Estimación del Ángulo de Fricción Interna y Cohesión No ...

1 UNIVERSIDAD PILOTO DE COLOMBIA Estimaci n del ngulo de Fricci n Interna y Cohesi n No Drenada a Partir de Correlaciones Basadas en Ensayos In Situ para Suelos del Piedemonte de los Cerros orientales de Bogot DC. Proyecto de Grado para aspirar al T tulo de Ingeniero Civil. Mayra Alejandra Olivos Vel squez. 01/06/2015 FACULTAD DE INGENIER A DEPARTAMENTO DE INGENIER A CIVIL. Estimaci n del ngulo de Fricci n Interna y Cohesi n No Drenada a Partir de Correlaciones Basadas en Ensayos In Situ para Suelos del Piedemonte de los Cerros orientales de Bogot DC. 2 ESTIMACI N DEL NGULO DE FRICCI N Interna Y COHESI N NO DRENADA A PARTIR DE CORRELACIONES BASADAS EN ENSAYOS IN SITU PARA SUELOS DEL PIEDEMONTE DE LOS CERROS orientales MAYRA ALEJANDRA OLIVOS VEL SQUEZ.

2 Trabajo de grado presentado como requisito para obtener el T tulo de Ingeniera Civil. Director: Ing. Juan Carlos Ruge C rdenas. BOGOT . UNIVERSIDAD PILOTO DE COLOMBIA. FACULTAD DE INGENIER A -PROGRAMA DE INGENIER A CIVIL 2015. Estimaci n del ngulo de Fricci n Interna y Cohesi n No Drenada a Partir de Correlaciones Basadas en Ensayos In Situ para Suelos del Piedemonte de los Cerros orientales de Bogot DC. 3 NOTA DE ACEPTACI N. _____ _____ _____ _____ _____ PRESIDENTE DEL JURADO. _____ JURADO. _____ JURADO. BOGOT , , 01/06/2015. Estimaci n del ngulo de Fricci n Interna y Cohesi n No Drenada a Partir de Correlaciones Basadas en Ensayos In Situ para Suelos del Piedemonte de los Cerros orientales de Bogot DC. 4 Agradecimientos A mis padres, a mi por su amor, apoyo y motivaci n.

3 Al Ingeniero Juan Carlos su confianza, gu a y apoyo en la realizaci n de este trabajo. Estimaci n del ngulo de Fricci n Interna y Cohesi n No Drenada a Partir de Correlaciones Basadas en Ensayos In Situ para Suelos del Piedemonte de los Cerros orientales de Bogot DC. 5 Resumen. El Ensayo de Penetraci n Est ndar (Standard Penetration Test, SPT, por su sigla en ingl s) y el Ensayo de Veleta (Vane Shear Test, VST, por su sigla en ingl s) hacen parte de la serie de ensayos In Situ, que son utilizados en la pr ctica y avalados desde los escenarios te ricos y normativos para la exploraci n y posterior determinaci n de las caracter sticas del suelo objeto de estudio. Entre los descriptores que son susceptibles de hallar a partir de las investigaciones in situ se encuentran aquellos referidos a par metros de resistencia.

4 En el presente trabajo de grado, se utilizaron los ensayos SPT y VST para la determinaci n del ngulo de fricci n Interna y la cohesi n no drenada, ambos indicadores de la resistencia al corte de los suelos, en este caso espec fico para el sector conocido como Chapinero Alto de la ciudad de Bogot . Una vez realizados los ensayos, se aplicaron las f rmulas de correcci n para el mejoramiento de los resultados y las correlaciones respectivas para ajustarlos a los par metros experimentales. Palabras Clave: Ensayos In Situ, Ensayo de Penetraci n Est ndar (SPT), Ensayo de Veleta (VST), Par metros de resistencia al corte, ngulo de fricci n Interna , Cohesi n no drenada, Correcciones, Correlaciones. Estimaci n del ngulo de Fricci n Interna y Cohesi n No Drenada a Partir de Correlaciones Basadas en Ensayos In Situ para Suelos del Piedemonte de los Cerros orientales de Bogot DC.

5 6 Tabla de Contenido Introducci n .. 23 Planteamiento del Problema .. 25 1. Antecedentes.. 25 2. Formulaci n.. 26 3. Descripci n.. 26 Justificaci n del Problema .. 28 Objetivos .. 29 Objetivo General.. 29 Objetivos Espec ficos.. 29 Marco Referencial .. 30 I. Marco Te rico.. 30 1. La Clasificaci n de los Suelos.. 30 2. Caracterizaci n de la Zona Objeto de Estudio: Chapinero Alto.. 36 3. Los Estudios Geot cnicos y el Reconocimiento del Terreno.. 37 El Reconocimiento del Terreno.. 39 Los Principales Descriptores Geot cnicos.. 46 Las t cnicas de 47 La Profundidad de la Perforaci n.. 48 Estimaci n del ngulo de Fricci n Interna y Cohesi n No Drenada a Partir de Correlaciones Basadas en Ensayos In Situ para Suelos del Piedemonte de los Cerros orientales de Bogot DC. 7 4.

