Mecanica de Suelos i Final

“Diversificación Productiva y del Fortalecimiento de la Educación”

UNIVERSIDAD

PRIVADA

DE

TACNA

FACULTAD DE INGENIERIA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL

MECÁNICA DE SUELOS II INFORME Nº 01

DOCENTE: Ing. Pedro Maquera Cruz INTEGRANTES: ❖ ❖ ❖ ❖ ❖ ❖

De la cruz Ortiz, Claudia Amanda Huisa Chura, Lorin Marialuz Polo Luque, Gustavo Andreé Linaja García, Glenda Milagros Ortiz Lanchipa, Eduardo Nina Torres, Beyker staling

FECHA: 02 de julio

TACNA - PERÚ 2015

Mecánica de suelos II

1. VISITA DE INSPECCIÓN :

Universidad Privada de Tacna

1


DESCRIPCION PRELIMINAR

1.1.

EXPLORACION EXPLORACIO N Y RECONOCIMIENTO RECONOCIMIENT O DEL TERRENO

El día viernes 12 de junio, a las 8:00a.m, se procedió a l a ubicación del mercado “21 de Mayo”, ubicada en el Distrito de Ciudad Nueva. Donde se dispuso la ubicación de las

calicatas, previa coordinación con el encargado de la directiva de dicho mercado. Observamos una inclinación considerable en el terreno, para realizar la construcción del mercado se optó por el método de relleno de terreno. 1.2.

FASE DE CAMPO

Se decidió realizar 4 calicatas en diferentes puntos del terreno, teniendo en cuanta que cada una estaría ubicada en terreno natural, de relleno y en nivel de piso terminado.

Figura: Calicata Nº 1


2





3


2. ESTATIGRAFÍA :


4


De acuerdo a la Carta Geológica Nacional, nos indica la presencia de formaciones sedimentarias y volcánicas. Formación Ciudad Nueva tiene la presencia de cerros ondeados, están constituidos por la secuencia de areniscas, conglomerados, arcillas y limos

Peligro Sísmico: Probabilidad de que un fenómeno de origen sísmico, se produzca en un

determinado tiempo y región, no adaptada para afrontarlo sin traumatismos. Vulnerabilidad Sísmica: Entendida como debilidad frente a la amenaza sísmica o incapacidad de resistencia y como incapacidad de recuperación cuando ocurre un desastre, no sólo depende de la convivencia de poblaciones con las amenazas o peligro, sino de múltiples factores presentes en las localidades.


5


3. ENSAYOS PRELIMINARES

O ESTÁNDAR :


6


3.1. CONTENIDO DE HUMEDAD :

UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA FACULTAD DE INGENIERIA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL

PROYECTO UBICACIÓN DOCENTE ENSAYO MUESTRA

: : : : :

Estudio de suelos - “Mercado Primero de Mayo”

Distrito de Ciudad Nueva Ing. Pedro Maquera Cruz Contenido de Humedad.

Calicata Nº01

CALICATA N°1 N° CARACTERISTICAS

RESULTADOS

A PESO DEL RECIPIENTE (gr)

177.7

B PESO DEL RECIPIENTE + MUESTRA HUMEDA (gr)

684.9

C PESO DEL RECIPIENTE + MUESTRA SECA (gr)

677.6

D PESO DEL AGUA (gr)

7.3

E PESO DE LA MUESTRA SECA NETA (gr) CONTENIDO DE HUMEDAD (%)


499.9 1.460

7




: : : : :



Calicata Nº02

CALICATA N°2 N° CARACTERISTICAS A PESO DEL RECIPIENTE (gr) B PESO DEL RECIPIENTE + MUESTRA HUMEDA (gr) C PESO DEL RECIPIENTE + MUESTRA SECA (gr) D PESO DEL AGUA (gr)

RESULTADOS 126.4 500 483.1 16.9

E PESO DE LA MUESTRA SECA NETA (gr)

466.2

CONTENIDO DE HUMEDAD (%)

3.625


8




: : : : :



Calicata Nº03

CALICATA N°3 N° CARACTERISTICAS A PESO DEL RECIPIENTE (gr)

RESULTADOS 66


566.3


562.5


3.8


496.5


0.765


9




: : : : :



Calicata Nº04

CALICATA N°4 N° CARACTERISTICAS A PESO DEL RECIPIENTE (gr)

RESULTADOS 86.3


607.8


600.7


7.1


514.4


1.380


10


3.2. ENSAYO PESO ESPECÍFICO:



: : : : :


Distrito de Ciudad Nueva Ing. Pedro Maquera Cruz Peso específico

Calicata Nº01

CALICATA N°1 N° A

CARACTERISTICAS PESO DE LA FIOLA

B PESO DE LA FIOLA + MUESTRA SECA C PESO DE LA MUESTRA NETA

RESULTADOS 155.2 405.2 250

D PESO DE LA FIOLA + MUESTRA SECA + AGUA

808.9

E PESO DE LA FIOLA + AGUA

652.2

F

VOLUMEN SOLIDO

G PESO ESPECIFICO DE LOS SOLIDOS


93.3 2.68

11




: : : : :



Calicata Nº02

CALICATA N°2 N° CARACTERISTICAS

RESULTADOS

A

164.7

PESO DE LA FIOLA

B PESO DE LA FIOLA + MUESTRA SECA C PESO DE LA MUESTRA NETA

414.7 250


819.5


663.2

F VOLUMEN SOLIDO G PESO ESPECIFICO DE LOS SOLIDOS


93.7 2.668

12




: : : : :



