Ensayo de corte directo de suelos

ENSAYOS DE RESISTENCIA EN SUELOS

ENSAYOS DE CORTE: • Corte directo: convencional y anular • Corte simple • Vane test ENSAYOS DE COMPRESIÓN: • Triaxial convencional: σ2 = σ3 ; compresión simple, estándard, extensión. • Triaxial verdadero : σ2 ≠ σ3 ; deformaciones, control mixto. ENSAYOS CON CONTROL DE 4 COMPONENTES DE σij: • Corte direccional: σx ; σy ; σz ; τxy • Cilindro hueco: Pext ; Pint ;Pw ; τtors ENSAYOS CÍCLICOS Y DINÁMICOS: • Triaxial cíclico • Corte cíclico • Columna resonante control de las tensiones, control de las

ENSAYOS DE CORTE

1. EQUIPO DE CORTE DIRECTO 1.1 Célula y mecanismo de rotura; procedimiento de ensayo 1.2 Ensayos de corte directo en arena: drenado en arena densa y suelta 1.3 Ensayos de corte directo en arcilla: drenado y no drenado; resistencia residual1.4 Resultados del ensayo: informe y ejemplos 2. EQUIPO DE CORTE SIMPLE 2.1 Célula y mecanismo de rotura 2.2 Relación de los resultados del corte simple con los del corte directo 3. EQUIPO DE CORTE ANULAR 3.1 Célula y mecanismo de rotura 3.2 Resultados del ensayo 4. ENSAYO DE VANE TEST 5. COMPARACIÓN ENTRE LOS DIVERSOS ENSAYOS DE CORTE

1. EQUIPO DE CORTE DIRECTO 1.1 Célula y mecanismo derotura; procedimiento de ensayo

PREPARACIÓN DEL EQUIPO: • Limpiar y engrasar las paredes del anillo y las superficies de corte • Anotar las dimensiones y pesos de los componentes de la célula • Ajustar posiciones de los tornillos y comprobar el mecanismo PREPARACIÓN DE LA MUESTRA: • Arena: remoldeada • Arcilla: inalterada, remoldeada, compactada VELOCIDAD DE DESPLAZAMIENTO: • Ensayo drenado enarenas: 10-30 mm/min • Ensayo no drenado en arcillas: rotura 10-30 mm/min; desplazamiento 1 mm/min • Ensayo drenado en arcillas: en función del coeficiente de consolidación • A partir de la curva de consolidación trotura ≅ 12.7 t100 PROCEDIMIENTO DE ENSAYO: • Colocar el suelo + rejilla + piedra porosa + pistón + carga vertical • Ajustar el comparador: desplazamiento vertical • Saturación de laprobeta • Consolidación de la probeta (tornillos de fijación) • Desplazamiento hasta rotura (10-12 mm); inversión del sentido de corte • Retirar la carga vertical y el agua de la célula • Desmontar la célula y recuperar toda la probeta: humedad y densidad • Repetir el ensayo a diferente tensión vertical • Análisis de los resultados

1.2 Ensayos de corte directo en arena: drenado en arena densa ysuelta • Ensayo drenado: ∆u = 0 • Densidad relativa de la arena:

Dr = emax − e emax − emin

• Presencia de un pico en la tensión de rotura para arenas densas

arena densa Tensión de corte

arena suelta

Deformación

• Comportamiento dilatante en arenas densas

arena densa
Cambio de volumen

Deformación

arena suelta

• densidad = potencialidad de dilatancia que depende de e y dep’ • la arena tiende a alcanzar el estado crítico: rotura a volumen constante • la densidad inicial define la trayectoria hasta el estado crítico

e0 arena suelta Indice de poros (e)

e crítico Deformación

arena densa e0

arena suelta línea de estado crítico

índice de poros

arena densa 1 2 3

log p'

• el ángulo ϕ’ de pico tiende a ϕ’ a volumen constante si σ’ inicial aumenta• el valor de la tensión tangencial máxima alcanzada, la de pico en (1), desciende hasta alcanzar la correspondiente a volumen constante que depende de la tensión normal efectiva aplicada: (1), (2), (3) • puede ser “menos densa” aunque e disminuya

tensión tangencial

envolvente de pico

envolvente a volumen constante 1 2 3

tensión normal efectiva

• el ángulo de rozamiento internodepende de la densidad relativa Densidad relativa Dr (%) 25 50 75 100 Ángulo ϕ’ (º) 28 32 36 40

1.3 Ensayos de corte directo en arcilla ENSAYO DRENADO: ∆u = 0 ; u = 0 (presión atmosférica) • presencia de un pico en la tensión de rotura para arcilla sobreconsolidadas

arcilla SC Tensión de corte

arcilla NC

Deformación

• comportamiento dilatante en arcillas sobreconsolidadas

arcilla...