"Año de la Diversifcación Productiva Y del Fortalecimient Fortalecimiento o de la Educación"
CURSO: MECANICA DE SUELOS II E!A: PERFIL ESTRATIGRAFICO ESTRATIGRAFICO Y VOLUMEN VOLUMEN DE LA CANTERA CANTERA DOCEE: Ing. Ing . LEONCIO LEON CIO ALV ALVARADO PONCE INTEGRANTES: • • •
HERRERA OLIVOS, CARLOS R. RIVERA RIVE RA ALV ALVARADO, LUIS MESA CALDERON,YANETT
2015
1
#D#CE Pag
1. INTRODUCCIÓN 3
2. CONTENIDO
4
2.1DESCRIPCIÓN 4 2.1.1
Los Suelos
4
2.1.2
Composicion de los suelos
4
2.1.3
Por funcionlidd
5
2.1.! Por c 2.1.! crc rc"er "eris" is"ic icss fi fisic sics s 2.1.# Cuss Cuss de l de$rdc de$rdcion ion o des"ru des"rucion cion de de los suelo sueloss 2.1.%
&ormcion
5 6
del
suelo
7
2.1.'
Perfil del suelo
8
2.1.(
Es"ruc"ur del suelo
9
2.2 L) ESTR)TI*R)&I) 2.2.1
11
Es"r"i$rfi.
11
2.2.2
Es"r"ificci+n.
11
2.2.3
Principios de l es"r"i$rf,
13
2.3 *ENER)LID)DES
15
2.3.1
U-icci+n del re en es"udio
15
2.3.2
Enso de l prue- de l -o"ell
15
2.3.3
Procedimien"o del enso
17
2.3.!
Perfil es"r"i$rfico de l cn"er
19
2
#D#CE Pag
1. INTRODUCCIÓN 3
2. CONTENIDO
4
2.1DESCRIPCIÓN 4 2.1.1
Los Suelos
4
2.1.2
Composicion de los suelos
4
2.1.3
Por funcionlidd
5
2.1.! Por c 2.1.! crc rc"er "eris" is"ic icss fi fisic sics s 2.1.# Cuss Cuss de l de$rdc de$rdcion ion o des"ru des"rucion cion de de los suelo sueloss 2.1.%
&ormcion
5 6
del
suelo
7
2.1.'
Perfil del suelo
8
2.1.(
Es"ruc"ur del suelo
9
2.2 L) ESTR)TI*R)&I) 2.2.1
11
Es"r"i$rfi.
11
2.2.2
Es"r"ificci+n.
11
2.2.3
Principios de l es"r"i$rf,
13
2.3 *ENER)LID)DES
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2.3.1
U-icci+n del re en es"udio
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2.3.2
Enso de l prue- de l -o"ell
15
2.3.3
Procedimien"o del enso
17
2.3.!
Perfil es"r"i$rfico de l cn"er
19
2
2.3.#
/olumen porcen"0e
2.3.%
Perfil de l cn"er porcen"0e Prue- de l -o"ell
2.3.'
Clculo del olumen pro4imdo de cd es"r"o de l cn"er
19
19
2.! USO R)CION)L DE L) C)NTER) C)NTER )
22
3. CONCLUSIONES 5 RECO6END)CIONES
24
!. 7I7LIO*R)&I)
26
#. )NE8O
27
3
20
1. IN INTR TROD ODUC UCCI CIÓN ÓN
Este trabajo es elaborado con el fin de saber el concepto de suelos su co!posici"n su funcionalidad caracteristica fisica degradaci"n for!acio # el perfil del suelo. $a estratigrafia es parte i!portante de estudio para la ingenieria con el fin de clasificar los suelos suelos %ue desee desee!os !os e&plora e&plorar r enten entender der su co!pos co!posici icion on # los estrat estratos os %ue lo conf confor or!a !ar r otra otra parte parte i!po i!port rtan ante te es cono conoce cerr las las pres presio ione nes s las las cara caract cter eris istic ticas as # resistencia de las di'ersas capas de suelo.teniendo estos datos el ingeniero podra to!ar una decision %ue tipo de de ci!entacion se tendra para cierto tipo de edificacion. edificacion. (n !eto !etodo do faci facill # acce accesi sibl ble e %ue %ue se pued puede e real reali) i)ar ar para para dete deter! r!in inar ar el 'olu 'olu!e !en n apro&i!ado de cierta cantera co!o es el cerro de *araba!ba nos dara los porcentajes # 'olu!en de cada estrato o agregados %ue lo confor!an. En nuestr nuestra a )ona )ona no se tiene tiene concie concienci ncia a del i!pacto i!pacto %ue pro'oca pro'oca la e&trac e&traccio cion n de !ateriales de las canteras ta!bien dare!os a conocer un uso racional de la cantera. Por Por ulti ulti!o !o en lo ane& ane&os os se tiene tiene co!o co!o sabe saberr las las te&t te&tur uras as del del suel suelo o en ella ella nos nos especifica todo lo referente de lle'ar a cabo los procesos para saber la te&tura a tra'es de pruebas graficos etc.
