Ensayo triaxial consolidado drenado

ENSAYO TRIAXIAL CONSOLIDADO DRENADO

Todo cuerpo genera una fuerza resultante, la Normal, que genera el esfuerzo de corte, la cohesión entre las partículas contribuye a que la masa de suelo ofrezca resistencia al corte por lo que la resistencia al corte del suelo dependerá de la interacción de las partículas.

La superficie de corte en una masa de suelo tiene la tendencia a ser circular y no plana, en la figura se muestra dos ejemplos donde comúnmente el suelo falla a corte.

A este ensayo se lo conoce también como ensayo lento (S). El drenaje se permite en las dos últimas etapas, de este modo se tiene una consolidación bajo la presión de cámara y el exceso de presión de poro se disipa durante la aplicación lenta del esfuerzo desviador. En la primera etapa se satura la muestra completamente de agua, en la segunda esta es consolidada bajo una presión isotrópica de cámara y en la tercera etapa se aplica una carga axial, que va incrementándose a un ritmo suficientemente lento para que no se presente un incremento en la presión de poros.

Con un drenado total y una velocidad adecuada, se asegura que la presión de poros en la muestra permanezca constante, entonces el incremento en el esfuerzo efectivo es igual al incremento del esfuerzo total (Δσ’ = Δσ). Se utiliza la válvula C para vigilar la presión de poros, con la válvula A y las lecturas de los deformímetro que controlan la carga y la deformación vertical se miden el cambio de volumen de la probeta.

El objetivo del ensayo es determinar los parámetros de resistencia efectivos c' y Φ' del suelo.

Para determinar los esfuerzos principales y dibujar el círculo de esfuerzo de Mohr se grafica la variación de la deformación vertical respecto al esfuerzo desviador tal como se muestra en la figura.

Deformación vertical en función al esfuerzo desviador en un ensayo triaxial CD.

Obteniendo de la curva mostrada en la figura el esfuerzo desviador de falla (σd) f que puede ser el valor pico o crítico, se determina el esfuerzo principal mayor con la expresión.

El esfuerzo principal menor efectivo de falla (σ'3) f, será el esfuerzo isotrópico aplicado en la cámara para la consolidación de la probeta. Para trazar la envolvente de falla y determinar los parámetros de resistencia efectivos, se deben trazar tres círculos como se muestra en la figura.

Envolvente de falla para un suelo Tipo I en un ensayo triaxial CD.

OBJETIVO

Es la determinación de los parámetros de resistencia de los suelos mediante el ensayo de compresión triaxial.

Los métodos descritos son: el ensayo de compresión triaxial consolidado no drenado (CU) con o sin medición de la presión de poros; el ensayo drenado (CD), y el ensayo no consolidado no drenado (UU) con o sin medición de las presiones de poros.

Los parámetros obtenidos son el ángulo de fricción interna (ø) y la cohesión (C), y cuando se midan las presiones en los poros, podrán calcularse los valores efectivos de la fricción interna y la cohesión, (ø y C). Los valores así obtenidos pueden emplearse en diferentes análisis de estabilidad como por ejemplo en fundaciones de estructuras; en cortes y taludes o en estructuras de retención, problemas en los cuales la resistencia del suelo a corto y largo plazo, tiene importancia significativa

Los principales ensayos son:

• Compresión confinada o Triaxial

- Ensayo no consolidado no drenado UU

- Ensayo consolidado no drenado CU

- Ensayo consolidado drenado CD

• Compresión no confinada o Compresión simple CNC

• El Método Empírico de cálculo del esfuerzo cortante es función el N spt.

• Se utiliza en cualquier suelo

• Se pueden variar a voluntad las presiones actuantes en las direcciones ortogonales. Se consideran iguales los esfuerzos en 2 direcciones.

• El suelo está sujeto a presiones horizontales a las que se le da la presión

Deseada.

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