DEPARTAMENTO CIVIL AMBIENTAL PROGRAMA DE INGENIERÍA CIVIL LABORATORIO MECANICA DE SUELOS GUIA No.5
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JORGE BAEZA1, MICHELLE PARDO BLANCO,1 JESUS ORTEGA1, HERNAN PABA 1, 1 Ingeniería civil Grupo:FD
1.
1
TITULO
RESISTENCIA AL CORTE 2.
OBJETIVOS
Determinar los parámetros para evaluar la resistencia al corte del suelo 2.1
OBJETIVOS ESPECIFICOS
3.
Determinar el valor de compresión inconfinada Hallar los valor de cohesión y fricción a partir del ensayo de corte directo
INTRODUCCIÓN
La resistencia al corte de un suelo es la resistencia interna por unidad de área que la masa tiene en la falla. La resistencia al corte es función de la cohesión, La fricción, el contenido de humedad y la presión de poros en la masa de suelo. La relación entre el esfuerzo cortante y el esfuerzo normal nos define la envolvente de falla y según Coulomb se puede escribir como 𝜏𝑓 = 𝑐 + 𝜎 tan ∅ Donde:
Ƭf = esfuerzo cortante en el plano de falla s = esfuerzo normal en el plano de falla c = cohesión ᶲ = ángulo de fricción interna
La resistencia a la compresión inconfinada (qu), según la norma INV E-152-13 se define: “Mínimo esfuerzo compresivo al cual falla una muestra no confinada de suelo, de forma cilíndrica, en condiciones normalizadas. En este método, la resistencia a la compresión inconfinada se toma como la máxima carga por unidad de área alcanzada durante el ensayo, o
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la carga por unidad de área cuando se alcanza el 15% de deformación axial, lo que ocurra primero, durante la ejecución del ensayo”
4.
ENSAYOS PARA DETERMINAR LOS PARAMETROS DE RESISTENCIA AL CORTE DEL SUELO
4.1 Compresión inconfinada en muestras de suelos (INV E-152-13) Para realizar el presente ensayo se utiliza la norma INV E-152-13.
4.1.1 Equipo
Aparato de compresión: Equipo debe ser capaz de medir los esfuerzos compresivos con una precisión de 1 kPa para suelos cuya resistencia a la compresión inconfinada sea menor de 100 kPa; y una precisión de 5 kPa para suelos con una resistencia a la compresión inconfinada mayor de 100 kPa Extractor de muestra Deformimetro: Debe ser un comparador de carátula, graduado a 0.03 mm (0.001”) o mejor, que tenga un rango de medición de, por lo menos, 20% de la longitud del espécimen para el ensayo, o algún otro instrumento de medición, como un transductor que cumpla estos requerimientos. Micrómetro con dial comparador Cronómetro Balanza: Debe determinar la masa con una precisión de 0.1 % de su masa total Equipo para determinar el contenido de humedad Equipo misceláneo: Incluye espátulas, navajas y sierras de alambre para preparar la probeta.
4.1.2 Procedimiento El procedimiento del ensayo es el descrito en la norma INV E-152-13.
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4.1.3
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Preinforme
Datos iniciales Detalle
Valor Muestra 1 Muestra 2 Muestra 3 Para hallar la humedad inicial de la muestra Mc 120,8 Mcms 232 Mcds Para hallar la densidad de la muestra Do-1 3,309 Do-2 3,292 Do-3 3,301 H0-1 6,753 H0-2 6,73 H0-3 6,745 Mms-1 111,2 Mms-2 110,9 Mds-2 99,123
Unidad
g g g cm cm cm cm cm cm g g g
Mc : masa del recipiente, g Mcms : masa del recipiente + la muestra húmeda, g Mcds : masa del recipiente + la muestra seca, g D0-n : Diámetro inicial de la muestra (tres mediciones de la muestra separadas 120º), cm H0-nt : Altura inicial de la muestra (tres mediciones), cm Mms-1 : masa de la muestra húmeda antes del ensayo Mms-2 : masa de la muestra húmeda después del del ensayo Mds : masa de la muestra seca
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5. CALCULOS PRIMERA MUESTRA MEDIDAS DEF CARGA
MEDIDAS DEF CARGA
MEDIDAS DEF CARGA
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26
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120
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La deformación unitaria, ε, se calculará con la siguiente fórmula: ε = ∆L / Lo ε1 = (0,2-0) /6,753=0.0296165 ε2 = (0,2-0) /6,753=0.0297177 ε3 = (0,2-0) /6,753=0.0296516 ε = Deformación unitaria axial para la carga dada. ∆L= Cambio en longitud de la muestra, igual al cambio entre la lectura inicial y final del indicador de deformación Lo = Longitud inicial de la muestra. Calcúlese la sección transversal promedio de la muestra, A, para una carga dada así: A = Ao / (1-ε) siendo: ε = Deformación unitaria axial para la carga dada Ao = Area inicial promedio de la probeta. Ao = (At + 2 Am + Ab) / 4 At = Area en la parte superior de la probeta Am = Area en la parte media de la probeta
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Ab = Area de la parte inferior de la probeta A 36.943862 36.9316095 37.3719127
A0 35.8497153 35.8340877 36.2637759
At Am 35.8165195 35.5729605 35.7317091
Ab 36.365 36.545 36.925
Calcúlese el esfuerzo, σc: σc = p / A Donde: p = Carga aplicada dada A = Area de la sección promedio correspondiente.
