LABORATORIOS TALUDES

I.N.V.E -154 – 13: DETERMINACIÓN DE LA RESISTENCIA AL CORTE MÉTODO DE CORTE DIRECTO (CD) (CONSOLIDADO DRENADO)

La finalidad de este ensayo es determinar la resistencia al corte de una muestra de suelo consolidada y drenada, empleando el método de corte directo. El ensayo se podrá hacer con un corte sencillo; además se puede realizar sobre todos los tipos de suelos, ya sean muestras inalteradas o remoldeadas.

Los resultados del talud del Barrio Asís se muestran a continuación:

Consideraciones: Se presentó un solo sondeo para este ensayo con 3 muestras diferentes y una profundidad de 2.50m.

                                              Tabla 1. Dimensiones de las probetas 

.                                 

Fuente. Autores.

MUESTRA 1

Tabla 2. Contenido de humedad para muestra 1.

Fuente. Autores.

Tabla 3. Datos obtenidos del ensayo para una carga de 10kg.

Fuente. Autores.

Gráfica 1. Esfuerzo para una carga normal de 10kg.

Fuente. Autores.

MUESTRA 2

Tabla 4. Contenido de humedad para muestra 2.

Fuente. Autores.

Tabla 5. Datos obtenidos del ensayo para una carga de 20kg.

Fuente. Autores.

Gráfica 2. Esfuerzo para una carga normal de 20kg.

Fuente. Autores.

MUESTRA 3

Tabla 6. Contenido de humedad para muestra 3.

Fuente. Autores.

Tabla 7. Datos obtenidos del ensayo para una carga de 40kg.

Fuente. Autores.

Gráfica 3. Esfuerzo para una carga normal de 40kg.

Fuente. Autores.

Tabla 8. Datos para gráfica de envolvente.

Fuente. Autores.

Gráfica 4. Envolvente de esfuerzos.

Fuente. Autores.

EVIDENCIA DEL LABORATORIO

           

                                              

Ilustración 5. Muestra 2 después de ensayo. 

 Fuente. Autores.

I.N.V.E -152– 07: COMPRESIÓN INCONFINADA EN MUESTRAS DE SUELOS

Se tomo una muestra del suelo cohesivo en estado natural y se talla dando una forma cilíndrica presentando una relación 2≤ Lo/d≤ 2.5 Cm, de esta manera se tomó la altura del cilindro, con su respectiva diámetro superior, medio e inferior, así mismo se tomó el peso de la muestra, colocando el espécimen en la máquina de compresión estableciendo el cero tanto en el día de la máquina de compresión como en el deformímetro, sometiendo a una carga variable (P) a una velocidad constante de manera que se produzca una deformación axial, hasta que se genere una carga que decrezca significativamente, la carga se mantiene constante por cuatro lecturas y la deformación que sobrepase el 15% de la deformación unitaria, sometiéndose al horno, donde permanecerá 24 horas, el cual se tomara el peso y se hallara el área de la sección transversal del espécimen (Ao), volumen de la espécimen (V), densidad de la espécimen (ρ), contenido de humedad del espécimen (W%), deformación unitaria (ξ), carga aplicada (P), área de la sección transversal corregida (A’), Esfuerzo normal (σ).

Con los resultados obtenidos se gráfico la curva esfuerzo – deformación unitaria, se determina el esfuerzo máximo (q) y se calcula la cohesión (C).

Gráfica 5. Curva esfuerzo vs Deformación

Fuente. Autores.

DIAGRAMAS DE MOHR

MUESTRA ALTERADA

MUESTRA INALTERADA

INDICE DE SENSITIVIDAD

 Fuente. Autores.

St: 1.86

Para la construcción de taludes y represas o en diversas construcciones es necesario el conocimiento de la resistencia de esfuerzos cortantes del suelo, la deformación que genera estos esfuerzos es el resultado de diversas deformaciones internas y movimientos relativos que existen entre las numerosas partículas que componen el suelo (INVIAS, 2012). 

Existen varios métodos para la obtención de la resistencia a los esfuerzos de corte, el cual se representa de una manera más real como un esfuerzo en tres direcciones o también llamado triaxial, para este informe se realizó el ensayo de compresión inconfinada, al no existir un confinamiento (debido a la presencia de humedad en la muestra) se trabaja solamente con una carga, es decir una carga uniaxial, es así como se desarrollara el presente teniendo en cuenta la muestra inalterada (tallada) y una muestra alterada del suelo (INVIAS, ARTÍCULO 810-07, 2018).

De esta manera se obtuvo una muestra inalterada, donde se alcanzó un valor más cercano a la realidad, soportando un mayor esfuerzo de compresión en comparación a la muestra alterada,  debido a las condiciones en que se encuentra en el terreno del cual fue extraída la muestra Barrio Asís (Tunja-Boyacá) ; de igual forma se pudo analizar que al estar expuesto a un ambiente de baja humedad, aumenta la resistencia a la compresión inconfinada de los especímenes, es decir, la muestra que se encuentra alterada se da porque no se utilizó para el ensayo de manera inmediata, así mismo se analizó que la muestra alterada presenta una consistencia media mientras que la muestra inalterada presenta una consistencia firme.

