El documento describe el ensayo triaxial consolidado-no drenado (CU) para determinar los parámetros resistentes de una muestra de suelo. El ensayo implica colocar una muestra de suelo en una célula triaxial, aplicar presiones isótropas y luego un desviador creciente mientras se mantiene la presión constante y no se permite el drenaje. Esto permite medir las tensiones y deformaciones hasta la rotura de la muestra y derivar parámetros como el ángulo de fricción interna y cohesión del suelo.

1. Ensayo Triaxial (CU)
Determinación de los parámetros resistentes de una muestra de suelo en el
equipo triaxial
UNE 103-402-98
Realización: Grupos GInTE / Ingenia / Interes

2. Material:
Célula triaxial, membrana, placas porosas, bandas de papel
de filtro
Membrana
Célula triaxial
Piedras
porosas

3. Se procede al tallado de la probeta. Las probetas deben ser
de forma cilíndrica con un diámetro no inferior a 35 mm y una
altura entre 1,85 y 2,25 veces su diámetro

4. Muestra tallada.

5. Se coloca la probeta y se cubre con la membrana y se fijan las
bandas elasticas en la parte inferior

6. Colocamos el pistón sobre la probeta, cubrimos la muestra
eliminando las burbujas de aire que puedan quedar y la fijamos
con las bandas elásticas

7. Se monta el resto de la célula triaxial y se fija, asegurando la
verticalidad del conjunto

8. Se llena la célula con agua desaireada dejando salir el aire por
el tapón superior, y se monta en el aparato triaxial

9. Se realizan todas las conexiones para aplicar las presiones
necesarias para el ensayo. Se cierra la válvula del drenaje y se
conecta el transductor de presión intersticial para medir la
presión de poro.
Transductor de presión
intersticial
Manómetro del panel de
regulación de la presión
de confinamiento à

10. 1ª Fase. Consolidación: Aplicación de una presión isótropa
(presión de cámara, σ3) y de una presión intersticial (presión de
cola, u0). La consolidación finaliza cuando u = u0
σ3
Δu=0
u0
σ3
σ3 u0
=
=
u0
Drenaje
libre
ΔV<0
σ3
ΔV
1º Se aplican: σ3 y u0 à Distribución inicial de
tensiones
2º Drenaje libre à Consolidación à Disminución
de volumen ΔV<0
3º Una vez finalizada la consolidación :
σ’1 = σ’2 = σ’3 = σ3 - u0
= Válvula abierta

11. 2ª Fase. Aplicación de las tensiones de corte: Aplicación del
desviador (Δσ1=σ1-σ3). En una segunda fase aplicamos un
esfuerzo desviador (Δσ1= σ1-σ3) creciente hasta la rotura de la
probeta.
Δu<0 à Suelo contractante
Δu>0 à Suelo dilatante
Δσ1=σ1-σ3
σ3
Δu=0
u0
σ3
σ3 u0
=
x
u0 + Δu
Drenaje
libre
σ3
1º σ3 se mantiene constante
2º Aumentamos σ1 à Δu ≠ 0 à u = u0 + Δu
3º En cada instante medimos Δσ1 , εv y Δu
En cada instante sabemos que:
Δσ3 = 0 y Δu ≠ 0
Δσ’1 = Δσ1 - Δu
Δσ’3 = Δσ3 - Δu = - Δu
= Válvula abierta
Δσ1=σ1-σ3
x Válvula cerrada

12. Ensayo consolidado-no drenado (CU)
Se mantiene constante la presión externa de la célula y no se permite
el drenaje con lo que no varía el contenido de humedad de la probeta
σ1-σ3
σ3
u0+Δu
Δu≠0
Transductor
de presión
u0+Δu

13. El desviador (σ1- σ3) se incrementa hasta llegar a rotura o
alcanzar una determinada deformación. Normalmente se
ensaya un total de 3 probetas sometidas a tensiones de
confinamiento o de cámara (σ3) diferentes.
σ3I
Δu=0
u0
σ3I
Probeta I
σ3II
Δu=0
u0
σ3II
Probeta II
σ3III
Δu=0
u0
σ3III
Probeta III
θ θ θ
σI
τI
σII
τ II
σ III
τ III
u1I uII u III
σ1II-σ3II
σ1I-σ3I σ1III-σ3III

14. Las tensiones totales y efectivas en rotura y residuales pueden
calcularse para cada probeta a partir de los parámetros
medidos durante el ensayo teniendo en cuenta el principio de
Terzaghi.
Estado
Tensiones
totales
Presión
intersticial
Tensiones efectivas
Inicial
σ1 = σ3 u0 σ’1 = σ’3 = σ3 - u0
Rotura
σ1f = σ3 + Δσ1f
σ3f = σ3
u0 + Δuf σ’1f = (σ3 + Δσ1f ) – (u0 + Δuf)
σ’3f = σ3 – (u0 + Δuf)
Residual
σ1r = σ3 + Δσ1r
σ3r = σ3
u0 + Δur σ’1r = (σ3 + Δσ1r ) – (u0 + Δur)
σ’3r = σ3 – (u0 + Δur)

15. A partir del valor del desviador en rotura Δσ1f=(σ1- σ3)f , de u y de la
presión de cámara (σ3) se determinan las tensiones principales σ1,
σ3, σ’1 y σ’3 y se dibujan los círculos de Mohr en tensiones efectivas
y totales cuya envolvente es la línea de resistencia intrínseca del
suelo en rotura.
c’f σ’1If
σ’3II σ3III
σ’
τ ∅f
1
2
3
VALORES CORTE
EN ROTURA
Efectivos (∅’f y c’f)
Totales (∅’uf y c’uf)
σ1IIf σ’1IIIf
Desplazamiento axial (εx)
σ3I
σ3II
Desplazamiento axial (εx)
Δσ
1
=σ
1
-
σ
3
Probeta I
Probeta II
Probeta III
f3
f2
f1
σ3III
u
=
u
0
+
Δu
Probeta I
Probeta II
Probeta III
u3f
u2f
u1f
σ3I σ3II
1’
2’
3 ∅’f
σ1If
σ’3III
σ’1IIf
σ1IIIf
σ’3I
cf
u3f
u2f
u1f u2f
u1f

16. Profesores
Roberto Tomás Jover (Coordinador UA)
Miguel Cano González (UA)
Javier García Barba (UA)
Juan Carlos Santamarta Cerezal (Coordinador ULL)
Luis Enrique Hernández Gutiérrez (ULL)
Edición y Montaje
Rubén Carlos Zamora Mozo (UA)
Técnico
Victoriano Rodrigo Ramírez (UA)
INICIO
GITE de Ingeniería del Terreno
(GInTE)

17. COMO CITAR ESTE MATERIAL:
Tomás, R., Cano, M., García-Barba, J., Santamarta, J.C., Hernández, L.E.,
Rodriguez, J.A., Zamora, R. (2013). Prácticas de Ingeniería del Terreno.
Universidades de Alicante y de La Laguna. http://web.ua.es/es/ginter/ ó http://
ocw.ull.es/ (fecha de acceso). License: Creative Commons BY-NC-SA.
http://web.ua.es/es/ginter/
http://ocw.ull.es/
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