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ε 34.852 0.02961647 34.673 0.02971768 35.473 0.02965159
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Medida 1 A deformacion 5 10 15 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200
36.943862 P σc 3 0.08120429 5 0.13534048 7 0.18947667 9 0.24361286 16 0.43308954 26 0.70377049 37 1.00151955 44 1.19099622 48 1.29926861 47 1.27220051 45 1.21806432 42 1.13686003 38 1.02858765
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ε 0.00074041 0.00148082 0.00222124 0.00296165 0.00592329 0.00888494 0.01184659 0.01480823 0.01776988 0.02073153 0.02369317 0.02665482 0.02961647
ε VS σc 1.4 1.2 1 0.8 0.6 0.4 0.2 0 0
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Medidad 2 A deformacion 5 10 15 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200
36.9316095 P σc 4 0.1083083 5 0.13538538 8 0.21661661 11 0.29784784 20 0.54154152 27 0.73108105 26 0.70400398 24 0.64984983 22 0.59569567 19 0.51446445 17 0.46031029 16 0.43323322 15 0.40615614
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ε 0.00074294 0.00148588 0.00222883 0.00297177 0.00594354 0.0089153 0.01188707 0.01485884 0.01783061 0.02080238 0.02377415 0.02674591 0.02971768
ε VS σc 0.8 0.7 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 0 0
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Medidad 3 A deformacion 5 10 15 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200
37.3719127 P σc 2 0.05351613 3 0.08027419 4 0.10703225 5 0.13379032 8 0.21406451 11 0.29433869 16 0.42812901 20 0.53516126 28 0.74922577 33 0.88301608 39 1.04356446 43 1.15059672 45 1.20411284
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ε 0.00074129 0.00148258 0.00222387 0.00296516 0.00593032 0.00889548 0.01186064 0.0148258 0.01779096 0.02075612 0.02372128 0.02668643 0.02965159
ε VS σc 1.4 1.2 1 0.8 0.6 0.4 0.2 0 0
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6.
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CONCLUSION
Gráficamente podemos notar que la deformación axial es proporcional al esfuerzo hasta cierto punto donde ya la deformación no puede ser mayor. A manera de conclusión podemos decir que este ensayo, como la norma lo indica, debe realizarse en suelos cohesivos. Si bien es cierto que este ensayo no es cien por ciento seguro, este nos puede dar una idea de cuán resistente es nuestro suelo a este tipo de fuerzas axiales que pueden, de una u otra forma, hacer fallar el mismo. En ese mismo orden de ideas obtuvimos que la muestra 1 y 3 son mucho más firmes que la muestra número 2 que está tiende a ser más blanda o mediana.
7. REGISTRO FOTOGRAFICO
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8. REFENCIAS BIBLIOGRAFICAS ftp://ftp.unicauca.edu.co/cuentas/.cuentasbajadas29092009/lucruz/docs/Curso%20Fund aciones/Clases%20actualizadas%20II-2007/Clase%2003_Fundaciones.pdf https://fisica.laguia2000.com/dinamica-clasica/mecanica-de-suelos-resistencia-al-cortede-los-suelos https://veteranos1927.files.wordpress.com/2014/05/mecanica-de-suelos-tomo-1-juarezbadillo.pdf http://icc.ucv.cl/geotecnia/03_docencia/03_clases_catedra/clases_catedra_ms1/06_resi stencia_al_corte.pdf
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