Asentamiento y consolidación de suelos

diegoupt
Alumno: VALERIANO MAMANI WILMER DIEGO
• asiento o asentamiento es un
movimiento descendente vertical del
terreno (subsidencia) debido a la
aplicación de cargas.
• Las tensiones transmitidas por las
cimentaciones al suelo dan lugar a
deformaciones del terreno que se
traducen en asentamientos,
desplazamientos horizontales y giros
de la estructura que, si resultan
excesivos, por encima de los
tolerables, podrán originar una pérdida
de la funcionalidad, producir fisuras,
agrietamientos, u otras patologías.
I. DEFINICION
• En una zapata, el asiento crece
al hacerlo la carga vertical. Las
curvas presión–asiento
dependen, en general, de su
forma y tamaño, de la
naturaleza y resistencia del
suelo y de la carga aplicada
(tipo, velocidad de aplicación,
frecuencia, etc.).
El asiento total
debido a la
aplicación de una
carga es la suma de
tres tipos de asiento
El asiento total debido
a la aplicación de una
carga es la suma de
tres tipos de asiento
St = Si + Sc + Ss
TIPO DE ASENTAMIENTOS EN SUELOS
•Instantáneo (Si): se produce simultáneamente a la carga por un aumento
de las tensiones totales en el suelo. Ocurre por el peso de la estructura,
sin que tenga que ver nada con el desplazamiento del agua (sin drenaje).
Domina en suelos granulares
•Consolidación primaria (Sc): asentamiento diferido en el tiempo causado
por el drenaje de la humedad del suelo lo que produce cambios en las
tensiones efectivas. La expulsión de humedad del suelo generalmente es
un proceso a largo plazo que puede llevar de semanas a años.
•Fluencia o asiento de compresión secundaria (Ss): asiento elástico que
se activa después de que toda el agua drenable haya sido expulsada del
suelo. Ocurre con el tiempo a una tensión efectiva constante
• se produce simultáneamente a la carga
por un aumento de las tensiones totales en el
suelo. Ocurre por el peso de la estructura, sin
que tenga que ver nada con el
desplazamiento del agua (sin drenaje).
Domina en suelos granulares
Asentamiento
de suelos
a. Instantáneo
Asentamiento
de suelos
b. Consolidación primaria (Sc)
• asentamiento diferido en el tiempo
causado por el drenaje de la humedad del
suelo lo que produce cambios en las
tensiones efectivas. La expulsión de
humedad del suelo generalmente es un
proceso a largo plazo que puede llevar de
semanas a años.
c. Consolidación secundaria (Sc)
asiento elástico que se activa después de
que toda el agua drenable haya sido
expulsada del suelo. Ocurre con el tiempo a
una tensión efectiva constante.
iv: causas de los
asentamientos
Asentamiento
de suelos
El asentamiento diferencial de los suelos de cimentación puede ser causada por
múltiples factores, muchas veces no fácilmente identificables. En la animación
se muestran sólo algunas de las causas posibles, las más frecuentes. Hay
indicios que advierten del hundimiento de la cimentación.
)
Cuando la carga traspasa la tensión de pre-densificación el asentamiento se calcula en dos etapas: de la tensión
existente hasta la tensión de pre-densificación y desde la tensión de pre-densificación hasta la tensión final resultante
de la carga.
Donde Ce es el coeficiente de expansibilidad o coeficiente de re compresión (Cr) que es la inclinación del espacio
descarga-carga
Los que aún no se
densificaron
completamente
Asentamiento y consolidación de suelos
Se denomina consolidación de un suelo a un proceso de
reducción de volumen de los suelos finos cohesivos (arcillas
y limos plásticos), provocado por la actuación de
solicitaciones (cargas) sobre su masa y que ocurre en el
transcurso de un tiempo generalmente largo. Producen
asientos, es decir, hundimientos verticales, en las
construcciones que pueden llegar a romper si se producen
con gran amplitud.
Consolidación primaria
Este método asume que la consolidación
ocurre en una sola dimensión. Los datos de
laboratorio utilizados han permitido construir
una interpolación entre la deformación o el
índice de vacíos y la tensión efectiva en una
escala logarítmica. La pendiente de la
interpolación es el índice de compresión. La
ecuación para el asiento de consolidación de
un suelo normalmente consolidado puede ser
determinada entonces como:
Consolidación secundaria
La consolidación secundaria tiene lugar después de la
consolidación primaria a consecuencia de procesos más
complejos que el simple flujo de agua como pueden ser
la reptación, la viscosidad, la materia orgánica, la
fluencia o el agua unida mediante enlace químico
algunas arcillas. En arenas el asiento secundario es
imperceptible, pero puede llegar a ser muy importante
para otros materiales como la turba.
La consolidación secundaria se puede aproximar
mediante la siguiente fórmula:
Diferencia entre consolidación y compactación
La consolidación es un proceso acoplado de flujo y
deformación producida en suelos totalmente saturados. Por lo
tanto, no es posible hablar de consolidación en terrenos en los
que el grado de saturación es inferior a 1 ya que en ese caso
hablamos de compactación. A raíz de esto, hablamos de
compactación cuando el terreno no está totalmente saturado y
actúan fuerzas sobre el terreno tales como la succión capilar
del agua intersticial.
