Asentamientos y Consolidación de suelos

1. UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
TRABAJON°2
ASENTAMIENTO Y CONSOLIDACION
DE SUELOS
CATEDRÁTICO:
ING. Ing. Pedro Maquera
ESTUDIANTES
• ESTUDIANTES: Ruddy Jesus Churaira
Lopez

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Descripción
• Cargas
• Reducción de un volumen de
suelos finos cohesivos
• Arcillas y limos plásticos
• Transcurso generalmente largo
Hundimientos verticales
ASIENTOS O ASENTAMIENTOS
• Disminución de agua en un suelos saturado
CONSOLIDACIÓN
• El cual es reemplazado por aire

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Descripción
Al observar los depósitos de material muy blandos situados en el fondo de una masa de
agua, por ejemplo un lago, se nota que el suelo reduce su volumen conforme pasa el
tiempo y aumentan las cargas sobre el suelo, se les llama proceso de consolidación.
SOBRE EL
SUELO
TIEMPO
AUMENTO DE
PRESIONES
EFECTIVAS
DISMINUCION
DEL VOLUMEN
DEL SUELO
(vertical)
La consolidación de un suelo es un proceso lento, puede durar meses y hasta años.
Es un proceso asintótico, es decir, que al comienzo es más veloz, y se va haciendo
cada vez más lento, hasta que el suelo llega a una nueva situación de equilibrio en la
que ya no se mueve.

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Importancia
IMPORTANCIA
El no tomar en cuenta este posible movimiento del suelo al proyectar una estructura
sobre él puede llevar a consecuencias catastróficas tales como
la inclinación, fisuración e incluso el colapso de la misma.
En muchos casos es necesario pre-consolidar el suelo antes de proceder a
la construcción de una obra importante, como puede ser, por ejemplo, un edificio o
una carretera.
La preconsolidación se hace el terreno con un peso semejante o mayor que el que
deberá soportar una vez construida la obra, para esto se deposita en la zona interesada
una cantidad de tierra con el peso

5. UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Analisis
CONSOLIDACION
• Analogía del resorte
El proceso de consolidación suele ser explicado con el modelo idealizado de un sistema
compuesto por un muelle (resorte), un cilindro con un agujero y relleno de agua. En este
sistema el muelle representa la compresibilidad o la estructura propia del suelo, y el agua es el
fluido que se encuentra en los vacíos entre los poros.
1. El cilindro está
completamente lleno de
agua, y el agujero está
cerrado (Suelo saturado)
2. Una carga es aplicada
sobre el muelle
mientras el orificio sigue
cerrado. En esta etapa,
el agua resiste la carga
aplicada. (Desarrollo de
presiones excesivas en
los poros de agua)

6. UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Analisis
CONSOLIDACION
• Analogía del resorte
El proceso de consolidación suele ser explicado con el modelo idealizado de un sistema
compuesto por un muelle (resorte), un cilindro con un agujero y relleno de agua. En este
sistema el muelle representa la compresibilidad o la estructura propia del suelo, y el agua es el
fluido que se encuentra en los vacíos entre los poros.
3. Cuando se abre el orificio,
el agua comienza a drenar y el
muelle se acorta. (Drenaje
excesivo de los poros de agua)
4. Después de cierto tiempo,
el drenaje de agua termina.
Ahora el muelle resiste por sí
solo la carga aplicada. (Total
disipación del exceso de presión
de agua en los poros. Fin de la
consolidación.

7. UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Tipos
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:
donde:
• δc es el asiento debido a la
consolidación.
• Cc es el índice de compresión.
• e0 es el índice de vacíos inicial.
• H es la altura de suelo consolidable.
• σzf es la tensión vertical final
(presión efectiva mas aumento de
presión).
• σz0 es la tensión vertical inicial
(presión efectiva inicial).

8. UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Tipos
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:
Donde H0 es la altura de consolidación
media
• e0 es el índice inicial de vacíos
• Ca es el índice secundario de
compresión

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Teoría de consolidacion

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Ensayo de Laboratorio
CORTE DIRECTO
2. OBJETIVOS
Determinar la resistencia al esfuerzo cortante o capacidad portante del suelo en
estudio, utilizando el ensayo de corte directo
1. OBJETIVO GENERAL
Determinar la resistencia al esfuerzo cortante o capacidad portante del suelo en estudio,
utilizando el ensayo de corte directo.
1. OBJETIVOS ESPECIFICOS
‒ Determinar el ángulo de fricción interna.
‒ Determinar la cohesión.
2. EQUIPOS Y MATERIALES
‒ Equipo de corte
‒ Caja de Corte (Mitad superior e inferior, placa superior, placa inferior, tornillos de seguridad.
‒ Equipo compactador.
‒ Molde
‒ Cronómetro
‒ Deformímetro
‒ Espátula

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Ensayo de Laboratorio
CORTE DIRECTO

