lunes, 16 de mayo de 2016

MATEMATICA APLICADA A LA GEOTÉCNIA


CÁLCULO ANALÍTICO DE LA PRESIÓN DE PRECONSOLIDACIÓN


Para el cálculo de la presión de Preconsolidación por el método gráfico de Casagrande, como inicio es imprescindible conocer el punto de máxima curvatura de la curva edométrica.

 El método conocido por los técnicos que trabajan en este ámbito esta representado en la imagen de abajo.


 

 El  procedimiento es bastante sencillo, sólo seguir las reglas que Casagrande en su día planteó, abajo os dejo un video (prestado) en el que al autor realiza el cálculo usando las herramientas gráficas de excel, de forma bastante detallada


El valor final del cálculo es aproximadamente unos 30-31 kN/m2.

La duda surge ante la pregunta ¿distintos calculistas obtendrán el mismo valor?, la respuesta es NO.
Por la experiencia que tengo tanto en mi ámbito profesional, así como en el docente, los valores varían.

Por ello la creación de una herramienta que libere al técnico de la indeterminación del fatídico punto de máxima curvatura es esencial para la determinación del valor de la presión de preconsolidacion y ya que la creamos, pues que calcule también la presión de preconsolidación.

En las siguientes imágenes (ya de mi cosecha), se indican los pasos intermedios y el resultado final.

los pasos a seguir serían:

  • Con los puntos de la curva edométrica ajustamos un polinómio de cuarto grado (de mayor grado genera oscilaciones)
  • Obtenemos la función curvatura asociada al polinómio
  • Calculamos el extremo absoluto de la función curvatura
  • Ese punto será el punto de máxima curvatura de la curva edométrica
  • Aplicamos el procedimiento de Casagrande
  • Obtenemos el valor de la presión de preconsolidacion
En las siguientes imágenes se muestran los pasos intermedios

 En esta imagen se muestra la función curvatura, el extermo absoluto destaca bastante bién.

En esta otra imagen se muestra, la representación de la derivada de la función curvatura, se aprecia bastante bien el corte de la curva con y=0.

y por último
el resultado

el valor aproximado fue: 35.55 kN/m2 y ya que estamos calculando obtenemos también el coeficiente de compresibilidad que nos ha dado Cc=0,70879

El valor se parece bastante, pero ¿ que variación tendríamos entre una persona experta y otra novata??.

El código se ha desarrollado en MatLab y cuando esté completamente testeado lo colgaré







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