4
CONTENIDO
5
2. CONTENIDO 2.1 DESCRIPCIÓN 2.1.1 Los Suelos +e deno!ina suelo a la parte superficial de la corte)a terrestre biol"gica!ente acti'a %ue pro'iene de la desintegraci"n o alteraci"n f,sica # %u,!ica de las rocas # de los residuos de las acti'idades de seres 'i'os %ue se asientan sobre ella. $os procesos %ue pueden contribuir a crear un suelo particular algunos de estos son- la deposici"n e"lica sedi!entaci"n en cursos de agua !eteori)aci"n # deposici"n de !aterial orgnico.
2.1.1.1
Composicion de los suelos
Solidos.9 Este conjunto de co!ponente representa lo %ue podria
2.1.1.2 " " " " " "
2.1.1.3 " "
deno!inarse el es%ueleto !ineral del suelo. Li:uidos.9 Esta fraccion esta for!ada por una disolucion acuosa de las sales # los iones !as co!unes co!o /a a2 l /3 asi co!o por una a!plia serie de sustancias organicas. $a i!portancia de esta fase li%uida en el suelo estriba en %ue este es el 'eiculo de las sustancias %ui!icas en el seno del siste!a. *ses.9 $a fraccion de gases esta constituida funda!ental!ente por los gases at!osfericos # tienen gran 'ariabilidad en su co!posicionpor el consu!o de 2 # l aproduccion de 2dio&ido de carbono
Por funcionlidd
+uelos arenosos- /o retienen el agua tienen !u# poca !ateria orgnica # no son aptos para la agricultura. +uelos cali)os- ienen abundancia de sales calcreas son de colores blancos secos # ridos # no son buenos para la agricultura. +uelos u!,feros tierra negra- ienen abundante !ateria orgnica en desco!posici"n de color oscuro retienen bien el agua # son e&celentes para el culti'o. +uelos arcillosos- Estn for!ados por granos finos de color a!arillento # retienen el agua for!ando carcos. +i se !e)clan con u!us pueden ser buenos para culti'ar. +uelos pedregosos- or!ados por rocas de todos los ta!a:os no retienen el agua # no son buenos para el culti'o. +uelos !i&tos- iene caracter,sticas inter!edias entre los suelos arenosos # los suelos arcillosos.
Por crc"eris"ics fisics $itosoles- +e considera un tipo de suelo %ue aparece en escarpas # aflora!ientos rocosos su espesor es !enor a 10 c! # sostiene una 'egetaci"n baja. a!bisoles- +on suelos j"'enes con proceso inicial de acu!ulaci"n de arcilla. +e di'ide en ';rtigos gle#cos eutr,cos # cr"!icos. $u'isoles- Presentan un ori)onte de acu!ulaci"n de arcilla con saturaci"n superior al 50<.
!
