ENSAYO DE CORTE DIRECTO
CONTENIDO
INTRODUCCIÓN Esta información tiene el propósito de dar a conocer el procedimiento y cálculos de los parámetros de resistencia resistencia a través través del ensayo de corte directo, dicho ensayo se realizó en el laboratorio laboratorio de Suelos de la Universidad Privada de Tacna. La muestra pertenece a la calicata ubicada en el distrito de pachia, provincia provi ncia de Tacna, Region de Tacna.
OBJETIVOS El presente ensayo de corte directo tiene como objetivo poder determinar el ángulo de cohesión y el ángulo de fricción interna de la muestra de suelo extraída en el distrito de pachia, con la finalidad de obtener la resistencia al corte del suelo.
MEMORIA DESCRIPTIVA Villa Real San Felipe ubicado en el distrito de pachia. PROYECTO : Estudio de mecánica de Suelos en la Asociación Villa DISTRITO :Tacna PROVINCIA :Tacna DEPARTAMENTO :Tacna UBICACIÓN : pachia
GENERALIDADES: El estudio tiene como fin conocer y analizar las propiedades del suelo, los diferentes estratos en este sector de Tacna, para averiguar qué tan seguro es realizar una futura edificación. Basándose en la Norma Técnica E-050 de Suelos y Cimentaciones del Reglamento Nacional de Edificaciones.
UBICACIÓN DEL TERRENO: El terreno donde se realizará la excavación de la calicata se encuentra ubicado en el distrito de pachia. Región : Tacna Provincia : Tacna Distrito : pachia
DESCRIPCIÓN DE LA ZONA DE TRABAJO: El terreno donde se realizará el estudio de suelos se encuentra rodeado de tierra de chacra. Actualmente este terreno presenta las siguientes condiciones:
VISTA SATELITAL SATELITAL::
Se apreci apreci a la zona donde s e realizo la calicata. El terreno terreno se encuentra encuentra delimitado tal como lo indica el el contorno rojo según la imagen
MARCOTEÓRICO ASENTAMIENTOS DEFINICIÓN Es la deformación vertical en la superficie de un terreno proveniente de la aplicación de cargas o debido al peso propio de las capas.
TIPOS
Inmediatos : por deformación elástica (suelos arenosos o suelos arcillosos no saturados) Por Por densifica densificación ción : debidos a la salida del agua del suelo (suelos arcillosos): Por fluj flujo o late latera rall : desplazamiento de las partículas del suelo desde las zonas más cargadas hacia las menos cargadas (suelos no cohesivos)
CAUSAS
Cargas estáticas : presión transmitida por las estructuras, por el propio peso del suelo. Cargas Cargas dinámicas : clavado de estacas, terremotos. Erosión del subsuelo rebajes.
MARCOTEÓRICO EFECTOS DE LOS ASENTAMIENTOS
Daños a la estructura del suelo cambios en la apariencia apariencia funcionalidad y estabilidad. estabilidad.
COMPONENTES El asentamiento total de las masas de suelo tiene las siguientes 3 componentes: Asent As ent ami ent o Inm edi ato : causado por la deformación elástica del suelo puede darse en suelos húmedos, secos y saturados. Se observa observa mejor en los suelos granulares. As ent ami ent o por po r co ns olid ol idaci aci ón: ón : es el cambio de volumen en suelos cohesivos saturados debido a la expulsión Asent del agua que ocupan los poros. Pueden ser suelos arcillosos y arcillosos saturados. deformación ión que ya sucedi sucedió ó y ocurri ocurrió ó con un As ent ami ent o por po r co mpres mp res ión ió n sec undar un dar ia: es parte de una deformac Asent esfuerzo efectivo constante con ningún cambio de agua en los poros y es dependiente del tiempo.
MARCO TEÓRICO CONSOLIDACIÓN DEFINICIÓN Se denomina consolidación de un suelo a un proceso de reducción de volumen de los suelos finos cohesivos (arcillas y limos plásticos), provocado por la actuación de solicitaciones (cargas) sobre su masa y que ocurre en el transcurso de un tiempo generalmente largo.
CLASES
primaria : cuando cargado el suelo, la reducción de volumen se debe a la expulsión del agua, fenómeno en el que
se transfiere la carga soportada por el agua al esqueleto mineral secundaria : cuando la consolidación se da por reajuste del esqueleto mineral y luego de que la carga está casi toda soportada por este y no por el agua.
