Colapsabilidad 160314010529 PDF

Carrera : Ing.
Civil
MECNICA DE SUELOS II Ciclo :2016-0
Turno :Noche
COLAPSABILIDAD POTENCIAL
UNIVERSIDAD PERUANA LOS ANDES
FACULTAD DE INGENIERA
ESCUELA ACADMICA DE INGENIERA CIVIL
TAREA DE MECNICA DE SUELOS II
CURSO : MECNICA DE SUELOS
TEMA : COLAPSABILIDAD POTENCIAL
DOCENTE : Fernando Manuel Uchuypoma Montes
SEMESTRE : 2016 0 (VI.-CICLO).

Carrera : Ing. Civil
Turno :Noche
NDICE
CAPTULO I: GENERALIDADES
1.1. PROBLEMA DE LA INVESTIGACIN
1.1.1. Problema general
1.1.2. Preguntas especficas
1.2. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
1.2.1. IDENTIFICACIN POR MTODOS

a) METODO DE KNIGHT
b) MTODO DE GIBBS
c) EL ENSAYO DE COLAPSABILIDAD POTENCIAL SEGN LA NTP
339.163 (ASTM D 5333)
1.3. JUSTIFICACIN DE LA INVESTIGACIN
CAPTULO II: ANTECEDENTES Y MARCO TERICO

2.1. ANTECEDENTES
2.2. MARCO TERICO
2.2.1. Colapsabilidad potencial
2.2.2. Los suelos ms susceptibles de llegar a un colapso son :
2.2.3. Caractersticas comunes
2.2.4. Definicin de colapso segn Zur y Wiseman: (1973) definen
2.2.5. Suelos colapsables por humedecimiento:
2.2.6. Suelos autocolapsabbles y potencialmente colapsables
2.2.7. Clasificacin de los suelos colapsables
2.2.8. Ensayo y anlisis en suelos colapsables
2.2.9. Resistencia al corte en suelos colapsables
2.2.9.1. Resistencia al corte parcialmente saturado
2.2.9.2. Resistencia al corte en suelos lossicos colapsables
Turno :Noche
2.3. OBJETIVO
CAPTULO III: MTODO
3.1. TIPO Y DISEO DE INVESTIGACIN

3.1.1. Tipo de investigacin
3.1.2. Diseo de investigacin
Metodologa
3.2. VARIABLES
3.3. MUESTRA
3.4. PROCEDIEMIENTOS RECOLECCIN DE DATOS
CAPITULO IV: SOLUCIONES EN SUELOS COLAPSABLES
CAPITULO V: RECOMENDACIONES EN TRABAJOS CON SUELOS COLAPSABLES

Turno :Noche
INTRODUCCIN
En el presente trabajo se realiza la investigacin acerca de la colapsabilidad
potencial del suelo con la aplicacin de los conocimientos obtenidos a travs
del estudio de Mecnica de Suelos II.
La colapsabilidad potencial se debe al cambio violento de volumen por ser
sometidos a un incremento de cargas o al humedecerse o saturarse, para
poder identificar este tipo de suelos hemos hallado dos mtodos, los cuales
son: El Mtodo de Gibbs y El Mtodo de knight. Es importante realizar este
trabajo para tener conocimiento acerca de los suelos colapsables para que no
afecte nuestras obras civiles futuras.
ABSTRACT
In this paper research on the potential soil collapsibility it is done with the
application of knowledge gained through the study of Soil Mechanics II.
The potential collapsibility is due to the violent change of volume being
subjected to increased loads or when wet or saturated, to identify these soils
have found two methods, which are: Method of Gibbs and Method knight. This
work is important to have knowledge about the collapsible soil that does not
affect our future civil works.

Turno :Noche
CAPTULO I: GENERALIDADES
1.1. PROBLEMA DE LA INVESTIGACIN

1.1.1. Problema general
Cules son las causas de encontrar suelos colapsables en en el
terreno a realizar nuestra obra civil?
1.1.2. Preguntas especficas
Cul es la situacin actual en los ingenieros civiles sobre el
conocimiento de la colapsabilidad potencial?
Cmo influye la colapsabilidad potencial en el desarrollo de
nuestras obras civiles?
Qu se requiere para hallar la colapsabilidad potencial de suelos?
1.2. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
1.2.1. IDENTIFICACIN POR MTODOS
A) METODO DE KNIGHT
Esta basado en los experimentos realizados por Abeljer (1948), se coloca
la muestra en el odmetro con su humedad natural para su posterior
saturacin a una presin fija de 2Tn/in2, con los resultados obtenidos se
grafica la relacin de vacos contra logaritmo de la presin.
e sat
CP =
1 + e
Donde:
CP: Colapso potencial
e sat: Cambio de relacin de vacos en la saturacin.
e: relacin de vacos natural del suelo.
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Relacin entre el Potencial de Colapso y la gravedad del problema