=crisoles- Presentan un !arcado ori)onte de acu!ulaci"n de arcilla # bajo saturaci"n de bases al 50<. >le#soles- Presentan agua en for!a per!anente o se!iper!anente con fluctuaciones de ni'el fretico en los pri!eros 50 c!. lu'isoles- +on suelos j"'enes for!ados por dep"sitos flu'iales la !a#or,a son ricos en calcio. ?end)ina- Presenta un ori)onte de apro&i!ada!ente 50 c! de profundidad. Es un suelo rico en !ateria orgnica sobre roca cali)a. @ertisoles- +on suelos arcillosos de color negro presentan procesos de contracci"n # e&pansi"n se locali)an en superficies de poca pendiente # cercanos escurri!ientos superficiales.
2.1.1.! "
Cuss de l de$rdcion o des"rucion de los suelos *eteori)aci"n- consiste en la alteraci"n %ue e&peri!entan las rocas en contacto con el agua el aire # los seres 'i'os Meteorizacion: se lla!a !eteori)acion a la desco!posicion de !inerales # rocas %ue ocurre sobre o cerca de la superficie terrestre cuando estos !ateriales entran en contaco con la at!osferaidrosfera # biosfera. Meteorizacion fisica o mecanica: Produce desintegracion o ruptura en la roca sin afectar a su co!posicion %ui!ica o !ineralogica.En estos proceso la roca se 'a fracturando.
Meteorizacion quimica: Produce una transfor!acion %ui!ica de la roca pro'ocando la perdida de coesion # alteracion de la roca.
#
Erosión: Es la degradacion # el transporte del suelo o roca %ue producen distintos procesos en la superficie de la tierra. Entre estos agentes esta la circulacion de agua o ielo le 'iento o los ca!bios ter!icos.
Transporte: Es el arrastre de !ateriales erosionados por accion del 'iento o el agua. $os !ateriales son transportados atendiendo a la fuer)a. Sedimentación: +e produce cuando los !ateriales son depositados debido a la dis!inucion de la fuer)a transportada del agente.
$os suelos se pueden destruir por las llu'ias. Estas 'an la'ando el suelo %uitndole todos los nutrientes %ue necesita para poder ser f;rtil los rboles no pueden crecer a, # se produce una deforestaci"n %ue conlle'a co!o consecuencia la desertificaci"n.
2.1.1.#
&ormcion del suelo El suelo puede for!arse # e'olucionar a partir de la !a#or parte de los !ateriales rocosos sie!pre %ue per!ane)can en una deter!inada posici"n el tie!po suficiente para per!itir las anteriores etapas. +e pueden diferenciar-
"
+uelos aut"ctonos- for!ados a partir de la alteraci"n de la roca %ue tienen debajo.
$
"
+uelos al"ctonos- for!ados con !ateriales pro'enientes de lugares separados. +on principal!ente suelos de fondos de 'alle cu#a !atri) !ineral procede de la erosi"n de las laderas. $a for!aci"n del suelo es un proceso en el %ue las rocas se di'iden en part,culas !enores !e)clndose con !ateria orgnica en desco!posici"n. El leco rocoso e!pie)a a desacerse por los ciclos de ielodesielo por la llu'ia # por otras fuer)as del entorno-
"
El leco de roca !adre se desco!pone cada 'e) en part,culas !enores.
"
$os organis!os de la )ona contribu#en a la for!aci"n del suelo desintegrndolo cuando 'i'en en ;l # a:adiendo !ateria orgnica tras su !uerte. =l desarrollarse el suelo se for!an capas lla!adas ori)ontes. El ori)onte = !s pr"&i!o a la superficie suele ser !s rico en !ateria orgnica !ientras %ue el ori)onte contiene !s !inerales # sigue pareci;ndose a la roca !adre. on el tie!po el suelo puede llegar a sustentar una cobertura gruesa de 'egetaci"n reciclando sus recursos de for!a efecti'a
"
"
2.1.1.%
uando el suelo es !aduro suele contener un ori)onte A donde se al!acenan los !inerales li&i'iados.
Perfil del suelo $os ori)ontes del perfil del suelo se designan con las letras = E A # asiHorizonte O: Esta confor!ado por el !antillo organico deri'ado de los restos de plantas # ani!ales. Horizonte A: Es el ori)onte superficial de un suelo !ineral. >eneral!ente contiene !ateria organica desco!puestau!us %ue origina una coloracion !as oscura %ue la de los ori)ontes inferiores.