El índice de sensibilidad obtenido es de 1.86 el cual está cercano al valor 2 que nos indicaría que nos encontramos en el caso de arcilla moderadamente sensible (ENVÍAS, I.N.V.E 102-07).

I.N.V. E – 125 – 13: DETERMINACIÓN DE LIMITES LÍQUIDOS DE LOS SUELOS.

La determinación del límite liquido interviene en varios sistemas de clasificación de suelos, dado que contribuye en la caracterización de la fracción fina de los suelos. El límite líquido, solo o en conjunto con el limite plástico y el índice de plasticidad, se usa con otras propiedades del suelo para establecer correlaciones sobre su comportamiento ingenieril, tales como la compresibilidad, la permeabilidad, la compactibilidad, los procesos de expansión y contracción y la resistencia al corte. Los limites líquido y plástico de un suelo, junto con su contenido de agua, se usan para calcular su consistencia relativa o índice de liquidez; además, el índice de plasticidad, junto con el porcentaje de partículas menores de 2 µm, brinda una idea aceptable de la actividad de la fracción fina de un suelo.

Consideraciones: Se presentó un solo sondeo para este ensayo con una profundidad de 2.50m.

I.N.V. E – 126 – 13: LÍMITE PLÁSTICO E ÍNDICE DE PLASTICIDAD DE LOS SUELOS.

La determinación del límite liquido interviene en varios sistemas de clasificación de suelos, dado que contribuye en la caracterización de la fracción fina de los suelos. El límite líquido, solo o en conjunto con el limite plástico y el índice de plasticidad, se usa con otras propiedades del suelo para establecer correlaciones sobre su comportamiento ingenieril, tales como la compresibilidad, la permeabilidad, la compactibilidad, los procesos de expansión y contracción y la resistencia al corte. Los limites líquido y plástico de un suelo, junto con su contenido de agua, se u7san para calcular su consistencia relativa o índice de liquidez; además, el índice de plasticidad, junto con el porcentaje de partículas menores de 2 µm, brinda una idea aceptable de la actividad de la fracción fina de un suelo.

Consideraciones: Se presentó un solo sondeo para este ensayo con una profundidad de 2.50m.

A partir de los resultados de Limite Liquido (%LL) y Limite Plástico (LP%) se determina el Índice de Plasticidad (IP), donde:

I.N.V. E – 127 – 13: DETERMINACION DE LOS FACTORES DE CONTRACCIÓN DE LOS SUELOS.

Los factores de contracción cubiertos por este método de ensayo se pueden determinar únicamente en los suelos finos cohesivos, que presenten resistencia cuando se secan al aire. Se asume normalmente que el termino límite de contracción, expresado como un contenido de agua en porcentaje, representa la cantidad de agua necesaria para llenar los vacíos de un suelo cohesivo dado, cuando se halle en su relación de vacíos más baja obtenida mediante secado (generalmente en el horno). Así, el concepto del límite de contracción se puede emplear para evaluar el potencial de contracción y/o la posibilidad de que se desarrollen grietas en obras que incluyan suelos cohesivos.

A partir de los resultados de Volumen Húmedo (Vh) y Volumen Seco (Vs) se determina mi Limite de Contracción (LC%), donde:

Se determina el Índice de Consistencia e Índice de Liquidez, donde:

Conforme a los resultados calculados por medio de los presentes ensayos, se realiza el análisis correspondiente al comportamiento del material del talud y sus características.

Determinando de acuerdo a la relación Índice de Plasticidad (IP) y Limites Liquido (LL) de acuerdo a la gráfica, en el talud de barrio Asís se presenta un suelo CL “Arcillas de Baja Plasticidad”, donde:

EVIDENCIA DEL LABORATORIO

I.N.V. E – 128 – 13: DETERMINACIÓN DE LA GRAVEDAD ESPECÍFICA DE LAS PARTÍCULAS SÓLIDAS DE LOS SUELOS Y LLENANTE MINERAL, EMPLEANDO UN PICNÓMETRO CON AGUA

Se define como gravedad específica a la relación en peso entre una determinada cantidad de árido seco y el peso de un volumen igual de agua; considerando como volumen de los áridos a la suma de los volúmenes de la parte sólida y poros; la gravedad específica de los sólidos de un suelo se usa en casi toda ecuación que exprese relaciones de fases de aire, agua y sólidos en un volumen dado de material. Por lo tanto, la gravedad específica de materiales solubles en agua (como cloruro de sodio) y suelos que contengan sustancias con gravedad específica menor de uno, requieren un tratamiento especial (nota1) o una definición diferente de la gravedad específica.

Consideraciones: Las muestras obtenidas fueron tomadas del talud ubicado en el barrio Asís de la ciudad de Tunja a una profundidad de 2,50 m:

I.N.V.E – 122 – 13: DETERMINACIÓN EN LABORATORIO DEL CONTENIDO DE AGUA (HUMEDAD) DE SUELO

El contenido de agua del material se define como la relación, expresada en porcentaje, entre la masa de agua que llena los poros o "agua libre", en una masa de material, y la masa de las partículas sólidas de material. Y su finalidad es la determinación del contenido de agua (humedad) de suelo por peso.

A continuación se presenta una tabla resumen con los valores de los parámetros obtenidos mediante la realización de los laboratorios:

ANEXOS