GRAVEDAD DEL
% CP PROBLEMA
0-1 No presenta problema
01-05 Problema moderado
5-10 Problemtico
10-20 Problemas graves
>20 Problemas muy graves
B) MTODO DE GIBBS
Es un mtodo cualitativo basado en una grfica de limite liquido contra
densidad natural seca y contiene una curva lmite de colapsabilidad. La
zona colapsable comprende de los suelos de baja densidad natural,
indica que la humedad se saturacin es superior a la humedad en el lmite
lquido, lo cual produce una disminucin de la plasticidad y un mayor
asentamiento. En la zona no colapsable los suelos son de alta densidad
natural y la humedad de saturacin es menor o igual a la humedad en el
lmite liquido en suelos, en estado plstico y manteniendo as su resistencia
al deslizamiento.
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A partir de la grfica, se asume riesgo de colapso para un suelo que en

funcin de su plasticidad y densidad seca se site por debajo de la curva
de Gibbs.
C) EL ENSAYO DE COLAPSABILIDAD POTENCIAL SEGN LA NTP

339.163 (ASTM D 5333)
Las muestras utilizadas para la evaluacin de colapsabilidad debern ser
obtenidas de pozos a cielo abierto, en condicin inalterada.
El potencial de colapso (CP) se define mediante la siguiente expresin:
e o Hc
CP (%)= x 100 CP (%)=
1 + e H
Donde:
e= Cambio de la relacin de vacios debido al colapso
bajo humedecimiento
e = Relacin de vacios inicial
Hc = Cambio de altura de la muestra
H = Altura inicial de la muestra
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VALORACIN DE LA COLAPSABILIDAD DE UN SUELO RECEPTOR DE

CARGAS.
Se debe establecer una valoracin de la colapsabilidad teniendo en cuenta los

parmetros geotcnicos antes mencionados. A partir de ellos se puede establecer la
colapsabilidad potencial del suelo. En la siguiente tabla se exponen uno de los
criterios de ms habituales:
CRITERIOS DE COLAPSABILIDAD
Grado de Peso especfico Potencial de
Colapso
colapso seco (KN/M*3)
(%)(*)
Bajo >14.0 <0.25
Bajo a medio 12.0-14.0 0.25-1.0
Medio a alto 10.0-12.0 1.0-5.0
Alto a muy
<10.0 >5.0
alto
(*)Asiento inducido por colapso bajo la inundacin referido a la altura inicial de la muestra
A continuacin se muestra una grfica resultante de la realizacin del ensayo de

potencial de colapso por inundabilidad. En ella se muestra como el ndice de huecos
(expresado en %) disminuye drsticamente al aadir agua, por efecto de la disolucin
del cemento interpartculas, lo cual provoca el colapso de la estructura. Esto se
traduce en un asiento inmediato:
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Grfico de potencial de colapso
La valoracin de riesgo de colapso que afecte a la estructura a lo largo de su vida til

debe tener en cuenta no slo la valoracin especfica de colapsabilidad potencial del
suelo, sino tambin las condiciones de contorno del mismo que en un momento
determinado pudieran suponer un el detonante del colapso tales como:
saneamiento y drenaje proyectados.

existencia de jardines.
Existencia de solados perimetrales
proximidad de piscinas.
Tipologa de cimentacin proyectada.
Antecedentes en la zona
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1.3.. JUSTIFICACIN DE LA INVESTIGACIN
Se justifica por que las pruebas e investigaciones que se realizarn

sobre LA COLAPSABILIDAD POTENCIAL DE SUELOS, nos permitir
proponer una alternativa en lugar donde se presenta saturacin, para el
mejoramiento de las propiedades para evitar un desplante.
CAPTULO II: ANTECEDENTES Y MARCO TERICO
2.1. ANTECEDENTES
En algunas zonas de Levante. Presentan ciertas
caractersticas geotcnicas comunes, como son los bajos valores de
densidad seca (por debajo de 1.4 podemos plantearnos la presencia
de suelos colapsables, y densidades de 1,2 son habituales), baja o
nula plasticidad y elevados valores de colapso por inundacin.
Normalmente presentan caractersticas resistentes bajas, aunque
pueden alcanzar valores medios. En presencia de agua, el cemento
yesfero que dota de cierta resistencia al suelo se disuelve, siendo
entonces cuando el suelo colapsa, llegando a perder hasta un 10% de
volumen pudiendo producir un asiento brusco de las estructuras.
Los suelos colapsables limo-arenosos se generan en climas muy
secos (zona de Levante, Alicante, Murcia, Almera). Su grado de
saturacin es muy bajo, 20-30%. Debido a ello suelen presentar en su
zona superior, ms prxima a la superficie niveles encostrados. Sin
embargo, por debajo el suelo esta flojo, sin cementar.
Un caso especial de suelos colapsables lo constituyen los rellenos
arenosos flojos. Suelen ser rellenos sin compactar, cuya estructura
floja permite la entrada de agua disminuyendo las fuerzas de cohesin
intergranular y provocando su colapso.
Las cimentaciones ms recomendables sobre este tipo de suelos son
las cimentaciones profundas, que deben tender a sobrepasar los
niveles colapsables. Una alternativa a esta tipologa para casos de
suelos con potencial bajo o medio de colapso, puede ser la
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cimentacin mediante losa de suficiente rigidez, incluso apoyada