6 Los par metros de resistencia al corte del suelo.. 51 5. Modelo Mohr Coulomb.. 55 II. Marco Conceptual.. 59 1. Ensayo de Penetraci n Est ndar (SPT).. 61 Antecedentes.. 61 El Procedimiento.. 62 La Normatividad.. 63 Ventajas y Desventajas.. 64 Los Factores que Afectan los Resultados del SPT.. 65 F rmulas de Correcci n y Correlaciones para el Mejoramiento de Resultados.. 68 2. Ensayo de Veleta o de molinete (VST).. 75 Procedimiento.. 76 Factores que influyen en el Resultado.. 77 F rmulas de Correcci n y Correlaciones para el Mejoramiento de los Resultados.. 78 Dise o Metodol gico .. 79 An lisis de Resultados.. 88 Conclusiones .. 98 Discusi n.. 101 Anexos .. 106 Estimaci n del ngulo de Fricci n Interna y Cohesi n No Drenada a Partir de Correlaciones Basadas en Ensayos In Situ para Suelos del Piedemonte de los Cerros orientales de Bogot DC.

7 8 Tabla de Figuras Figura 1. Clasificaci n de los suelos en funci n de la granulometr a.. 33 Figura 2. Clasificaci n de los Suelos Seg n AASHTO .. 34 Figura 3. Sistema Unificado de Clasificaci n de suelos USCS.. 35 Figura 4. Mapa de Sismoresistencia de Bogot .. 36 Figura 5. Esquema Estudio Geot cnico.. 38 Figura 6. Determinaci n del Incremento Neto de Esfuerzo .. 49 Figura 7. Profundidad de Perforaci n- Sowers y Sowers .. 50 Figura 8. Deslizamiento de un cuerpo s lido ngulo de rozamiento.. 54 Figura 9. Envolvente de Falla y C rculo de Mohr.. 58 Figura 10. Envolvente de Falla Mohr y los Criterios de Falla de Mohr .. 58 Figura 11. Factores que Afectan los Resultados del Ensayo SPT.. 67 Figura 12. Factor de Eficiencia en Funci n del Mecanismo de Liberaci n del Martillo, de acuerdo con Skempton.

8 71 Figura 13. Factor de Eficiencia en Funci n del Peso del Yunque, de acuerdo con Schertmann .. 72 Figura 14. Factor de Eficiencia e3, en Funci n de m.. 72 Figura 15. Esquema del Dise o Metodol gico .. 79 Figura 16. Comparaci n entre la Correcci n por Confinamiento y el Esfuerzo Efectivo .. 89 Figura 17. Valor de la Correcci n de Energ a respecto a la Profundidad de la Muestra .. 90 Figura 18. N mero de golpes en campo Vs. N mero de Golpes Corregidos .. 91 Figura 19. Valor ngulo de fricci n de acuerdo a cada m todo .. 92 Figura 20. Porcentaje de aceptaci n por m todo.. 93 Estimaci n del ngulo de Fricci n Interna y Cohesi n No Drenada a Partir de Correlaciones Basadas en Ensayos In Situ para Suelos del Piedemonte de los Cerros orientales de Bogot DC. 9 Figura 21.

9 Desigualdades en la Resistencia al Corte del Suelo en Condici n No Drenada .. 94 Figura 22. Valor de con respecto al ndice de plasticidad .. 95 Figura 23. Correcci n de la Condici n no Drenada .. 96 Figura 24. Verificaci n Par metro Experimental.. 97 Estimaci n del ngulo de Fricci n Interna y Cohesi n No Drenada a Partir de Correlaciones Basadas en Ensayos In Situ para Suelos del Piedemonte de los Cerros orientales de Bogot DC. 10 Tabla de Tablas Tabla y Desventajas del Ensayo Tabla. 2 F rmulas de Correcci n por Correlaciones Tradicionales de Factor Correcciones para el factor de correcci n ..78 Estimaci n del ngulo de Fricci n Interna y Cohesi n No Drenada a Partir de Correlaciones Basadas en Ensayos In Situ para Suelos del Piedemonte de los Cerros orientales de Bogot DC.

10 11 Tabla de Anexos A. Ejemplo de estudio de suelo. Ensayo de Penetraci n Est ndar (SPT). B. Estudio de suelos, Calle 62 No. 5-35. Correcci n por confinamiento, energ a, n mero de golpes. Correlaciones por m todo tradicional y transformaciones. C. Estudio de suelos, Calle 65 No. 7-26. Correcci n por confinamiento, energ a, n mero de golpes. Correlaciones por m todo tradicional y transformaciones. D. Estudio de suelos, Calle 71 No. 3-07. Correcci n por confinamiento, energ a, n mero de golpes. Correlaciones por m todo tradicional y transformaciones. E. Estudio de suelos, Calle 72 No. 1-83. Correcci n por confinamiento, energ a, n mero de golpes. Correlaciones por m todo tradicional y transformaciones. F. Estudio de suelos, Calle 74 No. 5 esquina Correcci n por confinamiento, energ a, n mero de golpes.