Informe n2- Corte Con Veleta

7/25/2019 Informe n2- Corte Con Veleta

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UNIVERSIDAD NACIONAL SAN ANTONIO ABAD DE CUSCO SEMESTRE 2016I

FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL MEC. DE SUELOS II

DEPARTAMENTO ACADEMICO DE INGENIERIA

CIVILASIGNATURA: MECANICA DE SUELOS II

DOCENTE:

Ing.Jose Carlos Limachi ChallcoPRESENTADO POR:

Cusco, junio del 2016

Apellidos y nombres Cdigo NTAIPE-HUAMAN-RONALD 121956

JALIXTO-OLIVERA- JHOBER 091587

MONTOYA-QUISPE-ROBERTO CARLOS 090195

CHOQUE-PAZ-ANTONIO NICODEMO 122162

MAQUERA-CHOQUE-ALEX SAUL 101636

RONDON-CCOPA-FREDY VICTOR 120872

Informe: ENSAYO DE CORTE SOBRE SUELOS

COHESIVOS EN EL TERRENO USANDO LA VELETA


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ENSAYO DE CORTE SOBRE SUELOS COHESIVOS EN EL

TERRENO USANDO LA VELETA

1. INTRODUCCIONLa prueba de la veleta es una contribucin relativa moderna para obtener el torque o

momento requerido de los suelos cohesivos.

La prueba presenta en principio, una ventaja considerable la de realizarse directamente

sobre los suelos in situ no sobre muestras extradas con mayor o menor grado de

alterabilidad, sino sobre los materiales en el lugar en el que se depositaron en la naturaleza.

Debido a su tamao es posible hacer varios ensayos para determinar estadsticamente la

resistencia al corte sin drenar (u) de muestras SPT hechas a grandes profundidades.Donde la toma de muestra produce mayores alteraciones. El torque o momento aplicado se

correlaciona con valores de resistencia al corte

2. OBJETIVOS DEL ENSAYO Medir la resistencia al corte de los suelos eminentemente cohesivos y suaves.

Calcular el torque o momento mximo en suelos inalterados.

Dar a conocer la forma de determinar la resistencia al corte sin drenar de suelos

arcillosos particularmente de arcillas blandas.

3. MARCO TEORICO

El ensayo de corte con veleta consiste bsicamente en colocar una veleta de cuatro hojas

dentro del suelo inalterado, y en girarla desde la superficie para determinar la fuerza de

torsin necesaria para lograr que una superficie cilndrica sea cortada por la veleta; con

esta fuerza de corte se halla, entonces, la resistencia unitaria de dicha superficie.

Es de importancia bsica que la friccin de la varilla de la veleta y la del aparato sean

tenidas en cuenta porque de otra manera, la friccin sera inadecuadamente registrada

como resistencia del suelo. Las medidas de friccin bajo condiciones que no implican carga,

como cuando se emplea un vstago liso en lugar de la veleta, o una veleta que permita

alguna rotacin libre de la varilla antes de someterla a carga, son satisfactorias nicamente

cuando el giro sea aplicado mediante un momento balanceado que no se traduzca en

empuje lateral.

A medida que las fuerzas de torsin se hagan ms grandes durante un ensayo, un empuje

lateral en el instrumento se traducir en un incremento de friccin no considerado en las

lecturas iniciales sin carga. No se recomiendan instrumentos que produzcan empuje lateral.


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La varilla de la veleta debe tener suficiente rigidez para que no sufra torsin bajo

condiciones de carga plena, de lo contrario, se deber hacer una correccin al dibujar las

curvas de Momento vs. Rotacin.

Veleta.-En la Figura se muestran los dos tipos de veletas normalizadas por este ensayo.Cada una tendr cuatro hojas perpendiculares entre s, su altura ser el doble deldimetro. Las dimensiones de la veleta debern ser las especificadas en la Tabla

Dimensiones aconsejables

Tamao delrevestimiento

Dimetro (D)mm (pulg.)

Altura (H)mm (pulg.)

Espesor de lalmina mm(pulg.)

Dimetro dela varilla dela veleta mm(pulg.)

AX 38.1(1 1/2) 76.2 (3) 1.59 (0.0625) 12.7 (0.5)

BX 50.8(2) 102 (4) 1.59 (0.0625 12.7 (0.5)

NX 63.5(2) 127 (5) 3.18 (0.125) 12.7 (0.5)

101.6mm(4) 92.1(3 5/8) 184 (7 ) 3.18 (0.125) 12.7(0.5)

Varillasde extensin.- La veleta se deber operar desde la superficie conectndola convarillas de torsin, de acero. Estas varillas debern ser de un dimetro tal, que no sea

excedido su lmite elstico cuando la veleta sea sometida a su capacidad plena. Si es

necesario determinar curvas de momento vs. rotacin, es esencial calibrar las varillas de

rotacin antes de emplearlas. La magnitud del giro de la varilla (si lo hubiera) se deber

Figura 1. Tipos de veletas


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establecer en grados por metros por unidad de momento. Esta correccin se hace

progresivamente ms importante a medida que aumenta la profundidad; la calibracin se

deber efectuar por lo menos hasta la profundidad mxima esperada, para el ensayo.

