COMPORTAMIENTO DE SUELOS

Presentación del tema: "COMPORTAMIENTO DE SUELOS"— Transcripción de la presentación:

1 COMPORTAMIENTO DE SUELOS
UNIVERSIDAD NACIONAL DE CORDOBA COMPORTAMIENTO DE SUELOS BAJAS Y ELEVADAS DEFORMACIONES Dr. Víctor Rinaldi

2 Ondas Elásticas DEFINICIÓN DE MÓDULOS

3 TIPOS DE MÓDULOS Ondas Elásticas s E = e t G g B 3 M Compresi ón
Simple y E e s = Corte xx G g t Isotr ópica B 3 Confinada M σ ε /2 τ x γ o

4 PROPAGACIÓN DE ONDAS COMPRESIÓN EN BARRAS Equilibrio de Fuerzas
O También (1) Ley de Hooke (2) Reemplazando (2) en (1) Ondas Elásticas

5 PROPAGACIÓN DE ONDAS CORTE EN BARRAS Equilibrio de Fuerzas O También
(1) Ley de Hooke (2) Reemplazando (2) en (1) Ondas Elásticas

6 PROPAGACIÓN DE ONDAS MEDIOS INFINITOS Equilibrio de Fuerzas En Donde
Ondas Elásticas

7 PROPAGACIÓN DE ONDAS MEDIOS INFINITOS
Derivando todas respecto a x, y, z, y sumando De donde Siendo Diferenciando la segunda respecto a z, la tercera respecto a y, y substrayendo ambas De donde Ondas Elásticas

8 PROPAGACIÓN DE ONDAS MEDIOS SEMINFINITOS VR  0.9 VS
Onda Rayleigh o de Superficie Achenbach (1975) VR  0.9 VS Richart et al., (1970) Ondas Elásticas

9 PROPAGACIÓN DE ONDAS MEDIOS SEMINFINITOS Richart et al., (1970)
Ondas Elásticas

10 PROPAGACIÓN DE ONDAS Richart et al., (1970) Ondas Elásticas

11 PROPAGACIÓN DE ONDAS ATENUACIÓN MATERIAL Ondas Elásticas
ECUACIÓN DE LA PROPAGACIÓN CONSTANTE DE PROPAGACIÓN CONSTANTE DE ATENUACIÓN NUMERO DE ONDA AMORTIGUAMIENTO MATERIAL PROFUNDIDAD DE PIEL Ondas Elásticas

12 PROPAGACIÓN DE ONDAS ATENUACIÓN GEOMÉTRICA Richart et al., (1970)
Ondas Elásticas

13 REFLEXIÓN Y REFRACCIÓN
b P Sv e f 1 2 Sh Ondas Elásticas

14 z1 z2 Ai Ar INCIDENCIA NORMAL Coeficiente de Reflexión:
Coeficiente de Transmisión: Impedancia Del Material: Ondas Elásticas

15 PROPAGACIÓN DE ONDAS Atenuación Total ATENUACIÓN TOTAL
Atenuación Material Atenuación Geométrica Atenuación por Absorción Atenuación Total Ondas Elásticas

