INGENIERÍA CIVIL MECANICA DE SUELOS II (LAB) Ensayo Triaxial Consolidado Drenado (CD) DOCENTE: ING. ANDREA VERONICA VERA CHAVEZ 6TO B N° ESTUDIANTE CODIGO SAGA 1 CONDORI CAHUAYA ALVARO A25865-2 2 CORDERO ACHÁ ARIEL CORDERO A25450-9 3 TORREZ PALACIOS MAURICIO DANIEL A26156-4 11 de Junio 2024 La Paz - Bolivia Contenido Objetivos ........................................................................................................... 3 Objetivo General ........................................................................................... 3 Objetivos Específicos .................................................................................. 3 Introducción...................................................................................................... 3 Procedimiento .................................................................................................. 3 Cálculos y análisis de resultados ................................................................... 4 Recomendaciones............................................................................................ 6 Referencias bibliográficas ............................................................................... 6 Anexos .............................................................................................................. 6 Objetivos Objetivo General Determinar los parámetros de resistencia al corte (ángulo de fricción interna φ y cohesión c) de un suelo en condiciones drenadas mediante el ensayo triaxial consolidado drenado (CD). Objetivos Específicos - Preparar adecuadamente la muestra de suelo para el ensayo. - Realizar el montaje, saturación y consolidación de la muestra siguiendo los procedimientos establecidos. - Aplicar la carga axial de manera controlada y registrar los datos de deformaciones, cargas y presiones. - Calcular los esfuerzos efectivos y construir la envolvente de falla. - Obtener los valores del ángulo de fricción interna (φ) y la cohesión (c) del suelo. - Interpretar los resultados obtenidos en función de las características del suelo y las condiciones del ensayo. Introducción El ensayo triaxial consolidado drenado (CD) es un ensayo de laboratorio utilizado en ingeniería geotécnica para determinar los parámetros de resistencia al corte (ángulo de fricción interna φ y cohesión c) de un suelo en condiciones drenadas. En este ensayo, la muestra de suelo se somete a un estado de esfuerzos isotrópico y luego se aplica una carga axial creciente hasta llegar a la falla, permitiendo el drenaje del agua durante todo el proceso. Procedimiento a) Montaje de la muestra en la cámara triaxial: - Colocar las piedras porosas y el papel filtro en los extremos de la muestra de suelo. - Envolver la muestra con una membrana de caucho impermeable. - Sellar la membrana en los extremos utilizando anillos de sellado y vacío. - Aplicar vacío entre la muestra y la membrana para adherir la membrana a la muestra. - Montar la muestra ensamblada en la cámara triaxial. b) Saturación de la muestra: - Llenar la cámara triaxial con agua desairada. - Aplicar una contrapresión y una presión de confinamiento incrementales hasta alcanzar los valores deseados. - Medir el parámetro B de Skempton para verificar la saturación completa de la muestra. c) Consolidación de la muestra: - Aplicar la presión de confinamiento deseada (σ3) a la muestra. - Mantener la presión de confinamiento constante y permitir que ocurra la consolidación de la muestra. - Medir y registrar las deformaciones volumétricas hasta que se complete la consolidación. d) Aplicación de la carga axial (σ1): - Aplicar una carga axial a una velocidad de deformación axial constante, generalmente entre 0.5% y 1.5% por hora. - Registrar continuamente los datos de deformaciones axiales y volumétricas, carga axial y presiones durante el ensayo. - Continuar el ensayo hasta que se alcance la falla de la muestra, es decir, hasta que no se observe un aumento adicional de la carga axial. e) Finalización del ensayo y desmontaje de la muestra: - Detener la aplicación de la carga axial cuando se alcance la falla de la muestra. - Liberar las presiones y drenar el agua de la cámara triaxial. - Desmontar la muestra de la cámara y retirar la membrana de caucho. Cálculos y análisis de resultados a) Cálculo de esfuerzos efectivos (σ'1 y σ'3): - El esfuerzo efectivo axial (σ'1) se calcula restando la presión de poros (u) del esfuerzo axial total (σ1) registrado durante el ensayo: σ'1 = σ1 - u - El esfuerzo efectivo de confinamiento (σ'3) se calcula restando la presión de poros (u) de la presión de confinamiento aplicada (σ3) σ'3 = σ3 – u b) Construcción de la envolvente de falla (gráfico σ'1 vs σ'3) - Se grafica el esfuerzo efectivo axial (σ'1) en el eje vertical y el esfuerzo efectivo de confinamiento (σ'3) en el eje horizontal. - Se trazan los puntos correspondientes a los valores de esfuerzos efectivos en la falla para cada ensayo realizado con diferentes presiones de confinamiento. - Se traza una línea recta que mejor se ajuste a los puntos de falla, conocida como la envolvente de falla. c) Determinación del ángulo de fricción interna (φ) y la cohesión (c): - El ángulo de fricción interna (φ) se determina a partir de la pendiente de la envolvente de falla: φ = sen^-1 ((σ'1 - σ'3) / (σ'1 + σ'3)) - La cohesión (c) se determina como la intersección de la envolvente de falla con el eje de esfuerzo efectivo axial (σ'1). d) Interpretación de los resultados: - Los valores obtenidos de ángulo de fricción interna (φ) y cohesión (c) se interpretan en función del tipo de suelo ensayado y las condiciones del ensayo (densidad, grado de saturación, historia de esfuerzos, etc.). - Se comparan los resultados con valores típicos para ese tipo de suelo y se analizan las posibles causas de cualquier desviación. - Se evalúa la influencia de factores como la anisotropía, el grado de saturación, la velocidad de deformación, entre otros. Conclusiones Se determinaron los valores del ángulo de fricción interna (φ) y la cohesión (c) del suelo ensayado mediante el ensayo triaxial consolidado drenado (CD). Los parámetros de resistencia al corte obtenidos son: φ = X° y c = Y kPa (incluir los valores numéricos obtenidos). Estos valores son representativos del comportamiento del suelo en condiciones drenadas y son fundamentales para el diseño de obras geotécnicas. Los resultados obtenidos son consistentes/inconsistentes con los valores típicos esperados para este tipo de suelo (comparar con valores de referencia). Factores como la densidad, el grado de saturación, la historia de esfuerzos, etc. pueden haber influido en los valores obtenidos (analizar según corresponda). Recomendaciones Realizar ensayos adicionales con diferentes presiones de confinamiento para mejorar la definición de la envolvente de falla. Verificar cuidadosamente la saturación completa de la muestra mediante la medición del parámetro B de Skempton. Asegurar una velocidad de deformación axial constante y dentro del rango recomendado durante el ensayo. Considerar la realización de ensayos complementarios (triaxiales no consolidados drenados, triaxiales consolidados no drenados, etc.) para obtener una caracterización más completa del suelo. Evaluar la influencia de factores como la anisotropía, el tamaño de la muestra, las condiciones de drenaje, entre otros, en los resultados obtenidos. Referencias bibliográficas - Normas internacionales aplicables (ASTM, AASHTO, BS, ISO) Anexos Grafica del ensayo Equipo del equipo de parámetros de resistencia al corte