Calicata Nº03

CALICATA N°3 N° A


B PESO DE LA FIOLA + MUESTRA SECA

RESULTADOS 161.8 461.8

C PESO DE LA MUESTRA NETA

300


709


659.6

F

250.6

VOLUMEN SOLIDO



1.197

13




: : : : :



Calicata Nº04

CALICATA N°4 N° A


B PESO DE LA FIOLA + MUESTRA SECA

RESULTADOS 161.8 461.8

C PESO DE LA MUESTRA NETA

350


745


661.8

F

266.8

VOLUMEN SOLIDO



1.312

14


3.3. ENSAYO DENSIDAD IN SITU



N° 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13

: : : : :

Estudio de suelos - “Mercado Primero de Mayo” Distrito de Ciudad Nueva Ing. Pedro Maquera Cruz Densidad In Situ Calicata Nº01

CALICATA N° 1 CARACTERÍSTICAS Profundidad Peso de la muestra húmeda + bolsa Peso de la bolsa Peso de la muestra húmeda neta Peso de la arena + frasco Peso de la arena que queda en frasco Peso de la arena en el embudo Peso de la arena en el hoyo Densidad de la arena Volumen del hoyo Humedad Densidad húmeda Densidad seca


UNIDAD cm gr. gr. gr. gr. gr. gr. gr. gr. /cc. cc. % gr. /cc. gr. /cc.

MUESTRA 15 3,910.0 12.0 3,898.0 7,944.0 2,440.0 1,917.0 3,587.0 1.5 2,391.3 1.077 1.630 1.613

15




N° 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13

: : : : :





MUESTRA 15.2 3354.00 6.0 3,348.0 8,204.00 3,086.00 1,917.0 3,201.0 1.5 2,134.0 3.4982 1.569 1.516

16




N° 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13

: : : : :





MUESTRA 15.0 3,116.00 4.0 3,112.0 7,900.00 2,512.00 1,917.0 3,471.0 1.5 2,314.0 0.676 1.345 1.336

17




N° 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13

: : : : :





MUESTRA 15.1 6,176.00 4.0 6,172.0 8,038.00 3,834.00 1,917.0 2,287.0 1.5 1,524.7 1.182 4.048 4.001

18


3.4. ENSAYO DENSIDAD MÍNIMA



: : : : :

Estudio de suelos - “Mercado Primero de Mayo” Distrito de Ciudad Nueva Ing. Pedro Maquera Cruz Densidad Mínima Calicata Nº01

DENSIDAD MÍNIMA Nº

DESCRIPCIÓN

UNIDADES

1

2

3

1

Peso del molde más muestra

gr

16,970

16,869

16,979

2

Peso del molde

gr

4,367

4,367

4,367

3

Volumen del molde

cc

9,432

9,432

9,432

4

Peso de la muestra seca neta.

cc 12,603

12,502

12,612

1.336

1.326

1.337

5

Densidad Mínima

gr/cc

6

Promedio de Densidad Mínima

gr/cc


1.333

19




: : : : :


DENSIDAD MÍNIMA Nº 1 2

DESCRIPCIÓN

UNIDADES


gr

Peso del molde

gr

3

Volumen del molde

4


5

Densidad Mínima

6


cc

1

2

3

16,506

16,635

4,367

4,367

4,367

9,432

9,432

9,432

12,502

12,612

1.287

1.301

16,469

cc 12,603

gr/cc 1.283

gr/cc 1.290


20




: : : : :


DENSIDAD MÍNIMA Nº 1 2 3 4

DESCRIPCIÓN

UNIDADES


gr

Peso del molde

gr

Volumen del molde Peso de la muestra seca neta.

5

Densidad Mínima

6



cc

1

2

3

12,969

13,020

4,367

4,367

4,367

9,432

9,432

9,432

12,502

12,612

0.912

0.917

12,974

cc 12,603

gr/cc 0.913

gr/cc

0.914

21




: : : : :


DENSIDAD MÍNIMA Nº

DESCRIPCIÓN

UNIDADES


gr

2

Peso del molde

gr

3

Volumen del molde

1

4


5

Densidad Mínima

6



cc

1

2

3

17,599

17,675

4,367

4,367

4,367

9,432

9,432

9,432

12,502

12,612

1.403

1.411

17,662

cc 12,603

gr/cc 1.410

gr/cc

1.408

22





: : : : :

Estudio de suelos - “Mercado Primero de Mayo” Distrito de Ciudad Nueva Ing. Pedro Maquera Cruz Densidad Máxima Calicata Nº01

23


3.5. DENSIDAD MÁXIMA



: : : : :

Estudio de suelos - “Mercado Primero de Mayo” Distrito de Ciudad Nueva Ing. Pedro Maquera Cruz Densidad Máxima Calicata Nº02

DENSIDAD MAXIMA

Dimensiones del Molde (cm.) (cm2)

Diametro (cm.) Altura (cm.)

10.20 11.70

Area (cm2.)

81.71

Volumen(cm3)

Peso del Molde (gr.) Peso de Molde + Muestra (gr.) Volumen del Molde (cm3.)

