ENSAYO TRIAXIAL NTP 339.164/ ASTM D-2850

UNIVERSIDAD PERUANA LOS ANDES
FACULTAD DE INGENIERÍA
ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL
TRABAJO DE INVESTIGACION
PRESENTADO POR:
-Chicata Morales, Sheila
-Clemente Rivera, Carlo
-Cutimanco Ramos, Samuel
-Flores Castro, Raúl
-Funegra Sarmiento, Mirella
-Huarancca Huaranga, Carlos
-Luciano Palacios, Christian
-Mota Gutierrez, Edy
-Olin García, Alexander
-Olivares Suarez, Yoyner
- Perez Quintano, Milena
-Rodriguez Carlos, Guillermo
-Solis Moreno, Javier
ASIGNATURA:
GEOTECNIA
DOCENTE:
Ing. Fernando Manuel Uchuypoma Montes
LIMA - PERÚ
2019
ENSAYO TRIAXIAL NTP 339.164/ ASTM D-2850

ENSAYO TRIAXIAL NTP 339.164
GEOTECNIA VIII-UPLA-FILIAL LIMA-2019 2
ÍNDICE
I. Título del Trabajo de Investigación 01
II. Índice 02
III. Resumen 04
IV. Abstract 05
V. Introducción 06
VI. Desarrollo Capitular 07
Capítulo I: Generalidades 07
1.01 Planteamiento del problema 07
1.02 Objetivos 07
1.03 Justificación 07
Capítulo II: Marco teórico 09
2.01 Resistencia al corte del suelo 09
2.02 Trabajos de Coulomb 09
2.03 Parámetros fundamentales 12
2.04 Resistencia drenada y no drenada 13
2.05 Tipos de ensayos 15
Capítulo III: Procedimiento de campo 21
3.01 Ubicación del área de estudio 21
3.02 Datos generales de la zona 22
3.03 Proceso de excavación 23

Capítulo IV: Ensayo de laboratorio 32
4.00 Antecedentes del ensayo triaxial 32
4.01 Aplicación y uso del método 37
4.02 Procedimiento de ensayo 44
4.03 Resultados 49
VII. Conclusiones 58
VIII. Recomendaciones 59
IX. Referencias Bibliográficas 60
X. Anexos 61

RESUMEN
El desarrollo de este informe, detalla el estudio del ensayo Triaxial no consolidado
no drenado, siendo en un inicio el procedimiento de excavación de la calicata
teniendo estos 3 metros de profundidad, así como también el procedimiento de
extracción de la muestra siendo esta de una dimensión de 30x30x30 sacada de
una profundidad de la calicata y colocándolo en una caja de similares dimensiones
para llevarla al laboratorio.
Asimismo, se detalla también la definición de lo que es el ensayo triaxial, los
materiales a utilizar y todo el procedimiento de este ensayo, para finalmente obtener
los resultados que se adjuntan en este informe.

ABSTRACT
The development of this report, details the study of the unconsolidated non-drained
Triaxial test, being at first the procedure of excavation of the calicata having this 3
meters of depth, as well as the procedure of extraction of the sample being this
dimension of 30x30x30 taken from a depth of the calicata and placing it in a box of
similar dimensions to take it to the laboratory.
It also details the definition of what the triaxial test is, the materials to be used and
the entire procedure of this test, in order to finally obtain the results that are attached
in this report.

INTRODUCCIÓN
La principal acción del ensayo triaxial es obtener parámetros del suelo y la relación
esfuerzo-deformación a través de la determinación del esfuerzo cortante. Es un
ensayo complejo, pero la información que entrega es la más representativa del
esfuerzo cortante que sufre una masa de suelo al ser cargada. Debido a que el
suelo es un material tan complejo, ninguna prueba bastará por si sola para estudiar
todos los aspectos importantes del comportamiento esfuerzo-deformación. El
ensayo Triaxial constituye el método más versátil en el estudio de las propiedades
esfuerzo-deformación. Con este ensayo es posible obtener una gran variedad de
estados reales de carga. Esta prueba es la más común para determinar las
propiedades esfuerzo-deformación. Una muestra cilíndrica de un suelo es sometida
a una presión de confinamiento en todas sus caras. A continuación, se incrementa
el esfuerzo axial hasta que la muestra se rompe. Como no existen esfuerzos
tangenciales sobre las caras de la muestra cilíndrica, el esfuerzo axial y la presión
de confinamiento, son los esfuerzos principal mayor y principal menor
respectivamente. Al incremento de esfuerzo axial, se denomina esfuerzo desviador.
Realizando por lo menos 3 pruebas, compresiones laterales diferentes, en un grafio
se dibujan los círculos de moer que representan los esfuerzos de cada muestra y
trazando una tangente o envolvente a estos, se determina los parámetros ф y c del
suelo. Dependiendo del tipo de suelo y las condiciones en que este trabajará, las
alternativas para realizar el ensayo serán consolidado no drenado (CU), no
consolidado no drenado (UU), o consolidado drenado (CD).
En el presente informe se detallará el proceso de obtención de la muestra mediante
una calicata, así como todo el procedimiento del ensayo Triaxial para finalmente
obtener los resultados de la misma.

CAPÍTULO I
GENERALIDADES
1.01 PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
1.01.1 PROBLEMA GENERAL
¿Cuál es la cohesión y el ángulo de fricción del suelo en estudio?
1.01.2 PROBLEMA ESPECÍFICOS
 ¿Cuál es el procedimiento para la excavación y obtención de muestra?
 ¿Cuál es el procedimiento del ensayo triaxial tipo CU?
 ¿Qué nos determina el ensayo triaxial del suelo?
1.02 OBJETIVOS
1.02.1 OBJETIVO GENERAL
Determinar la cohesión y ángulo de fricción del suelo en estudio utilizando el
ensayo triaxial.
1.02.2 OBJETIVO ESPECÍFICOS
 Determinar la diferencia del ensayo triaxial y el corte directo.
 Dar a conocer el procedimiento del ensayo triaxial tipo CU
 Determina el ángulo de fricción y la cohesión de suelo.
1.03 JUSTIFICACIÓN
1.03.1 JUSTIFICACIÓN TEÓRICA
El propósito de esta investigación es determinar la correlación entre los resultados
de los parámetros de cohesión y ángulo de fricción obtenidos en el ensayo triaxial
tipo CU con el fin de obtener los resultados de estos parámetros en condiciones
consolidadas y drenadas obtener relaciones más efectivas y prácticas que permitan
asegurar un mejor resultado de los ensayos obtenidos en laboratorio y así dar un
mayor grado de confiabilidad al generar un resultado de un cliente.

1.03.2 JUSTIFICACIÓN PRÁCTICA
Este ensayo triaxial se realiza porque existe la necesidad de mejorar la capacidad
portante del suelo en una edificación y así se podrá determinar y observar las
posibles fallas que presentan estos suelos, así mismo cuales será sus efectos en
las edificaciones.
1.03.3 JUSTIFICACIÓN SOCIAL
Este ensayo sirve para estimar la capacidad de carga en los suelos cohesivos
parcial y completamente saturados, estos ensayos se realizan en laboratorios de
pruebas certificados, sin embargo, existen muy pocos en el Perú. El costo de estos
ensayos oscila entre S/3000.00 a S/4000.00, por el costo de estos ensayos no se
utiliza con mucha frecuencia, pero son necesarios para poder brindar seguridad en
una edificación.
1.03.4 JUSTIFICACIÓN METODOLÓGICA
Mediante la metodología seleccionada, podremos determinar la relación existente
entre la cohesión y el ángulo de fricción que estos desempeñan en la capacidad
portante de una edificación. Ya que la mala calidad de estos, tendría muchas
limitaciones en su uso. Los aportes de esta investigación podrían servir a las
autoridades para llevar a cabo medidas preventivas y reguladoras.

