mecanica de suelos II

1. CAP.3: COMPRESIBILIDAD EN LOS
SUELOS
Docente: MSc. Ing. René Salgueiro Bustillos
MECÁNICA DE SUELOS II Y LABORATORIO (CIV-220)
CARRERA DE INGENIERÍA CIVIL – MECÁNICA DE SUELOS II - MSC.ING.ECO. RENÉ SALGUEIRO B.
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2. CONTENIDO
1. Fundamentos de la consolidación
2. Ensayo de consolidación unidimensional
3. Determinación de los parámetros de compresibilidad
4. Asentamiento por consolidación primaria unidimensional
5. Velocidad de consolidación
MECÁNICA DE SUELOS II Y LABORATORIO (CIV-220)
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3. 1. FUNDAMENTOS DE LA CONSOLIDACIÓN
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4. Fuente: Prof. Luis Ortuño, (2012)
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5. Fuente: Prof. Luis Ortuño, (2012)
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6. Fuente: Prof. Luis Ortuño, (2012)
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7. Fuente: Prof. Luis Ortuño, (2012)
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8. Fuente: Prof. Luis Ortuño, (2012)
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9. MECÁNICA DE SUELOS II Y LABORATORIO (CIV-220)
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10. Fuente: Prof. Luis Ortuño, (2012)
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11. Fuente: Prof. Luis Ortuño, (2012)
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12. MECÁNICA DE SUELOS II Y LABORATORIO (CIV-220)
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13. Fuente: Prof. Luis Ortuño, (2012)
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14. Suponiendo una carga infinitamente extensa
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15. Suponiendo una carga infinitamente extensa
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16. 
P
0











 u
u
S
P



t = 0
C0
ut
't
P
0
















t
t
t
t
u
u
u
S
P




t
Ct


























t
t
t
t
u
u
S
P
0
t = ∞
' 
P
C∞
Símil hidráulico de Terzaghi
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17. Fuente: Prof. Luis Ortuño, (2012)
La historia tensional de un suelo sedimentario
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18. Fuente: Prof. Luis Ortuño, (2012)
La historia tensional de un suelo sedimentario
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19. Fuente: Prof. Luis Ortuño, (2012)
La historia tensional de un suelo sedimentario
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20. Fuente: Prof. Luis Ortuño, (2012)
La historia tensional de un suelo sedimentario
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21. Fuente: Prof. Luis Ortuño, (2012)
La historia tensional de un suelo sedimentario
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22. Fuente: Prof. Luis Ortuño, (2012)
La historia tensional de un suelo sedimentario
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23. Fuente: Prof. Luis Ortuño, (2012)
La historia tensional de un suelo sedimentario
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24. Fuente: Prof. Luis Ortuño, (2012)
La historia tensional de un suelo sedimentario
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25. Fuente: Prof. Luis Ortuño, (2012)
La historia tensional de un suelo sedimentario
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26. 2. ENSAYO DE CONSOLIDACIÓN UNIDIMENSIONAL
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27. MECÁNICA DE SUELOS II Y LABORATORIO (CIV-220)
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28. 3. DETERMINACIÓN DE LOS PARÁMETROS DE COMPRESIBILIDAD
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29. Curva de consolidación
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30. Curva de compresibilidad
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31. Curva de compresibilidad
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32. Fuente: Prof. Luis Ortuño, (2012)
MECÁNICA DE SUELOS II Y LABORATORIO (CIV-220)
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33. Fuente: Prof. Luis Ortuño, (2012)
MECÁNICA DE SUELOS II Y LABORATORIO (CIV-220)
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34. Fuente: Prof. Luis Ortuño, (2012)
MECÁNICA DE SUELOS II Y LABORATORIO (CIV-220)
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35. Presión de preconsolidación. Método de Casagrande (1936)
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36. Correcciones por perturbaciones. Método de Schmertmann (1955)
Curva de campo en suelos NC
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37. Correcciones por perturbaciones. Método de Schmertmann (1955)
Curva de campo en suelos SC
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38. 4. ASENTAMIENTO POR CONSOLIDACIÓN PRIMARIA UNIDIMENSIONAL
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39. Fuente: Prof. Luis Ortuño, (2012)
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40. Asentamiento para suelo NC
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41. Asentamiento para suelo SC
Caso I
Caso II
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42. MECÁNICA DE SUELOS II Y LABORATORIO (CIV-220)
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Ejemplo

43. MECÁNICA DE SUELOS II Y LABORATORIO (CIV-220)
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44. MECÁNICA DE SUELOS II Y LABORATORIO (CIV-220)
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45. MECÁNICA DE SUELOS II Y LABORATORIO (CIV-220)
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46. MECÁNICA DE SUELOS II Y LABORATORIO (CIV-220)
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47. MECÁNICA DE SUELOS II Y LABORATORIO (CIV-220)
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48. MECÁNICA DE SUELOS II Y LABORATORIO (CIV-220)
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49. MECÁNICA DE SUELOS II Y LABORATORIO (CIV-220)
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50. 5. VELOCIDAD DE CONSOLIDACIÓN
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51. Teoría de la consolidación unidimensional en suelos saturados. Terzaghi (1925)
Hipótesis:
Ecuación diferencial en derivadas parciales
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52. Teoría de la consolidación unidimensional en suelos saturados. Terzaghi (1925)
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53. Teoría de la consolidación unidimensional en suelos saturados. Terzaghi (1925)
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54. Teoría de la consolidación unidimensional en suelos saturados. Terzaghi (1925)
Determinación del coeficiente de consolidación. Método de Casagrande y Fadum (1940)
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55. Teoría de la consolidación unidimensional en suelos saturados. Terzaghi (1925)
Efecto del número de capas drenantes
Ej. Cálculo del tiempo que se tardará en alcanzar la mitad del asiento total
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56. Ejemplo
Se desea realizar un estudio del comportamiento mecánico de la I Fase de
construcción de la Torre de Pisa (1173 – 1178), en la que se alcanzó hasta un 4to.
Nivel. Se estima que la carga que transmitía la estructura fue de aproximadamente N=
100 MN sobre una superficie circular de 20 m. de diámetro. El esquema de la
estratificación del terreno, así como algunas propiedades de estado relevantes, se
muestra en la figura. Se obtuvieron muestras representativas e inalteradas de la
arcilla N.C. de las que se realizaron ensayos de consolidación y corte directo. Los
parámetros de compresibilidad medios fueron: Cc= 0.250; Cs= 0.05; Cv= 2 mm2/min;
e= 0.90 y sat= 17.5 kN/m3.
El estrato de arena seco tiene un d= 18 kN/m3 y un sat= 19 kN/m3
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57. 10
12
3
4
NF
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58. MECÁNICA DE SUELOS II Y LABORATORIO (CIV-220)
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Se pide calcular:
a). El máximo asentamiento producido en el terreno producto de la sobrecarga de la
torre. Considere el cálculo bajo el centro de la torre y utilice 6 sub-estratos. El cálculo del
incremento de tensiones se puede efectuar con la siguiente expresión:
∆ = 1 −
Donde:
qo= carga distribuida
D= diámetro

59. MECÁNICA DE SUELOS II Y LABORATORIO (CIV-220)
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60. MECÁNICA DE SUELOS II Y LABORATORIO (CIV-220)
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b). Calcular el grado de
consolidación alcanzado y el
valor absoluto de su
asentamiento para los siguientes
tiempos: 1 año, 2 años, 5 años,
10 años, 25 años y 50 años.
Efectuar un gráfico.