956.04

E- 01 4,219.00

E- 02 4,219.00

E- 03 4,219.00

E- 04 4,219.00

6,008.00

6,022.00

6,073.00

6,043.00

956.04

956.04

956.04

956.04

DENSIDAD HUMEDA Densidad Maxima (gr/cm3,)

1.87

1.89

1.94

1.91

1.74

1.77

1.72

466.00

399.70

484.30

444.20

441.70

373.30

453.10

410.20

DENSIDAD SECA Densidad Maxima (gr/cm3,)

1.74 % HUMEDAD

Peso de la Muestra Húmeda + Tara Peso de la Muestra Seca + Tara


24


Peso de la Tara

126.00

63.70

131.30

96.70

Peso de la Muestra

315.70

309.60

321.80

313.50

24.30

26.40

31.20

34.00

7.70

8.53

9.70

Peso del Agua % de Humedad

DENSIDAD MAXIMA

1.77

% HUMEDAD

10.85

9.70

DENSIDAD MAXIMA 1.80

9.70; 1.77

1.75 ) 3 m c / r g ( a c e S d a d i s n e D

1.70

1.65

1.60

1.55 9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

Humedad %

TABLA DE DENSIDADES DENSIDAD MINIMA

1.290

DENSIDAD IN SITU DENSIDAD MAXIMA COMPASIDAD RELATIVA

151.60% 1.770


gr/cm3 gr/cm3 gr/cm3

54.97%

25


3.6. ANÁLISIS GRANULOMÉTRICO


Estudio de suelos del terreno Mercado 1ero de Mayo.

UBICACIÓN

: :

DOCENTE

:

Ing. Pedro Valerio Maquera Cruz

ENSAYO

: : :

Análisis Granulométrico Calicata N° 02 1

PROYECTO

MUESTRA ESTRATO

Ciudad Nueva

PESO

% RETENIDO

% RETENIDO

RETENIDO

PARCIAL

ACUMULADO

0.00

0.00

0.00

100.00

3.00

1.22

1.22

98.78

4.760

3.00

1.22

2.44

97.56

2.380

4.00

1.63

4.07

95.93

TAMICES ASTM

ABERTURA mm

3"

76.200

2 1/2"

63.500

2"

50.600

1 1/2"

38.100

1"

25.400

3/4"

19.050

1/2"

12.700

3/8"

9.525

1/4"

6.350

No4 No8

% QUE PASA

No10

2.000

1.00

0.41

4.47

95.53

No16

1.190

10.00

4.07

8.54

91.46

No20

0.840

10.00

4.07

12.60

87.40

No30

0.590

12.00

4.88

17.48

82.52

No40

0.420

11.00

4.47

21.95

78.05

No 50

0.300

12.00

4.88

26.83

73.17

No60

0.250

7.00

2.85

29.67

70.33

No80

0.180

25.00

10.16

39.84

60.16

No100

0.149

33.00

13.41

53.25

46.75

No200

0.074

108.00

43.90

97.15

2.85

BASE

7.00

2.85

100.00

0.00

TOTAL

246.00

100.00


DESCRIPCION DE LA MUESTRA

0.09=

10

0.12=

30

0.18=

60

= 2.08

௨

= 0.94

௖

26



PROYECTO

:


UBICACIÓN

:

Ciudad Nueva

DOCENTE

:


ENSAYO

:

Análisis Granulométrico

MUESTRA

:

Calicata Nº 01

ESTRATO

:

1


27



PROYECTO

:


UBICACIÓN

:

Ciudad Nueva

DOCENTE

:


ENSAYO

:


MUESTRA

:

Calicata N° 02

ESTRATO

:

1

TAMICES ASTM

ABERTURA mm

PESO RETENIDO

% RETENIDO PARCIAL

3"

76.200

2 1/2"

63.500

2"

50.600

1 1/2"

38.100

1"

25.400

3/4"

19.050

20.00

8.06

8.06

91.94

1/2"

12.700

3/8"

9.525

17.00

6.85

14.92

85.08

1/4"

6.350

No4

4.760

11.00

4.44

19.35

80.65

No8

2.380

10.00

4.03

23.39

76.61

No10

2.000

3.00

1.21

24.60

75.40

No16

1.190

16.00

6.45

31.05

68.95

No20

0.840

15.00

6.05

37.10

62.90

No30

0.590

18.00

7.26

44.35

55.65

No40

0.420

19.00

7.66

52.02

47.98

No 50

0.300

18.00

7.26

59.27

40.73

No60

0.250

8.00

3.23

62.50

37.50

No80

0.180

27.00

10.89

73.39

26.61

No100

0.149

17.00

6.85

80.24

19.76

No200

0.074

48.00

19.35

99.60

0.40

1.00

0.40

100.00

0.00

BASE


% RETENIDO ACUMULADO

% QUE PASA


0.11=

10

0.20=

30

0.74=

60

௨

=

6.66 ௖

= 0.49

28


TOTAL

248.00

100.00


PROYECTO

:


UBICACIÓN

:

Ciudad Nueva

DOCENTE

:


ENSAYO

:


MUESTRA

:

Calicata Nº 02

ESTRATO

:

1


29



: : : : : :

PROYECTO

UBICACIÓN DOCENTE

ENSAYO MUESTRA ESTRATO

TAMICES ASTM

ABERTURA mm

3"

76.200

2 1/2"

63.500

2"

50.600

1 1/2"

38.100

1"

25.400

3/4"

19.050

1/2"

12.700

3/8"

9.525

1/4"