sobre una mejora de terreno, que reparta cargas lo mximo posible
con el fin de no concentrar tensiones, y /o trabajar a tensiones lo ms
bajas posibles, cuidando en todos los casos al mximo la posible
afeccin del agua al terreno sobre el que se dispone la cimentacin
(saneamientos flexibles, colgados, realizacin de pruebas de
estanqueidad, etc.)
En la actualidad se incluyen en el grupo de suelos colapsables a
aquellos fuertemente cementados por sales solubles, que sufren
grandes asentamientos por la lixiviacin de dichos materiales.
Al contacto con el agua sufren cambios bruscos en su volumen por
efecto del lavado de sus cementantes(sales), debido al reacomodo
de sus partculas.
Generalmente son suelos de origen elico, cuya estructura est
ligeramente cementada por sales acarreadas por la brisa marina,
con lo cual adquieren una resistencia aparente. Son suelos en
estado metaestable, que generalmente se presentan en reas
desrticas.
Cuando el material cementante constituye gran parte de la matriz
del suelo, el proceso delixiviacin tambin genera grandes
reducciones de su volumen.
No solo los suelos finos se colapsan sino tambin las gravas. El
comportamiento depende de su matriz, en el contenido y tipo de
cementante. En sales y sulfatos solubles que se encuentran en los
sedimentos que han sido arrastrados de los productos volcnicos
en sur del Per y Chile
En el sur de Per hay antecedentes de la existencia de gravas
colapsables, que si bien no se reportaron como tales , por
considerar de mayor importancia el problema de las filtraciones y
disoluciones de agua en los suelos cementados con sales y
sulfatos, en busca de una solucin, que en algunos casos se
consigui remplazando por material no soluble, como en el caso de
la construccin del aeropuerto de la joya existan problemas en las
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obras de irrigacin en los reservorios aledaos que durante su

prueba de llenado sufrio filtraciones , en la inspeccin de
filtraciones encontraron que era wn gravas angulosas arenosas y
se le atribuia a la presencia de las sales y caliche que predominan
en la matriz , es otro caso del juicio y enfoque con criterio
equivocado al considerar el problema por filtraciones en sueelos
finos y no en suelos gruesos de las gravas angulosas colapsables.
El caso de Pie de la Costa en Arequipa , en el estudio de
deslizamiento compuesto que arras un tramo de 500m del canal
sepulto un caserio, permitieron dar la alerta sobre la presencia de
gravas colapsables
Localizacin de los suelos colapsables:
Estos se encuentran en las regiones ridas y semiridas. Los
depsitos elicos, coluviales, residuales, tufos volcnicos
pueden ser colapsables.
En Lima, se han encontrado estos tipos de suelos en la
ciudadela Antonia Moreno de Cceres.
En otros departamentos a nivel Nacional: Arequipa, Majes,
Moquegua
2.2. MARCO TERICO

2.2.1. COLAPSABILIDAD POTENCIAL
Es el fenmeno producido en un terreno por el cual se reduce su
volumen, por lo general por cambio en la humedad contenida en el
mismo. En algunos casos puede suceder como consecuencia de
aplicacin de cargas sin adicin de aguas.
Colapso: es la repentina perdida de volumen de un suelo bajo la
accin de agentes exgenos, esto se traduce en consecuencia
superficiales asociadas a una alteracin rpida de la resistencia y a
un desmoronamiento estructural interno al momento en que el suelo
absorbe cantidades importantes de agua, sin que haya una variacin
en las presiones exteriores aplicadas.
Los suelos colapsables suelen presentar una gran variedad de
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formas y tamaos de partculas, aunque la mayora de ellos poseen