CAPÍTULO II
MARCO TEÓRICO
2.01 RESISTENCIA AL CORTE EN SUELOS:
La propiedad de los suelos soportar cargas y conservar su estabilidad, depende de
la resistencia al corte de los suelos. Cualquier masa de suelo se rompe cuando esta
resistencia es superada.
Leonards define la resistencia al corte, siendo como la «tensión de corte sobre el
plano de ruptura», en el momento de la ruptura.
Haefeli afirma que «entre las tres propiedades principales de un suelo la
compresibilidad, la permeabilidad y la resistencia al corte; la más importante y más
difícil de determinar experimentalmente es esta última» las dos primeras
propiedades son independientes de la tercera la resistencia de corte depende no
solamente de la permeabilidad, sino también de la compresibilidad del suelo.
2.02 TRABAJOS DE COULOMB:
El primer trabajo que seriamente trató de explicar la génesis de la resistencia de los
suelos es el elaborado por el conocido físico e ingeniero francés C. A. Coulomb. La
primera idea de coulomb consistió en atribuir la fricción entre las partículas del suelo
la resistencia al corte del mismo y en extender a este orden de fenómenos las leyes
que sigue la fricción entre cuerpos de la mecánica elemental.
Si sobre un cuerpo actúa una fuerza normal P esta ha de deslizar sobre una
superficie rugosa y se encuentra que la fuerza F necesaria para ello resulta ser
proporcional a P teniéndose:
𝑭 = 𝝁 ∗ 𝑷
Donde:
μ = Coeficiente de fricción entre las superficies de contacto.

Coulomb admitió que, en primer lugar, los suelos fallan por esfuerzo cortante a lo
largo de planos de deslizamiento y que esencialmente el mismo mecanismo de
fricción mencionado anteriormente rige la resistencia al esfuerzo cortante de F = μ
∗ P ciertos tipos de suelos. Dada una masa de suelo y un plano potencial de falla
de la misma, el esfuerzo cortante máximo susceptible de equilibrio y por lo tanto la
resistencia al esfuerzo cortante del suelo por unidad de área en ese plano, es
proporcional al valor de la presión normal en el plano de falla, teniéndose:
𝐹
𝐴
= 𝑆 = 𝜏 𝑀Á𝑋 = 𝜎𝑡𝑎𝑛∅
Es así como nace una nueva ley de resistencia, según la cual, la falla se produce
cuando el esfuerzo cortante actuante, alcanza un valor máximo tal que:
𝑆 = 𝜎𝑡𝑎𝑛𝜑
De esta ecuación Coulomb dedujo que la resistencia al esfuerzo cortante de los
suelos que la obedezcan debe ser nula para un esfuerzo normal exterior nulo. Basta
con tener en la palma una muestra de arena seca y suelta en la cual obviamente
puede considerarse P=0, para darse cuenta, al ver deslizar entre los dedos a la
arena y que ese material para una presión nula presenta un esfuerzo máximo
cortante también nulo. Por otra parte Coulomb pudo observar que en otros
materiales como la arcilla no ocurría lo mismo, el sencillo experimento anterior
conducía a otras conclusiones, en efecto la arcilla no se deslizaría entre los dedos,
de modo que el material presenta resistencia al esfuerzo cortante aun en
condiciones en que el esfuerzo normal exterior es nulo, a los materiales de este tipo
coulomb le asigno arbitrariamente otra fuente de resistencia al corte, a la cual llamo
cohesión y considero también una constante de los materiales. Coulomb además
observo que, en arcillas con potencial agrícola, la resistencia parecía ser
independiente de cualquier presión normal exterior actuante sobre ellas y por tanto
en dichos materiales parecía existir simplemente cohesión reescribiéndose la ley
de la siguiente manera: S=C.

En general, según coulomb los suelos presentan características mixtas entre las
antes enumeradas, es decir presentan a la vez cohesión y fricción interna, por lo
que puede asignárseles una ley de resistencia que sea una combinación de las dos
anteriores la cual es conocida tradicionalmente como la ley de Coulomb que se
escribe así:
𝑆 = 𝐶 + 𝜎𝑡𝑎𝑛∅
Esta ecuación se usó durante más de un siglo y sirvió de base para la elaboración
de teorías de presión de tierra, capacidad de carga y métodos de análisis de la
estabilidad de terraplenes y presas de tierra.
No obstante, los ingenieros con ciertos dotes de observación empezaron a notar
las fuertes discrepancias que existían entre la realidad y lo que alguno de ellos llegó
a denominar teorías de libro de texto. En 1925 Terzagui estableció, con base en
serias investigaciones experimentales comenzadas alrededor de 1920 que en las
ecuaciones anteriores la presión normal total debería sustituirse por la presión
interna granular, de modo que la presión que se admite controla los fenómenos de
resistencia al esfuerzo cortante, o sea la presión efectiva no es la total sino la
intergranular, entonces la ecuación se modificó de la siguiente forma:
𝑆 = 𝐶 + (𝜎 − 𝜇 𝑛)𝑡𝑎𝑛∅
En donde se representa la presión neutral en el agua. La modificación de Terzagui
tomo en cuenta, por primera vez la trascendental influencia del agua contenida en
𝑠 = 𝑐 𝑠 = 𝑐 + 𝜎𝑡𝑎𝑛ɸ 𝑠 = 𝑐 + (𝜎 − 𝜇𝑛) 𝑡𝑎𝑛ɸ el suelo. Pronto se descubrió que este valor
no solo depende de la carga sino también de forma muy notable, de la velocidad
de aplicación de ella.
Posteriormente Hvorslev hizo notar que el valor de la cohesión de las arcillas
saturadas no era una constante, sino que resultaba ser función de su contenido de
agua, esta contribución destruyó de una vez por toda la idea insostenible de que C

fuese una constante del material y se reescribió la ecuación de Coulomb de la
siguiente manera:
𝑆 = 𝑓(𝑤) + (𝜎 − 𝜇 𝑛)𝑡𝑎𝑛∅
2.03 PARÁMETROS FUNDAMENTALES:
a) Ángulo de Fricción: El ángulo de fricción es la representación matemática
del coeficiente de rozamiento, el cual es un concepto básico de la física:
Coeficiente de rozamiento = Tan φ
Todos los suelos poseen fricción. Sin embargo, a los suelos arcillosos con
fricción muy baja o despreciable, se les denomina suelos cohesivos: φ = 0.
El ángulo de fricción (φ) depende de una gran cantidad de factores; algunos
de los más importantes son:
• Tipo de mineral constitutivo de las partículas.
• Tamaño de los granos o partículas. A mayor tamaño de partículas, mayor
es φ.
• Forma de los granos o partículas. φ es mayor para partículas angulosas.
• Distribución de los tamaños de granos o partículas. En los suelos bien
gradados, φ es mayor que en los suelos uniformes.
• Fábrica o microestructura (organización de las partículas).
• Densidad.
• Permeabilidad (Facilidad de drenaje).
• Presión normal o de confinamiento.
• Presión de preconsolidación.