10
Horizonte E: Bori)onte de color claro locali)ado en la parte superior del perfil debajo del ori)onte =. Horizonte B: +e locali)a sea debajo de un ori)onte o de un = o de un E. +e reconoce tanto por el color !as claro %ue resulta de un !enor contenido de !ateria organica. Horizonte C: o!prende la capa !as profunda del prefil. onfor!ada por !ateriales no consolidadas. Puede o no ser igual al !aterial parental a partir del cual se for!o el suelo. R orresponde a la roca !adre consolidada # sub#acenteeje!plo-granitoarenisca o cali)a.
2.1.1.'
Es"ruc"ur del suelo +e entiende la estructura de un suelo co!o la distribuci"n o diferentes proporciones %ue presentan los distintos ta!a:os de las part,culas s"lidas %ue lo confor!an # son-
•
o
*ateriales finos arcillas # li!os de gran abundancia con relaci"n a su 'olu!en lo %ue los confiere una serie de propiedades espec,ficas co!ooesi"n.
11
o
=derencia.
o
=bsorci"n de agua.
o
?etenci"n de agua.
•
*ateriales !edios for!ados por ta!a:os arena.
•
*ateriales gruesos entre los %ue se encuentran frag!entos de la roca !adre aCn sin degradar de ta!a:o 'ariable. $os co!ponentes s"lidos no %uedan sueltos # dispersos sino !s o !enos aglutinados por el u!us # los co!plejos "rgano!inerales creando unas di'isiones ori)ontales deno!inadas horizontes del suelo. $a e'oluci"n natural del suelo produce una estructura 'ertical Destratificada no en el sentido %ue el t;r!ino tiene en >eolog,a a la %ue se conoce co!o perfil. $as capas %ue se obser'an se lla!an ori)ontes # su diferenciaci"n se debe tanto a su din!ica interna co!o al transporte 'ertical. El transporte 'ertical tiene dos di!ensiones con distinta influencia segCn los suelos. $a li&i'iaci"n o la'ado la produce el agua %ue se infiltra # penetra 'ertical!ente desde la superficie arrastrando sustancias %ue se depositan sobre todo por adsorci"n. $a otra di!ensi"n es el ascenso 'ertical por capilaridad i!portante sobre todo en los cli!as donde alternan estaciones C!edas con estaciones secas. +e lla!a roca !adre a la %ue proporciona su !atri) !ineral al suelo. +e distinguen suelos aut"ctonos %ue se asientan sobre su roca !adre lo %ue representa la situaci"n !s co!Cn # suelos al"ctonos for!ados con una !atri) !ineral aportada desde otro lugar por los procesos geol"gicos de transporte.
12
3.1.1 L es"r"i$rfi =lgunos conceptos de estratigrafia-
Es"r"i$rfi. $a estratigrafia es una ra!a de la geologia %ue estudia las rocas teniendo en cuenta la secuencia te!poral # los !ateriales %ue la constitu#en.
Es"r"ificci+n. Es el !odo co!o se depositan las rocas sedi!entarias de acuerdo al agente # al a!biente sedi!entario. Es asi %ue se tienen estratificaciones distintas.
13
$a estratificaci"n caracteri)a a una serie de capas !as o !enos paralelas deno!inadas estratos. >eneral!ente los suelos se presentan en capas superpuestas ig. 1 constitu#endo el suelo son producto de acuerdo a lo #a e&puesto de la erosi"n # el inte!peris!o. ada capa de suelo posee ciertas propiedades espec,ficas %ue la caracteri)an para ci!entaciones de estructuras. $os estudios de los suelos son 'ertidos en infor!es %ue ade!s de los perfiles estratigrficos correspondientes inclu#en resultados de los anlisis # ensa#os conclusiones concernientes a la profundidad !,ni!a de la ci!entaci"n presiones ad!isibles # otras reco!endaciones %ue se ju)gue necesarias por eje!plo sobre e'entuales perturbaciones %ue pudieran originarse por alteraci"n del grado de u!edeci!iento del suelo. Estos infor!es son utili)ados por los ingenieros estructurales para dise:ar los ci!ientos # las estructuras.