granos de forma redondeada, se presentan este problema en suelo
limoso y ocasionalmente en arenas y gravas. No es raro encontrar
que contengan adems un cierto contenido de arcilla.
2.2.2. Los suelos ms susceptibles de llegar a un colapso son :
a) suelos de granulometra tipo limo, en donde se encuentran
arcillas con estructuras flojas
b) suelos granulares de bajo peso especfico.
Segn el Cdigo Tcnico de Edificaciones denomina a los suelos
colapsables del tipo T-3, son terrenos desfavorables para la
construccin.
En suelos naturales poco consolidados, terreno de rellenos y
terrenos solubles, se requiere efectuar estudios de colapsabilidad
para poder tomar las medidas preventivas y correctoras al momento
de disear las cimentaciones.
Su finalidad es determinar o evaluar la susceptibilidad al colapso de
una muestra de suelo, la que podr sufrir un asentamiento adicional
originado por la inundacin de la muestra.
2.2.3. CARACTERSTICAS COMUNES
Estructura macro porosa, con ndice de huecos (e), entre
relativamente alto, a muy alto.
Granulometra predominantemente fina, con predominio de
fracciones de limos y de arcilla. El tamao de los granos es
generalmente poco distribuido y con los granos ms grandes
escasamente meteorizados. La mayora de las veces, la cantidad
de la fraccin arcilla es relativamente escasa, sin embargo, tiene
una influencia importante en el comportamiento mecnico de la
estructura intergranular.
Estructura mal acomodada, con partculas de mayor tamao
separadas por espacios abiertos, y unidas entre s por
acumulaciones o puentes de material predominantemente
arcilloso. En muchos casos existen cristales de sales solubles
insertados en tales puentes o uniones arcillosas.
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2.2.4. Definicin de colapso segn Zur y Wiseman: (1973) definen como

colapso a cualquier disminucin rpida de volumen del suelo, producida por
el aumento de cualquiera de los siquientes factores:
Contenido de humedad (w)
Grado de saturacin (Sr)
Tensin media actuante (T)
Tensin de corte()
Presin de poros (u)
Reconociendo por lo tanto que el colapso de la estructura del suelo puede
producirse por una variedad de procesos diferentes de la saturacin.
A efectos de definir y diferenciar los distintos tipos de colapso Uriel y Serrabi
(1973,1974) clasifican a los suelos colapsables y desmoronables en:
a) Grupo I: suelos en los que tiene lugar un rpido cambio de la relacin
entre presiones efectivas y las deformaciones sin que se alcance la
resistencia ultima del material. De acuerdo con esto la causa de colapso
es nicamente el cambio de las presiones efectivas. A este grupo
pertenecen los limos o arcillas cementadas y las rocas de gran
porosidad. Cuando se ensaya a humedad constante, se detecta una
notable modificacin de su mdulo de compresibilidad al alcanzar un
cierto valor las presiones efectivas.
b) Grupo II: suelos en los que, sin la presencia o cambio en las
condiciones que producen el colapso, no hay cambio abrupto en la
relacin presin- deformacin. Tal es el caso de algunas arcillas que
contiene sulfatos. Si se ensayan a humedad constante, la relacin
tensin-deformaciones es una curva suave y continua y sin agudos
quiebros. La saturacin produce, sin embargo, un importante cambio
volumtrico, debido probablemente a un incremento de la presin de los
poros que origina el agotamiento de la resistencia al corte del suelo.
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2.2.5. Suelos colapsables por humedecimiento:

Establecida la definicin general de colapso, nuestro anlisis se centrara
en aquellos suelos en los cuales el colapso de la estructura de suelos es
provocado por un incremento del contenido de humedad. Por lo tanto, en
lo sucesivo cuando se hable de suelos colapsables, se entender que
son aquellos suelos, en que un aumento de contenido de humedad,
provoca una brusca disminucin de volumen, sin la necesidad de un
aumento en la presin aplicada.
A partir de esta definicin, se advierte:
Por un lado una destruccin o un cambio en la estructura que el
suelo tenia originalmente
Por otro lado, un agente externo: el agua, que provoca este
fenmeno.
En la mecnica de suelos clsica de los suelos saturados o de los
suelos secos el fenmeno de colapso generalmente viene asociado a
un cambio en el estado tensional del suelo. En cambio aqu, y en una
primera definicin, estara provocado por un agente externo (cambio
en el contenido de humedad).
En el proceso de consolidacin de suelos saturados (teora clsica de
Terzaghi) tambin se produce una disminucin de volumen, pero
puede decirse que en muchos aspectos el colapso es lo contrario de
la consolidacin, tal como se indica en Reginatto(1977).
2.2.6. SUELOS AUTOCOLAPSABLES Y POTENCIALMENTE COLAPSABLE