Cuando el suelo se somete a una sobrecarga, los esfuerzos
totales se incrementan en esa misma cuantía.
En suelos saturados, esto conduce al incremento de la presión
de poros; pero dado que el agua no resiste esfuerzos cortantes,
sin que se modifique el nuevo esfuerzo total, el exceso de
presión intersticial se disipa a una velocidad controlada por la
permeabilidad k del suelo, con lo que el esfuerzo efectivo se va
incrementando a medida que el agua fluye.
• Incremento en el esfuerzo efectivo
• Reducción en el volumen de vacios
• Reducción en el volumen total
• Asentamientos en el terreno
• Asentamientos en la estructura
• SUELOS ARENOSOS
K alta … el asentamiento ocurre rápidamente, generalmente al final de la
construcción.
• SUELOS ARCILLOSOS
K baja … el asentamiento ocurre lentamente, estructura sique asentándose
durante anos
después de la construcción.
ARENAS
• Métodos o teorías de elasticidad.
ARCILLAS (teoría de Terzaghi)
• ASENTAMIENTO TOTAL
• VELOCIDAD DE ASENTAMIENTOS
Tiempo en que se desarrolla asentamiento
• Depende de:
– Carga externa (q)
– Conductividad hidráulica (k)
• Asentamiento instantáneo: Controlable en tiempo de obra
• Asentamiento diferido: Debe preverse en etapa de proyecto
para evitar falla de obra
• TEORIA (Terzaghi)
• LABORATORIO (ensayo de consolidación)
 Consolidación instantánea: reducción de vacios por
eliminación de aire.
 Primaria: reducción de volumen por la expulsión del agua.
Fenómeno en el que se transfiere la carga soportada por el
agua al esqueleto mineral, esta es la consolidación
propiamente dicha.
 Secundaria: cuando la consolidación se da por reajuste del
esqueleto mineral y luego de que la carga está casi toda
soportada por este y no por el agua.
Causas de la Sobre-consolidación o pre -consolidación
• Procesos de erosión
• Zonas que han sufrido avance y retroceso de
glaciaciones
• Procesos de desecación y humedecimiento
• Fluctuación de nivel freático
• Antiguos terraplenes – cambios en
morfología del suelo
esfuerzos de
las arcillas
Comportamiento - ε depende de historia de tensiones
• Arcilla Normalmente Consolidada: Aquélla que nunca
estuvo sometida a esfuerzos mayores a las actualmente
existentes
• Arcilla Sobreconsolidada: Aquélla que alguna vez
estuvo
sometida a esfuerzos mayores a las actualmente existentes
• Presion de Sobreconsolidación ( ’p ): Máximo esfuerzo
a
que ha estado sometido el suelo en su historia
ENSAYO DE CORTE DIRECTO
GENERALIDADES
El ensayo de corte directo consiste en inducir una falla en una muestra
de suelo, a través de la imposición de dos esfuerzos: El primero de ellos
un esfuerzo normal, que se da mediante la aplicación de un carga
vertical y que esta direccionado a inducir las condiciones de presión a
las que está sometida dicha muestra en su entorno natural y un esfuerzo
cortante que se da mediante la aplicación de una carga horizontal y que
cuyos valores de esfuerzos obtenidos a través del ensayo permiten
obtener un plano de ejes coordenados y a través del cual se determinan
los valores de cohesión y ángulo de fricción.
ENSAYO DE CORTE DIRECTO
OBJETIVO DEL ENSAYO
Tiene por objetivo establecer el
procedimiento de ensayo para determinar por
el método de corte directo, la resistencia al
corte de una muestra de suelo, y a partir de
ello determinar la cohesión y ángulo de
fricción, parámetros de resistencia al corte
del suelo.
LOS ENSAYOS QUE SE PUEDEN REALIZAR SON LOS SIGUIENTES
 Corte directo no consolidado – no drenado (UU): se
considera un ensayo rápido, donde los esfuerzos
cortantes se empiezan a aplicar antes de la etapa de
consolidación bajo la carga normal.
 Corte directo consolidado – no drenado (CU): en
este ensayo se permite que la etapa de consolidación
se presente antes de someter la muestra a esfuerzos
cortantes.
 Corte directo consolidado – drenado (CD):se considera
como el ensayo más lento y por ende demorado de todos.
Se efectúa de igual manera que en ensayo CU, pero al
aplicar el esfuerzo cortante, estese aplica de la manera más
lenta posible permitiendo así el drenaje de la muestra en
todo momento y la disipación de las presiones de poros.
El equipo de corte debe ser una máquina con la capacidad de producir tanto
esfuerzos normales como horizontales (esfuerzos de corte).
 Dotado con un carro móvil que lleva
dentro de sí una caja en la cual se
desarrollara el centro del ensayo y
dentro de ella la muestra con piedras
porosas en sus extremos para permitir el
drenaje, así como deformímetros que
permitan registrar asentamientos y
deformaciones horizontales y una celda
que registre con precisión las fuerzas de
corte aplicadas
EQUIPOS Y MATERIALES
 CAJA DE CORTE:
 EQUIPO DCORTE DIRECTO  Dispositivo de carga
• Dispositivo para la aplicación de la fuerza normal
• Dispositivo para la aplicación de la fuerza de corte
• Piedras porosas
• Deformímetros para asentamientos y
deformaciones horizontales
• Cuarto húmedo:
• Base de la caja de corte:
• Equipo para el corte de la muestra:
• Balanza
• Horno de secado
• Recipientes
• Herramientas y accesorios
Muestra
• Si se usa una muestra inalterada, debe ser suficientemente grande para proveer
un mínimo de tres muestras idénticas.
