Consolidacion concurso

7/25/2019 Consolidacion concurso

1/40


2/40

Un ejemplo que permite ilustrar lo antes descrito es el de un colchnNuevo al sentarse, dormir y /o

cualquier otra cosa causaracambios instantneos que al

bajarse se recuperaran

Con el tiempo perder firmezael colchn ya sea por la formaen que dormimos osimplemente porque ya

cumpli su vida tilLos primeros sntomas de queno esta cumpliendo sufuncin es que dejaremos dedescansar debidamente y

sabremos que hay que cambiarel colchn

Sobre la consolidacin


3/40

Objetivos del temaComprender los principios bsicos sobre laconsolidacin de suelos.

Identificar los parmetros mecnicos tiles para elcalculo de asentamientos en edificaciones.

Calcular cuanto se asentara una estructura, y en cuantotiempo.


4/40

ContenidoPrincipios de la consolidacinFases de la consolidacin

Analoga de TerzaghiEnsayo edometricoCaso de estudio


5/40

Principios bsicos de la

consolidacin de suelosCuando un cuerpo es sometido a un esfuerzo sobreella, dicha fuerza produce una deformacin sobre elmismo que podr ser apreciable o no segn lanaturaleza que de origen a dicha fuerza, esto se conocecomo relacin esfuerzo deformacin y es aplicable paracualquier tipo de elemento sin importar su origen onaturaleza


6/40

La Subsidencia. Caso Municipio

Lagunillas.


7/40


Lagunillas.

el problema radica en un fenmeno de inestabilidad

y/o debilitamiento del terreno producido por laextraccin del petrleo en pozos contiguos a la costadonde este proceso permite la entrada o el relleno delpozo con agua, la cual socava el pozo, se mezcla con latierra y produce dicho debilitamiento del subsuelo, el

cual pierde su capacidad para mantener las capassuperiores de la tierra, produciendo el hundimiento


8/40


Lagunillas.

segn investigaciones, el terreno desciende entre5 y 12 cm anuales aproximadamente.


9/40


Lagunillas.Consecuencias a Nivel de Infraestructura

El deterioro constante de las carreteras y autopistas aledaas ala zona.

El resquebrajamiento de las paredes y pisos de las casas por el

desnivel del terreno.Daos a los servicios pblicos como lo son las alcantarillas,cloacas, tuberas de agua y de gas domstico, estructuraelctrica.


10/40

Principios bsicos de la consolidacin

de suelos


11/40


consolidacin de suelosUn suelo se encuentra formado esencialmente por treselementos, aire, agua y solido, En condicionesnaturales ese estado puede permanecer durantetiempo indefinido, sin embargo , al someter ese mismosuelo a esfuerzos sobre ellas, se producir un cambioen su estructura, ya sea por reacomodamiento de laspartculas solidas debido a fuerzas estticas o porperdida de aire y/o agua ante la presencia de la mismafuerza. Este fenmeno donde se concibe el cambio de volumen del suelo se le conoce como consolidacin


12/40


consolidacin de suelos


13/40

Fases de la consolidacin de suelosEn el proceso de consolidacin se puede apreciar 3 fases,los cuales se pueden apreciar en el esquema siguiente:

Parte IIIProceso coloidal

Parte IIExpulsin de agua

Parte IExpulsin del aire

A s e n

t a m

i e n t o

1

2

3Tiempo de consolidacin primaria Tiempo de consolidacin secundaria

T1 T2 T3

Tiempo

0

C o n s o

l i d a c i

n

P r i m

a r i a

C o n s o

l i d a c i

n

S e c u n

d a r i a

Forma de la curvaterica


14/40

Analoga de TerzaghiVlvula

Agua enlos poros

Resortes

CARGAPistn

,

tiempo

Al principio= = 0

Al final= 0 =

(a) Modelo de Terzaghi, (b) curva esfuerzo / tiempo.


15/40

Analoga de TerzaghiSi empleamos un consolidmetro para someter una muestra de suelo auna presin vertical y medimos su altura inicial y final para cadaincremento de carga, se puede establecer la relacin vs. e.

La relacin entre e y

H se puede obtener fcilmente observando elsiguiente esquema.

oo

H e

e H

1De donde:

Slidos

Vacoseo

1

Ho

1Ho

H

H f

ef e


16/40

Ensayo EdometricoPara evaluar los cambios de volmenes de un suelo, seutiliza un edometro (consolidometro), un equipo queconsta de una taza de bronce en el que se coloca unamuestra del suelo a estudiar confinado entre dos piedrasporosas, esta se somete a incremento de cargas bajocondiciones de hidratacin y peso controlados segn lanorma ASTM D2435.


17/40

EN CUANTO TIEMPO?


18/40


19/40

Relaciones de inters

Cv = Coeficiente de Consolidacin

T = factor tiempo tabulado

d = espesor estrato

t50

Fuente: Crespo Villalaz (2008)


20/40

CUANTO SE DEFORMA?


