Comparación de parametros de resistencia al esfuerzo cortante en el aparato de corte directo y triaxial para arenas limosas

Abstract

El presente trabajo se basa en la determinación de la cohesión y el ángulo de fricción en arenas limosas (SM) en el aparato triaxial y corte directo, con el fin de establecer una relación entre ellos. En el ámbito ingenieril es más factible la utilización del corte directo por bajos costos y subestimación del suelo. Sin embargo, es importante considerar el uso del ensayo triaxial puesto que simula las condiciones in situ de dicho material granular. Para la ejecución de esta investigación se realizo revisiones bibliográficas; gracias a la recopilación de estos datos y las consultas realizadas se obtuvo conceptos y herramientas necesarias para clasificar el suelo e identificar el material adecuado para cursar la investigación. Después de haber identificado el lugar y las características del suelo se procedió a realizar ensayos de compactación tipo proctor modificado en el aparato mecánico de compactación, que arrojaron los datos para calcular el peso específico seco máximo y la humedad óptima. Una vez realizados los ensayos de corte directo y triaxial sobre muestras compactadas con la humedad optima, se calculo la presión máxima admisible por el suelo sin alcanzar la falla mediante la teoría de Meyerhof. Con los datos obtenidos en cada uno de los ensayos y se determino un factor de correlación entre los parámetros de resistencia al esfuerzo cortante, encontrando que el ensayo de corte directo subestima la capacidad portante del suelo dando lugar al diseño de cimentaciones de mayor tamaño, lo que produce aumento en los costos y en el impacto ambiental. En esta investigación se determinó la cohesión y el ángulo de fricción tanto en el aparato triaxial como en el de corte directo y se estableció una relación entre ellos. A parte de encontrar nuevos factores y relaciones entre parámetros físicos y capacidad de soporte, se abren puertas a nuevas investigaciones relacionadas con análisis de costos e impacto ambiental, que puedan comparar con más detalle la factibilidad y economía en la realización de estos ensayos.

The current report is intended to cover the determination of internal friction angle or more correctly the “angle of shear resistance” of silty sands (SM) and the apparent cohesion value using Triaxial test equipment and Direct shear apparatus and establish a relationship between the strength parameters. For practical purposes is more feasible to carry out direct shear tests due to low costs and simplicity of the procedure obtaining a reliable criterion of failure to produce a graph which It represents is known as the “failure envelope” however, Triaxial test might be considered to represent more closely the in situ conditions. As part of this scientific research a wide bibliography and several papers were reviewed as well a large amount of date was compiled. To develop this research was necessary the acquirement of soils mechanics knowledge and several other fundamentals of engineering to perform soil characterization establish a site investigation and organize the work load. A brief description of the laboratory tests performed and determination of values to follow. Modified proctor test, dry unit weight, Specific gravity, optimum moisture content, direct shear test and triaxial tests. Once the direct shear and Triaxial tests on remolded samples at optimum moisture content were completed, the Meyerhof theory was applied to calculate the maximum bearing capacity of the soil before the failure. With the collected data a correlation factor between shear strength parameters was determined and a general conclusion base on this research was provided. “Direct Shear Test provides values that underestimate the ultimate bearing capacity of the soil therefore; larger foundations will be design increasing costs and environmental impact”.