En el grafico semilogartmico que presenta el comportamiento en un suelo,
un ensayo a compresin confinada realizado sobre condicin saturada, se
puede observar un quiebre en la curva de compresibilidad. La presin axial
a la cual se produce este quiebre o este cambio de comportamiento se la
denomina Presin de fluencia Saturada o Presin Inicial de Colapso. En
principio se establece que para presiones menores a esta, el suelo tiene un
comportamiento elstico y los asentamientos por colapso son bajos y
nulos. Por el contrario, para presiones mayores a la de Fluencia el suelo
tiene un comportamiento elstico-plstico y los asentamientos por colapso
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son importantes.
Se dice que un suelo es autocolapsable cuando la presin de tapada o
geosttica es superior a la Presin Inicial de Colapso. Esto quiere decir que
cuando en ese suelo se produzca el humedecimiento, se producirn
asentamientos importantes con solamente la accin de su peso propio, se
desina con suelos potencialmente colapsable a aquellos suelos en lo que la
presin de tapada o geosttica es menor a la Presin Inicial de Colapso.
2.2.7. CLASIFICACIN DE LOS SUELOS COLAPSABLES.
Grupo I: suelos en los que tiene lugar un rpido cambio de la relacin
entre presin efectiva y las deformaciones sin que se alcance la
resistencia ltima de material. De acuerdo con esto la causa del colapso
es nicamente el cambio de las presiones efectivas.
Grupo II: suelos en los que, sin la presencia o cambio de las condiciones
que producen el colapso, no hay cambio abrupto en la relacin presin-
deformacin. Tal es el caso de algunas arcillas que contiene sulfato.
2.2.8. ENSAYO Y ANALISIS EN SUELOS COLAPSABLES
Estos suelos sufren un cambio de volumen por inmersin. Para determinar

el tipo de colapsabilidad del suelo se hacen pruebas de consolidacin de
laboratorio (ensayos de colapso: endomtricos, triaxiales, etc.)
En estas pruebas se reproduce el efecto de saturacin sbita del

terreno cuando se lo somete a una carga de magnitud prefijada.
El CTE en la Tabla D.18, indica el ensayo de inundacin en edmetro,

sealando la norma a seguir.
D) Extraccin de muestras
Las muestras para pruebas en laboratorio se extraen

mediante sondeo o calicatas, cuidando de no modificar la estructura del
suelo, es conveniente realizar sondeos en seco o con muy poca agua.
E) Anlisis del emplazamiento
Adems de los ensayos en laboratorio, se realiza una estimacin del

emplazamiento y se consideran los siguientes puntos:
Cota del nivel fretico y sus oscilaciones estacionales.

Antigedad del terreno y consolidacin.
Turno :Noche
Determinar tipo de cimentaciones a construir.
Ensayos de campo
Si un terreno es susceptible al colapso por cambios de humedad, pueden

realizarse ensayos de campo, tales como:
Ensayos de placa de carga: en ellos se determinan

los asientos adicionales que puede sufrir el suelo en estado natural
cuando est anegado.
ENSAYOS E INSTRUMENTACIN
Los aparatos sern de acuerdo a los requerimientos del ensayo de
consolidacin unidimensional ASTM D2435. Los discos porosos y papel filtro
que cumpla el requerimiento del ensayo de consolidacin. La muestra debe
ser relativamente inalterada. Para determinar el potencial de colapso (Ic), las
muestras deben ser tomadas utilizando mtodo seco como son: el barreno de
doble y bloques extrados manualmente.
CONSOLIDMETRO PARA ENSAYO DE COLAPSO
Se procede a cortar el suelo de acuerdo con las dimensiones del anillo del
ensayo de consolidacin unidimensional. Determinar sus propiedades fsicas,
tales como humedad natural, peso, volumen, gravedad especfica de slidos,
lmites de consistencia, distribucin granulomtrica, segn las normas.
Se instala la muestra en el anillo del consolidmetro despus de haber

Turno :Noche
determinado el peso inicial de la masa hmeda y altura de la muestra y fijar el

conjunto anillo-muestra en el consolidmetro. Aplicar una carga de contacto
0.05 kg/cm2 (5 Kpa), despus de 5 min tomar lectura del deformmetro, aplicar
incrementos de carga a cada hora, hasta que se aplique la presin vertical
apropiada. Los incrementos de carga sern 0.12, 0.25, 0.50, 1.00, 2.00, etc
Kg/cm2. (12, 25, 50, 100, 200, etc) o cargas de acuerdo al mtodo de ensayo
ASTM D2435, registrar la deformacin antes de incrementar una nueva carga.
El esfuerzo que se aplicar al suelo para evaluar el colapso depender de que

si el potencial de colapso (Ic) o ndice de colapso (Ie) determinado es
apropiado para el caso estudiado.
El potencial de colapso (Ic) es la magnitud de colapso relativa del suelo,

determinado para cualquier presin vertical. El ndice de colapso (Ie) es la
magnitud de colapso relativa del suelo determinado bajo una presin de 2
kg/cm2 (200 Kpa). Despus de aplicar la carga vertical apropiada, por el
tiempo de 1 hora, inundar la muestra con agua desairada y destilada, registrar
las deformaciones vs tiempo para un ciclo de lecturas de 0.1, 0.25, 0.50, 1, 2,
4, 8, 15 y 30 min, 1, 2, 4, 8, 24 h. o segn el ensayo ASTM D2435.
Se contina el ensayo segn procedimiento del mtodo de ensayo de

