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DEFINICIONES
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UNIVERSIDAD ANDINA “NÉSTOR CÁCERES VELÁSQUEZ” ROCA
Es un agre agrega gado do natu natura rall de gran granos os mine minera rale less unid unidos os por por gran grande dess y perm perman anen ente tess fuer fuerza zass de cohesión.
SUELO
Es un agre agrega gado do natu natura rall de gran granos os mine minera rale les, s, con o sin compon component entes es orgáni orgánicos, cos, que pueden pueden sepa separa rars rsee por por medi medios os mecá mecáni nico coss comu comune nes, s, tale taless como como la agit agitac ació iónn en el agua agua..
MECANICA DE SUELOS
ING. EDWIN PARILLO ESCARSENA
INTRODUCCIÓN El di dis seño de cime men nta taci cio one nes s de estr truc uctu tura ras s ta tale les s como co mo ed edif ific icio ios, s, pu puen ente tes, s, pr pres esas as y ot otro ros s re requ quie iere re el conocim cono cimient iento o de fact factores ores como como:: La carga que será transmitida por la superest supe restruct ructura ura de la cime cimentac ntación ión Los requisitos del reglamento local de construcción El co compo mporta rtamie miento nto y la def deform ormabi abilid lidad ad aso asoci ciado ado a lo los s es esfu fuer erzo zos s de lo los s su suel elos os Las condiciones geológicas del suelo considerado
PROPOSITOS DE LA IDENTIFICACION Y DE LA CLASIFICACIO CLASIFICACION N El In Inge geni nier eroo ci cimi mienta e nta so sobr bree o de dent ntro ro de lo loss ma mate teri rial ales e s qu quee nosda la natu natural raleza eza..
El In Ingen genie iero ro pa para ra pre prepa parar rar un pr proy oyec ecto, to, de debe be sa sabe berr cu cuale aless so sonn los material mate rialesque esque esta estann pres present entes es y quepropie quepropiedad dadesposee esposeenn
La experiencia experiencia del ingeniero ingeniero es un factor inapreciable. able.
DESCRIPCION E IDENTIFICACION DE LOS SUELOS SUELOS Tipos Tip os pri princ ncipa ipale les s de sue suelos los..
IDENTIFICACION Y CLASIFICACION DE SUELOS
Grava. Arena. Limo Lim o y arc arcill illa. a. (material orgánico.
Suelos Suel os bien grad gradados ados (grad (graduado uados). s). Suelos Suel os mal grad gradados ados.. La fo form rma a de la las s gru rue esas de un sue uello inf nflluy uye en en la co compa mpaci cidad dad y es estab tabili ilida dad d del dep deposi osito. to.
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RELACIONES VOLUMETRICAS Y GRAVIMETRICAS EN LOS SUELOS Fases del suelo, Símbolos y definiciones.
Sólida. Líquida. Gaseosa.
γ 0 = P es o es pe cí fic o d el a gu a d es ti la da , a 4°C d e t emp er at ur a y a l a p re si ón atmosférica correspondie nte al nivel del mar. En sistemas derivados del métrico,es igual a 1 ó a una potencia entera de10. γ w = Peso específico del agua en las condiciones reales de trabajo; su valor difiere poco del de y, en muchas cuestiones prácticas, ambos son tomados como iguales. γ m
= Peso específicode la masa del suelo. Pordefinición Se tiene.
γ s
W m
=
γ m
+ W w
V m
W 0
=
W s
El peso específico relativo se define c omo la relación entre el peso específico de una sustancia y el peso específico del agua, a 4 C, destilada y sujeta a una atmósfera de presión. °
S m
= Peso específico relativo de la masa del suelo. Por definición: sm
Se dice que un suelo es totalmente saturado cuando todos sus vacíos están ocupados por agua.
W s
= Peso específicode la fasesólida delsuelo. γ s
Las fases líquida y gaseosa del suelo suelen comprenderse en el Volumen de Vacíos, mientras que la fase sólida constituye el Volumen de los Sólidos.
=
W m
S s
=
γ m γ 0
=
W m V mγ 0
= Peso especifico relativo de la fase sólida del suelo (de sólidos), para el cual se tiene:
Algunos suelos contienen, además, materia orgánica en diversas formas y cantidades.
e
=
V v V s
=
W s V sγ 0
Relación de Vacíos, (e) e =
V v V s
Porosidad, (n) n(%)
=
V v V m
X 100
Esta relación puede variar de 0 (en un suelo ideal con fase sólida) a 100 (espacio vació). Los v alores reales suelen oscilar entre 20% y 95%. Esquema de una muestra de suelo, para indicación de los símbolos usados.
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COMPACIDAD RELATIVA Grado de saturación (G w)
En Suelos granulares el grado de compactación en el campo puede medirse según la compacidad relativa.
