ENSAYO TRIAXIAL CICLICO PARA SUELOS GRUESO GRANULAR ES Y FINO GRANULARES YAZMIN SORELY CE BALLOS JIMENEZ JOSE JOAQUIN LARA RUIZ FIDEL CASTRO HINESTROZA PROFESOR JULIAN VIDAL VALENCIA INGENIERO CIVIL ESPECIALISTA EN MECÁNICA DE ROCAS Y CIMENTACIONES UNIVERSIDAD EAFIT FACULTAD DE INGENIERIAS ESPECIALIZACION EN DISEÑO VIAL E INGENIERIA DE PAVIMENTOS MEDELLIN 2011
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Ensayo Triaxial Ciclico Para Suelos Granulares y Finos Granulares
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5/10/2018 Ensayo Triaxial Ciclico Para Suelos Granulares y Finos Granulares - slidepdf...
1. INTRODUCCIÓN ...................................................................................................................................2. ALCANCES Y OBJETIVOS ...................................................................................................................
2.1 OBJETIVOS ...................................................................................................................................2.1.1 Objetivo General ..........................................................................................................................2.1.2 Objetivos Específicos ...................................................................................................................
3. GENERALIDADES.................................................................................................................................3.1 Ensayo Triaxial Cíclico. ...................................................................................................................3.2 Esfuerzos en una masa de suelo vial .................................................................................................3.3 Deformaciones recuperables y permanentes ......................................................................................3.4 Módulo resiliente .............................................................................................................................3.5 Coeficiente de variación de Pearson .................................................................................................
4. DATOS DEL ENSAYO ...........................................................................................................................4.1 Arenilla ..........................................................................................................................................4.2 Subbase granular ......... ........... ........... .......... .......... ........... ........... .......... ........... .......... ........... .........4.3 Base granular ..................................................................................................................................4.4 Suelo fino granular 1 .......................................................................................................................
4.5 Suelo fino granular 2 .......................................................................................................................5. CALCULOS Y GRAFICAS. ...................................................................................................................
5.1 Arenilla ..........................................................................................................................................5.1.1 Módulo resiliente y esfuerzo desviador para distintas presiones de cámara ........... ........... .......... ....5.1.2 Módulo resiliente y esfuerzo desviador. ........................................................................................5.1.3 Módulo resiliente y esfuerzo de confinamiento. ............................................................................5.1.4 Módulo resiliente y primer invariante de tensiones .......................................................................5.1.5 Módulo resiliente y relación esfuerzo de confinamiento y desviador .............................................5.1.6 Módulo resiliente y deformación unitaria resiliente ......................................................................5.1.7 Módulo resiliente y deformación unitaria total .............................................................................
5.2 Subbase granular ......... ........... ........... .......... .......... ........... ........... .......... ........... .......... ........... .........5.2.1 Módulo resiliente y esfuerzo desviador para distintas presiones de cámara ........... ........... .......... ....5.2.2 Módulo resiliente y esfuerzo desviador. ........................................................................................
5.2.3 Módulo resiliente y esfuerzo de confinamiento. ............................................................................5.2.4 Módulo resiliente y primer invariante de tensiones .......................................................................5.2.5 Módulo resiliente y relación esfuerzo de confinamiento y desviador .............................................5.2.6 Módulo resiliente y deformación unitaria resiliente ......................................................................5.2.7 Módulo resiliente y deformación unitaria total .............................................................................
5.3 Base granular ..................................................................................................................................5.3.1 Módulo resiliente y esfuerzo desviador para distintas presiones de cámara ........... ........... .......... ....5.3.2 Módulo resiliente y esfuerzo desviador. ........................................................................................5.3.3 Módulo resiliente y esfuerzo de confinamiento. ............................................................................5.3.4 Módulo resiliente y primer invariante de tensiones .......................................................................5.3.5 Módulo resiliente y relación esfuerzo de confinamiento y desviador .............................................5.3.6 Módulo resiliente y deformación unitaria resiliente ......................................................................5.3.7 Módulo resiliente y deformación unitaria total .............................................................................