16 MEDICIÓN DEL MÓDULO EN LABORATORIO
Ondas Elásticas

17 MEDICIÓN DEL MÓDULO EN LABORATORIO

18 COLUMNA RESONANTE-TORSIONAL
EQUIPO DE MEDICIÓN Kim (1991)

19 COLUMNA RESONANTE-TORSIONAL
RESULTADOS EN RESONANCIA Kim (1991)

20 COLUMNA RESONANTE-TORSIONAL
AMORTIGUACIÓN LIBRE Kim (1990)

21 COLUMNA RESONANTE-TORSIONAL
COLUMNA-TORSIONAL Kim (1990)

22 CORTE SIMPLE CÍCLICO EQUIPO DE MEDICIÓN a) NGI, b) Cambridge
Prevost y Hoeg (1976)

23 CORTE SIMPLE CÍCLICO EQUIPO DE MEDICIÓN Seed y Peacock, (1971)
Finn et al. (1971)

24 Politecnico de Torino Lopresti (1994)
TRIAXIAL CÍCLICO EQUIPO DE MEDICIÓN Politecnico de Torino Lopresti (1994)

25 TRIAXIAL CÍCLICO EQUIPO DE MEDICIÓN
Ecole Nationale des Travaux Public de l’Etat Di Benedetto et al., (1996)

26 Univ. de Tokio Tatsuoka et al. (1996)
TRIAXIAL CÍCLICO EQUIPO DE MEDICIÓN Univ. de Tokio Tatsuoka et al. (1996)

27 Imperial College, Kuwano (1997)
TRIAXIAL CÍCLICO EQUIPO DE MEDICIÓN Imperial College, Kuwano (1997)

28 TRIAXIAL CÍCLICO EQUIPO DE MEDICIÓN Goto (1986)

29 TRIAXIAL CÍCLICO ESFUERZOS INDUCIDOS Seed y Peacock, (1971)

30 TRIAXIAL CÍCLICO RESULTADOS DE MEDICIÓN Sedd e Idriss (1971)

31 CORTE TORSIONAL EQUIPO DE MEDICIÓN Iwasaki et al., (1978)

32 MESA VIBRATORIA EQUIPO DE MEDICIÓN DeAlba et al. (1976)

33 VELOCIDAD DE PROPAGACIÓN - ELEMENTOS PIEZOCRISTALES

34 VELOCIDAD DE PROPAGACIÓN - ELEMENTOS PIEZOCRISTALES
MONTAJE DEL PIEZOCRISTAL

35 VELOCIDAD DE PROPAGACIÓN - ELEMENTOS PIEZOCRISTALES
RESULTADOS DE MEDICIÓN

36 Parámetros muy importantes:
PARÁMETROS DE INFLUENCIA SOBRE EL MODULO ELÁSTICO Parámetros muy importantes: -Amplitud de deformación -Tensión principal efectiva media. -Relación de vacíos -Grado de saturación

37 Parámetros de importancia media:
PARÁMETROS DE INFLUENCIA SOBRE EL MODULO ELÁSTICO Parámetros de importancia media: -Razón de sobreconsolidación (OCR) -Nivel de resistencia efectiva -Tensiones octaédricas -Efectos del tiempo (tixotropía)

38 Parámetros de menor importancia:
PARÁMETROS DE INFLUENCIA SOBRE EL MODULO ELÁSTICO Parámetros de menor importancia: -Frecuencias de carga, superiores a 0.1 Hz -Número de ciclos de carga -Características de los granos, tamaño, forma, graduación, mineralogía, etc. -Estructura del suelo -Cambios volumétricos sufridos como consecuencia de tensiones de corte (para deformaciones menores del 0.5%)

39 EFECTO DE MEDICIÓN DE DEFORMACIONES
Shibuya et al. (1991)

40 INFLUENCIA DEL NIVEL DE DEFORMACIONES
et: deformación específica de transición elástica, generalmente se toma igual a 10-4.

41 INFLUENCIA DE LA TENSIÓN MEDIA
Para 1>2>3 Para 1>2=3=ko 1

42 INFLUENCIA DE LA RELACIÓN DE VACÍOS
La disminución de vacíos produce una densificación del suelo con el aumento de numero de contactos por partícula de suelo

43 Emax  (OCR)K INFLUENCIA DE LA RELACIÓN DE SOBRECONSOLIDACIÓN (OCR)
El efecto de sobreconsolidación implica disminución de la relación de vacíos y probable formación de contactos ligeramente cementados

44 INFLUENCIA DE L GRADO DE HUMEDAD
Menor contenido de humedad se traduce en un aumento de la succión y la rigidez del suelo

45 INFLUENCIA DE LA CONSOLIDACIÓN
El tiempo de aplicación de la carga se traduce en una disminución de la relación de vacíos y aumento de tensiones efectivas

46 INFLUENCIA DE LA FRECUENCIA DE CARGA
En las arcillas el modulo depende de la frecuencia de medición. El efecto aumenta con el Indice de Plasticidad.

47 INFLUENCIA DEL NÚMERO DE CICLOS
La disminución del módulo con el número de ciclos se conoce como degradación cíclica.

48 Santamarina y Rinaldi (2002)
INFLUENCIA DE LA CEMENTACIÓN La cementación aumenta el módulo y provoca una degradación discontinua con las deformaciones Santamarina y Rinaldi (2002)

49 Santamarina y Rinaldi (2002)
INFLUENCIA DE LA CEMENTACIÓN La cementación hace que el módulo resulte insensible al confinamiento. Santamarina y Rinaldi (2002)

50 INFLUENCIA DE LA SUCCIÓN (GRADO DE SATURACIÓN)
La cementación aumenta el módulo y provoca una degradación discontinua con las deformaciones Clariá y Rinaldi (2002)

51 INFLUENCIA DEL GRADO DE ALTERACIÓN
La alteración provoca una reducción generalizada del modulo.Fundamentalmente por aparición de microfisuras.

52 INFLUENCIA DEL REMOLDEO Y TIXOTROPÍA
Tixotropía o aging produce incrementos en el módulo. Actualmente no se conoce con certeza las causas de este fenómeno

53 CONCLUSIONES FUNDAMENTALES
EL MODULO DE ELASTICIDAD ES EL PARAMETRO FUNDAMENTAL PARA PREDECIR DEFORMACIONES DE ESTRUCTURAS. EL MODULO DEPENDE DE NUMEROSOS PARAMETROS INTRINSECOS DEL SUELO. EL MODULO DEPENDE TAMBIEN DE PARAMETROS ATRIBUIBLES AL MUESTREO Y MEDICIÓN. ACTUALMETE LOS ASENTAMIENTOS TINDEN A SOBREESTIMARSE (DISEÑO ANTIECONÓMICO) LOS ESTUDIOS DE SUELOS DEBEN INCORPORAR MEDICIÓN DIRECTA DEL MÓDULO (ENSAYOS DE VELOCIDAD DE PROPAGACIÓN, PLATO DE CARGA, PRESIÓMETRO, ETC.)