION
PESO UNITARIO HUMEDO PESO UNITARIO SECO
HUMEDAD DE LA MUESTRA
PESO RECIPIENTE PESO RECIPIENTE + MUESTRA HUMEDA
PESO RECIPIENTE + MUESTRA SECA HUMEDAD
DIMENSIONES
DIAMETRO AREA
ALTURA VOLUMEN
0.00
0.20
0.40
0.60
0.80
1.00
1.20
0.00 0.02 0.04 0.06