= tra';s de los ci!ientos son transferidos al suelo el peso de las estructuras las fuer)as %ue actCan sobre ellas # las sobrecargas correspondientes. $as estructuras sern estables si las capas de suelo %ue las sustentan son suficiente!ente resistentes. Fe lo e&puesto flu#e la necesidad especial!ente en obras de i!portancia de e&plorar el subsuelo para infor!arnos c"!o est constituido # conocer !ediante anlisis # ensa#os especiali)ados las caracter,sticas # resistencia de las di'ersas capas de suelo. $a e&ploraci"n se lle'ara a cabo e&ca'ando po)os calicatas con'eniente!ente ubicados en las reas destinadas a las edificaciones. Furante la e&ca'aci"n de los po)os e&ploratorios son e&puestas en espesores 'ariables las di'ersas capas de suelos de las %ue se to!an !uestras representati'as para so!eterlas posterior!ente a anlisis # ensa#os en laboratorios de !ecnica de suelos.
14
on los registros to!ados en el ca!po pruebas Gin situG # ensa#os en laboratorios se procede a elaborar perfiles estratigrficos en los %ue se puede apreciar la naturale)a profundidad # espesor de las di'ersas capas descubiertas en la e&ca'aci"n de las calicatas ig. 2.
$os estudios de los suelos son 'ertidos en infor!es %ue ade!s de los perfiles estratigrficos correspondientes inclu#en resultados de los anlisis # ensa#os conclusiones concernientes a la profundidad !,ni!a de la ci!entaci"n presiones ad!isibles # otras reco!endaciones %ue se ju)gue necesarias por eje!plo sobre e'entuales perturbaciones %ue pudieran originarse por alteraci"n del grado de u!edeci!iento del suelo. Estos infor!es son utili)ados por los ingenieros estructurales para dise:ar los ci!ientos # las estructuras.
3.1.1.1Principios de l es"r"i$rf, 1.
Principio del uniformismo o c"ulismo; $as le#es %ue rigen los procesos geol"gicos an sido las !is!as # producen los !is!os efectos durante toda la istoria de la ierra.
2.
Principio de l sucesi+n de een"os; odo aconteci!iento %ue afecte a las rocas es posterior a las !is!as.
3.
Principio de l superposici+n de es"r"os; los ni'eles superiores sern !s recientes %ue los inferiores.
4.
Principio de l
15
5.
Principio de l con"inuidd l"erl; un estrato tiene la !is!a edad a lo largo de toda su e&tensi"n ori)ontal.
6.
Principio de sucesi+n fun,s"ic; $os estratos %ue se depositaron en diferentes ;pocas geol"gicas contienen distintos f"siles debido a la naturale)a continua e irre'ersible de la e'oluci"n biol"gica. Fe igual !anera las capas %ue contienen f"siles pertenecientes a los !is!os ta&ones aun%ue sean de diferente litolog,a sern de la !is!a edad.
3.2 *ENER)LID)DES 3.2.1 U-icci+n del re en es"udio
1
$a cantera esta ubicado en la localidad de Huicacan en el distrito de onca!arca en la pro'incia de =!bo en el Feparta!ento de Bunuco . Feparta!ento
- Bunuco
Pro'incia
- =!bo
Fistrito
- onca!arca
3.2.2 Enso de l prue- de l -o"ell En este ensa#o se utili)ar"n los siguientes !ateriales -
7OTELL) DE 3LT
)*U)
)*RE*)DO DE L) C)NTER)
1!
S)L
PROCEDI6IENTO DEL ENS)5O ; Para poder allar el 'olu!en # porcentaje apro&i!ado de los agregados %ue confor!a la cantera se debe seguir los siguientes pasos-
1#
Estas pruebas son !u# i!portantes # nos aorran tie!po dinero # trabajo e'itando fabricar blo%ues con !ateriales no apropiados. @erter el agregado a la botella una cantidad apro&i!ada de 3Ig . =gregar la !is!a cantidad de agua a la botella
=gregar 6 cucaradas de +al ?e!o'er # !e)clar bien los ele!entos %ue estan en la botella =gitar la botella por 5 !inutos
1$
Fejar reposar por 24 oras en una superficie plana. $as piedras o gra'a se asientan en el fondo luego encontra!os la arena en seguida la arcilla con arenilla fina o li!o despues el agua turbia por enci!a la !ateria organica flotando. *ida los ni'eles de cada capa !arcandolos en la botella los ni'eles por enci!a de arcilla no cuentan.