• La muestra se talla sobre medida para las dimensiones del dispositivo de corte
directo.
• Se determina el peso inicial de la muestra para el cálculo posterior del contenido
inicial de humedad de acuerdo con la norma MTC E 108.
• El material requerido para el espécimen será mezclado con suficiente agua para
producir el contenido de humedad deseado. Se debe permitir al espécimen
permanecer listo antes de la compactación, de acuerdo a la guía siguiente:
Ensamble de la caja de corte: Colocar las
piedras porosas húmedas sobre los extremos
expuestos de la muestra en la caja de corte;
colocar la caja de corte conteniendo la
muestra inalterada y piedras porosas en el
soporte de la caja de corte y fijar la misma.
Se ensambla la caja de corte con los marcos
alineados y se bloquea. Se aplica una capa de
grasa entre los marcos para lograr impermeabilidad
durante la consolidación y reducir la fricción durante
el corte. Pueden también usarse espaciadores o
superficies recubiertas con tetrafluoretileno fluoruro
carbono, para reducir la fricción durante el corte.
 PROCEDIMIENTO
 EJECUCIÓN
DEL ENSAYO
B. Se introduce la muestra de ensayo con sumo cuidado.
Se conecta el dispositivo de carga y se ajusta el dial para
medir tanto la deformación durante el corte, como el
cambio del espesor de la muestra y luego se determina el
espesor inicial. La costumbre de humedecer las piedras
porosas antes de la colocación y aplicación de la fuerza
normal sobre las muestras, dependerá del tipo de
problema en estudio. Para muestras inalteradas obtenidas
bajo el nivel freático, deben humedecerse las piedras.
Para suelos expansivos se debe efectuar el
humedecimiento después de la aplicación de la fuerza
normal, para evitar expansiones que no son
representativas de las condiciones de campo.
D. La fuerza normal que se aplique a cada una de las
muestras depende de la información requerida. Un
solo incremento de ella puede ser apropiado para
suelos relativamente firmes. Para los demás suelos
pueden ser necesarios varios incrementos con el
objeto de prevenir el daño de la muestra. El primer
incremento dependerá de la resistencia y de la
sensibilidad del suelo. En general, esta fuerza no
debe ser tan grande que haga fluir el material
constitutivo de la muestra por fuera del dispositivo de
corte.
C. Se debe permitir una consolidación inicial de la
muestra bajo una fuerza normal adecuada. Después
de aplicar la fuerza normal predeterminada, se llena
el depósito de agua hasta un nivel por encima de la
muestra, permitiendo el drenaje y una nueva
consolidación de la misma. El nivel del agua se debe
mantener durante la consolidación y en las fases
siguientes de corte de tal manera que la muestra
esté saturada en todo momento.
E. Se debe llevar registro de la fuerza de corte
aplicada y la deformación normal y de corte
para intervalos convenientes de tiempo. Con
preferencia, el incremento de la fuerza de corte
debe ser continuo.
CÁLCULOS
ENSAYO DE CORTE DIRECTO
• PROYECTO : ESTUDIO DE SUELOS EN EL DIST. DE CALANA
• UBICACIÓN : DISTRITO DE CALANA ; PROVINCIA DE TACNA , REGION DE TACNA.
• MUESTRA : TERRENO NATURAL CALICATA 01
• FECHA : OCTUBRE DEL 2018
Diametro (cm.) 6.00 Sobre carga (gr.) 503.50
Altura (cm.) 2.00 Peso de Muestra (gr.) 107.50
Densidad Natural (gr/cm3
) 1.49 Carga Adicionada (kg.) 36.00
Area (cm2
) 36.00 Relación de Carga 1.00
Volumen (cm3
) 72.00 Carga Normal Total (kg.) 36.50
Peso (gr.) 107.50 Velocidad de Carga (mm/min) 0.138
Densidad Seca (gr/cm3
) 1.48 Esfuerzo Normal (kg/cm
2
) 1.014
CARACTERISTICAS DE LA MUESTRA DATOS DE CORTE
P. Suelo Humedo + Tara (gr.) 140.50 Natural
P. Suelo Seco + Taca (gr.) 139.30 Compactado X
P. de Tara (gr.) 35.40 Humedad Natural 1.45%
Contenido de Humedad 1.15% Clacificación (SUCS) SM
CONTENIDO DE HUMEDAD FINAL TIPO DE MUESTRA
DATOS OBTENIDOS
DIAL DIAL mm