El ángulo de fricción es el resultado de la combinación de todos los factores.
Por ejemplo, el ángulo de fricción es mayor al aumentar la densidad, pero si
las presiones normales son muy altas, el ángulo de fricción tiende a
disminuir. En arcillas, el ángulo de fricción depende de las condiciones de
preconsolidación.
b) Cohesión: La cohesión es una medida de la cementación o adherencia entre
las partículas de suelo. La cohesión en la mecánica de suelos, es utilizada
para representar la resistencia al cortante producida por la cementación
entre las partículas, mientras que, en la física, este término se utiliza para
representar la resistencia a la tensión.
En los suelos eminentemente granulares en los cuales no existe ningún tipo
de cementante o material que pueda producir adherencia, la cohesión se
supone igual a cero y a estos suelos se les denomina suelos friccionantes o
“no cohesivos” (C = 0).
En los suelos no saturados, la tensión debida a la succión del agua en los
poros, produce un fenómeno de adherencia entre partículas por presión
negativa o fuerzas capilares. Esta cohesión “aparente” desaparece con la
saturación.
2.04 RESISTENCIA DRENADA Y NO DRENADA:
La resistencia al cortante se define como el máximo valor de esfuerzo cortante que
el suelo puede soportar. Los dos tipos de resistencia al cortante utilizados en el
análisis de estabilidad son: la resistencia no-drenada y la resistencia drenada. La
resistencia no-drenada se utiliza en análisis con esfuerzos totales mientras la
resistencia drenada se utiliza en análisis con esfuerzos efectivos.
a) Resistencia no drenada: La resistencia no-drenada es la resistencia del
suelo cuando se carga hasta la falla en condiciones no-drenadas o sea
cuando las cargas que producen la falla, se aplican sobre la masa de suelo
a una velocidad superior a la del drenaje del suelo. El caso más común de
resistencia no-drenada, se presenta en los depósitos naturales de arcilla
saturada cuando éstos son cargados o descargados en forma relativamente

rápida, comparada con la rata en la cual puede ocurrir drenaje y/o
consolidación.
Cuando se presenta esta condición se asume que hay un fenómeno de
resistencia no-drenada; el contenido de agua y el volumen de la arcilla
permanecen constantes durante la carga no drenada y se generan presiones
de poros en exceso. El comportamiento no-drenado de arcillas saturadas se
analiza en términos de esfuerzos totales y la evaluación de las presiones de
poros es innecesaria. Bajo esta situación se asume un método de análisis φ
= 0 y la resistencia no-drenada Cu es igual al valor de cohesión en la
envolvente de Mohr-Coulomb para esfuerzos totales.
Bajo estas suposiciones, la resistencia no drenada de una arcilla saturada,
no es afectada por los cambios en la presión de confinamiento (mientras el
contenido de agua no cambie). Las arcillas normalmente consolidadas o
ligeramente sobreconsolidadas tienden a comprimirse cuando están
sometidas a esfuerzos de cortante y producen un incremento de la presión
de poros en condiciones no-drenadas.
La tendencia de las arcillas (fuertemente consolidadas) a dilatarse cuando
son sometidas a cortante, da como resultado, cambios negativos de la
presión de poros en condiciones no-drenadas. De acuerdo con lo anterior,
cuando una arcilla es sometida a corte en condiciones no-drenadas, el
esfuerzo efectivo sobre el plano potencial de falla cambia haciéndose menor
en arcillas normalmente consolidadas y mayor en arcillas
sobreconsolidadas.
Por lo general, para las arcillas normalmente consolidadas, la resistencia no-
drenada es menor que la resistencia drenada. Para las arcillas muy
sobreconsolidadas puede ocurrir lo contrario, la resistencia no-drenada
puede ser mayor que la resistencia drenada, debido a que la presión de
poros disminuye y el esfuerzo efectivo aumenta durante el corte no-drenado.

b) Resistencia drenada: La resistencia drenada es la resistencia del suelo
cuando se carga en forma lenta y no se producen presiones de poros en
exceso, debidas a la aplicación de la carga. Igualmente, la resistencia
drenada se presenta cuando la carga ha estado aplicada por un período
suficiente de tiempo de tal forma, que el suelo ya ha sido drenado. Una
condición no-drenada, con el tiempo puede convertirse en una condición
drenada, en la medida en que el agua drene.
Basados en el principio de esfuerzos efectivos, la resistencia máxima
drenada a la falla sobre cualquier plano en el suelo, no es una función de los
esfuerzos totales normales que actúan sobre el plano, sino de la diferencia
entre los esfuerzos totales normales y la presión de poros.
2.05 TIPOS DE ENSAYOS:
a) Ensayos de laboratorio:
 Ensayo triaxial: En un ensayo triaxial se colocan cargas de
confinamiento (σ3) y cargas axiales (σ1) tratando de simular las
condiciones reales de esfuerzos en el suelo. Se ensayan muestras
cilíndricas dentro de una membrana delgada de caucho, colocándolas
dentro de una celda triaxial con dos tapas rígidas y pistones arriba y
abajo de la muestra.
Figura 1. Ensayo triaxial
Fuente: Suarez, Jaime. Resistencia al cortante. [En línea] [ Fecha de consulta:10
de diciembre del 2019]. Disponible en: https://studylib.es/doc/4961672/resistencia-
al-cortantes-de-suelos-y-rocas

 Ensayo de corte directo: En el ensayo de corte directo en caja, se
coloca una muestra dentro de una caja de forma rectangular,
cuadrada o circular, partida por la mitad. Para realizar el ensayo, una
de las dos mitades se mueve con respecto a la otra mitad y el suelo
se rompe a lo largo del plano entre los dos elementos de la caja. Es
el ensayo más común para obtener la resistencia de los suelos en los
estudios de deslizamientos. Este ensayo es simple y económico de
realizar, pero presenta los inconvenientes del poco control que se
tiene sobre las condiciones de drenaje, la dificultad para medir
presiones de poros y algunos problemas inherentes a los
mecanismos de las máquinas que realizan los ensayos.
Figura 2. Ensayo corte directo
 Ensayo de compresión simple: El ensayo de compresión simple
proviene de una muestra cilíndrica con una relación diámetro longitud
1:2. La muestra es comprimida axialmente hasta que ocurre la falla.
La resistencia al cortante se asume que es igual a la mitad de la
resistencia a la compresión.
Este ensayo es utilizado con frecuencia para conocer la resistencia
no-drenada de suelos cohesivos. Debe tenerse en cuenta que los
resultados son expresados en términos de esfuerzos totales, debido

a que no se mide ningún tipo de presión de poros y los ensayos en
limos o arenas o materiales fisurados no tienen ninguna validez. El
ensayo es sólo aplicable a suelos cohesivos que no permiten la salida
de agua durante el proceso de carga.
Figura 3. Ensayo de compresión simple
b) Ensayos de campo:
La utilización de ensayos “in situ” permite determinar la resistencia al
cortante directamente en el campo, utilizando ensayos sencillos o complejos.
Hay una gran variedad de ensayos disponibles para medir la resistencia al
cortante in situ, bien sea en forma directa o indirecta, a través de
correlaciones empíricas o semiempíricas. Cuando se planea un programa
de investigación que requiere la determinación de los parámetros de
resistencia al cortante, se deben analizar los diversos equipos y sistemas
disponibles y las ventajas y desventajas de cada uno de los métodos,
teniendo en cuenta las necesidades del diseño y cómo la confiabilidad de
esos parámetros va a influenciar el comportamiento de los diseños.