6.350

No4

Estudio de suelos del terreno Mercado 1ero de Mayo. Ciudad Nueva

Ing. Pedro Valerio Maquera Cruz Análisis Granulométrico Calicata Nº 03 1

PESO RETENIDO

% RETENIDO PARCIAL

0.00

0.00

0.00

100.00

5.00

2.02

2.02

97.98

4.760

15.00

6.05

8.06

91.94

No8

2.380

16.00

6.45

14.52

85.48

No10

2.000

5.00

2.02

16.53

83.47

No16

1.190

27.00

10.89

27.42

72.58

5.26

No20

0.840

22.00

8.87

36.29

63.71

௖

No30

0.590

26.00

10.48

46.77

53.23

No40

0.420

24.00

9.68

56.45

43.55

No 50

0.300

25.00

10.08

66.53

33.47

No60

0.250

11.00

4.44

70.97

29.03

No80

0.180

24.00

9.68

80.65

19.35

No100

0.149

21.00

8.47

89.11

10.89

No200

0.074

27.00

10.89

100.00

0.00

0.00

0.00

100.00

0.00

BASE


% RETENIDO ACUMULADO

% QUE PASA


0.14=

10

0.26=

30

0.75=

60

௨

=

= 0.63

30


TOTAL

248.00

100.00


PROYECTO

:


UBICACIÓN

:

Ciudad Nueva

DOCENTE

:


ENSAYO

:


MUESTRA

:

Calicata Nº 03

ESTRATO

:

1


31



: : :

PROYECTO

UBICACIÓN DOCENTE

: : :

ENSAYO MUESTRA ESTRATO

TAMICES ASTM

ABERTURA mm

3"

76.200

2 1/2"

63.500

2"

50.600

1 1/2"

38.100

1"

25.400

3/4"

19.050

1/2"

12.700

3/8"

9.525

1/4"

6.350

No4 No8

Estudio de suelos del terreno Mercado 1ero de Mayo. Ciudad Nueva

Ing. Pedro Valerio Maquera Cruz Análisis Granulométrico Calicata Nº 04 1

PESO

% RETENIDO

% RETENIDO

RETENIDO

PARCIAL

ACUMULADO

0.00

0.00

0.00

100.00

2.00

0.79

0.79

99.21

4.760

10.00

3.97

4.76

95.24

2.380

9.00

3.57

8.33

91.67

% QUE PASA

No10

2.000

2.00

0.79

9.13

90.87

No16

1.190

12.00

4.76

13.89

86.11

No20

0.840

12.00

4.76

18.65

81.35

No30

0.590

17.00

6.75

25.40

74.60

No40

0.420

17.00

6.75

32.14

67.86

No 50

0.300

17.00

6.75

38.89

61.11

No60

0.250

9.00

3.57

42.46

57.54

No80

0.180

47.00

18.65

61.11

38.89

No100

0.149

65.00

25.79

86.90

13.10

No200

0.074

33.00

13.10

100.00

0.00

BASE

0.00

0.00

100.00

0.00

TOTAL

252.00

100.00



0.13=

10

0.17=

30

0.28=

60

௨

= 2.19

= 0.78

௖

32



PROYECTO

:


UBICACIÓN DOCENTE ENSAYO MUESTRA ESTRATO

: : : : :

Ciudad Nueva Ing. Pedro Valerio Maquera Cruz Análisis Granulométrico Calicata Nº 04 1


33


3.7. ENSAYO DE PLASTICIDAD




: : : : :

Estudio de suelos - “Mercado Primero de Mayo” Distrito de Ciudad Nueva Ing. Pedro Maquera Cruz Plasticidad Calicata Nº01

34





: : : : :


35





: : : : :


36


4. FOTOS DEL PROCESO CAMPO Y

LABORATORIO :


37


EXCAVACION DE LAS CALICATAS 4.1.

PROCEDIMIENTO

La realización de las calicatas empezó el día lunes 15 de junio del presente año, con la ayuda conjunta de todas las personas que trabajan en el mercado 21 de Mayo. Dimensiones de las calicatas: ❖

Calicata I : 1.00x1.10x2.90m

❖

Calicata II :1.40x1.30x2.90m

❖

Calicata III : 1.50x1.50x2.50m

❖

Calicata IV :1.30x1.30x2.60m


38


Figura: Iniciación de los ensayos en campo.


39


Figura: Midiendo la profundidad.

Figura: Ensayo Cono de Arena.


40


4.2. CONTENIDO DE HUMEDAD :

4.2.1. OBJETIVOS:

Determinar la cantidad de agua de una muestra de suelo expresado en porcentaje de cada estrato de las dos calicatas excavadas. Evaluar las propiedades del suelo en base al contenido de humedad. Aprender a calcular el contenido de humedad mediante la fórmula enseñada en el laboratorio. 4.2.2. DESCRIPCIÓN:

Las muestras fueron sacadas y puestas inmediatamente en una bolsa hermética (Ziploc), todo esto según la norma ASTM 4220. La temperatura media donde estuvieron almacenadas las bolsas fue de 21°C, teniendo como precaución que no esté en contacto directo con los rayos solares. Con el fin de preservar la muestra sin modificar sus propiedades iniciales. La determinación del contenido de humedad debe realizarse lo más pronto posible después de extraída para tener un resultado preciso. 4.2.3. Materiales y equipos: ✓

Cocina eléctrica

✓

Taras

✓

Balanzas

✓

Guantes

✓

Espátulas

✓

Cucharas

PROCEDIMIENTO:


41


Pesar el recipiente (tara) que se va a utilizar para el ensayo y apuntar.

Colocar una cantidad de muestra representativa en el recipiente y pesar.

Introducir la cantidad de muestra representativa al horno.


42


Transcurrido el tiempo se pesa el recipiente con la muestra seca y se apunta.

La diferencia entre los pesos nos dará el peso del agua Trabajando con operaciones matemáticas y la fórmula dada nos dará el contenido de humedad.


43


4.3. PESO ESPECÍFICO :

4.3.1. OBJETIVOS: -

Realizar los ensayos con los métodos enseñados en clase para determinar las propiedades de los suelos.

-

Obtener resultados precisos para poder hallar adecuadamente la relación de vacíos, porosidad y al grado da saturación.

4.3.2. MATERIALES Y EQUIPOS: ✓

Fiola de 500 ml.

Balanza electrónica de precisión 0.1gr. ✓ Cocina eléctrica ✓

✓ ✓ ✓ ✓ ✓

Embudo Tamiz n° 4 Taras Pipeta Franela

4.3.3. PROCEDIMIENTO:


44


Antes de realizar cualquier ensayo se debe tener todo los materiales y equipos a emplear en el ensayo posterior.

Lo primero que se hizo fue pesar en una balanza aproximadamente de 200 a 500 gramos.


45


Seguidamente se procede al secado de la muestra de 200 a 500 gramos en un horno por 12 horas como mínimo o en cocina hasta que la muestra haya perdido la humedad completa.

Luego de que la muestra ya este seca, se debe pesar, aproximadamente 300 gramos.


46


Obtenemos el peso de la fiola con la ayuda de la balanza digital.

Posteriormente se debe poner la muestra con ayuda de un embudo a la fiola de 500 ml., agregamos agua hasta una altura adecuada.


47


Se hace uso de una tara y se procede a poner en una cocina, dentro de ella se introduce la fiola, este proceso es llamado baño maría, cada cierto tiempo es indispensable con ayuda de la franela remover la arena con el agua para que no se concreto en la parte inferior de la fiola la muestra, el movimiento no debe ser muy brusco pero debe bastar para que este me mezcle homogéneamente con el agua, este procedimiento se realizará hasta que se pueda eliminar todos los vacíos existentes.

Se deja enfriar la fiola dentro de la tara y una vez fría enrasamos con el agua hasta el menisco de la fiola, pesamos la muestra que contiene el agua y la fiola.

Retiramos de la fiola el agua con la arena, se lava la fiola para el siguiente s iguiente paso.

Después se procede al llenado de la fiola con agua de la tara y lo pesamos nuevamente (fiola más agua); se procede a llevar los datos a gabinete.


48


4.4. DENSIDAD IN SITU 4.4.1. -OBJETIVO ▪

Determinar mediante el ensayo de Densidad In situ la densidad seca y húmeda a partir de la muestra extraída de la zona de estudio

4.4.2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS ▪

Conocer los métodos métodos utilizados utilizados para determinar la la densidad in situ de la muestra extraída de la calicata.

▪

Tener conocimiento teórico y práctico de los diferentes métodos a utilizar.

4.4.3. NORMA APLICABLE ▪

ASTM D-2216, AASHTO T-265

4.4.4. APLICACIONES ▪

Reconocer la densidad in situ es saber la cantidad de peso por unidad de volumen. Este valor tendremos que tenerlo en cuenta para la elaboración de diferentes proyectos en diferentes tipos de suelos.


49


3.2.5. MATERIALES Y EQUIPOS ✓

Cono de Arena.

✓

Placa base.

✓

Arena normalizada.

✓

Balanza analítica de 30 kg.

✓

Bolsas plásticas. ✓

Accesorios (picota, cincel, combo, brocha, etc.).

✓

Cucharon.

3.2.6 PROCEDIMIENTO EN EL CAMPO Se realizaron ensayos de densidad in situ para las 4 calicatas realizadas en el terreno:

De acuerdo a la norma ASTM 1556, la arena debe ser limpia, seca, uniforme, no cementada, durable y que discurra libremente, para esto se procedió con el lavado y secado de la arena de Ottawa.

Se debe colocar la arena requerida para llenar el aparato, luego se determina la masa del cono y la arena de Ottawa utilizando la balanza.

Se limpia la superficie de ensayo y se ubica la placa base en una posición horizontal y firme.


50


Excavamos dentro de la plata un orificio cilíndrico a una profundidad 10 cm a 15 cm, extraemos dicho material teniendo el cuidado de no perderlo y pesamos.

Seguidamente invertimos el cono de densidad sobre el hueco central con bordes de la placa base, se abre la válvula hasta que la arena en su interior deje de caer. Estar seguros que el aparato y placa base o la superficie plana no choquen ni vibren antes que la válvula sea cerrada.

Cerrar la válvula y determinar la masa del cono con la arena remanente y calcular la pérdida de arena.


51


4.5. DENSIDAD MÍNIMA

3.8.1 OBJETIVOS Determinar el valor de la densidad mínima del suelo a partir de la muestra extraída de la zona de estudio. Conocer los métodos comúnmente utilizados para determinar la densidad mínima. Tener conocimiento teórico y práctico de este ensayo.

3.2.5. MATERIALES Y EQUIPOS ✓

Molde cilíndrico.

✓

Varilla de metal.

✓

Regla metálica.

✓

Balanza analítica.

✓

Brocha.

✓

Taras.


52


3.2.6 PROCEDIMIENTO EN EL CAMPO Se realizaron ensayos de densidad mínima para las 4 calicatas realizadas en el terreno: Se toman las dimensiones del molde para obtener su volumen y luego procedemos a pesarlo. Procedemos a introducir la muestra lentamente, tratando de obtener la mayor cantidad de vacíos. La altura de caída libre será de aproximadamente

5cm.

Repetimos el procedimiento hasta llenar completamente el molde. Al finalizar, retiramos el exceso de material usando la varilla de acero hasta obtener el volumen del molde.


53


Pesamos el molde con la muestra en la balanza. Repetimos el procedimiento 3 veces y se realizan las anotaciones del caso.


54


4.6. DENSIDAD MÁXIMA: 4.6.1. OBJETIVOS Determinar la Densidad seca máxima y Humedad óptima del suelo empleando el método del Proctor Modificado. 4.6.2. ALCANCE: Densidad seca máxima: Es el peso seco máximo, obtenido cuando el material se mezcla con diferentes porcentajes de agua y se compacta de una manera normal preestablecida de acuerdo al método utilizado.

Óptimo contenido de humedad: Es el porcentaje de agua con el cual se obtiene la densidad seca máxima para el esfuerzo de compactación especificado. 4.6.3. MATERIALES Y EQUIPOS ✓ Molde cilíndrico. ✓ Pisón metálico. ✓ Varilla de metal. ✓ Regla metálica. ✓ Balanza analítica ✓ Balanza electrónica ✓ Brocha. ✓ Taras.


55


3.2.6 PROCEDIMIENTO EN EL CAMPO Se realizaron ensayos de densidad máxima para las 4 calicatas realizadas en el terreno: Se toman las dimensiones del molde para obtener su volumen y luego procedemos a pesarlo. Extraemos 12 kg de la muestra pasante por la malla de ¾”.

La

muestra

es

introducida

en

un

recipiente, posteriormente se le vierte

500 ml de agua.

Una

vez

mezclada

la

muestra,

procedemos a llenar el Proctor hasta 1/5 de ella y compactarla con 25

golpes .

Seguidamente

hasta ocupar los

llenamos

2/5, volvemos a

compactar y así sucesivamente hasta llenar completamente el Proctor.


56


Al finalizar, retiramos el exceso de material usando la varilla de acero hasta obtener el volumen del molde

Pesamos el molde con la muestra en la balanza y se realizan las anotaciones del caso.

Luego extraemos una porción de la muestra compactada, lo colocamos en una tara y lo llevamos al horno para así sacar su contenido de humedad.


57


En el mismo recipiente se vierte otros 100 ml de agua y se procede con el mezclado.

Una vez mezclada la muestra, procedemos a llenar el

Proctor hasta 1/5 de ella y compactarla con 25 golpes . Seguidamente llenamos hasta ocupar los 2/5, volvemos a compactar y así sucesivamente hasta llenar completamente el Proctor.


58


Al finalizar, retiramos el exceso de material usando la varilla de acero hasta obtener el volumen del molde

Pesamos el molde con la muestra en la balanza. Repetimos el procedimiento 4 veces añadiendo en cada prueba + 100 ml de agua y se realizan las anotaciones del caso. Luego extraemos una porción de la muestra compactada, lo colocamos en una tara y lo llevamos al horno para así sacar su contenido de humedad.


59


4.7. ENSAYO DE GRANULOMETRÍA 4.7.1. OBJETIVOS -

Determinar las proporciones relativas de las diferentes partículas que componen el suelo mediante el método de Análisis Granulométrico

-

Graficar la curva granulométrica y determinar si los datos obtenidos están acorde con los requerimientos y límites establecidos.

-

Determinar el coeficiente de uniformidad y el de curvatura a través de los estándares del D60, D30 y el D10.

4.7.2. NORMAS APLICABLES (ASTM D 422, AASHTO T 88). 4.7.3. APLICACIONES El análisis granulométrico es un ensayo por el cual determinamos las proporciones relativas de los diferentes tamaños de granos presentes, tomando muestras representativas en los estratos de una calicata. Existen diferentes métodos para trabajar, entre los cuales se encuentran la vía húmeda y la vía seca, el primero de mayor precisión y el segundo con menor demanda de tiempo. Los datos luego de obtenidos son procesador mediante cálculos de gabinete.


60


Figura: Se pesan todos los tamices

Figura: Se procede con el tamizado.


61


Figura: Se pesa el material retenido en cada malla.

Figura: Se pesa el material retenido en cada malla.


62


4.8. ENSAYO DE PLASTICIDAD

4.8.1. PROCEDIMIENTO LIMITE LIQUIDO:

Figura: Selección de la muestra pasante de la malla nº 40.

Figura: Cuchara de casa grande.


63



64


4.8.2. PROCEDIMIENTO LIMITE LIQUIDO:


65



66


5. CLASIFICACION SUCS


67


8. CLASIFICACIÓN DE LOS SUELOS (SUCS) 8.1. OBJETIVOS

Determinar las características físicas mecánicas de los suelos. Definir el perfil estratigráfico de la zona de estudio. De acuerdo al Sistema Unificado de Clasificación de Suelos (ASTM

D-

2487-69) establecer el tipo de suelo de cada calicata en estudio. 8.2. NOMENCLATURA Y SIMBOLOGÍA DE LOS SUELOS SEGÚN SUCS:

GRUPO

NOMBRES TIPICOS DEL MATERIAL

GW

Grava bien graduadas, mezclas gravosas, poco o ningún fino Grava

GP

mal graduadas, mezclas grava - arena, poco o ningún fino. Grava

GM

limosa, mezclas grava, arena, limo.

GC

Grava arcillosa, mezclas grava - arena arcillosas.

SW

Arena bien graduada.

SP

Arena mal gradada, arenas gravosas, poco o ningún fino

SM

Arenas limosas, mezclas arena - limo.

SC

Arenas arcillosas, mezclas arena - arcilla.

ML

Limos inorgánicos y arenas muy finas, polvo de roca, limo arcilloso, poco plástico, arenas finas limosas, arenas finas arcillosas.

CL

Arcillas inorgánicas de plasticidad baja a media, arcillas gravosas, arcillas arenosas, arcillas limosas, arcillas magras (pulpa)

OL

Limos orgánicos, arcillas limosas orgánicas de baja plasticidad Limos inorgánicos, suelos limosos o arenosos finos micáceos o

MH

diatomáceos (ambiente marino, naturaleza orgánica silíceo), suelos

elásticos. CH

Arcillas inorgánicas de alta plasticidad, arcillas gruesas.

OH

Arcillas orgánicas de plasticidad media a alta, limos orgánicos.

Pt

Turba (carbón en formación) y otros suelos altamente orgánicos.


68


DIVISIONES MAYORES

S E R A L U N A R G S O L E U S

S O N I F S O L E U S

DESCRIPCIÓN

GW

GRAVA BIEN GRADUDA

GP

GRAVA MAL GRADUADA

GM

GRAVA LIMOSA

GC

GRAVA ARCILLOSA

SW

ARENA BIEN GRADUADA

SP

ARENA MAL GRADUADA

SM

ARENA LIMOSA

SC

ARENA ARCILLOSA

S A L L I ) C 0 R 5 A < Y L L ( S O M I L

ML

LIMO INORGÁNICO DE BAJA

S A L L I ) C 0 R 5 A > Y L L ( S O M I L

MH

LIMO INORGÁNICO DE ALTA PLASTICIDAD

CH

ARCILLA INORGÁNICA DE ALTA PLASTICIDAD

S O L S E O U S S O Y V S A A R V G A R G

S O S O N E R A S O L E U S Y S A N E R A

SUELOS ALTAMENTE ORGÁNICOS


SIMBOLOGÍA DE LOS SUELOS SÍMBOLO GRAFICO SUCS

CL OL

OH

PLASTICIDAD

ARCILLA INORGÁNICA DE BAJA PLASTICIDAD

LIMO ORGÁNICO O ARCILLA ORGÁNICA DE BAJA PLASTICIDAD

LIMO ORGÁNICO O ARCILLA ORGÁNICA DE ALTA PLASTICIDAD TURBAS Y OTROS SUELOS ALTAMENTE ORGÁNICOS

69


8.3. CLASIFCACIÓN SUCS: CALICATA Nº 01 % Pasante malla N° 200

2.85%

% Retenido malla Nº 200

97.15%

% Pasante malla N° 4

97.56%


2.44%

Coeficiente de Curvatura

0.94

Coeficiente de Uniformidad

2.08

Límite Líquido

19.79%

Limite Plástico

N.P

Índice de Plasticidad

N.P

D10

0.9

D30

0.12

D60

0.18

Clasificación por granulometría SUCS

SP

CALICATA Nº 02 % Pasante malla N° 200

0.40%


99.60%


80.65%


19.35%


0.49


6.66

Límite Líquido

19.68%

Limite Plástico

N.P


N.P

D10

0.11

D30

0.20

D60

0.74



SP

70



0.00%


100.00%


91.94%


8.06%


0.63

Coeficiente de Uniformidad Límite Líquido

5.26 N.P. (toba volcánica)

Limite Plástico

N.P


N.P

D10

0.14

D30

0.26

D60

0.75


SP


0.00%


100.00%


95.24%


4.76%


0.78


2.19

Límite Líquido

17.65%

Limite Plástico

N.P


N.P

D10

0.13

D30

0.17

D60

0.28



SP

71


6. PROPIEDADES FISICAS DE LOS SUELOS:


72


DETERMINACION DE LAS PROPIEDADES FISICAS DE LOS SUELOS EN LABORATORIO. Conocimientos previos: Siendo un suelo un medio poroso se le puede considerar formado normalmente por tres fases: a)

La fase solida formada por las particulas minerales o las organicas o ambas.

b)

La fase liquida que llena parcial o totalmente los vacios del suelo.

c)

La fase gaseosa que llena parte o todos los vacios que deja la fase liquida.

Estas tres fases pueden ser representadas esquemáticamente y en forma imaginaria nada más dela siguiente manera:

Vt = Vv + Vs Vt = Vg + Vw + Vs

Objetivo General: ❖

Determinar 5 relaciones más importantes en un suelo parcialmente saturado, de cuatro calicatas ubicadas en el distrito de Ciudad Nueva - Tacna.

a) Peso volumétrico del suelo húmedo (γ m). b) Peso volumétrico del suelo seco (γ d).

c) Relación de vacíos (e) d) Porosidad (n) e) Grado de saturación de agua (S w)


73


Objetivo específico: ❖

Conocer las propiedades índices de los suelos e iniciar el estudio del comportamiento mecánico de los mismos tanto de forma teórica como práctica a través de la ejecución de ensayos de laboratorio.

❖

Determinar las propiedades físicas del suelo en estudio mediante los diferentes métodos de ensayo de laboratorio.

NORMAS APLICABLES NTP 400.022 ASTM C.128 FORMULAS UTILIZADAS: ❖ Contenido

de humedad (w):

∗

=

❖ Volumen

de vacios (Vv): −

❖ Porosidad

(n):

=

❖ Relacion

de vacios (e):

=

❖ Grado

de saturacion (S):

=

=


74


INSTITUCION

:


UBICACIÓN

:

Distrito de Ciudad Nueva

DOCENTE

:

Ing. Pedro Valeriano Maquera Cruz

ENSAYO

:

Propiedades físicas de los suelos

MUESTRA

:

Calicata Nº01

PROFUNDIDAD :

2.90 m

PROPIEDADES FISICAS N°

DESCRIPCION

UNIDAD

1

Contenido de humedad

%

1.460

2

Peso específico de la masa

gr./cc

1.300

3

Peso específico sólidos

gr./cc

2.680

4

Peso de masa

gr

507.200

5

Peso de sólidos

gr

499.900

6

Peso del agua

gr

7.300

7

Volumen de masa

cc

390.154

8

Volumen de sólidos

cc

186.530

9

Volumen

agua

cc

7.300

10

Volumen de vacíos

cc

203.624

11

Relación de vacíos

-

1.092

12

Porosidad

%

52.191

13

Grado de saturación

%

3.585


de

de

los

CALICATA N°1

75


Conclusión: En la muestra que se extrajo de la calicata numero uno, presenta agua en los vacios del suelo en una proporcion de 3.59% siendo una cantidad minima; Se conoce que la estabilidad de un suelo depende en gran parte del volumen de vacios, en la muestra de la calicata uno tiene una porosidad de 52.19 % y una relacion de vacios de 1.092.


76


INSTITUCION

:


UBICACIÓN

:


DOCENTE

:


ENSAYO

:


MUESTRA

:

Calicata Nº02

PROFUNDIDAD :

2.90 m


DESCRIPCION

UNIDAD

1


%

3.627

2


gr./cc

1.260

3


gr./cc

2.668

4

Peso de masa

gr

373.600

5

Peso de sólidos

gr

466.200

6

Peso del agua

gr

16.900

7

Volumen de masa

cc

296.508

8

Volumen de sólidos

cc

174.738

9

Volumen

agua

cc

16.900

10

Volumen de vacíos

cc

121.770

11


-

0.697

12

Porosidad

%

41.068

13


%

13.879


de

de

los

CALICATA N°2

77


Conclusión: La muestra de la calicata numero dos, presenta agua en los vacios del suelo en una proporcion de 13.88% siendo una cantidad considerable; Se conoce que la estabilidad de un suelo depende en gran parte del volumen de vacios, en la muestra de la calicata dos tiene una porosidad de 41.07 % y una relacion de vacios de 0.697. Por teoria se sabe que un suelo optimo para la construccion presenta una porosidad 0 %.


78


INSTITUCION

:


UBICACIÓN

:


DOCENTE

:


ENSAYO

:


MUESTRA

:

Calicata Nº03

PROFUNDIDAD :

2.50 m


DESCRIPCION

UNIDAD

1


%

0.765

2


gr./cc

0.600

3


gr./cc

1.197

4

Peso de masa

gr

500.300

5

Peso de sólidos

gr

496.500

6

Peso del agua

gr

3.800

7

Volumen de masa

cc

833.833

8

Volumen de sólidos

cc

414.787

9

Volumen

agua

cc

3.800

10

Volumen de vacíos

cc

419.046

11


-

1.010

12

Porosidad

%

50.255

13


%

0.907


de

de

los

CALICATA N°3

79


Conclusión: La muestra que se extrajo de la calicata numero tres, presenta agua en los vacios del suelo en una proporcion de 0.91% siendo una cantidad minima la cual indica que es un suelo muy seco; Se conoce que la estabilidad de un suelo depende en gran parte del volumen de vacios, en la muestra de la calicata tres tiene una porosidad de 50.26 % y una relacion de vacios de 1.01. El rango teorico de relación de vacios es de 0

80


INSTITUCION

:


UBICACIÓN DOCENTE ENSAYO MUESTRA PROFUNDIDAD

: : : : :

Distrito de Ciudad Nueva Ing. Pedro Valeriano Maquera Cruz Propiedades físicas de los suelos Calicata Nº04 2.60 m


DESCRIPCION

UNIDAD

1


%

1.380

2


gr./cc

0.690

3


gr./cc

1.312

4

Peso de masa

gr

521.500

5

Peso de sólidos

gr

514.400

6

Peso del agua

gr

7.100

7

Volumen de masa

cc

755.797

8

Volumen de sólidos

cc

392.073

9

Volumen

agua

cc

7.100

10

Volumen de vacíos

cc

363.724

11


-

0.928

12

Porosidad

%

48.125

13


%

1.952


de

de

los

CALICATA N°4

81

Mecanica de Suelos i Final

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