ig.1 -
+e puede bser'ar el perfil estatigrafico del suelo de la cantera del cerro Huicacan
3.2.3 Perfil es"r"i$rfico de l cn"er
3.2.! /olumen porcen"0e
20
!AER#A$
%O$U!E &'( PRUE)A DE $A )OE$$A
*RA%A
!0.2
AREA
14.#0
$#!O Y ARC#$$A
15.0
3.2.# Perfil de l cn"er porcen"0e Prue- de l -o"ell
21
3.2.% /olumen pro4imdo "o"l de l cn"er de >uiccn
En el grafico se puede apreciar el 'olu!en %ue se tiene de la cantera
@olu!en total J 1.444 & 0.82&0.080 I!3 @olu!en total J 0.10 I!3
22
3.2.' Clculo del olumen pro4imdo de cd es"r"o de l cn"er antidad de 'olu!en de $i!o # arcilla-
antidad de 'olu!en de arena-
antidad de 'olu!en de >ra'a-
Por lo tanto conclui!os-
23
Por lo tanto despues de desarrollar # saber apro&i!ada!ente el 'olu!en %ue contiene cada agregado o estrato del suelo de la cantera *araba!ba conclui!os %ue tiene -
@olu!en de la gra'a J 0.0702 I!3 J 702 000 000 !3 @olu!en de la arena J 0.0148 I!3 J 148 000 000 !3 @olu!en de li!o # arcillaJ 0.015 I!3 J 15 000 000 !3 @olu!en total de la cantera J 0.10 I!3 J 10 000 000 !3
USO R)CION)L DE L) C)NTER) El uso cantera del cerro de *araba!ba trae consigo i!pactos positi'os # negati'os para el a!biente los i!pactos negati'os %ue genera son-
" " " " "
?iesgos de accidentes especial!ente para los pobladores de *araba!ba # a su alrededor. $a desestabili)acion de 'i'iendas. K!pactos sobre el terreno agricola. Fegradacion de los bos%ues o plantas. Esta ruta es !u# transitada # por lo tanto e&iste una gran i!pacto a ni'el paisajistico.
Entre las acciones correctas o de recuperacion abitual!ente e!pleadas son-
" " " " " "
?etirada # acopio de las tierras 'egetales de las )onas ocupadas por la e&plotacion Fise:o de !odelado en la recuperacion %ue per!ita la reutili)acion # ecologica del terreno a la conclusion de la e&plotaci"n. Far !edidas %ue e'iten la produccion de pol'o desprendi!ientos # desli)a!ientos ?eparacion del suelo !ejora del !icrocli!ariego # abonado # re'egetacion con especies autoctonas de los siste!as afectados. ?e'egetacion rapida tras los !o'i!ientos finales de tierra en cada )ona. Fis!inucion de pendientes # de longitudes de decli'e en taludes de pistas # esco!breras situandose en los li!ites inferiores %ue per!itan la correcta e&plotaci"n.
eniendo en cuenta lo anterior no!brado el %ue juega un papel protagonista es la re'egetacion #a %ue posibilita-
" " " "
$a restauracion de la produccion bioologica del suelo. $a reducci"n # el control de la erosi"n. $a restauraci"n de los terrenos sin consolidar. $a proteccion de los recursos idricos.