consolidacin unidimensional D2435. La duracin de cada incremento de
carga en el estado inundado ser de 24 h o hasta que la consolidacin
primaria sea completa.
Turno :Noche
GRFICO DE ENSAYO TPICO DE COLAPSO
Determinacin del potencial de colapso:
Donde:
di = lectura del dial con el esfuerzo adecuado antes de la saturacin
(mm.)
df = lectura del dial bajo el esfuerzo adecuado despus del
humedecimiento (mm.)
ho = altura inicial de la muestra (mm.)
Tambin se puede evala en trminos de relacin de vacos:
Donde:
e = cambio de relacin de vacos bajo el esfuerzo adecuado
antes y despus de la inundacin.
eo = relacin de vaco inicial
Turno :Noche
La evaluacin de un suelo colpsale ser de acuerdo a la siguiente tabla:

Con todo lo explicado, concluimos que el colapso de los suelos es la
disminucin moderada de volumen cuando est con bajo contenido de
humedad y una gran prdida cuando est sumergido, y la magnitud de
asentamiento depende del contenido de humedad del suelo. En estado
sumergido y bajo la aplicacin de cargas verticales los suelos colapsables
presentan un mayor asentamiento. Los suelos colapsables existen en todo el
mundo principalmente en la regiones ridas y semiridas, nuevamente
comentando que los depsitos elicos, coluviales, residuales, tubos
volcnicos, etc. son suelos que pueden ser colapsables.
Para finalizar este post, recalco que en muchos casos los suelos colapsables
no son detectados durante la inicial investigacin, es por eso que se debera
dar una profunda investigacin sobre la existencia de estos suelos y los
mtodos de tratamiento son necesarios.
2.2.9. Resistencia al corte en suelos colapsables
2.2.9.1. Resistencia al corte parcialmente saturado
Los primeros enfoques en el tema fueron realizados por Bishop
(1960), quienes definen la resistencia al corte de suelos
parcialmente saturados:
= c+[(-u)+x(u-uw)].tg
Donde:cy son la cohesion efectiva y el angulo de rozamiento
interno efectivo. Respectivamente.
A efectos de verificar la validez de dicha ecuacin, Bishpo y
Donald (1961) y Bishop y Blight (1963) realizaron una serie de
ensayos triaxiales sobre muestras de limo no saturados. Durante
el proceso de corte se variaron la presin de confinamiento (3), la
presin del agua (uw), y la presin del aire (ua), pero
permanecieron constantes las diferencias de presiones( 3 - ua) y
(ua uw).
Comprobaron que estos cambios no afectaron a la curva tensin-
deformaciones. Por lo contrario, solo se advirtieron cambios
cuando se altero y el valos de las diferencias ( - ua) o (ua uw).
Jennings y Burland (1962) interpretan que estos ensayos
Turno :Noche
demuestran que dicha ecuacin puede ser estticamente

correcta, pero no demuestran la validez de principio de presiones
efectivas. Para poder hacer esto ultimo es necesario que,
mientras se realizan los cambios en los valores de ( 3 - ua) y
x(ua uw), la presin efectiva (3) permanezca constante, de modo
que no afecte el comportamiento del suelo. Esto es difcil de
realizar, dado que se necesita conocer previamente el valor de
coeficiente X, que se obtiene experimentalmente, admitiendo la
validez de dicha ecuacin. La determinacin de este parmetro,
posiblemente, sea la mayor desventaja que tiene esta expresin,
ya que depende de gran variedad de factores.
2.2.9.2. Resistencia al corte en suelos lossicos colapsables

Kane (1973) interpreta al fenmeno del colapso como un proceso
de corte, admitiendo para ello la validez de la propuesta por
Bishop en suelos losicos potencialmente colapsables, o sea,
acepta que el modelo de ruptura es una recta ( modelo de Bishop)
y no una superficie de falla (modelo de fredlund). Estas
afirmaciones surgen de las interpretaciones que realiza de
ensayos a compresin confinada con medida de succion y
ensayos triaxiales con deformacin lateral nula (Ensayos Ko)
2.3. OBJETIVO
Conocer en qu tipo de suelos se presenta este problema
(colapsabilidad).
Evaluar la colapsabilidad potencial del suelo en funcin de Limite
Liquido (LL) y del peso volumtrico seco para determinar el tipo de
ensayo al que recurrir.
Tener conocimiento sobre qu medidas tomar cuando se presente
suelos colapsables antes de iniciar las obras de construccin.
Turno :Noche
CAPTULO III: MTODO
3.1. TIPO Y DISEO DE INVESTIGACIN