Gw (%)
=
V w
X 100
V v
Varia de 0 (suelo seco) a 100% (suelo totalmente saturado) Contenido de agua o humedad (W) w(%)
=
W w W s
La compacidad relativa puede tambien expresarse en terminos del peso especifico seco, como:
X 100
Grado de saturación de aire (G A) G A (%)
=
V a Vv
x100
PROPIEDADES DE LAS PARTICULAS SOLIDAS En cualquier masa de suelo, los tamaños de los granos varían en forma considerable, para clasificar de manera apropiada un suelo se debe conocer su distribución granulométrica . La distribución granulométrica de suelos de grano grueso generalmente se determina mediante un análisis granulométrico por mallas o por tamizado..
PROPIEDADES DE LAS PARTICULAS SOLIDAS
LIMITES DE ATTERBERG Cuando un suelo arcilloso se mezcla con una cantidad excesiva de agua, este puede fluir como un semilíquido . Si el suelo se seca en forma gradual, se comportara como un material plástico, semisólido o solido . Dependiendo de su contenido de agua (contenido de humedad). Se define: LIMITE LIQUIDO(LL); Al porcentaje de contenido de humedad con el que el suelo cambia de un estado liquido a un estado plástico. LIMITE PLASTICO(LP); Al porcentaje de contenido de agua con el que el suelo cambia de un estado plástico a uno semisólido.
LIMITES DE ATTERBERG Text in her
Tamaño de los granos.
D10
C u
=
D60 D10
Estados de consistencia
Cc =
( D30 )2 D10 D60
E. E. E. E E.
Líquido. Semilíquidos. Plastico. Semisólido Sólido.
E. Semilíquido.
Límites de consistencia
E. Plástico. E. Semisólido.
Nota: Gravas bien graduadas el Cu es mayor de 4. Cc esta en 1 y 3
Indice de plasticidad
LL LP
Ip. = LL - LP
Arenas bien graduadas el Cu es mayor de 6.
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SISTEMAS DE CLASIFICACION DE SUELOS Los sistemas de clasificación de suelos los dividen en grupos y subgrupos con base en propiedades ingenieriles comunes tales como la distribución granulométrica, el limite liquido y el limite plástico. Los dos sistemas principales de clasificación que se usan en la actualidad son: El sistema AASHTO (American Assocoation Of State Highway And Transportation Officials); Utilizado principalmente para clasificación de las subrasantes en carreteras. El Sistema Unificado de Clasificación de Suelos (ASTM); Utilizado principalmente en las construcción de cimentaciones.
CLASIFICACION AASHTO
CLASIFICACION AASHTO Para la evaluación cualitativa de la conveniencia de un suelo como material para subrasante de un camino, se desarrollo también un numero denominado Índice de Grupo Entre mayor sea el valor del Índice de grupo para un suelo, será menor la utilidad del suelo como material de subrasante. Un índice de Grupo de 20 a mas indica un material muy pobre para usarse con ese propósito. La formula para el indice de grupo es :
CLASIFICACION AASHTO
Este sistema fue originalmente propuesto por el comité sobre clasificación de materiales para subrasantes y caminos tipo granular, del Higway Research Board (1945). De acuerdo con la forma actual de este sistema los suelos pueden clasificarse según ocho grupos principales A.1 al A-8 con base en su distribución granulométrica, limite liquido e índice de plasticidad. A–1 A–2
SUELO GRANULARES
A–3
SUELOS FINOS
A–4
A–7
A–5
A–8
A–6
CLASIFICACION AASHTO
CLASIFICACION AASHTO
A–1
SUELO GRANULARES
SUELOS FINOS
A–2
EXECELENTE A BUENA
A–3
A–4
A–7
A–5
A–8
REGULAR A POBRE
A–6
La turba, compostas orgánicas y otros suelos altamente orgánicos quedan clasificados en el grupo A-8 estos se identifican por inspección visual.
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SISTEMA UNIFICADO DE CLASIFICACION DE SUELOS Text in her
Este sistema fue originalmente propuesto por Arturo Casagrande en 1942 y después revisado y adoptado por el curpo de ingenieros del ejercito de Estados Unidos. Este sistema se usa casi en todo trabajo de geotecnia. Los simbolos siguientes se usan como identificación
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SISTEMA UNIFICADO DE CLASIFICACION DE SUELOS Text in her
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SUCS
SUELOS GRUESOS
SUELOS FINOS
a) Gravas(G) b) Arenas (S)
a) Limos inorgánicos M b) Ar cil las I nor gánic as C c) Limos y arcillas orgánicas O
GM SM
GW, GP SW, SP
GC SC
ML CL OL
MH CH OH
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