24
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
25
3. CONCLUSIONES 5 RECO6END)CIONES
/$(+K/E+•
•
•
•
onclui!os %ue el suelo del cerro Huicacan es de tipo conglo!erado es un buen suelo para construir por %ue la capacidad portante es !ejor %ue otros suelos En ensa#o de la botella no es un ensa#o efecti'o al 100< #a %ue las condiciones cli!aticas irru!pen el co!porta!iento natural del suelo. =ctual!ente e&isten otros estudios !as e&actos %ue se le puede acer a este tipo de suelo
El ta!a:o !a&i!o no!inal */ es de 1 L Pulgadas
?E*E/F=K/E+•
•
•
•
=l ta!i)ar a# %ue e'itar %ue las !uestras se pierdan #a %ue los resultados pueden 'ariar Para %ue nuestra prueba de la botella sea !as e&acta sera necesario acer un ta!i)ado al suelo a estudiar (na 'e) e&traida la !uestra de suelo protegerlo contra los agentes e&ternos co!o la llu'ia para asi el suelo no pierda las propiedades a e'aluar. Febido al trabajo reali)ado para la e&tracci"n de la !uestra a# una 'ariaci"n de 'olu!en lla!ado factor de esponja!iento los 'olC!enes de aire o proporciones de aire %ue se an incorporado a la !uestra alteran el 'olu!en natural de la !uestra.
2
•
El rol %ue aporta la estratigraf,a en la ingenier,a es %ue aporta el conoci!iento estructural del subsuelo a tra';s de reconstrucciones Perfiles a partir de datos directos e indirectos.
•
Establece discordancias del subsuelo # posibilita la locali)aci"n de la obra de acuerdo a la co!petencia de los estratos co!ple!entndose con los datos %ue brinda la !ecnica de suelos.
!. 7I7IO*R)&I) "
ttp-MMci'ilgeeIs.co!M2011M11M29MestudiosdelossuelosM
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2!
ANE%O
2#
E+URA DE$ SUE$O Definici+n de l "e4"ur del suelo $a te&tura indica el contenido relati'o de part,culas de diferente ta!a:o co!o la arena el li!o # la arcilla en el suelo. $a te&tura tiene %ue 'er con la facilidad con %ue se puede trabajar el suelo la cantidad de agua # aire %ue retiene # la 'elocidad con %ue el agua penetra en el suelo # lo atra'iesa.
Para conocer la te&tura de una !uestra de suelo separe pri!ero la tierra finaQ todas las part,culas de !enos de 2 !! de las part,culas !a#ores co!o la gra'a # las piedras. $a tierra fina es una !e)cla de arena li!o # arcilla. Para reali)ar los ensa#os de ca!po siguientes asegCrese de utili)ar s"lo tierra fina.
1 Ensos de cmpo r?pidos pr de"erminr l "e4"ur del suelo uando se constru#e un estan%ue pisc,cola es !ejor e!plear un suelo %ue posea una ele'ada proporci"n de li!o o arcilla o a!bos %ue retenga bien el agua. Para co!probar con rapide) la te&tura del suelo a diferentes profundidades presenta!os dos pruebas !u# sencillas %ue usted puede reali)ar.
Prue,a del lan-amiento de la ,ola o!e una !uestra de suelo u!edecido # opr,!ala asta for!ar una bola =R
2$
$ance la bola al aire A asta unos 50 c! apro&i!ada!ente # deje %ue caiga de nue'o en su !ano.
+i l -ol de des!orona el suelo es pobre # contiene de!siada arena
Si l -ol mn"iene su co
Prue,a de com.resión de la ,ola o!e una !uestra de suelo # u!ed;)cala un poco = asta %ue co!ience a acerse co!pacta sin %ue se pegue a la !anoR
pr,!ala con fuer)a A # abra la !ano...
30
Si el suelo mn"iene l form de su mno probable!ente contenga la arcilla suficiente para construir un estan%ue pisc,colaR
Si el suelo no mn"iene l form de l mno F es %ue contiene de!asiada arena
2 C&'( )*+*'-n / ((-(n* (-') )* *n, /-'( -//
Esta es una prueba sencilla %ue dar una idea general de las proporciones de arena li!o # arcilla presentes en el suelo.
Prue,a de la ,otella • •
olo%ue 5 c! de suelo en una botella # ll;nela de agua =R
31
=g,tela bien # d;jela reposar durante una ora. ranscurrido este tie!po el agua estar transparente # obser'ar %ue las part,culas !a#ores se an sedi!entado AR
•
En el fondo a# una capa de arenaR
•
En el centro a# una capa de li!oR
•
•
•
En la parte superior a# una capa de arcilla. +i el agua no est co!pleta!ente transparente ello se debe a %ue parte de la arcilla !s fina est toda',a !e)clada con el aguaR En la superficie del agua pueden flotar frag!entos de !ateria orgnicaR *ida la profundidad de la arena el li!o # la arcilla # cal cule la proporci"n apro&i!ada de cada uno .