0.00 0.00 0.0000 0.00
5.00 -7.00 -0.0007 0.13
10.00 -8.00 -0.0008 0.21
15.00 -11.00 -0.0011 0.27
20.00 -13.00 -0.0013 0.34
30.00 -16.00 -0.0016 0.45
40.00 -17.50 -0.0018 0.53
50.00 -17.50 -0.0018 0.62
65.00 -16.00 -0.0016 0.72
80.00 -14.00 -0.0014 0.80
100.00 -8.00 -0.0008 0.89
120.00 2.00 0.0002 0.96
140.00 11.00 0.0011 1.01
160.00 19.00 0.0019 1.04
180.00 30.00 0.0030 1.06
200.00 41.00 0.0041 1.07
220.00 55.00 0.0055 1.07
240.00 72.00 0.0072 1.06
260.00 88.00 0.0088 1.03
280.00 105.00 0.0105 1.01
300.00 120.00 0.0120 0.99
320.00 126.00 0.0126 0.97
340.00 128.00 0.0128 0.95
360.00 128.00 0.0128 0.93
380.00 128.00 0.0128 0.92
400.00 128.00 0.0128 0.91
420.00 128.00 0.0128 0.90
440.00 128.00 0.0128 0.89
460.00 128.00 0.0128 0.88
480.00 128.00 0.0128 0.87
500.00 128.00 0.0128 0.85
DEFORMACION
VERTICAL
mm
0.15
ESFUERZO
CORTANTE
(kg/cm
2
)
DESPLAZAMIENTO
HORIZONTAL
FUERZA
CORTANTE
(N)
0.000.00
0.05 47.00
76.000.10
2.80
3.00
0.80
0.20
0.30
0.40
262.00
294.00
4.20
4.40
0.50
0.65
3.20
1.00
1.20
1.40
1.60
1.80
3.40
3.60
3.80
4.00
2.00
2.20
2.40
2.60
414.00
411.00
4.60
4.80
5.00
96.00
123.00
163.00
192.00
224.00
408.00
330.00
361.00
385.00
401.00
412.00
420.00
425.00
424.00
420.00
402.00
402.00
402.00
405.00
402.00
402.00
402.00
402.00
402.00
PRIMERESPECIMEN
Asentamiento y consolidación de suelos
Asentamiento y consolidación de suelos
1 de 35

Más contenido relacionado

La actualidad más candente

Ensayo de abrasionEnsayo de abrasion
Ensayo de abrasionMax Morote Arias
60.6K vistas19 diapositivas
SUELOS 1SUELOS 1
SUELOS 1josuesambrano
31K vistas20 diapositivas

La actualidad más candente(20)

Ensayo de abrasionEnsayo de abrasion
Ensayo de abrasion
Max Morote Arias60.6K vistas
INFORME PROCTOR MODIFICADO-LAB. PAVIMENTOSINFORME PROCTOR MODIFICADO-LAB. PAVIMENTOS
INFORME PROCTOR MODIFICADO-LAB. PAVIMENTOS
Herbert Daniel Flores44.5K vistas
Ensayos no-destructivos ESCLEROMETRO Ensayos no-destructivos ESCLEROMETRO
Ensayos no-destructivos ESCLEROMETRO
cristiaydali0711.4K vistas
SUELOS 1SUELOS 1
SUELOS 1
josuesambrano31K vistas
Teoria de boussinesqTeoria de boussinesq
Teoria de boussinesq
Wilbert Pier Mosalve Jinez42.7K vistas
Resistencia al corte de suelosResistencia al corte de suelos
Resistencia al corte de suelos
RenatoRicardoLiendoS22.2K vistas
Ensayo SPTEnsayo SPT
Ensayo SPT
Santi Trujillo80.4K vistas
ASTM D1586-11 (SPT)ASTM D1586-11 (SPT)
ASTM D1586-11 (SPT)
Fabian Caballero35.3K vistas
ENSAYO DE CBRENSAYO DE CBR
ENSAYO DE CBR
Elva Cajo120.5K vistas
Diseño de mezclasDiseño de mezclas
Diseño de mezclas
Estefany Narro Vidaurre17.9K vistas
NTP 339.034NTP 339.034
NTP 339.034
Mayra Ravelo12.4K vistas
Solucionario de los exámenes de mecánica de suelos IISolucionario de los exámenes de mecánica de suelos II
Solucionario de los exámenes de mecánica de suelos II
Sandro Daniel Venero Soncco164.8K vistas
Presiones efectivas y  las presiones        totalesPresiones efectivas y  las presiones        totales
Presiones efectivas y las presiones totales
Heiner Ruiz Sanchez42.2K vistas
consolidacion de suelosconsolidacion de suelos
consolidacion de suelos
ERICK CORDOVA14.6K vistas
ENSAYOS MECANICA DE  SUELOSENSAYOS MECANICA DE  SUELOS
ENSAYOS MECANICA DE SUELOS
Manu Vasquez18K vistas
Exploracion de suelosExploracion de suelos
Exploracion de suelos
Fresiaeliana7.4K vistas
ENSAYO TRIAXIAL CONSOLIDADO NO DRENADOENSAYO TRIAXIAL CONSOLIDADO NO DRENADO
ENSAYO TRIAXIAL CONSOLIDADO NO DRENADO
Indira Luz Sanchez Albornoz30.4K vistas

Similar a Asentamiento y consolidación de suelos

Trabajo de unidadTrabajo de unidad
Trabajo de unidadJosephRomani2
45 vistas17 diapositivas
AsentamientoAsentamiento
AsentamientoStephany Flores
245 vistas24 diapositivas
Mec. suelos 2Mec. suelos 2
Mec. suelos 2JhonatanMaqueraU
25 vistas21 diapositivas

Similar a Asentamiento y consolidación de suelos(20)