5.4 Suelo fino granular 1 .......................................................................................................................5.4.1 Módulo resiliente y esfuerzo desviador para distintas presiones de cámara ........... ........... .......... ....5.4.2 Módulo resiliente y esfuerzo desviador. ........................................................................................5.4.3 Módulo resiliente y esfuerzo de confinamiento. ............................................................................5.4.4 Módulo resiliente y primer invariante de tensiones .......................................................................5.4.5 Módulo resiliente y relación esfuerzo de confinamiento y desviador .............................................5.4.6 Módulo resiliente y deformación unitaria resiliente ......................................................................5.4.7 Módulo resiliente y deformación unitaria total .............................................................................
5.5 Suelo fino granular 2 .......................................................................................................................
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5.5.1 Módulo resiliente y esfuerzo desviador para distintas presiones de cámara ........... ........... .......... ....5.5.2 Módulo resiliente y esfuerzo desviador. ........................................................................................5.5.3 Módulo resiliente y esfuerzo de confinamiento. ............................................................................
Tabla 1. Valores de aceptación de datos en base al coeficiente de variación ..................................... 11 Tabla 2. Datos del ensayo triaxial cíclico material arenilla....................................................................... 1 Tabla 3. Datos del ensayo triaxial cíclico para subbase granular ........................................................... 13 Tabla 4. Datos del ensayo triaxial cíclico para base granular ................................................................. 1 Tabla 5. Datos del ensayo triaxial cíclico para material fino (1) .............................................................. 14 Tabla 6. Datos del ensayo triaxial cíclico para material fino (2) .............................................................. 14 Tabla 7. Cálculos y resultados del ensayo para la Arenilla ...................................................................... 1
Tabla 8. Cálculos y Resultados del ensayo triaxial cíclico para subbase granular .............................. 20 Tabla 9. Cálculos y Resultados del ensayo triaxial cíclico para base granular .................................... 25 Tabla 10. Cálculos y Resultados del ensayo triaxial cíclico para suelo fino granular (1) .................... 30 Tabla 11. Cálculos y Resultados del ensayo triaxial cíclico para suelo fino granular (2) .................... 35
INDICE DE GRAFICAS
Grafica 1 Regla de Shewhart....................................................................................................................... Grafica 2. Módulo resiliente vs esfuerzo desviador para distintas presiones de cámara (Arenilla) ... 16 Grafica 3. Módulo resiliente y esfuerzo desviador (Arenilla).................................................................... 1 Grafica 4. Modulo resiliente y esfuerzo de confinamiento (Arenilla)....................................................... 17 Grafica 5. Modulo resiliente y primer invariante de tensiones (Arenilla) ................................................ 18 Grafica 6. Modulo resiliente y relación esfuerzo de confinamiento y desviador (Arenilla) .................. 18 Grafica 7. Módulo resiliente y deformación recuperable (Arenilla) ......................................................... 19 Grafica 8. Módulo resiliente y deformación unitaria total (Arenilla) ......................................................... 20 Grafica 9. Módulo resiliente y esfuerzo desviador aplicado (Subbase) ................................................. 21 Grafica 10. Módulo resiliente y esfuerzo desviador (Log-Log) (Subbase)............................................. 21 Grafica 11. Módulo resiliente y esfuerzo de confinamiento (Subbase). ................................................. 22 Grafica 12. Módulo resiliente y primer invariante de tensiones (Subbase) ........................................... 22 Grafica 13. Módulo resiliente y relación esfuerzo de confinamiento y esfuerzo desviador (Subbase)........................................................................................................................................................................ Grafica 14. Módulo resiliente y deformación unitaria resiliente (Subbase) ........................................... 24 Grafica 15. Módulo resiliente y deformación unitaria total (Subbase) .................................................... 24 Grafica 16. Módulo resiliente y esfuerzo desviador para distintas presiones de cámara (Base) ....... 25 Grafica 17. Módulo resiliente y esfuerzo desviador (Log-Log) (Base) ................................................... 26 Grafica 18. Módulo resiliente y esfuerzo de confinamiento (Base)......................................................... 27 Grafica 19. Módulo resiliente y primer invariante de tensión (Base) ...................................................... 27 Grafica 20. Módulo resiliente y relación esfuerzo de confinamiento y desviador (Base) .................... 28 Grafica 21. Módulo resiliente y deformación unitaria resiliente (Base) .................................................. 29 Grafica 22 Módulo resiliente y Deformación unitaria total (Base) ........................................................... 29
