FASES DE CONSOLIDACIÓN  Consolidación instantánea: reducción de vacíos por eliminación de aire.  Primaria: reducción de volumen por la expuls ión del.

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1 FASES DE CONSOLIDACIÓN  Consolidación instantánea: reducción de vacíos por eliminación de aire.  Primaria: reducción de volumen por la expuls ión del agua. Fenómeno en el que se transfiere la carga soportada por el agua al esqueleto mineral, esta es la consolidación propiamente dicha. Secundaria: cuando la consolidación se da por reajuste del esqueleto mineral y luego de que la carga está casi toda soportada por este y no por el agua

2 Transmisión de carga del agua de poros a la estructura sólida del suelo, lo que origina una pérdida de volumen y agua. a)CONSOLIDACIÓN PRIMARIA. Permite estimar los asentamientos que se van a producir una vez que la carga es totalmente transferida a la estructura de suelo. Esta etapa que corresponde al fin de la consolidación primaria, se obtiene de este ensayo y es representada por la curva de consolidación. Es necesario decir que existe una consolidación secundaria y corresponde a las deformaciones acumuladas después de que se completa la consolidación primaria y ocurre no para incrementos de la tensión efectiva, sino que para una tensión efectiva constante

3 a)PROCESO TRANSIENTE Permite calcular la variación de los asentamientos en el tiempo, así como las presiones neutras y tensiones efectivas en cada punto de la masa de suelo, igualmente en el tiempo. Una arcilla puede encontrarse en terreno normalmente consolidada (arcilla NC) o preconsolidada (arcilla PC).

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5 1.Toma en campo de muestras inalteradas representativas de cada nivel geotécnico. 2.Preparación de los instrumentos del ensayo 3.Realización de ensayos edométricos para cada una de las muestras representativas. 4.Obtención de la presión de preconsolidación pp, índice de compresión cc y el índice de poros inicial e0 mediante el método de Casagrande (Para ver cómo obtener los valores pp y cc ver el gráfico siguiente). 5.Determinación de las tensiones verticales efectivas iniciales en cada punto de interés σ1o y los incrementos de tensión vertical debidos a la nueva aplicación de la carga. 6.Cálculo del asiento de cada nivel geotécnico mediante la siguiente expresión:(consolidación Primaria) PROCEDIMIENTO

6 si=(hi/(1+eoi)) ·cci·log10((σ1o+Δσ1) /σ1o) Donde: si = el asiento en cada nivel geotécnico. hi = Espesor del nivel geotécnico. eoi = Índice de poros inicial. cci = Índice de compresión inicial. σ1o = Tensión vertical efectiva inicial. Δσ1 = Incremento de la tensión vertical efectiva inicial. 1.Suma de los asientos de cada capa para la obtención del asiento total. s=Σsi Donde: s = El asiento total. si = el asiento en cada nivel geotécnico.

7 TIPOS DE ENSAYO DE LA CONSOLIDACIÓN DEL SUELO La consolidación de un suelo suele estudiarse mediante el conocido ensayo edométrico, éste nos permite determinar los asientos y tiempos de consolidación de terraplenes, losas, zapatas, etc en suelos blandos saturados como limos y arcillas No mide la deformación lateral de las muestras de suelo, pero en la práctica resulta muy útil su uso para el estudio de la compresibilidad de los suelos. El ensayo de consolidación en edómetro consiste básicamente en un anillo rígido de acero cuyas tapas están formadas por piedras porosas que permiten la salida del agua y en cuyo interior del anillo se coloca la muestra de suelo.

8 A.Método de Casagrande para la determinación gráfica de la tensión de preconsolidación, s pc’. En el gráfico e – Log s v ’: 1.Ubicar punto 1, punto de máxima curvatura 2.Trazar la recta 2, tangente por el punto 1 3.Trazar la recta 3, horizontal por el punto 1 4.Trazar la bisectriz de la recta tangente 2 y la horizontal 3 5.Prolongar recta de la curva virgen o curva normalmente consolidada 6.La intersección de las rectas 4 y 5 determina en abscisas el valor de s pc ’

9 MÉTODOS DE DETERMINACIÓN DEL COEFICIENTE DE CONSOLIDACIÓN, CV a) Según método de Taylor En el gráfico deformación vs raíz cuadrada del tiempo (Figura 3): 1)Trazar la mejor recta que pasa por los primeros puntos del gráfico 2)La intersección entre la recta definida en 1 con el eje de las abscisas, define una distancia “a”. 3)Se define en el eje de las abscisas el punto A distanciado del origen en 1.15A 4)Se une el punto 0’ y A. 5)La intersección de esta recta con la curva define el valor t90 en el eje de las abscisas. 6)Con este valor de t90 calcular el coeficiente de consolidación con la fórmula: donde Tv (factor tiempo) para (U = 90%) = 0.848 H = ½ la altura inicial de la muestra (ya que existe doble drenaje)

10 a)Según método de Casagrande En el gráfico deformación vs log t (figura 4): 1)En la parte inicial parabólica de la curva marcar t1 (si la parte inicial no es parabólica, utilizar D0 asociado a t = 0 y seguir en el paso 4) 2)Marcar t2 = 4 t1. Definidos t1 y t2, ellos determinan sobre la curva la distancia vertical ?. 3)Dibujar la distancia 2?, y encontrar D0 en el eje de las ordenadas. 4)Dibujar la proyección horizontal del final de la curva de deformación e interceptarla con el eje de las ordenadas, punto que define D100. 5)Encontrar D50, como la distancia promedio entre D0 y D100 en el eje de las ordenadas. 6)Proyectar D50 en la curva de deformación y encontrar t50 en el eje de las abscisas. 7)Calcular cv como: donde Tv (factor tiempo) para (U = 50%) = 0.197 H = ½ la altura inicial de la muestra (doblemente drenada)

11 A.Estableciendo si la Arcilla es NC o PC Debemos comparar la tensión vertical efectiva de terreno, s vo ’ con la tensión de preconsolidación, s pc’, para saber si la arcilla está normalmente consolidada (NC) o preconsolidada (PC).  Si s vo ’ ~ s pc ’ se trata de una arcilla NC  Si s vo ’ < s pc se trata de una arcilla PC, siempre que estas diferencias sean significativas En la curva de consolidación (figura 2): 1.Ubicar s pc ’. 2.Ubicar el punto (s vo ’, e o ), tensión vertical efectiva de terreno e índice de vacíos en terreno. 3.Ubicar el punto 0.4 eo en la prolongación de la recta de carga normalmente consolidado, también denominada curva virgen. 4.Unir con una recta los puntos 2 y 3. El valor absoluto de la pendiente de esta curva es el Índice de Compresibilidad, Cc.