NIVEL DE INVESTIGACIN
El nivel de investigacin es:
EXPERIMENTAL; porque la variable independiente influenciar
a la variable dependiente ya que el resultado de este se dar en
funcin de cuanto estn estudiadas.
3.1.1. TIPO DE INVESTIGACIN

El tipo de investigacin al que pertenece es:
CUANTITATIVO.
3.1.2. DISEO DE INVESTIGACIN

METODOLOGA
Para el desarrollo de la investigacin, se considera la siguiente
metodologa, cuyo desarrollo es el siguiente:
a. Planteamiento del problema.
b. Marco terico.
c. Recopilacin y evaluacin de informacin existente.
d. Redaccin y revisin de los captulos del temario de la tesis.
e. Ensayos de laboratorio.
f. Evaluacin e interpretacin de resultados obtenidos.
El trabajo busca en su primera etapa, recopilar, elaborar y presentar

los conceptos de la tecnologa de los ESTABILIZANTES DE SUELO
para entender el desarrollo del tema.
En segunda etapa se realizarn los ensayos de laboratorio:
Se realizarn los ensayos de laboratorio de las muestras de suelo obtenidas

del carretera en estudio sin el uso de COLAPSABILIDAD POTENCIAL DE
Turno :Noche
SUELOS, las cuales se utilizarn como muestras patrn.

Se realizarn los ensayos de laboratorio de las muestras de suelo obtenidas
del terreno a elaborar nuestro proyecto.
Los ensayos a realizarse son:
Anlisis granulomtrico por tamizado.
Humedad natural
Lmites lquidos
Clasificacin de suelos por los sistemas SUCS y AASHTO
Adems, se realizarn ensayos especiales de evaluacin de las propiedades

de resistencia, uno por cada tipo de suelo, y son los siguientes:
Prctor modificado
California Bearing Ratio (CBR).
Consolidmetro para ensayo de colapso.
Los resultados de los ensayos de laboratorio se compararn con los ensayos
de la muestra patrn, y se determinaran la variacin que existe.
3.2. VARIABLES
1. Suelos compuestos de arena y arcilla que cambian su volumen
violentamente, al ser sometidos a una carga externa y/o presencia de
humedad.
2. Con la finalidad de evaluar el potencial de colapso del suelo en funcin de
Limite Liquido (LL) y del peso volumtrico seco; si el resultado se encuentra
por encima de la curva, se realizara el ensayo de colapsabilidad potencial
segn la NTP 339.163 (ASTM D 5333).
3. Cuando se encuentren suelos que presenten colapso moderado o poco
profundos, estos sern retirados en su totalidad antes de iniciar las obras de
construccin y sern reemplazados por Rellenos Controlados, compactados
adecuadamente.
Turno :Noche
3.3. MUESTRA
Para obtener la muestra se deber efectuar prospecciones de
campo donde se tiene por objeto determinar la magnitud del colapso
unidimensional que se produce cuando se inunda un suelo
semisaturado.
Como resultado del ensayo se determina el ndice de colapso, que
es el valor del colapso determinado como el porcentaje de
disminucin de altura que experimenta la probeta al ser inundada,
una vez alcanzado el equilibrio bajo la accin de la presin vertical
seleccionada, con respecto a la altura de la probeta en el momento
de proceder a la inundacin.
3.4. PROCEDIEMIENTOS RECOLECCIN DE DATOS
En esta parte de la investigacin se realizar la evaluacin de la
informacin de campo para luego darle una confiabilidad a dicha
investigacin
CAPTULO IV: SOLUCIONES EN SUELOS COLAPSABLES
La primera cuestin que debe analizarse cuando se disean
cimentaciones en suelos susceptibles al colapso, es la probabilidad que
el agente desencadenante de fenmeno, el agua, pueda o no
introducirse en el terreno y por ende sensibilizar a suelos en donde se
apoyaran las estructuras. Por definicin, sin la presencia de agua, el
suelo no colapsa.
El objetivo central de todas estas soluciones es prevenir las fallas
estructurales o de servicio que pueden sobrevenir sobre las estructuras
construidas sobre estratos de suelos colapsables.
Se divide a estas soluciones en:
A) Tratamiento del suelo colapsable con vista a eliminar la tendencia al
colapso a lo largo de todo el estrato de suelos desmoronables.
B) Diseo de elementos constructivos que eliminen o disminuyan a lmites
razonables la posibilidad que se inicie el colapso.
Turno :Noche
C) Diseo de estructuras y/o cimentaciones insensibles a los asentamientos

provocados por el colapso, por ejemplo, fundaciones profundas
apoyadas sobre un manto profundo no sujeto a los asentamientos por
humedecimiento.
CAPTULO V: RECOMENDACIONES EN TRABAJOS CON SUELOS