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Grafica 23. Módulo resiliente y esfuerzo desviador para distintas presiones de cámara (Suelo finogranular 1) ..................................................................................................................................................... Grafica 24. Módulo resiliente y esfuerzo desviador (Log-Log) (Suelo Fino Granular 1) ..................... 31 Grafica 25. Módulo resiliente y esfuerzo de confinamiento (Suelo Fino Granular 1) ........................... 32 Grafica 26. Módulo resiliente y primer invariante de tensiones (Suelo Fino Granular 1) .................... 33 Grafica 27. Módulo resiliente y relación esfuerzo de confinamiento y desviador (Suelo FinoGranular 1) .................................................................................................................................................... Grafica 28. Módulo resiliente y deformación unitaria resiliente (Suelo Fino Granular 1) .................... 34 Grafica 29. Módulo resiliente y deformación unitaria total (Suelo Fino Granular 1) ............................. 34 Grafica 30. Módulo resiliente y esfuerzo desviador para distintas presiones de cámara (Suelo FinoGranular 2) .................................................................................................................................................... Grafica 31. Módulo resiliente y esfuerzo desviador (Suelo Fino Granular 2) ........................................ 36 Grafica 32. Módulo resiliente y esfuerzo de confinamiento (Suelo Fino Granular 2) ........................... 36
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La caracterización mecánica de los materiales viales, es una necesidad básica de lasnuevas tendencias de diseños de estructuras de pavimento denomina racional o
mecanicistas.
El conocer la respuesta estructural de los materiales viales y su estado de cargas, es
fundamental en el sentido que determina con mayor exactitud los espesores de las
distintas capas de materiales estructurales a utilizar así como sus calidades y cualidades,
y no precisamente basados en experiencias externas o correlaciones sobre suelos de
otras latitudes, los cuales tiene comportamientos distintos, debido principalmente a las
condiciones climáticas a que son sometidas las regiones de la zona ecuatorial, con
respecto a las condiciones de las zonas con periodos estacionales definidos.
Las técnicas de ensayos dinámicos de materiales viales, modelan o simulan mejor las
condiciones de respuesta estructural, que con ensayos monotónico tipo CBR o dinámicos
con equipos de corte tipo PDC. Las técnicas para determinar esas características
dinámicas de los materiales son establecidas, más frecuentemente, con ensayos cíclicos
triaxial. Este documento corresponde al trabajo académico de análisis de cinco muestras
de suelos o materiales granulares utilizados comúnmente en Antioquia, ensayadas en el
equipo triaxial de la Universidad EAFIT.
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Se trata de analizar los resultados de cinco muestras de materiales granulares gruesos
tipo arenilla, subbase y base y de suelos granulares finos, a fin de establecer relaciones
sobre las distintas variables del ensayo, esto dentro del marco de la materia Mecánica deMateriales para Pavimentos de la Especialización en Vías y Pavimentos de la Universidad
EAFIT.
2.1 OBJETIVOS
2.1.1 Objetivo General
Analizar los resultados de los ensayos en equipo triaxial cíclico de cinco muestras de
suelos para uso vial.
2.1.2 Objetivos Específicos
Identificar con claridad los distintos parámetros del resultado del ensayo triaxial
cíclico sobre muestras de suelo viales.
Calcular las deformaciones unitarias y el módulo resiliente de los suelos
ensayados.
Determina la validez o aceptación de los ensayos en base a parámetros
estadísticos como la desviación estándar o el coeficiente de variación de Pearson. Graficar e interpretar las distintas variables de los resultados del ensayo.
Dar conclusiones sobre los resultados obtenidos e interpretación práctica.
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El ensayo con equipo triaxial cíclico, consiste en la aplicación de cargas de confinamientoy axial a una muestra de suelo, en forma cíclica tratando de simular la frecuencia y
magnitud de las cargas que en la vida de servicio podría estar sometida una muestra de
material vial.
El equipo, normalmente, está dotado de instrumentación eléctrica determinar la
deformación, carga y presión de confinamiento1. Se muestra en la fotografía el equipo
utilizado.