 Ensayo de corte directo “In Situ”: El ensayo de corte directo de
campo es particularmente útil para simular la condición de los
esfuerzos que existen sobre una superficie plana, potencial de
deslizamiento en una ladera. También, permite el corte con cargas
normales bajas, como es el caso de las fallas poco profundas. El
principal propósito de este ensayo es determinar los valores de las
resistencias pico y residual, tanto en los materiales intactos como en
las discontinuidades, incluyendo las discontinuidades heredadas. El
ensayo de corte directo “in situ”, generalmente se realiza en apiques.
 Ensayo de Veleta: El ensayo de veleta se utiliza para medir la
resistencia al cortante no-drenada, en arcillas muy blandas o blandas.
Este ensayo se puede realizar en el laboratorio o en el campo. En el
ensayo de veleta se introduce una veleta en el suelo, se aplica un
torque para producir la falla a lo largo de una superficie cilíndrica.
La resistencia al cortante se obtiene igualando el torque al momento
producido por los esfuerzos de cortante sobre la superficie cilíndrica.
Figura 4. Detalle de ensayo de veleta

 Ensayo de penetración estándar: En el ensayo de penetración estándar,
se entierra un tubo partido, aplicando golpes con un martillo de 63 Kg que
cae de una altura de 750 mm. El número de golpes requerido para enterrar
el tubo de 300 mm, se denomina N de penetración estándar. Con el número
de golpes se puede estimar el valor del ángulo de fricción interna φ´ para
arenas. También, se puede obtener la densidad relativa y con esa densidad
extraer el valor de φ´.
Figura 5. Ensayo de penetración estándar

Tabla 1. Ensayos de resistencia “In situ”
ENSAYO OBSERVACIONES Y LIMITACIONES
Corte directo en el
campo
Se realiza generalmente en apiques poco
profundos, consume mucho tiempo y es
costoso.
Veleta Recomendable para suelos finos solamente.
Corte en sondeo
El área de contacto es limitada y solo se
recomienda para profundidades bajas.
Penetración estándar
Utilizado principalmente para suelos granulares
y arcillas secas, duras.
Penetración de cono
Para suelos blandos o sueltos a densidad
mediana, predominantemente suelos finos.
Presurómetro
Utilizado para todo tipo de suelos. Requiere de
una excelente calidad del perímetro del
sondeo. Es difícil de utilizar en suelos rocosos.

CAPÍTULO III
PROCEDIMIENTO DE CAMPO
3.00 UBICACIÓN DEL ÁREA DE ESTUDIO
El área de estudio se encuentra ubicada en el distrito de Lurigancho Chosica,
perteneciente a la calle Las Cigüeñas de la provincia de Lima. El área del terreno
se encuentra libre (sin construir).
Ubicación:
DIRECCIÓN: LAS CIGÜEÑAS MZ M2 LT. 21.
DISTRITO: LURIGANCHO CHOSICA.
PROVINCIA: LIMA.
PAÍS: PERÚ.
DEPARTAMENTO: LIMA.
Figura 6. Ubicación del área de estudio distrito Lurigancho Chosica - Lima.
Fuente: Google Maps.
GOOGLE MAPS

3.01 DATOS GENERALES DE LA ZONA
El terreno en estudio se encuentra en el distrito de Lurigancho Chosica, es uno de
los distritos de la provincia de Lima- Perú. Está ubicada entre Ate y San Antonio de
Huarochirí a 850 m.s.n.m. ubicado paralelo al rio Huaycoloro, a media cuadra al
cementerio Campo Fe tal como se muestra en la figura 01.
Para llegar a la zona de estudio, se tiene un acceso, siendo el principal Ramiro
Priale, que comprende a Lima-Huachipa-Huaycan.
Limita con el distrito de:
Por el norte y este: San Antonio de Huarochirí.
Por el sur: Ate.
Por el oeste: San Juan de Lurigancho.
Figura 7. Distrito de Lurigancho Chosica en una vista satelital.
Fuente: Google Earth.
ÁREA DE ESTUDIO
GOOGLE EARTH

Tabla 2. Coordenadas Geográficas del área de estudio.
Fuente: Elaboración Propia
3.02 PROCESO DE EXCAVACIÓN
En este punto se habla sobre el proceso de excavación de una calicata el cual las
medidas que tomamos por fines académicos fueron de 1.20mx1.20m y 3.00 metros
de profundidad, el cual en forma resumida del proceso de excavación fueron estos
pasos:
a) LIMPIEZA Y TRAZO: Para cualquier trabajo es importante la limpieza en el
área a trabajar, para evitar maleza entre otras basuras que puedan
incomodar en el proceso del trabajo, luego de la limpieza se procede a trazar
con cal el área donde se pretende hacer la excavación.
Figura 8. Puesta de estacas como punto de referencia
Fuente: Propia
b) CERCO DE SEGURIDAD: Se procede a poner los cercos una vez que ya
tengas definido el área en donde pretendes trabajar, el cual como medida
mínima es de 1.5m, poner un cerco no es opcional es de obligatoriedad.
Geográficas (grad, min, seg) Geográficos (grados decimales)
S:120 00’ 46”
N:760 56’ 34”
S: 12.01277778
N: 76.94277778

Figura 9. Cinta de seguridad
Fuente: Propia
c) EXCAVACIÓN: Ya una vez puesto el cerco y el trazo en el área a trabajar,
solo nos quedaría empezar con la excavación con las herramientas
correspondientes que serían la barreta y lampa, por cada cierta cantidad de
material extraído de la excavación será necesario perfilar las paredes de la
calicata hasta llegar a los 3.00 metros deseados.
Figura 10. Excavación en proceso
Fuente: Propia
3.03 PROCESO DE EXTRACCION DE MUESTRA
Es el proceso de extracción de la muestra alterada e inalterada, lo cual será
posible una vez llegado a la profundidad requerida en nuestra excavación que
sería de 3 metros, una vez llegado la profundidad se procede a identificar los
estratos que serían:

 ESTRATO 1
 ESTRATO 2
 ESTRATO 3

CARACTERÍSTICAS DE CADA ESTRATO:
N° DE MATERIAS TÉRMINOS
1. NOMBRE ESTRATO N° 1
2. COLOR 2,5 YR 8/4 AMARILLO PÁLIDO
3. OLOR NINGUNO
4. PLASTICIDAD BAJA
5. HUMEDAD SUELTO
6. FORMA DE
PARTICULAS
SUBANGULAR
7. ESTRUCTURA ---------
8. COMPACIDAD
NATURAL
DENSA
9. ORIGEN PERTENECE A LAS CIGÜEÑAS MZ M2 LT. 21.
10. MATERIA ORGANICA SIN INDICIOS
11. SIMBOLO DE GRUPO GC
12. NOMBRE DEL SUELO SUELOS GRANULARES
E1

2. COLOR 2,5 YR 8/6 AMARILLO
3. OLOR NINGUNO
4. PLASTICIDAD MEDIA
5. HUMEDAD SECA
6. FORMA DE
PARTICULAS
SUBANGULAR
7. ESTRUCTURA ---------
8. COMPACIDAD
NATURAL
MEDIA DENSA
9. ORIGEN PERTENECE A LAS CIGÜEÑAS MZ M2 LT. 21
10. MATERIA
ORGANICA
SIN INDICIOS
11. SIMBOLO DE
GRUPO
SC
12. NOMBRE DEL
SUELO
SUELOS GRANULARES
E2

2. COLOR 2,5 YR 7/6
3. OLOR NINGUNO
4. PLASTICIDAD MEDIA
5. HUMEDAD SECA
6. FORMA DE
PARTICULAS
SUBANGULAR
7. ESTRUCTURA --------
8. COMPACIDAD
NATURAL
SUELTA
9. ORIGEN PERTENECE A LAS CIGÜEÑAS MZ M2 LT.
21
10. MATERIA
ORGANICA
SIN INDICIOS
11. SIMBOLO DE
GRUPO
SM
12. NOMBRE DEL
SUELO
SUELOS GRANULARES
E3

PERFIL ESTATIGRÁFICO:
Ubicación: LAS CIGÜEÑAS MZ M2 LT. 21. – Lurigancho-Chosica
Método de
excavación Calicata Fecha 09/11/2019 C-1
Cotas Referencias Nivel del terreno fondo 3m Diametro 1.50m
Superficies +/-0.00 m
Nivel
freatico NP Profundidad -
Prof.(m) SUCS Estrato Descripción
Muestra GRAFICO
Numero Cantidad Prof.
1.00
GC
1.00 m
E1
Capa superficial
compacta color
amarillento con piedras
mayor a 2.5”
1 Alterada 1 ……….
1.30
SC
2.30m
E2
Arena arcillosa con
presencia de pequeñas
piedras de tamaño
máximo de 2.5”.
1 Alterada y 1
inalterada
1 ……….
0.70
SM
3.00m
E3
Arena color amarillento
sin presencia de gravas.
1 Alterada 1 ……….