Trabajo de unidadTrabajo de unidad
Trabajo de unidad
JosephRomani245 vistas
AsentamientoAsentamiento
Asentamiento
Stephany Flores245 vistas
Mec. suelos 2Mec. suelos 2
Mec. suelos 2
JhonatanMaqueraU25 vistas
Asentamientos de suelos Asentamientos de suelos
Asentamientos de suelos
cristianmamanialtami1K vistas
Julio cesar quispe mendizabalJulio cesar quispe mendizabal
Julio cesar quispe mendizabal
juliocesar77qm49 vistas
Asentamientos.pdfAsentamientos.pdf
Asentamientos.pdf
Rafael Ortiz200 vistas
Consolidación datos (reparado)Consolidación datos (reparado)
Consolidación datos (reparado)
Goretty Rivera Julca650 vistas
Consolidacion de SuelosConsolidacion de Suelos
Consolidacion de Suelos
Richard Alexander Flores Valdez28K vistas
Consolidación de los  suelosConsolidación de los  suelos
Consolidación de los suelos
730031125.8K vistas
Asentamiento y consolidacionAsentamiento y consolidacion
Asentamiento y consolidacion
Karolina Celi Palomino21 vistas
Asentamiento y consolidacionAsentamiento y consolidacion
Asentamiento y consolidacion
Karolina Celi Palomino21 vistas
Trabajo de investigacion suelos iiTrabajo de investigacion suelos ii
Trabajo de investigacion suelos ii
Damphier981837 vistas
Trabajo de investigacion suelos iiTrabajo de investigacion suelos ii
Trabajo de investigacion suelos ii
Damphier981856 vistas
Trabajo de investigacion suelos iiTrabajo de investigacion suelos ii
Trabajo de investigacion suelos ii
Damphier9818231 vistas
Asentamientos de suelos UPTAsentamientos de suelos UPT
Asentamientos de suelos UPT
cleverness1994264 vistas

Último(20)

Estrategias y Recursos en el Aula  Ccesa.pdfEstrategias y Recursos en el Aula  Ccesa.pdf
Estrategias y Recursos en el Aula Ccesa.pdf
Demetrio Ccesa Rayme226 vistas
semana 2 .pdfsemana 2 .pdf
semana 2 .pdf
ValdezsalvadorMayleM40 vistas
SESIÓN LANZAMIENTO DE BALA.pdfSESIÓN LANZAMIENTO DE BALA.pdf
SESIÓN LANZAMIENTO DE BALA.pdf
ELIDALOPEZFERNANDEZ27 vistas
Contenidos y PDA 1°.docxContenidos y PDA 1°.docx
Contenidos y PDA 1°.docx
Norberto Millán Muñoz47 vistas
Contenidos y PDA 2° Grado.docxContenidos y PDA 2° Grado.docx
Contenidos y PDA 2° Grado.docx
Norberto Millán Muñoz48 vistas
semana 2semana 2
semana 2
ValdezsalvadorMayleM62 vistas
Sesión: Misión en favor de los necesitadosSesión: Misión en favor de los necesitados
Sesión: Misión en favor de los necesitados
https://gramadal.wordpress.com/204 vistas
Misión en favor de los necesitados.pdfMisión en favor de los necesitados.pdf
Misión en favor de los necesitados.pdf
Alejandrino Halire Ccahuana56 vistas
La  Función de Tutoría   TOE1   Ccesa007.pdfLa  Función de Tutoría   TOE1   Ccesa007.pdf
La Función de Tutoría TOE1 Ccesa007.pdf
Demetrio Ccesa Rayme324 vistas
Contenidos primaria.docxContenidos primaria.docx
Contenidos primaria.docx
Norberto Millán Muñoz54 vistas
Contenidos y PDA 6° Grado.docxContenidos y PDA 6° Grado.docx
Contenidos y PDA 6° Grado.docx
Norberto Millán Muñoz39 vistas
Carta-Elfo-Llegada.pdfCarta-Elfo-Llegada.pdf
Carta-Elfo-Llegada.pdf
IsabelCalvoMartinez127 vistas

Asentamiento y consolidación de suelos

  • 2. • asiento o asentamiento es un movimiento descendente vertical del terreno (subsidencia) debido a la aplicación de cargas. • Las tensiones transmitidas por las cimentaciones al suelo dan lugar a deformaciones del terreno que se traducen en asentamientos, desplazamientos horizontales y giros de la estructura que, si resultan excesivos, por encima de los tolerables, podrán originar una pérdida de la funcionalidad, producir fisuras, agrietamientos, u otras patologías.
  • 3. I. DEFINICION • En una zapata, el asiento crece al hacerlo la carga vertical. Las curvas presión–asiento dependen, en general, de su forma y tamaño, de la naturaleza y resistencia del suelo y de la carga aplicada (tipo, velocidad de aplicación, frecuencia, etc.).