Fotografía 1 Equipo triaxial cíclico Universidad Eafit
Fuente: Comportamiento Resiliente de Suelos Finos Granulares
El patrón de esfuerzos inducidos a una estructura de pavimento como resultado del
tránsito de vehículos es muy complejo. Un elemento de pavimento está sujeto a pulsos decarga que involucran componentes de esfuerzos normales y cortantes. Los esfuerzos sontransitorios y cambian con el tiempo conforme la carga avanza. El esfuerzo cortantecambia de sentido conforme la carga pasa, provocando así una rotación de los ejes deesfuerzos principales.
1 Comportamiento Resiliente de Suelos Finos granulares – Julián Vidal Valencia y Rodrigo Iván ValenciaMora – 2005.
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En laboratorio se realizan pruebas triaxiales simulando o tratando de reproducir lascondiciones más desfavorables de cargas. Durante las pruebas debe aplicarse unapresión de confinamiento que varíe con el esfuerzo desviador; sin embargo, es difícil
simular en laboratorio este cambio, por lo que la presión de confinamiento se mantieneconstante y el esfuerzo desviador es el que se aplica en forma repetida2.
3.2 Esfuerzos en una masa de suelo vial
Las de los vehículos al pavimento se transmiten a través de las ruedas, teniendo gran
influencia la presión de contacto, la configuración de las llantas, la velocidad de los
vehículos y la carga en si sobre las llantas.
La figura 1 representa el estado general de esfuerzos de un elemento de suelo baja la
acción de carga móvil, como sucede en los elementos viales; se observa la presencia deesfuerzos verticales, esfuerzos horizontales y de corte.
La figura 2 muestra el cambio en el estado de los esfuerzos de la masa de suelo, con el
avance de la carga, se resalta que los esfuerzos cortantes cambian de dirección
dependiendo si están antes o después de la carga y que bajo la carga los esfuerzos
cortantes son nulos, por lo que se presenta el estado de esfuerzo más crítico y el
simulado con el ensayo triaxial. La grafica 3, nuestra gráficamente esta situación.
2 Mecánica de Materiales para Pavimentos – Paul Garnica Angua y otros – Publicación Técnica Sanfandila -2002
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La resiliencia de un material se define como la propiedad que tiene un suelo para
absorber energía cuando se deforma elásticamente y devolverla cuando se descarga.
Cuando un vehículo circula por el pavimento, los neumáticos trasmiten cargas que son
absorbidas por la estructura, entonces un elemento diferencial del suelo estará sometido a
esfuerzos, que a su vez inducen un estado de deformaciones. Estos esfuerzos y
deformaciones están en función de las características propias de los materiales que
conforman el pavimento y donde las cargas impuestas tienen carácter dinámico con
cortos tiempos de aplicación, de modo que la deformación inducida, se recupera al cesar
la carga aplicada.
Bajo carga móvil la deformación permanente se va acumulando y para ciclos intermediosla deformación permanente para cada ciclo disminuye, hasta que prácticamente
desaparece en los ciclos finales. La muestra llega así a un estado tal en que toda la
deformación es recuperable, en ese momento se tiene un comportamiento resiliente.
Esto implica que los materiales no presentan un comportamiento elástico y por ello se
introduce el término de MÓDULO RESILIENTE , que corresponde a un módulo que
relaciona las solicitaciones de cargas aplicadas con las deformaciones recuperables.
El módulo resiliente, no es una propiedad constante del material, sino que depende demuchos factores. Los principales son: número de aplicaciones del esfuerzo, tixotropía,
magnitud del esfuerzo desviador, método de compactación y condiciones de
compactación.
Dónde:
Mr: Modulo resiliente
σd: Esfuerzo desviadorεr: Deformación unitaria en el eje del esfuerzo desviador
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Es una medida de dispersión útil para comparar dispersiones a escalas distintas pues es
una medida invariante ante cambios de escala. Sirve para comparar variables que están a
distintas escalas pero que están correlacionadas estadísticamente y sustantivamente conun factor en común.
Tabla 1. Valores de aceptación de datos en base al coeficiente de variación
Otra regla rigurosa para aceptar o rechazar un grupo de ensayos de laboratorio es lapropuesta por Shewhart y que se esquematiza a continuación. En todo caso el buen juicio
del analista es básico para aceptar o rechazar un dato grupo de datos.
