LABORATORIO N1_mecánica de Suelos 2

UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA FACULTAD ACULTAD DE INGENIERÍA IN GENIERÍA CIVIL UNIVERSIDAD

NACIONAL DE INGENIERÍA

FACULTAD DE INGENIERÍA CIVIL

3

DEPARTAMENTO ACADÉMICO DE MECÁNICA DE SUELOS

Informe Nº1 de Laboratorio

CURSO: Mecánica CURSO: Mecánica de Suelos II SECCIÓN:  SECCIÓN:  !OCEN"E: !r# In$# !iana L# Calder%n Ca&uana 'LUMNO: "I(O !E !'"': N)* +ec&a de (resentaci%n: ,1-./-,.10

MECÁNICA DE SUELOS 2 1

UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA FACULTAD ACULTAD DE INGENIERÍA IN GENIERÍA CIVIL

PRIMER LABORATORIO LABORATORIO DE CONSOLIDACIÓN CONSOLID ACIÓN EN SUELOS FINOS 1. INTRODUCCIÓN: Se denomina consolidación de suelos al proceso de reducción de volumen, el cual normalmente ocurre en suelos finos cohesivos (arcillas y limos plásticos), que ha sido provocado por la acción de un esfuerzo adicional en la masa del suelo. sue lo. Pro Produc duce e ase asenta ntamie miento ntos, s, es dec decir, ir, hun hundim dimien ientos tos ver vertic ticale ales, s, en las construcciones que pueden llegar a sufrir graves daos si se producen con gran amplitud. !"isten algunos e#emplos de estructuras que han sufrido el fenómeno de consolidación como la $orre $orre de Pisa en %talia y el &useo de 'ellas rtes en &"ico.

2. FUNDAMENTO TEORICO !l asentamiento del suelo causado por un incremento de carga se divide en 3 partes, estas son* compresión inmediata o elástica, consolidación primaria y compresión secundaria.

a) Consolidación Consolid ación Primaria  la respuesta del asentamiento inicial se llamará respuesta temprana o consolidación primaria. +a consolidación primaria es el camio de volumen del suelo causado por la e"pulsión de agua de los vac-os y la transferencia de carga del e"ceso de presión de poros a las part-culas de suelo.

b) Compresi Comp resión ón Secun!r Secu n!ri! i! $eóricamente la consolidación primaria termina cuando uo/0. +a respuesta del asentamiento a largos tiempos es llamada la compresión secundaria. demás, la tasa de asentamiento de la compresión secundaria es muy a#a comparada con la de la consolidación primaria.

Re"!ci Re"! ción ón e #!c !c$o $oss % c! c!mb mbio ioss en e" !s !sen en&! &!mi mien en&o &o b!'o b!'o un! un! c! c!r( r(!! cons&!n&e 1. Se calculará la altura de los sólidos 2s en el espcimen de los suelos.


UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA FACULTAD ACULTAD DE INGENIERÍA IN GENIERÍA CIVIL Hs=

Ws A∗Gs∗ γ w Hv= H − Hs

. 4alcule la altura inicial de los vac-os*

3. Siendo la relación de vac-os inicial e0*

5. Por la primera carga incrementada 1 ∆ H 1

∆ e 1=

σ 1

e 0=

Hv Hs

que ocasiona una deformación

, el camio en la relación de vac-os viene dado por lo siguiente* ∆ H 1 Hs

6. Se calcula la nueva relación de vac-os !1, despus de la consolidación causada por el incremento de presión

σ 1

*

e 1=e 0− ∆ e1

M&oo e C!s!(r!ne p!r! "! De&ermin!ción *r+,ic! e "! Tensión Tensión e Pre conso"i!ción- . pc/0 !n el gráfico e 7 +og 8v9* 1. :ica :icarr punto punto 1, 1, punto punto de de má"ima má"ima curvat curvatura ura . $r $razar azar la recta recta , tang tangente ente por el el punto punto 1 3. $r $razar azar la recta recta 3, horiz horizontal ontal por el punt punto o1 5. $r $razar azar la isec isectriz triz de la recta recta tangent tangente e  y la horizont horizontal al 3 6. Prolo Prolongar ngar recta recta de la curva curva virgen o curva curva normalmen normalmente te consolida consolidada da ;. +a interse intersecci cción ón de las rectas rectas 5 y 6 determin determina a en a asci scisas sas el valor valor de 8 pc9



CURVA DE CONSOLIDACION (Fin de Consolidación Primaria) Determinación Gr!ica de la

De&ermin!ción e" Coe,icien&e e Conso"i!ción- C# Se(1n m&oo e C!s!(r!ne !n el gráfico deformación v. 4a 4alc lcul ular ar 4v co como mo** C V

=

T V (U

=

50%)

⋅

H

2

t 50

=onde* $v es el factor factor tiempo para : / 60? y tiene el el valor 0.1@> .2 / A de la altura inicial de la muestra (dolemente drenada)



CURVA DEFORACION CURVA DEFORACI ON VERSUS LOGARI&O &IEPO Determinación Gr!ica se#$n Casa#rande de t*

Se#$n m%todo de &a'lor &a'lor

!n el gráfico deformación v
=

T V (U

=

90%)

⋅

H

2

t 90

=onde* $v (factor tiempo) tiempo) para (: / @0?) / 0.D5D y 2 / A de la altura inicial de la muestra (ya que e"iste dole drena#e)



CURVA DEFORACION VERSUS RAI+ DE &IEPO Determinación Gr!ica se#$n &a'lor de t,*

3. CÁLCULOS Y RESULTADOS =atos del e"perimento* •

=atos de la etapa de carga* .#, $-cm2 "iem 5o 6min 7 .#..

