Ensayo de Corte Sobre Suelos Cohesivos - Usando La Veleta de Campo



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Investigacion Sobre La Resistencia Al Corte De SuelosENSAYO DE CORTE SOBRE SUELOS COHESIVOS EN EL TERRENO USANDO LA VELETA 1. OBJETO 1.1 Este método establece el procedimiento del ensayo de veleta en el terreno,  nsuelos cohesivos blandos y saturados. Es necesario conocer la naturaleza del suelo en el cual se ha de efectuar cada ensayo, para asegurarse de su aplicación e interpretación. 1.2 Los valores se deben expresar en unidades SI. 1.3 Esta norma no considera los problemas de seguridad asociados con su uso. Es responsabilidad de quien la emplee, establecer prácticas apropiadas de seguridad y salubridad y determinar la aplicación de limitaciones regulatorias antes de su uso.   2. RESUMEN DEL MÉTODO El ensayo de corte con veleta consiste básicamente en colocar una veleta de cuatro hojas dentro del suelo inalterado, y en girarla desde la superficie para determinar la fuerza de torsión necesaria para lograr que una superficie cilíndrica sea cortada por la veleta; con esta fuerza de corte se halla, entonces, la resistencia unitaria de dicha superficie. Es de importancia básica que la fricción de la varilla de la veleta y la del aparato sean tenidas en cuenta porque de otra manera, la fricción sería inadecuadamente registrada como resistencia del suelo. Las medidas de fricción bajo condiciones que no implican carga, como cuando se emplea un vástago liso en lugar de la veleta, o una veleta que permita alguna rotación libre de la varilla antes de someterla a carga, son satisfactorias únicamente cuando el giro sea aplicado mediante un momento balanceado que no se traduzca en empuje lateral. A medida que las fuerzas de torsión se hagan más grandes durante un ensayo, un empuje lateral en el instrumento se traducirá en un incremento de fricción no considerado en las lecturas iniciales sin carga. No se recomiendan instrumentos que produzcan empuje lateral. La varilla de la veleta debe tener suficiente rigidez para que no sufra torsión bajo condiciones de carga plena, de lo contrario, se deberá hacer una corrección al dibujar las curvas de Momento vs. Rotación.   3. EQUIPO 3.1 Veleta – En la Figura 1 se muestran los dos tipos de veletas normalizadas  por este ensayo. Cada una tendrá cuatro hojas perpendiculares entre sí, su altura será el doble del diámetro. Las dimensiones de la veleta deberán ser las especificadas en la Tabla 1 wordpress. únicamente con la autorización y la responsabilidad del especialista a cargo. Estos cojinetes deberán estar provistos de sellos que eviten la entrada de suelo en ellos. La duración del ensayo se deberá controlar de acuerdo con las exigencias indicadas en la Sección 4.3 La fuerza de giro se deberá aplicar a las varillas.3.png)     Se podrán emplear dimensiones diferentes a las especificadas. que no sea excedido su límite elástico cuando la veleta sea sometida a su capacidad plena. La magnitud del giro de la varilla (si lo hubiera) se deberá establecer en grados por metros por unidad de momento. Esta corrección se hace progresivamente más importante a medida que aumenta la profundidad. es esencial calibrar las varillas de rotación antes de emplearlas. ocurra cuando se aplique la rotación.png) (hъps://mecanicadesuelos1unitec. . 3.files. quienes. para el ensayo. de acero.20 kPa (± 25 lb/pie²) en la resistencia al corte. Si es necesario determinar curvas de momento vs. se deberán afilar.wordpress.2 Varillas de extensión – La veleta se deberá operar desde la superficie conectándola con varillas de torsión. las varillas de torsión se deberán equipar con cojinetes bien lubricados en los sitios donde ellas pasen a través del mismo. a la vez. que no produzca una variación mayor de ± 1. La precisión de la lectura del giro deberá ser tal. Los bordes de las hojas de la veleta que penetran.(hъps://mecanicadesuelos1unitec. 3.com/2014/06/captura3. Las varillas de giro se deberán guiar de tal manera. En ausencia de éste.com/2014/06/captura2. para evitar cualquier posibilidad que el ajuste del acople. 3. cuidando que no se altere el ángulo de 90° comprendido entre ellas. Rotación. se puede aplicar directamente el giro mediante una llave de torsión o algo equivalente.‑ Si es necesario determinar curvas de Momento vs. al ejecutar el ensayo. rotación. la calibración se deberá efectuar por lo menos hasta la profundidad máxima esperada. que se evite el desarrollo de fricción entre ellas y las paredes del revestimiento o de la perforación.files.4 Es preferible aplicar la torsión a la veleta mediante un engranaje de transmisión. Nota 1. la transmiten a la veleta. con su correspondiente dispositivo de medición. Las varillas de torsión se deberán ajustar muy bien. Si se emplea revestimiento para la veleta. es esencial calibrar las varillas de rotación antes de emplearlas. Estas varillas deberán ser de un diámetro tal. ‑ Si es necesario determinar curvas de Momento vs. inalterados o remoldeados. CÁLCULOS 5. se deberá avanzar con ella hasta una profundidad no menor de cinco veces el diámetro del revestimiento.1 Se calcula la resistencia al corte del suelo mediante el empleo de la siguiente expresión: T = s ´ K donde: T = momento de giro.7 Se deberán efectuar ensayos con veleta únicamente en suelos cohesivos.8 Periódicamente se deberán comprobar las dimensiones de la veleta para asegurarse que no esté desgastada