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Ensayo de Laboratorio
CORTE DIRECTO
LECTURA
DEFORMACION
HORIZONTAL
FUERZA CORTANTE FUERZA CORTANTE
LECTURA
DEFORMACION
VERTICAL
DEFORMACION
HORIZONTAL
DEFORMACION
VERTICAL
DEFORMACION
UNITARIA
HORIZONTAL
AREA
CORREGIDA
ESFUERZO
CORTANTE
(0,01mm) (N) (kg) (0,0001") (mm) (mm) (cm²) (Kg/cm²)
0 0.00 0.00 0.00 0.00 0.0000 0.000 36.00 0.00
5 9.40 0.96 -6.00 0.05 -0.0006 0.003 36.09 0.03
10 15.70 1.60 -8.00 0.10 -0.0008 0.005 36.18 0.04
15 21.40 2.18 -10.00 0.15 -0.0010 0.008 36.27 0.06
20 28.20 2.87 -11.00 0.20 -0.0011 0.010 36.36 0.08
30 43.60 4.44 -10.50 0.30 -0.0011 0.015 36.55 0.12
40 57.20 5.83 -10.50 0.40 -0.0011 0.020 36.73 0.16
50 68.30 6.96 -10.50 0.50 -0.0011 0.025 36.92 0.19
65 80.10 8.17 -6.00 0.65 -0.0006 0.033 37.21 0.22
80 88.40 9.01 -5.00 0.80 -0.0005 0.040 37.50 0.24
100 97.40 9.93 6.00 1.00 0.0006 0.050 37.89 0.26
120 105.00 10.70 17.00 1.20 0.0017 0.060 38.30 0.28
140 110.90 11.30 26.00 1.40 0.0026 0.070 38.71 0.29
160 120.20 12.25 36.00 1.60 0.0036 0.080 39.13 0.31
180 125.90 12.83 45.00 1.80 0.0045 0.090 39.56 0.32
200 133.50 13.61 51.00 2.00 0.0051 0.100 40.00 0.34
220 138.80 14.15 58.00 2.20 0.0058 0.110 40.45 0.35
240 146.00 14.88 64.00 2.40 0.0064 0.120 40.91 0.36
260 151.30 15.42 69.00 2.60 0.0069 0.130 41.38 0.37
280 157.40 16.04 74.00 2.80 0.0074 0.140 41.86 0.38
300 164.30 16.75 74.00 3.00 0.0074 0.150 42.35 0.40
320 169.20 17.25 74.00 3.20 0.0074 0.160 42.86 0.40
340 173.10 17.65 74.00 3.40 0.0074 0.170 43.37 0.41
360 177.40 18.08 74.00 3.60 0.0074 0.180 43.90 0.41
380 180.80 18.43 74.00 3.80 0.0074 0.190 44.44 0.41
400 184.10 18.77 74.00 4.00 0.0074 0.200 45.00 0.42
420 185.60 18.92 74.00 4.20 0.0074 0.210 45.57 0.42
440 186.90 19.05 74.00 4.40 0.0074 0.220 46.15 0.41

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Ensayo de Laboratorio
CORTE DIRECTO
CONTENIDO DE HUMEDAD
ESTADO DE LA MUESTRA NATURAL COMPAC.
Recipiente N° A12 A14
Peso Suelo Humedo + Tara (gr.) 98.30 102.20
Peso Suelo Seco + Tara (gr.) 89.20 96.00
Peso de Recipiente (gr.) 14.50 36.50
Contenido de Humedad (%) 12.18% 10.42%
CARACTERISTICAS DE LA MUESTRA
Diametro (cm.) 6.00
Altura (cm.) 2.00
Densidad Natural (gr/cm3) 1.55
Area (cm2) 36.00
Volumen (cm3) 72.00
Peso (gr.) 111.60
Densidad Seca (gr/cm3) 1.40
DATOS DE CORTE
Sobre carga (gr.) 503.50
Peso de Muestra (gr.) 111.60
Carga Adicionada (kg.) 18.00
Relación de Carga 0.50
Carga Normal Total (kg.) 18.50
Veloc
idad
de
Carga
(mm/
min) 0.138
Esfuerzo Normal
(kg/c
m2) 0.514

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Ensayo de Laboratorio
CORTE DIRECTO
y = 0.5339x + 0.1355
0.00
0.20
0.40
0.60
0.80
1.00
0.00 0.50 1.00 1.50 2.00
EsfuersodeCorte(kg/cm2)
Esfuerzo Normal (kg/cm2)
ESFUERZO NORMAL - RESISTENCIA AL
CORTE
Series1 Linear (Series1)
y = 0.463x + 0.1096
0.00
0.20
0.40
0.60
0.80
1.00
0.00 0.50 1.00 1.50 2.00
EsfuersodeCorte(kg/cm2)
Esfuerzo Normal (kg/cm2)
ESFUERZO NORMAL - RESISTENCIA
AL CORTE
Series2 Linear (Series2)

15. UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Ensayo de Laboratorio
CORTE DIRECTO
MAXIMO RESIDUAL
COHESIÓN ( C ) = 0.121 0.087
ANGULO DE FRICCIÓN ( f ) = 28.06 24.76
0.00
0.10
0.20
0.30
0.40
0.50
0.60
0.70
0.80
0.90
1.00
0 100 200 300 400 500
EsfuerzoCortante(kg/cm2)
Deformación Horizontal (mm)
DEFORMACION HORIZONTAL
Muestra
01
Muestra
02
-0.004
-0.002
0.000
0.002
0.004
0.006
0.008
0.00 1.00 2.00 3.00 4.00 5.00
DeformaciónVertical(mm)
Desplazamiento Horizontal (mm)
DEFORMACION VERTICAL
Muestra
01
Muestra
02

16. UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Ensayo de Laboratorio
CORTE DIRECTO
0.00
0.10
0.20
0.30
0.40
0.50
0.60
0.70
0.80
0.90
1.00
0 100 200 300 400 500
EsfuerzoCortante(kg/cm2)
Deformación Horizontal (mm)
DEFORMACION HORIZONTAL
Muestra
01
Muestra
02

17. UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Ensayo de Laboratorio
Panel de Fotos
Humedecimiento de
muestra
Peso de muestra para 3
ensayos
Colocacion de la muestra
en el anillo

18. UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA
Ensayo de Laboratorio
Panel de Fotos
Tablero electronico
Anotación de resultados