Construcciòn
(64.08) Mecánica de Suelos FIUBA
La consolidación estudia el efecto del tiempo de la compresión
σv0
Co onsolidación de suelos d
Δσv
ΔH
σv0′
H
Vv = eVs VsΔe
vacíos
Vv = (e - Δ e)Vs Vs
vacíos sólidos
sólidos
2
Antes
Después
Ensayo edométrico
¿dónde entra el tiempo?
Escalones de carga, descarga, recarga, descarga final
21,521 5
Co onsolidación de suelos d
21,0
20,5
20,0
1,15 1 15
e
1,10 1,05
19,5
19,0
1,00 1 00 0,95 0,90
18,0 18,5
0,85 0 85 0,80 0,10 1,00 10,00
17,5 0,1 1 10 100 1000Presion
Desplazamiento
3
Log (t)
El problema de la consolidación
Co onsolidación de suelos d 4
Teoría de la consolidación
• Hipótesis
– Granos y agua incompresibles – S lsaturado Suelo t d – Flujo y movimiento unidireccionales – Ley de Darcy – Permeabilidad y rigidez constantes en todo el proceso
Δσ ´v
Co onsolidación de suelos d
εh = 0
ΔQ
dz
5
Teoría dela consolidación
Δσ ´v
Co onsolidación de suelos d
Δσ ´v
ΔQ
dz
ΔQ
∂Q ∂v ∂i ∂2 h k ∂2 u dV = dzdt = Adzdt = k Adzdt = k. 2 Adzdt = Adzdt ∂z ∂z ∂z ∂z γ W ∂z 2
dV =
∂e 1 a ∂p´ ∂u∂ε dtAdz = dtAdz = v dtAdz = −mv m dtAdz ∂t ∂t 1 + e0 1 + e0 ∂t ∂t
k ∂ 2 u ∂u + =0 2 mv .γ w ∂z ∂t
6
Teoría de la consolidación Solución de Taylor (1961)
Co onsolidación de suelos d
tv
ζ
7u/p´0
Teoría de la consolidación Solución de Taylor (1961)
Co onsolidación de suelos d
U%
0 25 50 75 90 95 ≈ 99 100
Tv
0 0.049 0.197 0.477 0.848 1.129 1 129 ≈3 ∞
1 U = f (tv ) = u.dζ Δp´ ∫ 0 U < 60% U > 60%
Tv H 2 f t= Cv
1
4 Tv ≈ −0.9332 log (1− U ) − 0.0851
Tiempo para alcanzar la consolidación
Tv ≈
π
U2
U%: Área bajo las curvas
8
Teoría de laconsolidación Solución de Taylor (1961)
Co onsolidación de suelos d
U%
0 25 50 75 90 95 ≈ 99 100
Tv
0 0.049 0.197 0.477 0.848 1.129 1 129 ≈3 ∞
1 U = f (tv ) = u. dζ Δp´ ∫ 0 U < 60% U > 60%...
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