En las siguientes tablas se presenta los datos de los resultados de los ensayos triaxialcíclico en cinco muestras.
4.1 Arenilla
Tabla 2. Datos del ensayo triaxial cíclico material arenilla
Altura del espécimen: 203.2 mmDiámetro del espécimen: 102.4 mm
A B C D E F G H I J K L M N Chamber Mean Standard Applied Mean Mean Mean Std. Dev. Mean of Mean Std Dev Actual PerPress. Nominal Deviat or Deviat ion Deviator Recov Df Recov Df Recov. of Recov. Resilient of Mr of Mr Ú Contact
Tabla 3. Datos del ensayo triaxial cíclico para subbase granular
Altura del espécimen: 203.2 mmDiámetro del espécimen: 100.2 mm
4.3 Base granular
Tabla 4. Datos del ensayo triaxial cíclico para base granular
Altura del espécimen: 205.0 mmDiámetro del espécimen: 102.0 mm
A B C D E F G H I J K L M N Chamber Mean Standard Applied Mean Mean Mean Std. Dev. Mean of Mean Std Dev Actual PermPress . Nomi nal Deviator Devi at ion Devi ator Rec ov Df Rec ov Df Rec ov. of Rec ov. Res il ient of Mr of Mr Ú Contac t D
Õ3 Õd Load of Load Stress LVDT #1 LVDT #2 Def. Def. Strain (Õd+3Õ3) StresskPa kPa N N kPa mm mm mm mm mm/mm kPa kPa kPa kPa m
A B C D E F G H I J K L M N Chamber Mean S tandard Applied Mean Mean Mean Std. Dev. Mean of Mean Std Dev Actual PermPress . Nominal Deviator D eviation Deviat or Recov Df Recov Df Recov. of Rec ov. Res ilient of Mr of Mr é Contac t D
A B C D E F G H I J K L M N Chamber Mean Standard Applied Mean Mean Mean Std. Dev. Mean of Mean Std Dev Actual Perm
Pre ss. Nom ina l De vi ator De vi ati on De vi ator Re cov Df Re cov Df Re cov. of Re cov. Re si li ent of Mr of Mr Ú Conta ct DÕ3 Õd Load of Load Stress LVDT #1 LVDT #2 Def. Def. Strain (Õd+3Õ3) StresskPa kPa N N kPa mm mm mm mm mm/mm kPa kPa kPa kPa m
La tabla 7, muestra los cálculos más relevantes en base a los datos obtenidos del ensayo.
Tabla 7. Cálculos y resultados del ensayo para la Arenilla
En el aspecto estadístico los datos presentan valores de coeficiente de variaciónadecuados, con lo cual se puede establecer como confiables y aceptables para el análisis.
En base a los datos y resultados obtenidos se hace el análisis de algunas variables queintervienen en el proceso.
5.1.1 Módulo resiliente y esfuerzo desviador para distintas presiones de cámara
Se observa una tendencia de mejor respuesta estructural o mayor módulo resiliente parael mismo esfuerzo desviador en donde la presión de confinamiento es mayor, con lo cual
se evidencia la importancia del confinamiento en este tipo de material.
Para igual presión de cámara se observa que el módulo resiliente para bajos valores delesfuerzo desviador muestra una disminución abrupta del módulo resiliente,manteniéndose casi constante el valor del módulo en un rango amplio de incremento delesfuerzo desviador, para aumentar levemente para valores altos de este esfuerzo.
A B C D E F G H I J K L M NChamber Applied Mean Std. Dev. Mean of Mean Std Dev Actual Permanent Permanent TotalPress. Deviator Recov. of Recov. Resilient of Mr of Mr Ú Contact
Grafica 2. Módulo resiliente vs esfuerzo desviador para distintas presiones decámara (Arenilla)
5.1.2 Módulo resiliente y esfuerzo desviador.
Se observa que en este tipo de suelos el esfuerzo desviador tiene una influencia nodeterminante en el valor del módulo resiliente, situación que reafirma el análisis de lagráfica anterior, en donde para una misma presión de cámara se podría obtener valorescasi iguales del módulo resiliente en un amplio rango de incremento del esfuerzodesviador.
Grafica 3. Módulo resiliente y esfuerzo desviador (Arenilla)
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5.1.3 Módulo resiliente y esfuerzo de confinamiento.