CONSECUENCIAS DE LA CONSOLIDACIÓN
Incremento en el esfuerzo efectivo efectivo Reducción en el volumen de vacios Reducción en el volumen total Asentamientos en el terreno terreno
MARCOTEÓRICO FASES DE CONSOLIDACIÓN
Consolidación Consolidación instantánea instantánea:: reducción de vacíos por eliminación de aire. Primaria: reducción de volumen por la expulsión del agua. Fenómeno en el que se transfiere la carga soportada por el agua al esqueleto mineral, esta es la consolidación propiamente dicha. Secundaria: cuando la consolidación se da por reajuste del esqueleto mineral y luego de que la carga está casi toda soportada por este y no por el agua.
EDÓMETRO O CONSOLIDÓMETRO Es un aparato de laboratorio útil para conocer la compresibilidad de un suelo que va a ser objeto de un proceso de consolidación. La muestra inalterada es un suelo tomado en campo y cortado con cuidado para obtener una probeta, que quede ajustada al diámetro del anillo interior, y con altura de una pulgada. Es por eso que el ensayo se realiza en condiciones de compresión confinada, con una muestra saturada. Al aplicar la carga, el agua se evacúa por dos piedras porosas: una superior y otra inferior. La carga aplicada en el ensayo es incremental. En el ensayo se realiza el registro de las deformaciones (en el extensómetro) contra el tiempo. Otros valores que se registran y se calculan en el ensayo son la carga y la relación de vacíos. Las cargas
MARCOTEÓRICO ENSAYO ENSA YO DECORTE DIRECTO DIRECTO DEFINICIÓN Este método describe y regula el método de ensayo para la determinación de la resistencia al corte de una muestra de suelo. El ensayo de corte directo consiste en hacer deslizar una porción de suelo, respecto a otra a lo largo de un plano de falla predeterminado mediante la acción de una fuerza fuerza de corte horizontal incrementada, incrementada, mientras se aplica una carga normal al plano del movimiento.
METODOLOGÍA El ensayo de corte directo consiste en hacer deslizar una porción de suelo, respecto a otra a lo largo de un plano de falla predeterminado mediante la acción de una fuerza de corte horizontal incrementada, mientras se aplica una carga normal al plano del movimiento.
PRINCIPIO DEL ENSAYO
Resiste sistenci ncia a al corte corte de un suelo suelo no cohe cohesi sivo vo (arena renass y gra gravas) vas) Resiste sistenci ncia a al corte corte dre drenado nado para para sue suelos los cohe cohesivos sivos : el desplazamiento debe ser muy lento para permitir el drenaje durante el ensayo.
Resiste sistencia al corte corte residu residua al: drenado, para suelos tales como arcillas en las que se refieren desplazamientos muy lentos y deformaciones muy grandes.
R siste sistenci nci
l
te
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bajo condiciones no drenadas en que el corte es aplicado en forma
MARCOTEÓRICO ENSAYOS DE RESISTENCIA AL ESFUERZO DE CORTE EN SUELOS Los tipos de ensayos para determinar la resistencia al esfuerzo cortante de los suelos en Laboratorio son: Corte Directo Triaxial Compresión Triaxial Compresión Simple
CLASIFICACI ÓN DE ENSAYOS DE CORTE DIRECTO
Ensayos nsayos no consoli consolida dados dos – no drena drenados: dos: El corte se inicia antes de consolidar la muestra bajo la carga normal
(vertical). Si el suelo es cohesivo, y saturado, se desarrollará exceso de presión de poros. aplica la fuerza fuerza normal normal,, se observ observa a el movimi movimient ento o vertic vertical al del nsayo consoli consolida dado do – no dre drenado nado:: Se aplica Ensayo deformímetro hasta que pare el asentamiento antes de aplicar la fuerza cortante. PRINCIPIO DEL ENSAYO nsayo consolida consolidado do – drenado: La fuerza normal se aplica, y se demora la aplicación del corte hasta que se Ensayo haya desarrollad desarrollado o todo el asentamien asentamiento; to; se aplica aplica a continuaci continuación ón la fuerza cortante cortante tan lento como sea posible posible para evitar el desarrollo de presiones de poros en la muestra. Generalmente, se obtienen para suelos sobre consolidados dos conjuntos de parámetros de resistencia: ensayos hechos con cargas inferiores a la presión de pre consolidación consolidación un conjunto para ensayos
DESCRIPCIÓN PRELIMINAR EXPLORACI ÓN Y RECONOCIMIENTO DE CAMPO Esta fase se realizó la segunda semana de octubre específicamente el miércoles 10 de octubre, y tuvo por objetivo reconocer el terreno en él se establecería el estudio, asimismo determinar el grado de dificultad y los inconvenientes posibles durante la ejecución de esta. Al escoger el terreno se fue a pedir permiso al dueño de la propiedad donde nos autorizaron la excavación de la calicata.