  • 4. El asiento total debido a la aplicación de una carga es la suma de tres tipos de asiento El asiento total debido a la aplicación de una carga es la suma de tres tipos de asiento St = Si + Sc + Ss
  • 5. TIPO DE ASENTAMIENTOS EN SUELOS •Instantáneo (Si): se produce simultáneamente a la carga por un aumento de las tensiones totales en el suelo. Ocurre por el peso de la estructura, sin que tenga que ver nada con el desplazamiento del agua (sin drenaje). Domina en suelos granulares •Consolidación primaria (Sc): asentamiento diferido en el tiempo causado por el drenaje de la humedad del suelo lo que produce cambios en las tensiones efectivas. La expulsión de humedad del suelo generalmente es un proceso a largo plazo que puede llevar de semanas a años. •Fluencia o asiento de compresión secundaria (Ss): asiento elástico que se activa después de que toda el agua drenable haya sido expulsada del suelo. Ocurre con el tiempo a una tensión efectiva constante
  • 6. • se produce simultáneamente a la carga por un aumento de las tensiones totales en el suelo. Ocurre por el peso de la estructura, sin que tenga que ver nada con el desplazamiento del agua (sin drenaje). Domina en suelos granulares Asentamiento de suelos a. Instantáneo Asentamiento de suelos
  • 7. b. Consolidación primaria (Sc) • asentamiento diferido en el tiempo causado por el drenaje de la humedad del suelo lo que produce cambios en las tensiones efectivas. La expulsión de humedad del suelo generalmente es un proceso a largo plazo que puede llevar de semanas a años.
  • 8. c. Consolidación secundaria (Sc) asiento elástico que se activa después de que toda el agua drenable haya sido expulsada del suelo. Ocurre con el tiempo a una tensión efectiva constante.
  • 9. iv: causas de los asentamientos Asentamiento de suelos El asentamiento diferencial de los suelos de cimentación puede ser causada por múltiples factores, muchas veces no fácilmente identificables. En la animación se muestran sólo algunas de las causas posibles, las más frecuentes. Hay indicios que advierten del hundimiento de la cimentación.
  • 10. ) Cuando la carga traspasa la tensión de pre-densificación el asentamiento se calcula en dos etapas: de la tensión existente hasta la tensión de pre-densificación y desde la tensión de pre-densificación hasta la tensión final resultante de la carga. Donde Ce es el coeficiente de expansibilidad o coeficiente de re compresión (Cr) que es la inclinación del espacio descarga-carga Los que aún no se densificaron completamente
  • 12. Se denomina consolidación de un suelo a un proceso de reducción de volumen de los suelos finos cohesivos (arcillas y limos plásticos), provocado por la actuación de solicitaciones (cargas) sobre su masa y que ocurre en el transcurso de un tiempo generalmente largo. Producen asientos, es decir, hundimientos verticales, en las construcciones que pueden llegar a romper si se producen con gran amplitud.
  • 13. Consolidación primaria Este método asume que la consolidación ocurre en una sola dimensión. Los datos de laboratorio utilizados han permitido construir una interpolación entre la deformación o el índice de vacíos y la tensión efectiva en una escala logarítmica. La pendiente de la interpolación es el índice de compresión. La ecuación para el asiento de consolidación de un suelo normalmente consolidado puede ser determinada entonces como: Consolidación secundaria La consolidación secundaria tiene lugar después de la consolidación primaria a consecuencia de procesos más complejos que el simple flujo de agua como pueden ser la reptación, la viscosidad, la materia orgánica, la fluencia o el agua unida mediante enlace químico algunas arcillas. En arenas el asiento secundario es imperceptible, pero puede llegar a ser muy importante para otros materiales como la turba. La consolidación secundaria se puede aproximar mediante la siguiente fórmula:
  • 14. Diferencia entre consolidación y compactación La consolidación es un proceso acoplado de flujo y deformación producida en suelos totalmente saturados. Por lo tanto, no es posible hablar de consolidación en terrenos en los que el grado de saturación es inferior a 1 ya que en ese caso hablamos de compactación. A raíz de esto, hablamos de compactación cuando el terreno no está totalmente saturado y actúan fuerzas sobre el terreno tales como la succión capilar del agua intersticial.
  • 15. Cuando el suelo se somete a una sobrecarga, los esfuerzos totales se incrementan en esa misma cuantía. En suelos saturados, esto conduce al incremento de la presión de poros; pero dado que el agua no resiste esfuerzos cortantes, sin que se modifique el nuevo esfuerzo total, el exceso de presión intersticial se disipa a una velocidad controlada por la permeabilidad k del suelo, con lo que el esfuerzo efectivo se va incrementando a medida que el agua fluye.
  • 16. • Incremento en el esfuerzo efectivo • Reducción en el volumen de vacios • Reducción en el volumen total • Asentamientos en el terreno • Asentamientos en la estructura • SUELOS ARENOSOS K alta … el asentamiento ocurre rápidamente, generalmente al final de la construcción. • SUELOS ARCILLOSOS K baja … el asentamiento ocurre lentamente, estructura sique asentándose durante anos después de la construcción.
  • 17. ARENAS • Métodos o teorías de elasticidad. ARCILLAS (teoría de Terzaghi) • ASENTAMIENTO TOTAL • VELOCIDAD DE ASENTAMIENTOS Tiempo en que se desarrolla asentamiento • Depende de: – Carga externa (q) – Conductividad hidráulica (k) • Asentamiento instantáneo: Controlable en tiempo de obra • Asentamiento diferido: Debe preverse en etapa de proyecto para evitar falla de obra
  • 18. • TEORIA (Terzaghi) • LABORATORIO (ensayo de consolidación)
  • 19.  Consolidación instantánea: reducción de vacios por eliminación de aire.  Primaria: reducción de volumen por la expulsión del agua. Fenómeno en el que se transfiere la carga soportada por el agua al esqueleto mineral, esta es la consolidación propiamente dicha.  Secundaria: cuando la consolidación se da por reajuste del esqueleto mineral y luego de que la carga está casi toda soportada por este y no por el agua.