ni distorsionada. tal como se indica en Tabla 2. cinco veces el diámetro de la perforación. Se debe efectuar el ensayo de fricción de la varilla por lo menos una vez en cada sitio.1°/segundo. en  paratos en los cuales la varilla de giro esté completamente aislada del suelo. se rota rápidamente la veleta  un mínimo de 10 revoluciones. excepto en arcillas muy blandas en las cuales el tiempo de falla puede elevarse a 10 ó 15 minutos. se deberá suspender la perforación a una profundidad tal que la punta de la veleta pueda penetrar dentro del suelo inalterado. cuidando que no se aplique torsión durante dicho empuje. a intervalos de 15 segundos o menores. Rotación. esta fricción deberá ser despreciable. hasta la profundidad a la cual se va a efectuar el ensayo.76 m entre ellos. PROCEDIMIENTO 4. una profundidad de. por lo menos. 4. Se deberá registrar el momento máximo. cuando se encuentre dentro de un revestimiento. 4. se determina la fricción entre la varilla y el suelo por medio de ensayos de giro efectuados con varillas similares a profundidades equivalentes. 4. en N‑m (lb‑pie). se deberá aplicar el giro a una velocidad que no exceda de 0.2 Se deberá penetrar la veleta desde el fondo del agujero o de su revestimiento. por ejemplo. Con aparatos de transmisión. en todos los casos dentro del minuto siguiente al remoldeo.4 Después de determinar el máximo momento. si es requerido. 4. inmediatamente después se determinará la resistencia remoldeada. Cuando no se utilice revestimiento.5 En los casos en los cuales el suelo esté en contacto con la varilla de giro. . no resulta afectada por las medidas de fricción. En dispositivos de veleta que funcionen adecuadamente. como en arenas o limos o en suelos en los cuales la veleta encuentre piedras que puedan influir en los resultados. Esta corrección se hace progresivamente más importante a medida que aumenta la profundidad. por lo menos. hasta la profundidad máxima esperada. 4. 4. La magnitud del giro de la varilla (si lo hubiera) deberá establecerse en grados/pie/unidad de momento. Se recomienda no hacer ensayos de veleta con espaciamientos menores de 0.1 Cuando se emplee revestimiento para la veleta.Nota 1.3 Con la veleta en posición.por encima de la profundidad deseada para la punta de la veleta. No se deben realizar en ningún suelo que permita el drenaje o que se dilate durante el período del ensayo. Durante la rotación de la veleta. es aconsejable anotar los valores intermedios del momento obtenido en ese instante. Nota 2 – En algunos casos no será necesario remover la veleta para el ensayo de fricción de cojinetes o guías. En materiales más duros. sin la veleta colocada. se puede reducir la rata del desplazamiento angular de tal manera que se pueda obtener una determinación apreciable de las propiedades esfuerzo‑deformación. y K = constante que depende de las dimensiones y de la forma de la veleta m3 (pies3). s = resistencia al corte de la arcilla. En tanto que la veleta no se halle en contacto con el suelo. 5. se deberá mantener ésta a una altura fija.6 Para determinar la magnitud de la fricción de los cojinetes o guías. mediante un empuje simple.Instituto  Nacional de Vías 4. Generalmente se requieren para la falla. la calibración se deberá efectuar. en kPa (lb/pie²). entre 2 y 5 minutos. para el ensayo. es esencial calibrar las varillas de rotación antes de emplearlas. 4. que alcanzan la falla con una deformación pequeña. Este espaciamiento se podrá variar cuando sea requerido con la autorización y responsabilidad del especialista a cargo. se deberá realizar un ensayo de fricción con una varilla lisa al menos una vez en cada sitio. 2.1.4 Tamaño y forma de la veleta (ahusada o rectangular). 6.9 Nombres del inspector de la perforación y del ingeniero Supervisor.files.5 Método de ejecución de la perforación.2.wordpress.5 Profundidad del extremo de la veleta. 6.7 Descripción del método para aplicar y medir el momento. 6.2. 6. 7.1.4 Cota de referencia. s. lecturas intermedias para el ensayo inalterado. 6. 6.1.8 Tiempo del ensayo hasta la falla.2. según las unidades.1 Número del sondeo.3 Número del apique o perforación. y 6. 6. es más útil escribir la ecuación en la siguiente forma: s = T ´ k donde: k=1/K 6.2.2. 6.png) donde: D = diámetro de la veleta.2.7 Descripción del método para aplicar y medir el momento.1.2. si tiene camisa o no.1.1.com/2014/06/captura.1. 6. si se requieren. NORMAS DE REFERENCIA ASTM D – 2573 AASHTO T – 223 . según las unidades.1.3 Condiciones del suelo en el sitio.6 Descripción de la veleta. H = altura de la veleta. esto es.8 Observaciones sobre la resistencia o la penetración. 6. según las unidades. 6. y d = diámetro de la varilla. 6.2.2 Sitio 6. 6.2 Puesto que el valor de la resistencia al corte.1.9 Velocidad del remoldeo.1. 6. en milímetros o pulgadas. se deben anotar las observaciones sobre la perforación.6 Profundidad del extremo de la veleta por debajo del revestimiento o fondo del hueco. 6.2.1 Para cada ensayo de veleta se deben registrar los siguientes datos: 6.   5.10 Lectura máxima del momento para el ensayo remoldeado. 6. en milímetros o pulgadas.2 Adicionalmente. INFORME 6.11 Notas sobre cualquier clase de desviaciones con respecto al procedimiento normal de ensayo. (hъps://mecanicadesuelos1unitec. en milímetros o pulgadas.   6.2 Fecha del Ensayo. 6.7 Lectura máxima del momento y. es el requerido.
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