TOMA DE MUESTRA: ALTERADAS
Muestra alterada (Mab). - Las muestras deberán ser representativas de cada capa
que se atraviese, hasta llegar al nivel más bajo de la excavación. Las muestras
representativas se colocan y transportan en forma adecuada.
Figura 11. Muestras representativas de cada estrato
Fuente: Propia
Muestra inalterada (Mib).- Se marca un cuadro de 20 cm por lado
aproximadamente, con el objeto de labrar un cubo de suelo de las dimensiones
mencionadas, se excava alrededor las marcas con la herramienta apropiada, sin
dañar la estructura de la muestra ya sea por presión o por impacto; se profundizara
lo necesario para poder efectuar un corte horizontal en la parte inferior de la
muestra, inmediatamente después de haber realizado el dicho corte y sin levantar
la muestra se cubre esta con una manta y aplicándole parafina, luego se fija la
tarjeta de identificación en la cara que originalmente estaba en la parte superior
(NTP339.151:2001).

Figura 12. Extracción de la muestra inalterada
Fuente: Propia

CAPÍTULO IV
ENSAYO DE LABORATORIO
4.0 ANTECEDENTES DEL ENSAYO TRIAXIAL:
Debido a que el suelo es un material tan complejo, ninguna prueba bastará por
si sola para estudiar todos los aspectos importantes del comportamiento
esfuerzo-deformación. El ensayo Triaxial constituye el método más versátil en
el estudio de las propiedades esfuerzo- deformación. Con este ensayo es
posible obtener una gran variedad de estados reales de carga. Esta prueba es
la más común para determinar las propiedades esfuerzo-deformación. Una
muestra cilíndrica de un suelo es sometida a una presión de confinamiento en
todas sus caras. A continuación, se incrementa el esfuerzo axial hasta que la
muestra se rompe. Como no existen esfuerzos tangenciales sobre las caras de
la muestra cilíndrica, el esfuerzo axial y la presión de confinamiento, son los
esfuerzos principal mayor y principal menor respectivamente. Al incremento de
esfuerzo axial, se denomina esfuerzo desviador.
ESFUERZOS PRINCIPALES
En una prueba de compresión cilíndrica, la falla ocurre debido al corte, por ello
es necesario considerar la relación entre la resistencia al corte y la tensión
normal que actúa sobre cualquier plano dentro del cuerpo a compresión. En
una prueba de compresión, una muestra de suelo está sujeta a fuerzas
compresivas que actúa en tres direcciones, en ángulos rectos entre sí,
respectivamente; uno en la dirección longitudinal, los otros dos lateralmente. Los
tres planos perpendiculares sobre los cuales estas tensiones actúan, son
conocidos como los planos principales, y las tensiones como las tensiones
principales. Muchos de los problemas de mecánica de suelos son considerados
en dos dimensiones, y solo son usadas las tensiones principales mayor y
menor. A la influencia de la tensión principal intermedia se le resta importancia.

CIRCULO DE MOHR
Representación gráfica de los estados de esfuerzo de una muestra de suelo,
sometida a una prueba de compresión Triaxial. La construcción gráfica, para
definir el lugar geométrico de un punto P, por medio de círculos, es de gran
importancia en la mecánica de suelos. Estas resultantes son conocidas como
tensiones de círculo de Mohr.
Para poder dibujar el círculo de Mohr de esfuerzos es indispensable
determinar los esfuerzos principales. Durante el ensayo triaxial (UU), se
recolectan periódicamente valores de los deformímetros que controlan el
anillo de carga y la deformación de la probeta. La deformación vertical e, es
calculada con la siguiente expresión:
Donde:
e = Deformación vertical del espécimen de suelo.
ΔL = Deformación del espécimen registrado por el deformímetro.
L0 = Longitud inicial del espécimen de suelo.
Figura 13. Gráfico del circulo MOHR.
Fuente: Laboratorio suelos. Suelos: Ensayo triaxial no consolidado no
drenado (UU). [En línea] [ Fecha de consulta:11 de diciembre del
2019]. Disponible en:
https://www.ingenierocivilinfo.com/2011/03/suelos-ensayo-triaxial-no-
consolidado.html

CARACTERÍSTICAS DEL ENSAYO TRIAXIAL
 Es lento.
 La velocidad de ensayo no debe permitir presiones de poros.
 superiores a 50% de la presión de confinamiento.
 Se gasta mucho tiempo para encontrar la resistencia a esfuerzos.
 efectivos para un rango de presiones de consolidación.
 Se requiere ensayar varias muestras.
 Los resultados son útiles para estabilidad de taludes en corte
CLASIFICACIÓN:
 Pruebas de compresión: Son aquellas en las que la dimensión
original axial de la muestra disminuye.
 Pruebas de extensión: Aquellas en las que dicha dimensión se
hace aumentar durante la prueba.
El estado de esfuerzo en un estante dado se considera uniforme en toda
la muestra y puede analizarse recurriendo a las soluciones gráficas de
Mohr.
TIPOS DE ENSAYOS TRIAXIALES
 Consolidado – no drenado (CU)
Se permite el drenaje en la primera etapa hasta que la presión
de confinamiento efectiva sea igual a la presión de cámara. Se
impide el drenaje durante la aplicación del esfuerzo desviador.
 No consolidado – no drenado (UU)
No se permite el drenaje en ninguna de las dos etapas.
 Consolidado – drenado (CD)
El drenaje se permite en las dos últimas etapas y el exceso de
presión de poros se disipa durante la aplicación del esfuerzo
desviador.

ENSAYO TRIAXIAL NO CONSOLIDADO - NO DRENADO (UU)
En las pruebas no consolidadas – no drenadas, el drenaje del espécimen de
suelo no se permite durante la aplicación de la presión de la cámara 𝜎3. El
espécimen de prueba es cortado a la falla por la aplicación del esfuerzo
desviador ∆𝜎𝑑, sin permitirse el drenaje.
Como el drenaje no se permite en ninguna etapa, la prueba se lleva a cabo muy
rápidamente. Debido a la aplicación de la presión de confinamiento en la
cámara 𝜎3, la presión de poro del agua en el espécimen de suelo se
incrementará una cantidad 𝑢𝑐.
Habrá un aumento adicional en la presión de poro ∆𝑢𝑑, debido a la aplicación
del esfuerzo desviador. Por consiguiente, la presión de poro del agua total 𝑢 en
el espécimen en cualquier etapa de la aplicación del esfuerzo desviador se da
como:
𝑢 = 𝑢𝑐 + ∆𝑢𝑑
Tenemos: 𝑢𝑐 = 𝐵𝜎3 𝑦 ∆𝑢𝑑 = 𝐴̅∆ 𝜎𝑑 , por lo que:
𝑢 = 𝐵𝜎3 + 𝐴̅∆ 𝜎 𝑑 = 𝐵𝜎3 + 𝐴̅( 𝜎1 − 𝜎3)
COSTO DEL ENSAYO TRIAXIAL EN EL MERCADO (UU)
El costo del ensayo triaxial no consolidado no drenado, en nuestro país
no se usa muy usualmente, ya que el costo es un poco alto, pero la
precisión del ensayo es mejor con respecto al corte directo.
El ensayo en el mercado bordea los 700 nuevos soles, estos ensayos se
utilizan para obras de gran magnitud.

