Carga monotónica de arenas Introducción al concepto de deformación drenada y no drenada
Dr. Alejo O. Sfriso
Comportamiento drenado y no drenado de arenas
Universidad de Buenos Aires SRK Consulting (Argentina) AOSA
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Ensayo triaxial drenado y no drenado de arenas Drenado: agua se deforma (fluye) a presión constante No drenado: agua se deforma a volumen constante Curvas muy diferentes, el mismo mecanismo: Dilatancia dependiente de presión y densidad (Castro 1980)
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Comportamiento drenado y no drenado de arenas
𝜙 𝑝, 𝑒 = 𝜙& + 𝜓 𝑝, 𝑒 : concepto 𝜙 − 𝜙& 𝜙 − 𝜙& = 𝜓 = 3º 𝐷. 𝑄 − ln 100
𝑝⁄𝑝456
Comportamiento drenado y no drenado de arenas
3
Comportamiento de una arena densa en el ensayo triaxial drenado
− 3º
(Bolton 1986)
𝜎1 𝜎3
𝑞 = 𝜎9 − 𝜎; Tensión axial
Presión media 𝑝=
𝜎3
Deformación axial 𝜖1
𝜎9 + 𝜎: + 𝜎; 3 𝑒0
𝜎; constante 4
𝑝 𝑝456
−𝑒 Relación de vacíos
Comienza el ensayo con una presión de confinamiento y una relación de vacíos especificadas
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Comportamiento drenado y no drenado de arenas
Comportamiento de una arena densa en el ensayo triaxial drenado
Trayectoria 1:3 Se mide una alta rigidez 𝜖1
𝑝
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Comportamiento drenado y no drenado de arenas
𝜎3
𝑞
−𝑒
La relación de vacíos disminuye
Comportamiento de una arena densa en el ensayo triaxial drenado 𝜙 = 𝜙& + 𝜓64D 𝑒, 𝑝
𝜎1 𝜎3
𝑞
𝑀 Se alcanza una tensión máxima
Se mide el ángulo de fricción interna
𝜖1
𝑝
𝑀= 6
𝜎1
6 @ 𝑠𝑖𝑛 𝜙 3 − 𝑠𝑖𝑛 𝜙
−𝑒
La relación de vacíos aumenta
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Comportamiento drenado y no drenado de arenas
Comportamiento de una arena densa en el ensayo triaxial drenado 𝜙 = 𝜙& + 𝜓 𝒆𝒄 , 𝑝 = 0 𝑀𝑐
𝑀
𝜖1
𝑝
𝑒𝑐
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Comportamiento drenado y no drenado de arenas
𝜎3
𝑞
Se mide el ángulo de fricción interna crítico
𝑀=
8
𝜎1
La relación de vacíos se estabiliza: 𝜓 𝑒& , 𝑝 = 0 −𝑒
6 @ 𝑠𝑖𝑛 𝜙 3 − 𝑠𝑖𝑛 𝜙
𝑀& =
6 @ 𝑠𝑖𝑛 𝜙& 3 − 𝑠𝑖𝑛 𝜙&
Comportamiento de una arena densa en el ensayo triaxial no drenado 𝑞 𝑀𝑐
𝑀
𝜖1
𝜎3
𝑝
𝑒𝑐
−𝑒
La relación de vacíos no puede disminuir: baja la presión
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Comportamiento drenado y no drenado de arenas
Comportamiento de una arena densa en el ensayo triaxial no drenado 𝜙 = 𝜙& + 𝜓 𝑒, 𝒑𝒄 = 0 𝑀𝑐
𝑀
𝜖1 𝜎3
𝑝
𝑒𝑐
−𝑒
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Comportamiento drenado y no drenado de arenas
𝑞
La relación de vacíos no puede aumentar: sube la presión hasta que 𝜓 𝑒, 𝒑𝒄 = 0
La curva de resistencia intrínsica de los geomateriales 𝑞 𝑀𝑐
𝑀
(Bishop 1966)
𝑝
• Bishop (1966): 𝜙[𝑝] • Bolton (1986): 𝜙[𝑝, 𝑒]
(Bolton 1986)
10
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