En este tipo de suelos el esfuerzo de confinamiento presenta alta correlación con elmódulo resiliente, se puede observar una agrupación de los datos con una tendenciadefinida.
Grafica 4. Módulo resiliente y esfuerzo de confinamiento (Arenilla)
En base a estos datos, se podría suponer una adecuada predicción del módulo resiliente
en base a datos obtenidos de la presión de confinamiento; del estado de esfuerzo delsuelo se puede deducir, entonces, que a mayor confinamiento del material, la respuestaestructural del mismo mejora en forma significativa.
5.1.4 Módulo resiliente y primer invariante de tensiones
Algunos autores consideran que solo el esfuerzo confinamiento no debe ser consideradopara correlacionar el módulo resiliente de los suelos granulares, por lo tanto se postula enprimer invariante de tensiones para establecer el valor del módulo. En la figura 5 semuestra la tendencia más aceptable en función de tipo potencial; se observa un menorvalor de coeficiente de correlación que al utilizar el esfuerzo de confinamiento.
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Grafica 5. Modulo resiliente y primer invariante de tensiones (Arenilla)
5.1.5 Módulo resiliente y relación esfuerzo de confinamiento y desviador
Se observa una relación aceptable en la tendencia del comportamiento del móduloresiliente y la relación entre el esfuerzo de confinamiento y el esfuerzo desviador, auncuando inferior a la establecida con el primer invariante de tensiones y el esfuerzo deconfinamiento.
Grafica 6. Modulo resiliente y relación esfuerzo de confinamiento y desviador
(Arenilla)
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5.1.6 Módulo resiliente y deformación unitaria resiliente
Las deformaciones unitarias resiliente no muestran tendencia que permitan determinar sucorrelación con el módulo resiliente en este tipo de suelos.
Grafica 7. Módulo resiliente y deformación recuperable (Arenilla)
En este tipo de material se evidencia una correlación errática entre los dos parámetros, dedonde no se podría deducir ningún tipo de relación que permita predecir elcomportamiento de las deformaciones unitarias totales en base a la respuesta estructuraldel material.
5.1.7 Módulo resiliente y deformación unitaria total
Las deformaciones unitarias total no muestran tendencia que permitan determinar sucorrelación con el módulo resiliente.
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Grafica 8. Módulo resiliente y deformación unitaria total (Arenilla)
5.2 Subbase granular
Tabla 8. Cálculos y Resultados del ensayo triaxial cíclico para subbase granular
Los datos muestran un adecuado un valor adecuado del coeficiente de variancia, con locual se podrá concluir que la información fue correctamente tomada y los datos sonconfiables para efecto de análisis.
A B C D E F G H I J K L M
Chamber Applied Mean Std. Dev. Mean of Mean Std Dev Actual Permanent Permanent Total Coefi
5.2.1 Módulo resiliente y esfuerzo desviador para distintas presiones de cámara
Grafica 9. Módulo resiliente y esfuerzo desviador aplicado (Subbase)
La tendencia de los valores del ensayo son típicas de los suelos granulares gruesos, endonde la presión de confinamiento lateral tiene una amplia influencia y se observa el“aplanamiento” de la curva en un rango amplio de incrementos en el esfuerzo desviador,con valor casi constante del módulo resiliente.
5.2.2 Módulo resiliente y esfuerzo desviador.La tendencia del módulo, en este tipo de material, es disminución del módulo resiliente alaumentar el valor del esfuerzo desviador.
Grafica 10. Módulo resiliente y esfuerzo desviador (Log-Log) (Subbase)
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5.2.3 Módulo resiliente y esfuerzo de confinamiento.En este material se observa, una tendencia errática del módulo resiliente con respecto alesfuerzo de confinamiento.
Grafica 11. Módulo resiliente y esfuerzo de confinamiento (Subbase).
5.2.4 Módulo resiliente y primer invariante de tensionesIgual que con el esfuerzo de confinamiento, se debería esperar una mejor correlación delmódulo resiliente y la suma de los esfuerzos aplicados. En el manejo estadístico de lainformación, se puede observar que al eliminar tres puntos, que presentan alta dispersióncon respecto a los demás, se podría mejorar la predicción del módulo resiliente, con
respecto a estos parámetros.