21/40


22/40


23/40


24/40


25/40

INFORMACIN DE INTERS, PARA EL CLCULO DE LOS ASENTAMIENTOS

Define las caractersticas esfuerzo deformacin delsuelo, y se relaciona con cuanta consolidacin oasentamiento tendr lugar.

NDICE DE COMPRESIBILIDAD

ESTE VALOR ES ADIMENSIONAL


26/40


El coeficiente de compresibilidad volumtrica, mide larazn de variacin de la relacin de vacios con lapresin. Por lo que depende de esta ltima y no esconstante del suelo.

COEFICIENTE DE COMPRESIBILIDAD VOLUMTRICA


27/40


Fsicamente expresa la compresibilidad del suelorelacionndola con su volumen inicial.

VARIACIN O CAMBIO VOLUMTRICO


28/40


VARIACIN O CAMBIO VOLUMTRICO

FUENTE: CABALLERO. EL TERRENO


29/40

ASENTAMIENTO DIFERIDOS EN EL TIEMPO

(Consolidacin)

mv : mdulo de compresibilidad volumtrica unitaria del estrato -simo.

: incremento de esfuerzo efectivo vertical ubicado en la mitad

del estrato compresible -simo.d : espesor del estrato compresible -simo.

: asentamiento debido a la consolidacin del estrato (s)compresibles bajo el nivel de la cimentacin.


30/40

tv = Factor Tiempo

Cv = Coeficiente de Consolidacint = tiempo

d = Espesor estrato = H/2 si drena por ambos lados.

Otras relaciones de inters(Consolidacin)


31/40

tv = Factor Tiempo.

U = Grado de Consolidacin.



32/40


S = Asentamiento en un tiempo dado.

Sc = Es el asentamiento total, obtenido de la expresingeneral.


33/40

Modulo Balasto

FUENTE: CRESPO VILLALAZ (2008)

til en el diseo defundaciones bajo un

enfoque elstico.

Por ejemplo, el mtodode elementos finitos.


34/40

Caso de estudioUn estrato de arcilla de 4 m de espesor es sometido aun esfuerzo efectivo que va de 180 Kpa a 310 Kpa.Determine :

Asentamiento Total Asentamiento al final del primer aoTiempo en das para una consolidacin al 50 %Tiempo en das para 25mm de asentamiento

Como dato adicional se conoce que :Mv =0,00025 Kn/m2 (coeficiente de compresibilidad volumtrica(constante))Cv= 0,75 m2/ao (coeficiente de consolidacin)


35/40

Solucin :

CC.=

Ec. 1 e/H= Ec. 2

Donde:eo= oquedad iniciale1= oquedad despus del incrementode cargaT1: Esfuerzo finalTo: Esfuerzo inicial

Donde: e= Diferencial de oquedad e1= Diferencial de alturaeo: oquedad inicialHo: altura inicial

Caso de estudio


36/40

Como el cambio de altura de el espcimen me indica el asentamiento(Sc) del sueloentonces podemos decir queH= Sc, por lo que podemos reescribir las ecuaciones1 y 2 para calcular el asentamiento total de la siguiente forma:

H=Sc=

+ Log(TT )

Dado que la informacin suministrada no da detalles del CC., podemos establecerotra relacin a travs de el coeficiente de compresibilidad (Mv):

Mv=(H/Ho)/T1-To, podemos decir que: H=Sc= Mv*Ho*(T1-To)

Caso de estudio


37/40

Caso de estudio

= 2

= 4 2

= 0.933 log 1 0. 085

=

Para el calculo de consolidacin a un tiempo definido:

Ecuaciones empricas:Para U < 0.60

Para U > 0.60

l d d l d l


38/40

Consolidacin dela masa de suelo

Para abordar el problema Bel asentamiento en el primer ao,debemos utilizar una variable adimensional llamada factortiempo(Tv), el cual nos ayuda a relacionar las variables de tiempo yel coeficiente de consolidacin (Cv)

Es de particular inters establecer cuanto tiempo tomara para un estratode suelo sometido a un esfuerzo en cada una de sus fases, este factor puedeobtenerse al ir sumando los asentamientos verticales a diversasprofundidades, este criterio se conoce como grado de Consolidacin(U)


39/40

ConclusionesLa consolidacin es un problema complejo, pero sumucho inters para los proyectos de ingeniera civil.La deformacin que se produce en los suelos porefecto de las cargas puede repercutir en la durabilidadde las obras civiles por lo que la evaluacin de lossuelos a travs de el ensayo edometrico se convierteen un aspecto importante para contrarrestar estasituacin.


40/40

Ciclo de preguntasPara consultas sobre el tema:Mecnica de Suelos/Fundamentos de la Mecnica de

los Suelos, tomo 1. Jurez Badillo (2005). Capitulo 10.Manual de laboratorio de suelos de la UNEFM( 2012)Dudas y/o comentarios:correo electrnico:[email protected] Asesoras: Martes de 2:00 pm a 5:30 pm, cubculo

12, modulo A(cerca del rea de direccin)
mailto:[email protected]:[email protected]

Documents

Consolidacion concurso