FASE DE MUESTREO A las 11 11 am se realizo la excavación excavación de la calicata con las medidas necesarias de seguridad, seguridad, donde solo se cabo 1.20m donde se observo tierra de chacra y por debajo de lo 1.20 m se observo suelo granular.
IMPLEMENTOS DE SEGURIDAD Para la excavación de la calicata se contó con los implementos de seguridad y herramientas adecuadas para la realización de las mismas; con el fin de contar con la seguridad. (pares) Guantes de cuero (pares) Gafas de protección seguridad Chaleco de seguridad (pares) Zapatos de Seguridad (pares)
HERRAMIENTAS Para la excavación de la calicata se empleó las siguientes herramientas: Pala Pico Barreta
PROF PROF EN METROS
0.00
DESCRIPCIÓN PRELIMINAR DE
-0.10
CALICATA
-0.30
Se realizo solo una calicata que tuvo una profundidad 1.50 m, al finalizar la excavación de la calicata se pudo observar solamente un estrato.
-0.50
-0.20
-0.40
-0.60 -0.70 -0.80 -0.90 -1.00 -1.20 -1.30 -1.40 -1.50
CL ASIFICACIÓN
CAL ICA TA
IMAGEN
DESCRIPCIÓN DEL MATERIAL Material fino de tierra de chacra suelta con presencia de limo con ligera ligera compresi compresión ón del suel suelo o conf confor orme me se visual visualiza iza en la parte parte infe inferi rior or y algu alguna nas s partículas de arcilla. Material de tierra de chac chacra ra con con mayo mayor r compac compactac tación ión en la parte inferior con una coloración más marrón oscura oscura por presencia presencia de humeda humedad d alguna alguna presencia de arcilla en el estrato. Material grueso grava compatada.
,
DENSIDAD IN SITU FUNDAMENTO TEÓRICO Este método de ensayo se aplica de a suelos que no contengan una cantidad excesiva de roca o materiales gruesos con un diámetro mayor a 1 ½ pulg (38mm).
CONTENIDO DE HUMEDAD FUNDAMENTO TEÓRICO La humedad o contenido de humedad de un suelo es la relación, expresada como porcentaje, del peso de agua en masa dada de suelo, al peso de las partículas sólidas.
DESCRIPCIÓN Las muestras fueron sacadas y puestas inmediatamente en una bolsa hermética (Ziploc), todo esto según la norma ASTM 4220. La temperatura media donde estuvieron almacenadas las bolsas fué de 21 C, teniendo como precaución que no este en contacto directo con los rayos solares. Con el fin de preservar la muestra sin modificar sus propiedades iniciales. °
La determinación del contenido de humedad debe realizarse lo más pronto posible después de extraída para tener un resultado preciso.
CONTENIDO DE HUMEDAD
ENSAYO DE CORTE DIRECTO REQUISITOS PARA REALIZAR EL ENSAYO
Muestra seca como mínimo 12 horas en el horno (500 gr en nuestro caso) Tener la densidad insitu ( tenemos 1.585 gr/cc) Tener la humedad natural ( tenemos 2.6 %)
CÁLCULOS
Masa total de agua agua Masa total de agua =
400 ∗ 2.6 100
Masa total de suelo para la cámara cámara
= 1.585
= 10.4 10.4 = 10.4 10.4
∗ 72 = 114.12 114.12
Masa de suelo para 3 partes 3 =
114.12 114.12
38.0 38.04 4
ENSAYO DE CORTE DIRECTO PROCEDIMIENTO
ENSAYO DE CORTE DIRECTO PROCEDIMIENTO
ENSAYO DE CORTE DIRECTO
GRAFICO DE ESFUERZOS Y DEFORMACIONES
CONCLUSIONES
Para realizar Para realizar el ensayo el ensayo de de corte corte directo directo se se tiene tiene que que tener tener como datos como datos iniciales iniciales la densidad la densidad insitu insitu y y la la humedad humedad del del suelo suelo extraído extraído
El objetivo El objetivo del del corte corte directo directo es es poder poder determinación de la resistencia al corte de una muestra de suelo.
El El sue suelo lo de pachia de pachia a a unos 1 unos 1..20 se 20 se observo tierra observo tierra de de chacra y chacra y a los 1 os 1..50 m 50 m el suelo cambio suelo cambio a a un un suelo suelo gravoso gravoso.. Creemos que Creemos que esto esto se se debe debe a a que que por por la zona la zona donde realizamos donde realizamos la la calicata calicata pasaba pasaba un un rio rio..
La muestra La muestra con con que que se se trabajo trabajo para para el el corte corte directo directo fue fue con con tierra tierra de de chacra chacra es es es es un tipo un tipo de de suelo suelo limo limo--arcilloso. arcilloso .
GRACIAS