Ensayos Triaxiales

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 ;

control de las tensiones, control de las

deformaciones, control mixto.
ENSAYOS CON CONTROL DE 4 COMPONENTES DE σij:
• Cortedireccional: σx ; σy ; σz ; τxy
• Cilindro hueco: Pext ; Pint ; Pw ; τtors
ENSAYOS CÍCLICOS Y DINÁMICOS:
• Triaxial cíclico
• Corte cíclico
• Columna resonante

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 nodrenado; resistencia residual
1.4 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 DIRECTO1.1 Célula y mecanismo de rotura; 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 DEDESPLAZAMIENTO:
• Ensayo drenado en arenas: 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 la probeta
• 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 decorte directo en arena: drenado en arena densa y suelta
• 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

Tensión de corte

arena densa

arena suelta

Deformación

• Comportamiento dilatante en arenas densas

Cambio de volumen

arena densa

Deformación

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

e0

Indice de poros (e)

arena suelta

e crítico
Deformación

arena densa
e0

arena suelta

índice de poros

línea de estado crítico

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 volumenconstante
1

2

3

tensión normal efectiva

• el ángulo de rozamiento interno depende de la densidad relativa
Densidad relativa Dr (%)

Ángulo ϕ’ (º)

25

28

50

32

75

36

100

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

Tensión...