COLAPSABLES
Corte y relleno compactado de capas superficiales

Impermeabilizacin y drenaje superficial.
Estabilizacin qumica
Uso de geomembranas de HDPE
Pre-colapso mediante: Inundacin previa (1-2 metros) o Apisonamiento
Turno :Noche
BIBLIOGRAFA
NTP 339.163 (ASTM D 5333)
PAGINAS WEB:
http://icc.ucv.cl/geotecnia/03_docencia/02_laboratorio/manual_laboratorio/pot
encial_colapso.pdf
http://www.wikivia.org/wikivia/index.php/Ensayo_de_colapso
http://es.slideshare.net/yordidipasganboa/copia-de-exposicin-suelos-ii-grupo
ftp://ftp.unicauca.edu.co/Facultades/FIC/IngCivil/Especificaciones_Normas_IN
V-07/Normas/Norma%20INV%20E-157-07.pdf
http://es.slideshare.net /colapsibilidad-potencial

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Carrera : Ing.

UNIVERSIDAD PERUANA LOS ANDES

ESCUELA ACADMICA DE INGENIERA CIVIL

TAREA DE MECNICA DE SUELOS II

CURSO : MECNICA DE SUELOS

TEMA : COLAPSABILIDAD POTENCIAL

DOCENTE : Fernando Manuel Uchuypoma Montes

SEMESTRE : 2016 0 (VI.-CICLO).

1.2.1. IDENTIFICACIN POR MTODOS

CAPTULO II: ANTECEDENTES Y MARCO TERICO

CAPTULO III: MTODO

3.1. TIPO Y DISEO DE INVESTIGACIN

CAPITULO IV: SOLUCIONES EN SUELOS COLAPSABLES

CAPITULO V: RECOMENDACIONES EN TRABAJOS CON SUELOS COLAPSABLES

application of knowledge gained through the study of Soil Mechanics II.

The potential collapsibility is due to the violent change of volume being

subjected to increased loads or when wet or saturated, to identify these soils

affect our future civil works.

1.1. PROBLEMA DE LA INVESTIGACIN

1.2. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

1.2.1. IDENTIFICACIN POR MTODOS

Relacin entre el Potencial de Colapso y la gravedad del problema

A partir de la grfica, se asume riesgo de colapso para un suelo que en

C) EL ENSAYO DE COLAPSABILIDAD POTENCIAL SEGN LA NTP

VALORACIN DE LA COLAPSABILIDAD DE UN SUELO RECEPTOR DE

Se debe establecer una valoracin de la colapsabilidad teniendo en cuenta los

A continuacin se muestra una grfica resultante de la realizacin del ensayo de

Grfico de potencial de colapso

La valoracin de riesgo de colapso que afecte a la estructura a lo largo de su vida til

saneamiento y drenaje proyectados.

1.3.. JUSTIFICACIN DE LA INVESTIGACIN

Se justifica por que las pruebas e investigaciones que se realizarn

CAPTULO II: ANTECEDENTES Y MARCO TERICO

cimentacin mediante losa de suficiente rigidez, incluso apoyada

obras de irrigacin en los reservorios aledaos que durante su

2.2. MARCO TERICO

formas y tamaos de partculas, aunque la mayora de ellos poseen

2.2.4. Definicin de colapso segn Zur y Wiseman: (1973) definen como

2.2.5. Suelos colapsables por humedecimiento:

2.2.6. SUELOS AUTOCOLAPSABLES Y POTENCIALMENTE COLAPSABLE

2.2.8. ENSAYO Y ANALISIS EN SUELOS COLAPSABLES

Estos suelos sufren un cambio de volumen por inmersin. Para determinar

En estas pruebas se reproduce el efecto de saturacin sbita del

El CTE en la Tabla D.18, indica el ensayo de inundacin en edmetro,

Las muestras para pruebas en laboratorio se extraen

E) Anlisis del emplazamiento

Adems de los ensayos en laboratorio, se realiza una estimacin del

Cota del nivel fretico y sus oscilaciones estacionales.

Determinar tipo de cimentaciones a construir.

Si un terreno es susceptible al colapso por cambios de humedad, pueden

Ensayos de placa de carga: en ellos se determinan

CONSOLIDMETRO PARA ENSAYO DE COLAPSO

Se instala la muestra en el anillo del consolidmetro despus de haber

determinado el peso inicial de la masa hmeda y altura de la muestra y fijar el

El esfuerzo que se aplicar al suelo para evaluar el colapso depender de que

El potencial de colapso (Ic) es la magnitud de colapso relativa del suelo,

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GRFICO DE ENSAYO TPICO DE COLAPSO

Determinacin del potencial de colapso: