suelos 3 2005 v4 - Facultad de Arquitectura, Diseño y ... · pendiente de la curva = ÍNDICE DE...

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COMPORTAMIENTO DE LOS SUELOS EN PRESENCIA DE CARGAS SUELOS PROPIEDADES RESISTENTES Y FALLAS ELEMENTO DE SUELO: σ1 σ2 σ3 σ1 σ3 σ2 PROPIEDADES RESISTENTES Y FALLAS P σ = A D D l l ε = L ε σ ε σ COMPORTAMIENTO ELÁSTICO

Transcript of suelos 3 2005 v4 - Facultad de Arquitectura, Diseño y ... · pendiente de la curva = ÍNDICE DE...

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COMPORTAMIENTO DE LOS SUELOS EN PRESENCIA DE

CARGAS

SUELOS

PROPIEDADES RESISTENTES Y FALLAS

ELEMENTO DE SUELO: σ1

σ2

σ3

σ1

σ3

σ2

PROPIEDADES RESISTENTES Y FALLAS

P

σ = A

∆ ∆ llε =

L

ε

σ

ε

σ

COMPORTAMIENTOELÁSTICO

2

ε

σ

ε

σ

COMPORTAMIENTOELÁSTICO LINEAL

PROPIEDADES RESISTENTES Y FALLAS

ε

σ

ε

σ

COMPORTAMIENTOPLÁSTICO∆ε = deformación

remanente

∆ε

PROPIEDADES RESISTENTES Y FALLAS

ε

σ

ε

σσ r

ROTURA FRÁGIL

PROPIEDADES RESISTENTES Y FALLAS

ROTURA PLÁSTICA

3

P

DISTRIBUCIÓN DE TENSIONES EN EL INTERIOR DEL SUELO

n las tensiones a que está sometido el suelo son mayores inmediatamente debajo de la placa de carga y disminuyen al alejarse (al aumentar la profundidad, disminuye la tensión a que queda sometido el suelo)

n al alejarse del eje de aplicación, disminuyen las tensiones en el suelo

n la profundidad de afectación de un terreno estará relacionada con el tamaño de la placa de carga

DISTRIBUCIÓN DE TENSIONES EN EL INTERIOR DEL SUELO

DISTRIBUCIÓN DE TENSIONES EN EL INTERIOR DEL SUELO

A

C

B

A

C

100 %

50 %

P

a

Z = 1,5 a

4

σ

0,5 σ

P’

a’

Z’

σ

0,5 σ

P

a

Z

DISTRIBUCIÓN DE TENSIONES EN EL INTERIOR DEL SUELO

PP

DISTRIBUCIÓN DE TENSIONES EN EL INTERIOR DEL SUELO

SUELOS

DEFORMACIONES DE LOS SUELOS

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DEFORMACIONES DE LOS SUELOS

nCONSOLIDACIÓN (ASENTAMIENTOS)

n EXPANSIÓN

CONSOLIDACIÓN

CONSOLIDACIÓN es la deformación de un suelo que se produce por la reducción de los vacíos, debida a los esfuerzos aplicados (o a la pérdida de agua en los suelos expansivos).

e

e 0

p’

e: índice de vacíos o relación de vacíosp’: presión efectiva

CURVA DE CONSOLIDACIÓNEXPERIMENTAL

CONSOLIDACIÓN

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n SUELOS NORMALMENTE CONSOLIDADOS: son aquellos suelos que nunca estuvieron sometidos a presiones efectivas mayores que las actuales.

n SUELOS PRECONSOLIDADOS: son aquellos suelos que alguna vez han sufrido presiones efectivas mayores que las actuales.

CONSOLIDACIÓN

SUELOS PRECONSOLIDADOS

zona en que el terrenofue erosionado

Horiginal

hactual

elemento de suelo

PERCONSOLIDACIÓN GEOLÓGICA:

e

e 0

p’

CURVA DE CONSOLIDACIÓN(IDEALIZACIÓN)

Pc

Pc: presión de preconsolidaciónpendiente de la curva = ÍNDICE DE COMPRESIÓN

SUELOS PRECONSOLIDADOS

7

arena

arcilla

roca

arena

arcilla

arena

DRENAJE:

CONSOLIDACIÓN

1 Frontera

2 Fronteras

ASENTAMIENTOS

carga

tiempoTERMINACIÓNDE LA OBRA

ASENTAMIENTOS

carga

tiempoTERMINACIÓNDE LA OBRA

ASIENTO

tiempoTERMINACIÓNDE LA OBRA

SUELOS INCOMPRESIBLES

Arenas

Rocas

8

ASENTAMIENTOS

carga

tiempoTERMINACIÓNDE LA OBRA

ASIENTO

tiempoTERMINACIÓNDE LA OBRA

SUELOS COMPRESIBLES

ASENTAMIENTOS

ASENTAMIENTO UNIFORME

ESTRUCTURA

ARCILLA BLANDA COMPRESIBLE

ARENA

ROCA FIRME

ESTRUCTURADESCENDIDA

∆H

ASENTAMIENTOS

ASENTAMIENTO NO UNIFORME

ESTRUCTURARIGIDA

ARCILLA BLANDA COMPRESIBLE

ARENA

ROCA FIRME

ESTRUCTURADESCENDIDA Y VOLCADA

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ASENTAMIENTOS

ASENTAMIENTO NO UNIFORME

ESTRUCTURANO RIGIDA

ARCILLA BLANDA COMPRESIBLE

ARENA

ROCA FIRME

ASENTAMIENTOS

FALLAS POR ASENTAMIENTOS DIFERENCIALES

PAÑOS SIN HUECOS

ASENTAMIENTOS

FALLAS POR ASENTAMIENTOS DIFERENCIALES

PAÑOS CON HUECOS

ISOSTÁTICAS DE TRACCIÓN

GRIETA

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ASENTAMIENTOS

FALLAS POR ASENTAMIENTOS DIFERENCIALES

PAÑOS CON HUECOS

ASENTAMIENTOS

FALLAS POR ASENTAMIENTOS DIFERENCIALES

viga - tabique pilar - tabique

ASIENTO DIFERENCIALASIENTO DIFERENCIAL

ASENTAMIENTOS

FALLAS POR ASENTAMIENTOS DIFERENCIALES

ASIENTO DE UNA ESQUINA

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ASENTAMIENTOS

FALLAS POR ASENTAMIENTOS DIFERENCIALES

PAVIMENTO

EXPANSIÓN

EXPANSIÓN es la deformación de un suelo que se produce por el aumento del índice de los vacíos, debida a la recuperación al retirar los esfuerzos aplicados (o a la acción de agua en los suelos expansivos).

MEDIDA DE LA EXPANSIÓN (expansión libre)

EXPANSIÓN

comienzo del ensayo fin del ensayo

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MEDIDA DE LA EXPANSIÓN (expansión libre)

SE MIDEN % DE ∆∆ h RESPECTO DE H :

∆∆ h < 1,5 % BAJA

1,5 % < ∆∆ h < 5 % MEDIA

5 % < ∆∆ h < 25 % ALTA

25 % < ∆∆ h MUY ALTA

EXPANSIÓN

MEDIDA DE LA EXPANSIÓN (presión de expansión)

comienzo del ensayo fin del ensayo

P

EXPANSIÓN

MEDIDA DE LA EXPANSIÓN (presión de expansión)

SE MIDE PRESIÓN APLICADA PARA EVITAR LA EXPANSIÓN :

P < 0,02 MPa BAJA

P < 2 MPa MEDIA

EXPANSIÓN

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IP potencial de expansión

Indice de plasticidad del terreno

0 < IP < 15 BAJO

10 < IP < 35 MEDIO

20 < IP < 55 ALTO

35 < IP MUY ALTO

EXPANSIÓN

Nódulos de CARBONATO“Caliches”

Son indicativos de suelos potencialmente expansivos

EXPANSIÓN

IF Id cambio potencial expansividad

de volumen del terreno

PP 0,5 >1 NO PELIGROSO DESPRECIABLE

>1 MARGINAL A LIGERAMENTEOO 0,5 PELIGROSO EXPANSIVO

OO1 MUY PELIGROSO MUY EXPANSIVO

EXPANSIÓN

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FALLAS POR EXPANSIONES DIFERENCIALES

EXPANSIÓN

FALLAS POR EXPANSIONES DIFERENCIALES

EXPANSIÓN

Muchas gracias

15

SUELOS

ENSAYOS DE SUELOS

TOMA DE MUESTRAS

INALTERADAS:

TOMA DE MUESTRAS

INALTERADAS:

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TOMA DE MUESTRAS

INALTERADAS:

TOMA DE MUESTRAS

ALTERADAS:

ENSAYOS DE SUELOS

n ENSAYOS DECAMPO, “IN SITU”:

n ENSAYOS ENLABORATORIO:

n PENETRÓMETRO DINÁMICO;n PENETRÓMETRO ESTÁTICO;

n CARGA DE PLACA;n MOLINETE.

nCOMPRESIÓN INCONFINADA;nCOMPRESIÓN CONFINADA;

nCORTE DIRECTO.

PARA LA DETERMINACIÓN DE LA CAPACIDAD SOPORTE

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ENSAYOS DE CAMPO “IN SITU”

Ensayo de penetración estándar: SPTPENETROMETRO DINÁMICO

PENETRÓMETRO DINÁMICO

Ensayo depenetración estándar: SPT

CARACTERÍSTICAS:

• INFORMACIÓN INDIRECTA;• INFORMACIÓN DISCONTINUA;• USO EN CASI TODO TIPO DE SUELOS;• NO REQUIERE REACCIÓN;• PERMITE OBTENER MUESTRAS;• RÁPIDO Y RELATIVAMENTE ECONÓMICO.

Ensayo de carga de PLACA

ENSAYOS DE CAMPO “IN SITU”

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CARGA DE PLACA

CARACTERÍSTICAS:

• INFORMACIÓN DIRECTA;• INSUME MUCHO TIEMPO;• CIERTA COMPLICACIÓN;• PROBLEMAS DE LECTURA;• USO EN CASI TODO TIPO DE SUELOS;• REQUIERE REACCIÓN;• NO IMPIDE OBTENER MUESTRAS;• NO REPRODUCE EFECTO DE LA REALIDAD.

ENSAYOS DE LABORATORIO

COMPRESIÓN INCONFINADA

COMPRESIÓN INCONFINADA

CARACTERÍSTICAS:

• USO EN SUELOS DE CIERTA COHESIÓN;• FÁCIL OPERACIÓN E INTERPRETACIÓN;• RÁPIDO Y RELATIVAMENTE ECONÓMICO;• NO REPRODUCE LAS CONDICIONES

DE LA REALIDAD.

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COMPRESIÓN CONFINADA

Ensayo “triaxial” de carga

COMPRESIÓN CONFINADA

Ensayo “triaxial” de carga

CARACTERÍSTICAS:

• SE APROXIMA A LAS CONDICIONESDE LA REALIDAD

• APTO EN TODO TIPO DE SUELOS;• COMPLEJO DE EJECUCIÓN;• PERMITE ESTUDIAR CONDICIONES

DE DRENAJE.

SUELOS

PERFIL ESTRATIGRÁFICO

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PERFIL ESTRATIGRÁFICO

PERFIL ESTRATIGRÁFICO: sistemacompleto de horizontes de suelo.

HORIZONTE DE SUELO: capa o depósitode suelo a diferentes profundidades.

POTENCIA: espesor o altura del horizonteo depósito.

perfil estratigráfico de Montevideo:

FORMACIÓN RECIENTE

FORMACIÓN DOLORES

FORMACIÓN LIBERTAD

FORMACIÓN RAIGÓN

FORMACIÓN FRAY BENTOS

FORMACIÓN MONTEVIDEO

PERFIL ESTRATIGRÁFICO

perfil estratigráfico de Montevideo:

F. RECIENTE ARENAS SUELTAS, ARCILLAS OSCURAS σ < 0,1 MPa

F. DOLORES ARCILLAS Y LIMOS, MARRÓN ROJIZO 0,1 MPa < σ < 0,15 MPa

F. LIBERTAD ARCILLAS Y LIMOS, MARRÓN ROJIZO 0,1 MPa < σ < 0,2 MPa

F. RAIGÓN ARENAS, ARCILLAS, GRISÁCEOS 0,1 MPa < σ < 0,3 MPa

F. FRAY BENTOS LIMOS ROSADOS 0,3 MPa < σ < 0,5 MPa

F.MONTEVIDEO ROCA 0,3 MPa < σ≡

PERFIL ESTRATIGRÁFICO

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dispositivos

Muchas gracias