Resistencia al Cortante del Suelo y Tipos de Ensayos
Resistencia al Cortante del Suelo
¿Qué es la resistencia al cortante de una masa de suelo?
Es la resistencia interna por unidad de área que la masa de suelo puede ofrecer a la falla y el deslizamiento en cualquier plano.
Esfuerzos en Suelos Parcialmente Saturados
En un suelo parcialmente saturado, ¿por qué elementos está conformado el esfuerzo total en cualquier punto?
- Presión intergranular
- Presión de aire
- Presión de poros
Asentamiento del Suelo
El asentamiento del suelo causado por cargas se divide en tres categorías. ¿Cuáles son y en qué consiste cada una?
Asentamiento Inmediato
Cuando se aplica la carga, el asentamiento ocurre de forma inmediata. El suelo trabaja de forma inelástica.
Asentamiento Primario
Este tipo de asentamiento es para suelos cohesivos en donde el suelo trabaja de forma plástica.
Asentamiento Secundario
Este asentamiento se da para suelos saturados, arcillas en donde el asentamiento del suelo es de forma plástica y ya produce asentamientos naturales en las estructuras.
¿En qué tipo de suelos el asentamiento por consolidación secundaria es más importante que el de consolidación primaria?
En suelos orgánicos altamente compresibles.
Indique los factores que permiten la compresión de un suelo en el fenómeno de consolidación.
Los ensayos de cimentaciones, edificaciones y otras construcciones provocan deformación de las partículas, la reducción del agua y aire atrapado y el reacomodo de partículas.
Ensayos de Suelos
Ensayo No Consolidado No Drenado
¿A qué situación en el campo se puede asemejar un ensayo no consolidado no drenado?
Compactación del material granular para la conformación de vías, terraplenes y bermas.
Resistencia al Cizallamiento
Indique en función de qué parámetros está la resistencia al cizallamiento de la muestra.
- Cohesión entre partículas
- Esfuerzo cortante
- Humedad de partículas
- Presión de poros
Presión de Preconsolidación
¿Qué es la presión de preconsolidación y cómo se calcula?
Es la presión en la cual un suelo está previo a consolidarse.
Para calcularla:
- De la gráfica de relación de vacíos – presión efectiva obtenida en el ensayo de consolidación por observación visual se debe establecer un punto A.
- Dibujar una línea horizontal a B.
- Dibujar línea AC tangente en A.
- Dibujar la línea AD bisectriz del ángulo BAC.
- Proyectar la línea GH hasta el punto F.
Ensayo de Compresión Simple
En un ensayo de compresión simple, ¿en qué ejes están actuando los esfuerzos aplicados?
En un ensayo de compresión simple los esfuerzos están aplicados de forma axial a la muestra, ya que en este tipo de ensayo solo se obtiene la cohesión.
Ensayo de Corte Directo
En un ensayo de corte directo, ¿para qué nos sirve obtener los parámetros de cohesión y ángulo de fricción?
Sirve para determinar los parámetros mecánicos del material, la resistencia al cortante de la muestra y la capacidad de carga del material.
Arcillas Normalmente Consolidadas y Preconsolidadas
¿Qué es una arcilla normalmente consolidada?
Un suelo normalmente consolidado es cuando la presión efectiva de sobrecarga presente es la presión máxima a la cual el suelo fue sometido en el pasado.
¿Qué es una arcilla preconsolidada?
En este caso, la presión efectiva de sobrecarga presente es menor a la que el suelo experimentó en el pasado. La presión efectiva máxima en el pasado se llama esfuerzo de preconsolidación.
Criterio de Falla de Mohr-Coulomb
El criterio de falla por esfuerzo cortante en suelos granulares es:
T = 𝝉 * Tang θ
De las siguientes opciones, señale cuál es correcta en función del criterio de rotura de Mohr-Coulomb.
En suelos arcillosos, el esfuerzo cortante está en función de la cohesión y el ángulo alfa de fricción es despreciable.
Resistencia al Cortante en Suelos Saturados
La resistencia al cortante para un suelo saturado es igual que para suelos parcialmente saturados. Explique el porqué de su respuesta.
No es igual, ya que en suelos saturados la cohesión se da en forma aparente y está la tensión capilar que existe en el suelo.
Tipos de Ensayos Triaxiales
¿Qué tipos de ensayos triaxiales se pueden ejecutar en el laboratorio?