Figura 14. Costo del ensayo triaxial en el mercado.
Fuente: Universidad nacional de ingeniería. Tarifa de ensayos de
laboratorio [En línea] [ Fecha de consulta:11 de diciembre del 2019].
Disponible en:
http://www.lms.uni.edu.pe/labsuelos/tarifa/tarifa%20ensayos.pdf
NORMAS ASTM PARA ELENSAYO:
 D 2850-95. Método de ensayo para prueba de compresión
triaxialno consolidado-no drenado en suelos cohesivos.
 D 422. Método para análisis del tamaño de partículas de suelos.
 D 653. Terminología estándar relacionada a suelos, rocas y fluidos
retenidos.
 D 854. Método para determinación de gravedad específica desuelos.
 D 423 Método de Ensayo para el Límite Líquido deSuelos.
 D 424 Método de Ensayo para el Límite Plástico e índice de Plasticidad
de Suelos.
 D 1587 Método para el Muestreo de Suelos mediante Tubo de Pared
Delgada.
 D 2166 Métodos de Ensayo para la Resistencia a la Compresión no
Confinada de Suelos Cohesivos.
 D 2216 Método para la Determinación en Laboratorio del Contenido
de Agua (Humedad) de Suelos, Roca y Mezclas Suelo-Agregado.

 D 2487 Método de Ensayo para la Clasificación de Suelos con
Propósitos de Ingeniería.
NORMA TÉCNICAPERUANA:
 339.164 Compresión Triaxial No Consolidado No Drenado
4. 1 APLICACIÓN Y USO DEL MÉTODO:
Desde que la resistencia al corte de un suelo es determinada en esta prueba
en términos del esfuerzo total, es decir, el esfuerzo efectivo más la presión de
poros, la resistencia depende de la presión desarrollada en el fluido de poros
durante la carga. Si se permite que el líquido fluya desde o dentro de los poros
de un espécimen de suelo mientras se aplica la carga, la presión de poros
resultante, y por lo tanto la resistencia, difiere del caso en el que no puede
ocurrir drenaje. En este método no se permite el drenaje a través de las
fronteras del espécimen, en consecuencia, la resistencia medid en términos
del esfuerzo total generalmente no será aplicable a problemas de campo en
donde ocurra drenaje. Además, las resistencias determinadas utilizando
ensayo de compresión triaxial no podrían aplicarse a casos en donde las
condiciones de deformación en el campo difieran significativamente de
aquellas en la prueba de compresión triaxial.
MATERIALES E INSTRUMENTOS A UTILIZAR EN EL ENSAYO TRIAXIAL:
DISPOSITIVOS DE CARGA AXIAL:
El dispositivo de compresión axial puede ser un gato manejado por un motor
eléctrico a través de un engranaje, una plataforma de balanza equipada con
un yugo con gato desviador de carga, un aparato de carga muerta, un
dispositivo de carga hidráulico o neumático, o cualquier otro dispositivo de
compresión con suficiente capacidad y control para proporcionar la velocidad
de carga. Las vibraciones debidas a la operación del dispositivo de carga
deberán mantenerse al mínimo.

Figura 15. AXL-3100 Estación de Medición de Carga Axial.
.
Fuente: Cmckuhnke. AXL-3100 Estación de Medición de Carga Axial. [
Fecha de consulta:11 de diciembre del 2019]. Disponible en:
https://www.cmc-kuhnke.com.mx/page/products-18/product/estacin-de-
medicin-de-carga-axial-10.html
DISPOSITIVO DE MEDICIÓN DE CARGA AXIAL:
El dispositivo de medición de carga axial puede ser un anillo de carga, una celda de
carga electrónica o hidráulica, o cualquier otro dispositivo de medición de carga,
capaz de producir la precisión señalada en este párrafo y puede ser una parte del
dispositivo de carga axial. Para suelos con un esfuerzo desviador en la falla de menos
de 1 ton/pie² (100 KPa), el dispositivo de medición de carga axial deberá ser capaz
de medir la carga axial unitaria con una precisión de 0.01 ton/pie² (1KPa); para
suelos con un esfuerzo desviador en la falla de 1 ton/pie² o más, el dispositivo de
medición de carga axial deberá ser capaz de medir la carga axial con una precisión
del 1% de la carga axial en la falla.

Figura 16. 8803 (500kN) Fatigue Testing Systems
.
Fuente:Instron. 8803 (500kN) Fatigue Testing Systems. [ Fecha de
consulta:11 de diciembre del 2019].Disponible en:
https://www.instron.com.tr/products/testing-systems/dynamic-and-fatigue-
systems/servohydraulic-fatigue/8803
DISPOSITIVO DE MANTENIMIENTO Y MEDICIÓN DE LA PRESIÓN DE CELDA:
El dispositivo de mantenimiento y mediciónde la presión de celda deberá ser capaz
de aplicar y controlar la presión de celda dentro de ± 0.01 ton/pie² (1 KPa) para
presiones de celda menores de 2 ton/pie² (200 KPa) y dentro de ± 1% para
presiones de celda mayores que 2 ton/pie² (200 KPa). Este dispositivo puede
consistir de un reservorio conectado a la celda triaxial y llenado parcialmente con
el fluido de celda (usualmente agua), con la parte superior del reservorio conectado
a un surtidor de aire comprimido, la presión del gas siendo controlada por un
regulador de presión y medida por un manómetro, transductor de presión
electrónico o cualquier otro dispositivo capaz de medir con la tolerancia prescrita.
Sin embargo, también puede utilizarse un sistema hidráulico activado por unacarga

muerta actuando sobre un pistón, o cualquier otro dispositivo de mantenimiento y
medición de presión capaz de aplicar y controlar la presión de celda a la tolerancia
prescrita en este párrafo.
Figura 17. Dispositivo de Mantenimiento
Fuente:Pinzuar. Product. [ Fecha de consulta:11 de diciembre del 2019].
Disponible en:
https://www.pinzuar.com.co/pinzuar/en/productos/generals/product/
CELDA DE COMPRESIÓN TRIAXIAL:
Se deberá proveer un aparato en el que el espécimen cilíndrico, encerrado por una
membrana sellada en la tapa y en la base del espécimen, pueda ser colocado y
sujeto a una presión hidrostática constante. El aparato deberá incluir un buje y pistón
alineados con los ejes del espécimen, a través de los cuales la carga del dispositivo
de carga axial pueda ser transmitida al espécimen, para que este espécimen sea
comprimido axialmente entre la tapa y la base. El buje y el pistón deberán ser
diseñados para producir fricción mínima.

