Suelos y rocas

    Ensayos dinámicos de suelos

    Rigidez a pequeñas deformaciones, ondas sísmicas y respuesta cíclica del suelo.

    Esquema conceptual original para esta guía. Licencia CC BY 4.0 · Civily

    Dos escalas de respuesta

    • Los ensayos dinámicos cubren deformaciones muy pequeñas y cargas cíclicas mayores; la rigidez y el amortiguamiento dependen del nivel de deformación.
    • El módulo cortante máximo Gmax describe la respuesta a deformaciones muy pequeñas y se relaciona con la velocidad de onda de corte y la densidad del suelo.

    Métodos principales

    • Los elementos bender generan y reciben ondas de corte a través de una probeta; el tiempo de viaje permite estimar velocidad de onda y Gmax.
    • La columna resonante excita la probeta y mide su frecuencia de resonancia para estimar rigidez y amortiguamiento a pequeñas deformaciones.
    • El triaxial cíclico y el corte simple cíclico aplican historias de carga repetida más representativas para estudiar degradación, deformación y, bajo condiciones adecuadas, susceptibilidad a licuación.

    Preparación y ejecución

    • Recorta o remoldea una probeta adecuada y monta los transductores sin dañar el espécimen ni alterar la señal.
    • Satura y consolida hasta representar el estado tensional previsto cuando lo requiera el método; después aplica la secuencia de esfuerzos y deformaciones definida.
    • Controla alineación, frecuencia, amplitud, presión de confinamiento y respuesta de sensores; comprueba la calidad de señal antes de interpretar.

    Interpretación geotécnica

    • Compara módulos y amortiguamientos a niveles de deformación equivalentes; evita tratar Gmax como una rigidez constante para cualquier carga.
    • Utiliza los datos para análisis dinámicos y sísmicos dentro del rango ensayado, junto con la caracterización del suelo y el modelo geotécnico.

    Respuesta bajo carga repetida

    • Esfuerzo desviador cíclico: σd = σ1 − σ3; informa si se usa amplitud, valor pico o valor pico a pico de la señal.
    • Módulo resiliente: Mr = σd/εr, donde εr es la deformación axial recuperable tras descargar. El resultado suele expresarse en MPa y depende del estado de tensiones, humedad, densidad y acondicionamiento.
    • Deformación permanente: εp = ΔHp/H0; sigue εp y Mr frente al número de ciclos para distinguir acumulación irreversible de respuesta recuperable.
    • En cargas cíclicas, frecuencia, forma de onda, confinamiento y pausas influyen en la respuesta. Compara materiales solo con secuencias equivalentes y reporta las condiciones de compactación.

    Guía de consulta formativa. Verifica la norma vigente, los supuestos de cálculo y la especificación del proyecto antes de aplicar un procedimiento o criterio de aceptación.