historia

CONSOLIDACIÓN DE LOS SUELOS

I.OBJETIVO
Medir la compresibilidad de un suelo, mediante diferentes coeficientes, como lo son, el coeficiente de compresibilidad (av), el coeficiente de compresibilidad volumétrico (mv), el índice de compresión (Cc) y el coeficiente de consolidación (Cv) y con la ayuda de curvas de compresibilidad y consolidación.
Por medio de la relación de sobreconsolidación(RSC) determinar si la muestra es una arcilla normalmente consolidada (ANC) o una arcilla sobreconsolidada (ASC).


II. DESCRIPCIÓN CUALITATIVA
Al realizar las pruebas cualitativas para suelos fino-granulares se obtuvo lo siguiente:
Prueba
Resultado
Resistencia en estado seco
Muy alta. (Con base en la norma ASTM D2488-90, tabla 8)
Dilatancia
Nula. (Con base en la norma ASTM D2488-90,tabla 9)
Tenacidad
Alta. (Con base en la norma ASTM D2488-90, tabla 10)

La clasificación primaria para la muestra de suelo nos da una arcilla de alta plasticidad (CH). (Con base en el Anexo VII-A del libro “Mecánica de Suelos Tomo I” por Eulalio Juárez Badillo y Alfonso Rico Rodríguez.)


III.CÁLCULOS Y RESULTADOS
i. Cálculo de e0
Hs(mm)=Ws/GsAsϒw
12,580
Hvo(mm)=Ho-Hs
6,518
eo=Hvo/Hs0,518



ii. Cálculo de en para cada esfuerzo (en=eo-ΔHvn/Hs)
Esfuerzo(Kpa)
Def.(mm)
Altura(mm)
e
0
0
19,1
0,518
51
0,366
18,734
0,488
101,6
0,706
18,028
0,462
203,6
1,091
16,937
0,431
407,1
1,643
15,294
0,387
814,3
2,332
12,962
0,34
814,3
2,267
10,695
0,34
407,1
2,11
8,585
0,35
203,6
1,901
6,684
0,367
101,6
1,672
5,012
0,385





iii. Curva decompresibilidad en escala semilogaritmica y estimación de σc por el método de Casagrande.

En la gráfica leemos que el esfuerzo crítico σc es igual a 252 KPa.

iv. Cálculo del esfuerzo actual σ’ y relación de sobreconsolidación

Profundidad a la que se tomó la muestra Z = 7.15 m
ϒm = 19.53 KN/m3
Gs = 2.65
σ'=Z(ϒm) =139.64 KPa
Luego la RSC es igual a 1.8>1, se concluye que el suelo esuna arcilla sobreconsolidada (ASC).

v. Cálculo de los coeficientes de compresibilidad (av y mv)

Curva de compresibilidad en escala aritmética:


e
Δe
Δσ(Kpa)
Δσ(kgf/cm2)
av(cm2/kgf)
mv(cm2/kgf)
0.518





0.488
0.03
101.6
1.016
0.029
0.02
0.462
0.026
203.6
2.036
0.013
0.009
0.431
0.031
407.1
4.071
0.0076
0.005
0.387
0,044
814.3
8.143
0.0054
0.003vi. Cálculo de los índices de compresión y recompresión Cc y Ce




Cc=0.2432
Ce=0.07

vii. Curvas de consolidación y estimación de Cv por los métodos de Casagrande y de Taylor.

a) Método de Casagrande
Esfuerzo(Kpa)
Ho(cm)
Hdr(cm)
t50(min)
t50(seg)
Cv(cm2/seg)






51
1.8734
0.9367
12
720
0.00024
101,6
1.8028
0.9014
12
720
0.00024
203,6
1.69370.84685
7.5
450
0.00031
407,1
1.5294
0.7647
6
360
0.00042
814,3
1.2962
0.6481
5.5
330
0.00025

Los Hdr se calculan como el semiespesor del espécimen, calculado a su vez como un promedio de los semiespesores inicial y final de la muestra en ese incremento de carga.( Con base en la explicación de la fórmula 10-41 del libro “Mecánica de Suelos Tomo I” por Eulalio Juárez Badillo y AlfonsoRico Rodríguez. Se usa tanto para el método de Casagrande, como para el método de Taylor.
b) Método de Taylor
Esfuerzo(Kpa)
Ho(cm)
Hdr(cm)
T90(min)
T90(seg)
Cv(cm2/seg)






51
1.8734
0.9367
16.4
948
0.00080
101,6
1.8028
0.9014
18.49
1109.4
0.00062
203,6
1.6937
0.8468
26.01
1560.6
0.00040
407,1
1.5294
0.7647
14.4
864
0.00057
814,3
1.2962
0.6481
16.8
10080.00053



Curva de consolidación para una carga de 51 kPa


T50=12 min

T90=16.4 min

Curva de consolidación para una carga de 101.6 kPa

T50=12 min

T90=18.49 min
Curva de consolidación para una carga de 203.6 kPa

T50=7.5 min

T90=26.01 min

Curva de consolidación para una carga de 407.1 kPa

T50=6 min

T90=14.4 min

Curva de consolidación para una carga de 814.3...