Figura 18. Celda de compresión triaxial
Fuente:Grupo Sait. Celda Triaxial. [ Fecha de consulta:11 de diciembre del 2019].
Disponible en:
TAPA Y BASE DEL ESPÉCIMEN:
Deberán usarse una tapa y base impermeable y rígida para impedir el drenaje del
espécimen. La tapa y la base del espécimen deberán ser construidas de un material
impermeable anticorrosivo, y cada una deberá tener una superficie plana circular
de contacto con el espécimen y una sección transversal circular.
El peso de la tapa del espécimen deberá ser menor del 0.5% de la carga axial
aplicada en la falla. El diámetro de la tapa y de la base deberá ser igual al diámetro
del espécimen. La base del espécimen deberá ser acoplada a la celda de
compresión triaxial, para impedir el movimiento lateral o el volteo, y la tapa del
espécimen deberá ser diseñada para recibir el pistón, de tal manera que el área de
contacto del pistón y la tapa sea concéntrica con la tapa. La superficie cilíndrica de
la tapa y la base del espécimen que contacta la membrana para formar un sello
deberá ser lisa y libre de ralladuras.

Figura 19. Celda de compresión triaxial
Fuente:Grupo Sait. Celda Triaxial. [ Fecha de consulta:11 de diciembre del
2019]. Disponible en:
INDICADOR DE DEFORMACIÓN
El indicador de deformación deberá ser un dial indicador graduado a 0.001 pulg.
(0.03 mm), teniendo un rango de al menos el 20% de la altura inicial del espécimen
de prueba, u otro dispositivo de medición que cumpla estos requerimientos de
precisión y rango.
Figura 20. Indicador de deformación
Fuente: Proeti.Catálogo de Triaxiales - Triaxiales Cíclicos. [ Fecha de
http://proetisa.com/proetisa-productos.php?ID=221

Membranas de Caucho:
La membrana de caucho utilizada para encerrar el espécimen deberá proveer una
protección confiable contra las fugas. Las membranas deberán ser examinadas
cuidadosamente antes de usarse, y si son evidentes algunos defectos o agujeros,
la membrana deberá ser descartada. A fin de ofrecer la mínima restricción al
espécimen, el diámetro de la membrana extendida deberá estar entre el 75 y 90%
del diámetro del espécimen. El espesor de la membrana no excederá el 1% del
diámetro del espécimen. La membrana deberá estar selladas en la base y la tapa
del espécimen, con anillos de caucho "o rings", para los cuales el diámetro interior
no esforzado es menor del 75% del diámetro de la base y la tapa, o por otros
métodos que producirán un sello positivo. Una ecuación para corregir el esfuerzo
desviador (diferencia de esfuerzos principales) por efecto de la resistencia de la
membrana, está dada en 8.5.
Figura 9. Membranas de Caucho
Fuente: Materiales de Construcción Sol. Membrana caucho EPDM. [ Fecha de
http://cementoscano.es/productos/membrana-caucho-epdm/
Dispositivos de Medición del Tamaño del Espécimen:
Los dispositivos usados para medir la altura y el diámetro del espécimen deberán
ser capaces de medir con aproximación al 0.01 pulg. (0.3 mm) y deberán ser
construidos de tal modo que su uso no altere al espécimen.

Cronómetro:
Un dispositivo de regulación de tiempo indicando el tiempo de prueba transcurrido
con aproximación a 1 seg. Deberá ser usado para establecer la velocidad de
aplicación de esfuerzo o deformación.
Dispositivo para Pesado:
El dispositivo para pesado deberá ser apropiado para pesar especímenes de suelo.
Especímenes de menos de 100 gramos serán pesados con aproximación a 0.01
gramos, mientras que especímenes de 100 gramos o más, serán pesados con
aproximación a 0.1 gramos.
Aparatos Diversos:
Accesorios y herramientas de tallado de especímenes, un expansor de membrana,
aparato de remoldeo, latas de contenido de humedad (agua), y hojas de datos como
sean requeridos.
4.02 PROCEDIMIENTO DE ENSAYO
1. El suelo a utilizarse se prefiere que sea inalterado, en cuyo caso se debe
tallar por lo menos tres especímenes cilíndricos, teniendo muy en cuenta su
estratificación y evitando destruir la estructura original del suelo.
Las dimensiones de los especímenes dependen del tamaño de la máquina
triaxial a emplearse; debiendo tomar en cuenta que la altura de la muestra
debe ser el doble del diámetro, (Se toman las medidas de los especímenes
preparados).

Fotografía 1. Tallado de la muestra inalterada
Fuente: Propia.
2. Colocar la membrana alrededor del espécimen y sellarlo en la tapa y en la
base con anillos o sellos seguros para cada extremo.
Fotografía 2. Revestimiento del espécimen con membrana
Fuente:Propia.

Fotografía 3. Revestimiento del espécimen con membrana
Fuente: Propia.
3. Colocar la cámara en posición en el dispositivo de carga axial. El dispositivo
de carga axial y la cámara triaxial deben quedar bien alineados para no
aplicar fuerza lateral durante el ensayo. Se debe acoplar el dispositivo de
mantenimiento y medida de presión, luego se procede a llenar con líquido a
la cámara. Esperar aproximadamente 10 minutos para que la muestra se
estabilice a la presión de celda.
Fotografía 4. Colocación de cámara
Fuente: Propia.

Fotografía 5. Cámara en la carga axial.
Fuente: Propia.
4. Una vez que este el espécimen en la cámara ensamblar la cámara triaxial.
Se debe poner en contacto el pistón de la carga axial con la tapa del
espécimen.
Fotografía 6. Cámara en contacto con el pistón
Fuente:Propia.

5. Se aplica la carga axial, moviendo la manivela, aproximadamente 1% de
deformación por cada minuto, esto se hace hasta un 15%, o hasta que se
llegue al punto más alto de la deformación y luego, comience a bajar.
Registramos los valores de 1%, de ahí en adelante, se hará cada 1%, hasta
llegar a lo mencionado en el punto anterior
Fotografía 7. Vista de resultados
Fuente: Propia.
Fotografía 8. Toma de resultados
Fuente: Propia.

6. Se realiza por lo menos 3 pruebas, con presiones laterales diferentes, en un
gráfico se dibujan los círculos de Mohr que representan los esfuerzos de falla
de cada muestra y trazando una tangente o envolvente a éstos, se
determinan los parámetros f y c del suelo.
Fotografía 8. Vista final de la carga axial.
Fuente: Propia.
4.03 RESULTADOS:
PROCEDIMIENTO DE CÁLCULO:
 Se determina el área representativa inicial de la probeta (Ao) mediante la
siguiente expresión:

Donde:
As = Área superior, calculada con el diámetro superior promedio
Am = Área media, calculada con el diámetro medio promedio
Ai = Área inferior, calculada con el diámetro inferior promedio
 El volumen de la probeta (V ), se determina de la siguiente manera:
V = Ao * h
 Los pesos específicos húmedo y seco, se calculan mediante las siguientes
expresiones:
Las deformaciones para cada lectura del dial de cargas, se obtienen
durante el ensayo.
 La deformación unitaria se calcula mediante la expresión que se muestra
continuación:
 Las cargas aplicadas se calculan multiplicando cada una de las lecturas del
dial de cargas, por el factor de calibración del anillo.
 Se determina el área corregida de la probeta (Ac), para cada lectura de
deformación, de la siguiente manera:

 El esfuerzodesviador (Δσ) para cada lectura de deformación, es el
siguiente:
Deformación en una Probeta Cilíndrica:
 La deformación Axial será:
 La deformación Radial similarmente será:
 Y la deformación Volumétrica será:
Donde:
 Manera similar la deformación de corte puede ser definida como:

GRAFICOS:
 Con los resultados obtenidos y codificados, se construye, para cada
esfuerzo confinante (σ3), una gráfica a escala aritmética; ubicando, en
las abscisas las deformaciones unitarias (ε), en porcentaje, y en las
ordenadas el esfuerzo desviador (Δσ), en Kg/cm
2.
 La gráfica permite determinar el Esfuerzo Desviador de falla (Δσ) para
cada esfuerzo confinante (σ3), aplicado a la probeta.
 Con los esfuerzos desviadores de falla, correspondientes a cada
esfuerzo confinante (σ3), se determina (σ) y se obtiene el centro y radio
de los correspondientes círculos de Mohr, mediante las siguientes
expresiones:
 Trazar los Círculos de Mohr, para ello, elegir una escala de esfuerzos.
A partir del origen y sobre el eje de las abscisas, llevar el valor del
esfuerzo confinante (σ3), y desde este punto marcar el valor del
esfuerzo desviador de falla (σ1 - σ3); este valor es el diámetro del
círculo; por lo tanto, con centro en el punto medio del segmento así
determinado, trazar el semicírculo correspondiente.
 Una vez trazados los semicírculos del estado de esfuerzos de falla de
todas las probetas ensayadas, dibujar la envolvente que mejor se
ajuste a ellos, esta recibe el nombre de Línea de Resistencia Intrínseca
o Envolvente de Mohr y representa aproximadamente, la variación de

la resistencia al esfuerzo cortante en función de los esfuerzos normales
aplicados.
 El Ángulo de Fricción Interna del suelo (υ), es el que forma la
envolvente con la horizontal (abscisas) y se determina en la gráfica por
la pendiente de la envolvente. El valor de la cohesión (c), está dado por
la ordenada al origen de dicha envolvente, medida a la misma escala
con que se trazaron los círculos.

RESULTADOS DEL LABORATORIO

VII. CONCLUSIONES:
 En la visita a la zona de Huachipa se realizó la calicata en base a la Norma
Técnica E-050 de Suelos y Cimentaciones del reglamento nacional de
edificaciones, para poder extraer la muestra inalterada y proceder a llevarlo
al laboratorio y ser analizada.
 Ésta calicata nos sirvió para poder reconocer el tipo de suelo y el perfil, y los
ensayos que se realizarán serán para obtener en ángulo de fricción y su
cohesión y así poder hallar su capacidad portante.
 En el ensayo triaxial, aplicando esfuerzos horizontales y verticales, nos
permite determinar la resistencia que puede tener nuestro suelo.
 El ensayo triaxial a diferencia del corte directo, tiende a dar resultados más
exactos y con mayor precisión.
 Esta evaluación realizada, será la clave para un buen diseño de obra civil, al
ser analizada la muestra y obtener los resultados se determinará el análisis
de diseño y se tomará decisiones.
 Estos resultados obtenidos en este informe, las conclusiones y
recomendaciones, solo son válidos para la zona estudiada y no garantizan
otros proyectos que lo tomen como referencia.

VIII. RECOMENDACIONES:
 Se debe tomar como referencia la Norma Técnica Peruana (NTP)
 Analizar la muestra en un laboratorio seguro y garantizado, que cuente con
todos los equipos calibrados, las tuberías purgadas (que las tuberías y
válvulas no contengan burbujas de aire), y así evitar lecturas erróneas.
 Es importante tener especial cuidado de concentrar y medir las presiones
requeridas, ya sean presiones de cámara como contrapresiones, en sus
respectivos componentes y luego transferirlas a los especímenes de forma
gradual, para que la muestra se altere lo menos posible.
 Una manipulación adecuada de las muestras, mínimo contacto con las
mismas, tanto al momento de perfilarlo o moldearlo, como en su colocación
en las cámaras de los especímenes, son fundamentales como punto de
partida para un óptimo desempeño del ensayo a ejecutar.

IX. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS:
 Gonzáles Mónica. (2012). Mecánica de suelos – Resistencia al corte de los
suelos. 10 de diciembre del 2019, de La guía Sitio web:
https://fisica.laguia2000.com/dinamica-clasica/mecanica-de-suelos-
resistencia-al-corte-de-los-suelos
 Suarez, Jaime. (-). Resistencia al cortante. 10 de diciembre del 2019, de
Erosión Sitio web: www.erosion.com.co/presentaciones/category/45-tomo-
i.html%3Fdownload%3D446:librodeslizamientosticap3+&cd=19&hl=es&ct=
clnk&gl=pe
 Palma, Oscar. (2015). Triaxial. 10 de diciembre del 2019, de Slideshare Sitio
web: https://es.slideshare.net/OscarPalma/triaxial-54342218
 Anónimo. (2013). Resistencia al corte. 11 de diciembre del 2019, de
Slideshare Sitio web: https://es.slideshare.net/vanedel/06-resistencia-alcorte
 Huamani, Genrri. (-). Ensayo triaxial. 11 de diciembre del 2019, de
Academia.edu Sitio web:
https://www.academia.edu/8079847/ensayo_triaxial
 Bowles. Joseph. (1981). Manual de laboratorio de suelos de ingeniería civil.
México: McGRAW-HILL.

X. ANEXOS
ANEXO 1. PANEL FOTOGRÁFICO
Trabajo en Campo
Para la elaboración de la calicata primero se ejecutó la limpieza del terreno, luego
se realizaron las medidas para la colocación de las estacas

Luego de haber realizado la colocación de las estacas de la calicata, se empleó el
cerco perimétrico con la utilización de los cachacos.
Al colocar los
cachacos se utilizó
la cinta seguridad
con una
separación de 30
cm entre cintas
El material que se extrajo de la calicata debe estar a más 1.50 m de cada lado del
cerco perimétrico de la calicata, con el fin de prever algún accidente

Luego de haber realizado los cercos perimétricos de la calicata y de la malla de
seguridad se comenzó a excavar.
Para la excavación
se debe tener en
cuenta el uso de
casco, guantes,
gafas, botas punta
de acero.

La calicata debe
tener como
profundidad 3.00m
Luego de haber terminado la excavación se identificó la cantidad de estratos
obtenidos de la calicata.

La siguiente función fue la extracción de la muestra inalterada de una de las
paredes de la calicata.

Al extraer la muestra inalterada de 20x20x20 se le colocara en el cajo y se le
colocara la parafina.

Una vez terminado todo este proceso, la muestra inalterada será llevado al
laboratorio para realizar su ensayo correspondiente.

Geotecnia
Trabajo en Campo – Terminado

Trabajo en Laboratorio
Luego de haber terminado los trabajos en cambo, nos trasladamos al laboratorio
para realizar el ensayo Triaxial.
El laboratorio a utilizar será el de la Universidad la Agraria, en donde llevamos la
muestra inalterada, para ello es necesario tener la vestimenta adecuada.
Se retiró la muestra inalterada de la caja, luego se perfiló dando forma cilíndrica

La altura debe ser
2.5 veces al
diámetro, teniendo
en cuenta que se
debe tener 3
muestras
cilíndricas
Al obtener las dimensiones correspondientes y el peso de cada muestra cilíndrica,
el siguiente paso será llevar la muestra a la cámara triaxial.

Antes de colocar la
cámara triaxial, a la
muestra se le
colocara la
membrana para su
protección.

Muestra
cilindrica dentro
de la camara
triaxial
Luego de haber incorporado la muestra en la cámara, se realizó el llenado de
agua

De haber terminado con el llenado de agua en la cámara triaxial con la muestra, el
siguiente paso será llevarlo a la prensa triaxial

Dispositivo
para medir la
carga axial
Cámara de
compresión
triaxial
Luego de haber colocado la camara en la prensa triaxial, se pasara a obtener los
datos correspondientes

El ensayo triaxial es uno de los métodos más confiables para determinar los
parámetros de la resistencia al cortante.

ANEXO 2. PLANOS
PLANO DE UBICACIÓN

PLANO DE CALICATA

ENSAYO TRIAXIAL NTP 339.164/ ASTM D-2850

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