Grafica 12. Módulo resiliente y primer invariante de tensiones (Subbase)
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5.2.5 Módulo resiliente y relación esfuerzo de confinamiento y desviador
En este caso particular se muestra un adecuado comportamiento de la curva que
relaciona el módulo resiliente de la muestra, con respecto a la relación del esfuerzo deconfinamiento y el esfuerzo desviador. Esta situación muestra la clara relación del módulocon los dos esfuerzos aplicado y algunos autores proponen establecer ley constitutiva enbase a la relación de los esfuerzos.
Grafica 13. Módulo resiliente y relación esfuerzo de confinamiento y esfuerzodesviador (Subbase)
5.2.6 Módulo resiliente y deformación unitaria resilienteBajas deformaciones unitarias, corresponden a altos valores del módulo resiliente,mostrando la curva una tendencia a mantener las deformaciones unitarias, más o menosconstantes, o con baja disminución de valor, para bajos valor del módulo resiliente, tal vezesto se pueda explicar con base a la influencia de la presión de confinamiento conrespecto al valor del módulo, en donde este último es mayor al aumentar la presión deconfinamiento, lo cual determina, también, menores valores de las deformaciones.
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Grafica 14. Módulo resiliente y deformación unitaria resiliente (Subbase)
5.2.7 Módulo resiliente y deformación unitaria totalEl comportamiento de las deformaciones totales, recuperables y permanentes, essemejante al de las deformaciones unitarias resilientes.
Grafica 15. Módulo resiliente y deformación unitaria total (Subbase)
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Tabla 9. Cálculos y Resultados del ensayo triaxial cíclico para base granular
Del coeficiente de variación se deduce que los datos fueron obtenidos adecuadamente yson válidos para análisis.
5.3.1 Módulo resiliente y esfuerzo desviador para distintas presiones de cámaraLas curvas de módulo resiliente y esfuerzo desviador, muestran el comportamiento típico
de los suelos granulares, en donde para medianos y altos valores del esfuerzo desviadorel modulo se mantiene casi constante, disminuyendo, inusualmente, en forma abrupta.
Grafica 16. Módulo resiliente y esfuerzo desviador para distintas presiones decámara (Base)
A B C D E F G H I J K L M
Chamber Applied Mean Std. Dev. Mean of Mean Std Dev Actual Permanent Permanent Total Coe
Press. Deviator Recov. of Recov. Resilient of Mr of Mr θ Contact Def. Def Unit Def Unit Var
5.3.2 Módulo resiliente y esfuerzo desviador.Se muestra una disminución leve del módulo resiliente al aumentar el esfuerzo desviador,a partir de un valor de 40 Kpa
Grafica 17. Módulo resiliente y esfuerzo desviador (Log-Log) (Base)
.5.3.3 Módulo resiliente y esfuerzo de confinamiento.
El comportamiento típico de los suelos granulares es el aumento del valor del móduloresiliente con el aumento de la presión de confinamiento. Aquí se muestra esta tendencia.Se podría obtener mejor correlación entre estos dos parámetros haciendo un análisisestadístico más detallado.
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Grafica 18. Módulo resiliente y esfuerzo de confinamiento (Base)
5.3.4 Módulo resiliente y primer invariante de tensiones
Al igual que con la presión de confinamiento, al mejorar la información de maneraestadística, se podría apreciar, como muestra la tendencia, un aumento del móduloresiliente al aumentar el valor del invariante de tensiones.
Grafica 19. Módulo resiliente y primer invariante de tensión (Base)
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5.3.5 Módulo resiliente y relación esfuerzo de confinamiento y desviadorAl aumentar la relación entre el esfuerzo de confinamiento y el esfuerzo desviador (al sermayor el esfuerzo de confinamiento, con respecto al esfuerzo desviador) se observa unincremento en el módulo resiliente, mostrando, en esta curva, la marcada influencia delesfuerzo de confinamiento en el comportamiento estructural de este tipo de suelos.
Grafica 20. Módulo resiliente y relación esfuerzo de confinamiento y desviador(Base)
5.3.6 Módulo resiliente y deformación unitaria resiliente
Al igual que con la subbase (suelo granular grueso) a mayor valor del módulo resilientemenor valor de la deformación resiliente, tendiendo a disminuir en forma significativa,cuando el módulo de la muestra es bajo.
