Abstract:
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Los ensayos de laboratorio son muy importantes en la ingeniería geotécnica ya que en ellos
se pueden conocer el comportamiento del suelo a pequeña escala. Y desde ese punto de vista,
poder saber aquellos parámetros que definen al suelo.
Es por eso que, en este trabajo final de master, se estudia el efecto del grado de saturación en
el factor de amortiguamiento de los suelos compactados. Para lograr esto, se hicieron pruebas
de laboratorio en probetas con dos densidades secas impuestas, utilizando el método de
compactación estática, en la arcilla limosa del llano de Barcelona. Así mismo, se obtuvieron
diferentes grados de saturación por medio de diferentes humedades impuestas también.
Las pruebas de laboratorio radicaron en someter las probetas a una tensión de confinamiento,
y ensayarlas en el aparato de columna resonante. Así, se pudieron conocer los parámetros
dinámicos del suelo a pequeñas deformaciones.
Las probetas que se ensayaron en laboratorio fueron manufacturadas con las densidades secas
de 1.65 Mg/m3
y 1.75 Mg/m3
, y fueron sometidas a una tensión de confinamiento de 200
kPa. Estas muestras tenían un grado de saturación que iba desde el 20% hasta el 100%
aproximadamente, utilizando humedades en el material en un rango del 5% al 24%.
Se hizo un análisis de los resultados obtenidos, y estos demostraron que la rigidez del suelo
aumenta a medida que aumenta la densidad seca, por lo contrario, el factor de
amortiguamiento decrece con el aumento de la densidad seca. También se demostró que el
módulo de corte disminuye a medida que aumenta el grado de saturación del suelo y, por otro
lado, el factor de amortiguamiento aumenta con el aumento del grado de saturación. Se
comprobó, al menos para las muestras con densidad seca de 1.75 Mg/m3
, que el módulo del
cambio en la tensión de confinamiento en función de la deformación disminuye ante el
aumento del grado de saturación del suelo.
Para finalizar, y como era de esperarse, el módulo edométrico disminuyó al aumentar la
saturación del material, siguiendo una tendencia exponencial, al menos entre el 20% y el 80%
de la saturación. Se corroboró también que, para un mismo nivel de saturación, el módulo
edométrico es mayor para las muestras con una densidad seca mayor. |
Abstract:
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Laboratory tests are very important in geotechnical engineering, because in them it can be
known the soil behavior at small scale. And from that point of view, it can be learned those
parameters that define the soil.
That’s why, in this thesis, the effect of saturation degree in damping ratio of compacted soil
is studied. To archive this, laboratory tests were performed in soil samples with two imposed
dry densities, using the static compaction method in Barcelona’s silty clay. Meanwhile,
different saturation degrees were obtained by different water content imposed as well.
Laboratory tests consist on submit soil samples in a confinement stress, and test them in the
resonant column. Thus, it can be known the dynamic soil parameters for small deformations.
Soil samples were tested in laboratory by manufacturing them with dry densities of 1.65
Mg/m3
and 1.75 Mg/m3
, and they were submitted to confinement stress of 200 kPa. These
samples had saturation degree ranging from 20% to 100% approximately, using a material
water content in range of 5% to 24%.
An analysis of the obtained results was made, and showed that soil stiffness increases with
increasing dry density, on the other hand, the damping ratio decreases with increasing dry
density. It was also shown that the shear modulus decreases with increasing the saturation
degree on soil, in consequence the damping ratio increases with increasing the saturation
degree. It was found, at least for the soil samples with dry density of 1.75 Mg/m3
, that the
confinement stress in function of deformation modulus decreases with the increasing
saturation degree.
Finally, as was expected, the oedometer modulus decreased with increasing material
saturation, following an exponential trend, at least between 20% and 80% of saturation. It
was also confirmed that, for the same level of saturation, the oedometer modulus is higher
for samples with higher dry density. |