  • 20. Causas de la Sobre-consolidación o pre -consolidación • Procesos de erosión • Zonas que han sufrido avance y retroceso de glaciaciones • Procesos de desecación y humedecimiento • Fluctuación de nivel freático • Antiguos terraplenes – cambios en morfología del suelo esfuerzos de las arcillas Comportamiento - ε depende de historia de tensiones • Arcilla Normalmente Consolidada: Aquélla que nunca estuvo sometida a esfuerzos mayores a las actualmente existentes • Arcilla Sobreconsolidada: Aquélla que alguna vez estuvo sometida a esfuerzos mayores a las actualmente existentes • Presion de Sobreconsolidación ( ’p ): Máximo esfuerzo a que ha estado sometido el suelo en su historia
  • 21. ENSAYO DE CORTE DIRECTO GENERALIDADES El ensayo de corte directo consiste en inducir una falla en una muestra de suelo, a través de la imposición de dos esfuerzos: El primero de ellos un esfuerzo normal, que se da mediante la aplicación de un carga vertical y que esta direccionado a inducir las condiciones de presión a las que está sometida dicha muestra en su entorno natural y un esfuerzo cortante que se da mediante la aplicación de una carga horizontal y que cuyos valores de esfuerzos obtenidos a través del ensayo permiten obtener un plano de ejes coordenados y a través del cual se determinan los valores de cohesión y ángulo de fricción.
  • 22. ENSAYO DE CORTE DIRECTO OBJETIVO DEL ENSAYO Tiene por objetivo establecer el procedimiento de ensayo para determinar por el método de corte directo, la resistencia al corte de una muestra de suelo, y a partir de ello determinar la cohesión y ángulo de fricción, parámetros de resistencia al corte del suelo.
  • 23. LOS ENSAYOS QUE SE PUEDEN REALIZAR SON LOS SIGUIENTES  Corte directo no consolidado – no drenado (UU): se considera un ensayo rápido, donde los esfuerzos cortantes se empiezan a aplicar antes de la etapa de consolidación bajo la carga normal.  Corte directo consolidado – no drenado (CU): en este ensayo se permite que la etapa de consolidación se presente antes de someter la muestra a esfuerzos cortantes.  Corte directo consolidado – drenado (CD):se considera como el ensayo más lento y por ende demorado de todos. Se efectúa de igual manera que en ensayo CU, pero al aplicar el esfuerzo cortante, estese aplica de la manera más lenta posible permitiendo así el drenaje de la muestra en todo momento y la disipación de las presiones de poros.
  • 24. El equipo de corte debe ser una máquina con la capacidad de producir tanto esfuerzos normales como horizontales (esfuerzos de corte).  Dotado con un carro móvil que lleva dentro de sí una caja en la cual se desarrollara el centro del ensayo y dentro de ella la muestra con piedras porosas en sus extremos para permitir el drenaje, así como deformímetros que permitan registrar asentamientos y deformaciones horizontales y una celda que registre con precisión las fuerzas de corte aplicadas EQUIPOS Y MATERIALES
  • 25.  CAJA DE CORTE:  EQUIPO DCORTE DIRECTO  Dispositivo de carga • Dispositivo para la aplicación de la fuerza normal • Dispositivo para la aplicación de la fuerza de corte • Piedras porosas • Deformímetros para asentamientos y deformaciones horizontales • Cuarto húmedo: • Base de la caja de corte: • Equipo para el corte de la muestra: • Balanza • Horno de secado • Recipientes • Herramientas y accesorios
  • 26. Muestra • Si se usa una muestra inalterada, debe ser suficientemente grande para proveer un mínimo de tres muestras idénticas. • La muestra se talla sobre medida para las dimensiones del dispositivo de corte directo. • Se determina el peso inicial de la muestra para el cálculo posterior del contenido inicial de humedad de acuerdo con la norma MTC E 108. • El material requerido para el espécimen será mezclado con suficiente agua para producir el contenido de humedad deseado. Se debe permitir al espécimen permanecer listo antes de la compactación, de acuerdo a la guía siguiente:
  • 27. Ensamble de la caja de corte: Colocar las piedras porosas húmedas sobre los extremos expuestos de la muestra en la caja de corte; colocar la caja de corte conteniendo la muestra inalterada y piedras porosas en el soporte de la caja de corte y fijar la misma. Se ensambla la caja de corte con los marcos alineados y se bloquea. Se aplica una capa de grasa entre los marcos para lograr impermeabilidad durante la consolidación y reducir la fricción durante el corte. Pueden también usarse espaciadores o superficies recubiertas con tetrafluoretileno fluoruro carbono, para reducir la fricción durante el corte.  PROCEDIMIENTO  EJECUCIÓN DEL ENSAYO
  • 28. B. Se introduce la muestra de ensayo con sumo cuidado. Se conecta el dispositivo de carga y se ajusta el dial para medir tanto la deformación durante el corte, como el cambio del espesor de la muestra y luego se determina el espesor inicial. La costumbre de humedecer las piedras porosas antes de la colocación y aplicación de la fuerza normal sobre las muestras, dependerá del tipo de problema en estudio. Para muestras inalteradas obtenidas bajo el nivel freático, deben humedecerse las piedras. Para suelos expansivos se debe efectuar el humedecimiento después de la aplicación de la fuerza normal, para evitar expansiones que no son representativas de las condiciones de campo.