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Tabla 10. Cálculos y Resultados del ensayo triaxial cíclico para suelo fino granular(1)
Los valores muestran baja dispersión aceptable con dos valores altos del coeficiente devariación.
5.4.1 Módulo resiliente y esfuerzo desviador para distintas presiones de cámara
Se observa una disminución abrupta del valor del módulo resiliente con el incremento delvalor del esfuerzo vertical, típico comportamiento de los suelos finos deformables.
5.4.6 Módulo resiliente y deformación unitaria resiliente
Las deformaciones resilientes son mayores en suelos con menor valor de móduloresiliente, pero a diferencia que en los suelos granulares, la curva de correlación no caeabruptamente.
Grafica 28. Módulo resiliente y deformación unitaria resiliente (Suelo Fino Granular1)
5.4.7 Módulo resiliente y deformación unitaria total
Comportamiento semejante al de las deformaciones resilientes.
Grafica 29. Módulo resiliente y deformación unitaria total (Suelo Fino Granular 1)
.
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Tabla 11. Cálculos y Resultados del ensayo triaxial cíclico para suelo fino granular(2)
Los valores del coeficiente de variación son altos y de acuerdo a la técnica de análisisestadístico los datos, en un alto porcentaje, no son aptos para obtener conclusionesvalidas o aceptadas con respecto al comportamiento del material.
5.5.1 Módulo resiliente y esfuerzo desviador para distintas presiones de cámara
Se muestra un comportamiento errático y poco típico de los suelos finos, situaciónpredecible por la variación de los resultados.
Grafica 30. Módulo resiliente y esfuerzo desviador para distintas presiones decámara (Suelo Fino Granular 2)
A B C D E F G H I J
Chamber Applied Mean Std. Dev. Mean of Mean Std Dev Permanent Coeficien
Press. Deviator Recov. of Recov. Resilient of Mr of Mr Def. Variacioσ3 Stress Def. Def. Strain (σd + 3σ3)
El conocimiento del comportamiento resiliente de los suelos viales, es básico eimportante, en el sentido que, con base a sus características granulométricas, en estoscasos, se podría deducir algún tipo de comportamiento, teniendo en cuenta, además delnivel de esfuerzo inducido al suelo. Algunas de las conclusiones del análisis de lainformación, se muestra a continuación y ellas son consistentes con la obtenida en laliteratura técnica correspondiente.
1. La calidad de la información, en el aspecto estadístico, debe ser considerado parael análisis de los resultados y la depuración de los datos, pudiendo con ellosmejorar las conclusiones sobre el comportamiento de los materiales.
2. Los suelos grueso granulares muestran una clara tendencia a mejorar sucomportamiento estructural, al disponer de mejores condiciones de confinamiento.
3. En los suelos finos al aumentar el esfuerzo vertical disminuye, en formasignificativa, la capacidad estructural de los mismos.
4. De las relaciones esfuerzos de confinamiento/esfuerzo desviador, se deduce queal ser mayor el esfuerzo de confinamiento que el esfuerzo vertical, se incrementasustancialmente el módulo resiliente, este comportamiento es semejante en suelosfinos y suelos gruesos.
5. En suelos finos y gruesos las deformaciones totales y resilientes son mayores parabajos valores del módulo resiliente. Por lo tanto para obtener menores valores dedeformaciones se debe disponer de suelos competentes y en caso de lassubrasante tratar de que los esfuerzos que lleguen a ese nivel, sea los más bajosposibles, o mejorar sus condiciones de soporte.
6. En los suelos fino granulares se nota una clara dependencia que presenta elmódulo resiliente del esfuerzo desviador aplicado y la poca influencia del esfuerzode confinamiento en el mismo módulo. Es así, que se observa, cómo los valoresdel módulo resiliente decrece rápidamente con el incremento del esfuerzodesviador.
7. Para los suelos grueso granulares el valor del módulo resiliente dependeprincipalmente de la presión de confinamiento y mantiene una relación deproporcionalidad directa con la suma de esfuerzos principales, lo cual genera unincremento notable en el módulo. En comparación con la presión deconfinamiento, la influencia del esfuerzo desviador sobre el módulo es menor.