- No consolidado no drenado
- Consolidado no drenado
- Consolidado drenado
Esfuerzo de Preconsolidación
El esfuerzo de preconsolidación o presión de preconsolidación G’c de un suelo es:
La presión efectiva máxima que el suelo ha tenido en el pasado.
Esfuerzos en el Ensayo Triaxial
Indique cuáles son los esfuerzos a los que se somete a una muestra de suelo en el ensayo triaxial.
- Esfuerzo axial
- Esfuerzo cortante
- Presión de confinamiento
Ensayo Consolidado Drenado
En un ensayo consolidado drenado, la muestra de suelo se somete al siguiente proceso:
La muestra se somete primero a una presión de confinamiento por la compresión del fluido de la cámara. A medida que aumenta la presión de confinamiento, la presión de agua inelástica aumenta. En suelo arcilloso no se realiza la prueba.
Ensayo Consolidado No Drenado
En un ensayo consolidado no drenado, la muestra de suelo se somete al siguiente proceso:
La muestra saturada es consolidada por una presión de confinamiento a su alrededor. Posteriormente, se lleva al drenaje líquido. Posteriormente, la presión de confinamiento es disipada y consecuentemente se lleva la muestra a la falla por cortante. La diferencia con el ensayo consolidado drenado es que los esfuerzos principales totales y efectivos no son los mismos.
Ensayo No Consolidado No Drenado
En un ensayo sobre una muestra de suelo en el cual la velocidad de carga aplicada es más rápida que la velocidad de drenaje del suelo es un ensayo:
Triaxial no consolidado no drenado.
Este ensayo se lleva a cabo en muestras de arcilla y depende de un concepto de resistencia para suelos cohesivos saturados. En la aplicación de la presión de cámara no está permitido el drenaje de la muestra. La muestra falla por el esfuerzo desviador.
Ensayo de Corte Directo
En el ensayo de corte directo, ¿qué parámetros no se obtienen al no permitir drenaje ni consolidación?
Presión de poros.
¿En qué tipo de ensayo se genera un plano de falla obligado?
Corte directo.
El ensayo de corte directo tiene mayor costo que el de compresión simple y nos muestra datos más reales. Se lo realiza en un equipo denominado «casa grande» donde se necesitan 3 muestras del mismo suelo en donde van a estar sometido a dos esfuerzos: uno axial y otro de corte.
Asentamiento por Consolidación Secundaria
El asentamiento por consolidación secundaria se observa y se da en:
Suelos finos por efectos del ajuste plástico.
Presiones Activa y Pasiva de Rankine
Activa: cuando existe una relajación en la masa de suelo que le permite moverse hacia fuera del espacio que limitaba la tensión del suelo.
Pasiva: ocurre cuando la masa de suelo está sometida a una fuerza externa que lleva al suelo a la tensión límite de confinamiento. Esta es la máxima presión a la que puede ser sometida un suelo en el plano horizontal.
Que es el ensayo de corte directo y cuales son las fuerzas que actúan sobre la muestra
El ensayo de corte directo tiene mayor costo que de compresión simple y nos muestra datos mas reales se lo realiza en unequipo denominado casa grande donde se necesitan 3 muestras del mismo suelo en donde van a estar sometido a dos esfuerzos uno axial y otro de corte
De los siguientes opciones senale cual es correcta en función del criterio de rotura de mohr columb
En suelos arcillosos el esfuerzo cortante esta en función de la cohesion y el angulo alfa de firccion es despreciable
La resistencia al cortante para un suelo saturado es igual que para suelos parcialmente saturados. Explique el porque de su respuesta
No es igual ya que en suelos saturados la cohesion se da en forma aparente y esta tensión capilar que existe en el suelo
Que es el ensayo consolidado –drenado
La muestra se somete primero a una presión de confinamiento por la compresión del fluido de la cámara a medida que aumenta la presión de confinamiento la presión de agua inelástica aumenta, suelo arcilloso no se realiza la prueba
Que es el ensayo consolidado – NO drenado
la muestra de suelo saturado primero es consolidada por una presión del fluido que resulta en el drenaje después de que la presión de poros genera por la aplicación de presión de confinamiento se disipe completamente es decir incrementa el esfuerzo en la muestra para provocar la falle Diferencia con el ensayo de arriba los esfuerzos principales totales y efectivo no son los mismos
Que es el ensayo NO consolidado – NO drenado
se lleva a cabo en muestras arcilla y depende de un concepto de resistencia para suelos cohesivos saturados, la aplicación de la presión de cámara no esta permitido el drenaje de la muestra, la muestra falla por el esfuerzo desviador