  • 29. D. La fuerza normal que se aplique a cada una de las muestras depende de la información requerida. Un solo incremento de ella puede ser apropiado para suelos relativamente firmes. Para los demás suelos pueden ser necesarios varios incrementos con el objeto de prevenir el daño de la muestra. El primer incremento dependerá de la resistencia y de la sensibilidad del suelo. En general, esta fuerza no debe ser tan grande que haga fluir el material constitutivo de la muestra por fuera del dispositivo de corte. C. Se debe permitir una consolidación inicial de la muestra bajo una fuerza normal adecuada. Después de aplicar la fuerza normal predeterminada, se llena el depósito de agua hasta un nivel por encima de la muestra, permitiendo el drenaje y una nueva consolidación de la misma. El nivel del agua se debe mantener durante la consolidación y en las fases siguientes de corte de tal manera que la muestra esté saturada en todo momento.
  • 30. E. Se debe llevar registro de la fuerza de corte aplicada y la deformación normal y de corte para intervalos convenientes de tiempo. Con preferencia, el incremento de la fuerza de corte debe ser continuo.
  • 31. CÁLCULOS ENSAYO DE CORTE DIRECTO • PROYECTO : ESTUDIO DE SUELOS EN EL DIST. DE CALANA • UBICACIÓN : DISTRITO DE CALANA ; PROVINCIA DE TACNA , REGION DE TACNA. • MUESTRA : TERRENO NATURAL CALICATA 01 • FECHA : OCTUBRE DEL 2018
  • 32. Diametro (cm.) 6.00 Sobre carga (gr.) 503.50 Altura (cm.) 2.00 Peso de Muestra (gr.) 107.50 Densidad Natural (gr/cm3 ) 1.49 Carga Adicionada (kg.) 36.00 Area (cm2 ) 36.00 Relación de Carga 1.00 Volumen (cm3 ) 72.00 Carga Normal Total (kg.) 36.50 Peso (gr.) 107.50 Velocidad de Carga (mm/min) 0.138 Densidad Seca (gr/cm3 ) 1.48 Esfuerzo Normal (kg/cm 2 ) 1.014 CARACTERISTICAS DE LA MUESTRA DATOS DE CORTE P. Suelo Humedo + Tara (gr.) 140.50 Natural P. Suelo Seco + Taca (gr.) 139.30 Compactado X P. de Tara (gr.) 35.40 Humedad Natural 1.45% Contenido de Humedad 1.15% Clacificación (SUCS) SM CONTENIDO DE HUMEDAD FINAL TIPO DE MUESTRA DATOS OBTENIDOS
  • 33. DIAL DIAL mm 0.00 0.00 0.0000 0.00 5.00 -7.00 -0.0007 0.13 10.00 -8.00 -0.0008 0.21 15.00 -11.00 -0.0011 0.27 20.00 -13.00 -0.0013 0.34 30.00 -16.00 -0.0016 0.45 40.00 -17.50 -0.0018 0.53 50.00 -17.50 -0.0018 0.62 65.00 -16.00 -0.0016 0.72 80.00 -14.00 -0.0014 0.80 100.00 -8.00 -0.0008 0.89 120.00 2.00 0.0002 0.96 140.00 11.00 0.0011 1.01 160.00 19.00 0.0019 1.04 180.00 30.00 0.0030 1.06 200.00 41.00 0.0041 1.07 220.00 55.00 0.0055 1.07 240.00 72.00 0.0072 1.06 260.00 88.00 0.0088 1.03 280.00 105.00 0.0105 1.01 300.00 120.00 0.0120 0.99 320.00 126.00 0.0126 0.97 340.00 128.00 0.0128 0.95 360.00 128.00 0.0128 0.93 380.00 128.00 0.0128 0.92 400.00 128.00 0.0128 0.91 420.00 128.00 0.0128 0.90 440.00 128.00 0.0128 0.89 460.00 128.00 0.0128 0.88 480.00 128.00 0.0128 0.87 500.00 128.00 0.0128 0.85 DEFORMACION VERTICAL mm 0.15 ESFUERZO CORTANTE (kg/cm 2 ) DESPLAZAMIENTO HORIZONTAL FUERZA CORTANTE (N) 0.000.00 0.05 47.00 76.000.10 2.80 3.00 0.80 0.20 0.30 0.40 262.00 294.00 4.20 4.40 0.50 0.65 3.20 1.00 1.20 1.40 1.60 1.80 3.40 3.60 3.80 4.00 2.00 2.20 2.40 2.60 414.00 411.00 4.60 4.80 5.00 96.00 123.00 163.00 192.00 224.00 408.00 330.00 361.00 385.00 401.00 412.00 420.00 425.00 424.00 420.00 402.00 402.00 402.00 405.00 402.00 402.00 402.00 402.00 402.00 PRIMERESPECIMEN