Las varillas de torsin se debern ajustar muy bien, para evitar cualquier posibilidad que elajuste del acople, ocurra cuando se aplique la rotacin, al ejecutar el ensayo. Si se emplea

revestimiento para la veleta, las varillas de torsin se debern equipar con cojinetes bien

lubricados en los sitios donde ellas pasen a travs del mismo.

Estos cojinetes debern estar provistos de sellos que eviten la entrada de suelo en ellos. Las

varillas de giro se debern guiar de tal manera, que se evite el desarrollo de friccin entre

ellas y las paredes del revestimiento o de la perforacin.

Lafuerzade giro se deber aplicar a las varillas, quienes, a la vez, la transmiten ala veleta. La precisin de la lectura del giro deber ser tal, que no produzca unavariacin mayor de 1.20 kPa ( 25 lb/pie2) en la resistencia al corte.

Es preferibleaplicar la torsin a la veleta mediante un engranaje de transmisin. En ausencia de ste, se puede aplicar directamente el giro mediante una llave de torsin

o algo equivalente, con su correspondiente dispositivo de medicin. La duracin del

ensayo se deber controlar de acuerdo con las exigencias indicadas en la Seccin 4.3.

Nota: Si es necesario determinar curvas de Momento vs. Rotacin, es esencial calibrar las

varillas de rotacin antes de emplearlas. La magnitud del giro de la varilla (si lo hubiera)

deber establecerse en grados/pie/unidad de momento. Esta correccin se hace

progresivamente ms importante a medida que aumenta la profundidad; la calibracin se

deber efectuar, por lo menos, hasta la profundidad mxima esperada, para el ensayo.

4. EQUIPOS Y HERRAMIENTAS

VELETA:la veleta es un dispositivo que sirve para medir la resistencia de suelos, esdecir es un aparato que mide el corte de los suelos directamente en el lugar.


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ASPA DE LA VELETA:consiste en cuatro aspas rectangulares la altura de la veleta esdos veces su dimetro, pude usarse veletas con relacin altura/dimetro = 1, el

dimetro de las aspas pueden variar entre 0.5 a 1

DIMENCIONES DE LA VELETA

MEDIDAS mm PULGADAS

longitud 330 13

ancho 130 5.118

altura 65 2.559

LONGITUD DE LA VARILLA 300 mm 0.1 Kg

5. PROCEDIMIENTO

Cuando se emplee revestimiento para la veleta, se deber avanzar con ella hasta una

profundidad no menor de cinco veces el dimetro del revestimiento, por encima de la

profundidad deseada para la punta de la veleta. Cuando no se utilice revestimiento, se

deber suspender la perforacin a una profundidad tal que la punta de la veleta pueda

penetrar dentro del suelo inalterado, una profundidad de, por lo menos, cinco veces el

dimetro de la perforacin.


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Se deber penetrar la veleta desde el fondo del agujero o de su revestimiento, mediante

un empuje simple, hasta la profundidad a la cual se va a efectuar el ensayo, cuidando

que no se aplique torsin durante dicho empuje.

Con la veleta en posicin, se deber aplicar el giro a una velocidad que no exceda de0.1/segundo. Generalmente se requieren para la falla, entre 2 y 5 minutos, excepto en

arcillas muy blandas en las cuales el tiempo de falla puede elevarse a 10 15 minutos.

En materiales ms duros, que alcanzan la falla con una deformacin pequea, se puede

reducir la rata del desplazamiento angular de tal manera que se pueda obtener una

determinacin apreciable de las propiedades esfuerzo-deformacin. Durante la

rotacin de la veleta, se deber mantener sta a una altura fija. Se deber registrar el

momento mximo. Con aparatos de transmisin, es aconsejable anotar los valores

intermedios del momento obtenido en ese instante, a intervalos de 15 segundos o

menores, si es requerido.

Despus de determinar el mximo momento, se rota rpidamente la veleta un mnimo

de 10 revoluciones; inmediatamente despus se determinar la resistencia

remoldeada, en todos los casos dentro del minuto siguiente al remoldeo.

En los casos en los cuales el suelo est en contacto con la varilla de giro, se determina la

friccin entre la varilla y el suelo por medio de ensayos de giro efectuados con varillas

similares a profundidades equivalentes, sin la veleta colocada. Se debe efectuar el

ensayo de friccin de la varilla por lo menos una vez en cada sitio.