!ef# 6mm 7 0.000

.#/ $-cm2 "iem 5o 6min 7 0.00

!ef# 6mm 7 0.00

.#3 $-cm2 "iem 5o 6min 7 0.00

!ef# 6mm 7 0.000


.#4 $-cm2 "iem 5o 6min 7 0.00

!ef# 6mm 7 0.000

1#0 $-cm2 "iem 5o 6min 7 0.00

!ef# 6mm 7 0.000

, $-cm2 "iem 5o 6min 7 0.00

!ef# 6mm7 0.000

UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA FACULTAD ACULTAD DE INGENIERÍA IN GENIERÍA CIVIL .#.4

0.015

0.08

0.12

0.08

0.061

0.08

0.022

0.08

0.150

0.08

0.031

.#18

0.034

0.17

0.13

0.17

0.070

0.17

0.027

0.17

0.172

0.17

0.038

.#**

0.061

0.33

0.15

0.33

0.081

0.33

0.032

0.33

0.206

0.33

0.048

.#0

0.080

0.5

0.16

0.5

0.01

0.5

0.03

0.5

0.223

0.5

0.058

1#.

0.108

1.0

0.18

1.0

0.114

1.0

0.052

1.0

0.20

1.0

0.078

,#.

0.150

2.0

0.22

2.0

0.141

2.0

0.072

2.0

0.367

2.0

0.108

/#.

0.10

4.0

0.25

4.0

0.178

4.0

0.100

4.0

0.476

4.0

0.151

4#.

0.223

8.0

0.2

8.0

0.220

8.0

0.136

8.0

0.613

8.0

0.228

10#.

0.250

15.0

0.33

15.0

0.261

15.0

0.172

15.0

0.783

15.0

0.331

*.#.

0.281

30.0

0.37

30.0

0.305

30.0

0.224

30.0

1.015

30.0

0.500

3.#.

0.306

60.0

0.40

60.0

0.347

60.0

0.274

60.0

1.300

708.0

3.478

9.#.

0.322

0.0

0.41

0.0

0.368

0.0

0.28

0.0

1.447

4.17

1,.# . ,8,# . /8*# . 314

0.333

120.0

0.43

120.0

0.387

233.0

0.368

15.0

1.823

0.363

180.0

0.45

334.0

0.438

340.0

0.31

300.0

1.85

2105. 0 2302. 0 267. 0

0.383

300.0

0.46

505.0

0.462

0.51

374.0

1.70

0.33

50.0

0.4

140. 0

0.530

1481. 0 2565. 0

0.56

423.0

2.011

1013

0.433

673.0

0.4

480.0

2.055

19,4

0.434

1320

0.53

2.360

1440

0.54

1376. 0 1483. 0

1570

0.54


2.37

4.261 4.348

UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA FACULTAD ACULTAD DE INGENIERÍA IN GENIERÍA CIVIL •

0

10

20

30

40

50

60

0.000

0.500

1.000

1.500

2.000

!eformaci%n6mm#7

0.2 !"#$%2 0.4 !"#$%2 0.6 !"#$%2 0.8 !"#$%2 1.5 !"#$%2 2 &" &"

2.500

3.000

3.500

4.000

4.500

5.000 tiem5o6min#7

•

4urva de consolidación para las cargas 0.,0.; ,0.D ,1.6 , Eg

UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA FACULTAD ACULTAD DE INGENIERÍA IN GENIERÍA CIVIL 0 10 20 30 40 50 0.000 0.100 !eformaci%n6mm#7

0.200 0.2 !"#$%2

0.300 0.400 0.500 tiem5o6min#7

0

10 20 30 40

0.000 0.100 0.200 !eformaci%n6mm#7

0.300

0.6 !"#$%2

0.400 0.500 0.600 tiem5o6min#7

0 10 20 30 40 50 60 0.000 0.100 0.200 !eformaci%n6mm#7

0.300

0.8 !"#$%2

0.400 0.500 0.600 tiem5o6min#7

MECÁNICA DE SUELOS 2 

UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA FACULTAD ACULTAD DE INGENIERÍA IN GENIERÍA CIVIL 0 10 20 30 40 50 0.000 0.500 !eformaci%n6mm#7

1.000 1.5 !"#$%2

1.500 2.000 2.500 tiem5o6min#7

0 10 20 30 40 50 60 0.000 0.500 1.000 1.500 2.000 !eformaci%n6mm#7 2.500 3.000 3.500 4.000 4.500 5.000

2 !"#$%2

tiem5o6min#7

•

4álculos de la relación de vac-os para la l a determinación de la curva de compresiilidad =atos*

G'

2.7

()*+, -%

363.60

V0/$%3

30.3

()*+, '$

271.30

(0/"

445.5

D%+'+/"#$%3 e 0=

 '

1.44 A+

Hv Hs

8.20 2.58


37.718660 4


--' 5.62 0 2.18 C+"+ D%+$9:*/%% 0..2 0 0.434 0.4 0.4 0.6 0.53 0.8 0.56 1.5 2.36 2 4.348 D 1

S '+<

=

∆ e 1=

∆ H 1

e 1=e 0− ∆ e1

4on lo cual se otuvieron los siguientes datos*

0.017

1

2.164

; 2

0.002

2

2.162

; 3

0.002055827

3

2.160

; 4

0.002207105

4

2.158

; 5

0.00154248

5

2.14

; 6

0.016865538

6

2.132 +uego se realizará el diu#o en papel semilogar-tmico.


Hs

LABORATORIO N1_mecánica de Suelos 2

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