Para determinar la magnitud de la friccin de los cojinetes o guas, en aparatos en los

cuales la varilla de giro est completamente aislada del suelo, se deber realizar un

ensayo de friccin con una varilla lisa al menos una vez en cada sitio. En dispositivos de

veleta que funcionen adecuadamente, esta friccin deber ser despreciable.

Nota 2.-En algunos casos no ser necesario remover la veleta para el ensayo de friccin de

cojinetes o guas. En tanto que la veleta no se halle en contacto con el suelo, por ejemplo,

cuando se encuentre dentro de un revestimiento, no resulta afectada por las medidas de

friccin.

Se debern efectuar ensayos con veleta nicamente en suelos cohesivos, inalterados o

remoldeados. No se deben realizar en ningn suelo que permita el drenaje o que se

dilate durante el perodo del ensayo, como en arenas o limos o en suelos en los cuales

la veleta encuentre piedras que puedan influir en los resultados. Se recomienda no

hacer ensayos de veleta con espaciamientos menores de 0.76 m entre ellos. Este

espaciamiento se podr variar cuando sea requerido con la autorizacin y

responsabilidad del especialista a cargo.


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Peridicamente se debern comprobar las dimensiones de la veleta para asegurarse

que no est desgastada ni distorsionada.

Se calcula la resistencia al corte del suelo mediante el empleo de la siguiente expresin:

T = sx KDonde:T= momento de giro, en N-m (lb-pie),

s = resistencia al corte de la arcilla, en kPa (lb/pie2), y

K= constante que depende de las dimensiones y de la forma de la veleta m3 (pies3),

tal como se indica en Tabla 2.

Tabla 2. Valor de la constante K, m3 (pies3)

Tipo de veleta Valor de K

RECTANGULAR Unidad SI Unidades inglesas

CNICA H=2D, conicidad a45

Unidades SI

Unidades inglesas

Cuando la relacin longitud dimetro sea 2:1

RECTANGULAR Unidades SI

Unidades inglesas

Donde:

D = dimetro de la veleta, en milmetros o pulgadas, segn las unidades, H =

altura de la veleta, en milmetros o pulgadas, segn las unidades, y d = dimetrode la varilla, en milmetros o pulgadas, segn las unidades.

Puesto que el valor de la resistencia al corte, s, es el requerido, es ms til

escribir la ecuacin en la siguiente forma:

s = T x k

Donde:


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6. CALCULOS

PROCESO DE CALCULO:

EJEMPLO DE CLCULO PARA UNA VELETA RECTANGULARPara realizar los clculos supondremos un estrato un suelo cohesivo blando:

Velocidad Angular de giro =0.1/s

Para una veleta rectangular Tipo AX:

- D =38.1mm = 3.81cm

- H=76.2mm = 7.62 cm

Torque Aplicado: 7.6 N.m

Clculo de K

Dnde: H, D estn en cm segnASTM D 2573-72 Standard Test Method for Field VaneShare Test in Cohesive soilReemplazando obtenemos


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Reemplazando T y 2 en la ecuacin 1

EJEMPLO DE CLCULO PARA UNA VELETA CONICA A 45

Para realizar los clculos supondremos un estrato un suelo cohesivo muy blando:

Velocidad Angular de giro =0.1/s

Para una veleta rectangular Tipo AX:

- D =63.5 mm = 6.35cm

- d= 12.7 mm = 1.27cm

- H=127mm = 12.7 cm

Torque Aplicado: 6.14 N.m

Clculo de K

. . . 1Dnde: H, D y d estn en cm segnASTM D 2573-72 Standard Test Method for FieldVane Share Test in Cohesive soil

Reemplazando obtenemos

. . . 2Reemplazando T y 2 en la ecuacin 1

De los ejemplos desarrollados podemos observar la diferencia de entre esfuerzos de corte

mayor para suelos blandos (s = 37kPa) y mucho mejor para suelos muy blandos (S =

6.182kPa) como es de esperar.

7. CONCLUSIONES Y OBSERVACIONES.Debido a que no se pudo realizar la prctica de laboratorio concerniente a este tema,

concluiremos mencionando las ventajas y desventajas del ensayo de veleta.

Ventajas. Permite obtener la resistencia no drenada de arcillas.

El equipo y ensayo es muy sencillo.

Permite medir la sensitividad in situ.

Hay mucha experiencia en su uso, ensayo clsico.

Desventajas

Su uso se limita a arcillas y limos con Suvmenores a 200Kpa.

Es muy lento y por ende se requiere de mucho tiempo.

Requiere de correlaciones empricas.

El resultado es afectado por lentes de arena.

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