3 C('( /- / +*+6 )*/ 6*/( )* n g6* $a te&tura del suelo puede clasificarse de fina a gruesa. $a te&tura fina indica una ele'ada proporci"n de part,culas !s finas co!o el li!o # la arcilla. $a te&tura gruesa indica una ele'ada proporci"n de arena. En el uadro 4 pueden obtenerse definiciones !s precisas. = continuaci"n presenta!os una prueba sencilla %ue le a#udar a clasificar la te&tura del suelo de gruesa a fina.
Prue,a de la ,ola de ,arro • •
o!e una !uestra de sueloR u!ed;)cala un poco # a!sela asta %ue ad%uiera consistencia =R
•
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ontinue a!asndola entre el pulgar # el ,ndice # !oldee una bola de barro de unos 3 c! de di!etro AR
$a te&tura del suelo se puede deter!inar por la for!a en %ue actCa la bola al ser lan)ada centra una superficie s"lida co!o una pared o un rbol...
•
•
+i al lan)ar la bola !ojada o seca ;sta s"lo produce salpicaduras la R "e4"ur es $rues
+i al lan)ar la bola seca ;sta se co!porta co!o una perdigonada # al lan)arla !ojada centra un blanco a !ediana distancia !antiene su for!a
l "e4"ur $rues
•
•
•
es
moderdmen"e FR
+i la bola se despeda)a al cocar centra el blanco cuando ;sta seca # se !antiene co!pacta cuando est C!eda pero no se adiere al blanco l "e4"ur es medi ER
+i al lan)ar la bola !ojada a gran distancia est !antiene su for!a # se adiere al blanco pero puede despegarse con relati'a facilidad su "e4"ur es moderdmen"e fin R
+i la bola se adiere al blanco cuando est !ojada # se con'ierte en un pro#ectil !u# duro cuando est seca la "e4"ur es fin >.
4 C/* +*+6/* )* 6*/( *n( )* '( )*+*'-n/ Un )*+*'-n-&n '7 *+ )* / +*+6 )*/ 6*/( $os suelos se clasifican por clases te&turales segCn las proporciones de part,culas de arena li!o # arcilla. Estas clases te&turales se definen en el uadro 4 # se representan en el uadro 6. En el ca!po a# diferentes for!as de allar la clase te&tural de la fracci"n tierra fina de una !uestra de suelo deter!inada. Estas for!as son-
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Prue,a de sacudimiento de la ,ola • •
•
•
•
o!e una !uestra de suelo # !"jela bien =R
olo%ue la bola en la pal!a de la !anoR 'er %ue brilla R
+i la superficie de la bola se opaca rpida!ente # puede ro!perla fcil!ente entre los dedos E el suelo es renoso o renoso frncoR
+i la superficie de la bola no ca!bia # ofrece resistencia al ro!perla > es rcilioso o rcilloso limoso.
34
•
•
or!e una bola de 3 a 5 c! de di!etro AR
+acCdala rpida!ente de un lado a otro F # obser'e la superficie de la bola...
+i la superficie de la bola se opaca !s lenta!ente # ofrece alguna resistencia al ro!perla entre Kos dedos es limoso o frnco rcillosoR
Prue,a seco •
•
•
de
desmenu-amiento
en •
Fes!enCcela entre los dedos A...
o!e una !aestra pe%ue:a de suelo seco en la !ano =R
+i ofrece poca resistencia # la !uestra se pul'eri)a el suelo es ren fina o renoso frnco fino o contiene !u# poc rcillR
•
+i la resistencia es !edia F es rcilloso limoso o rcilloso renoso R
+i ofrece gran resistencia E es rcill.
Prue,a de mani.ulación La prueba de manipulación le da una idea mejor de la textura del suelo. Esta prueba se debe realizar exactamente en el orden que se describe más adelante porque para poder realizar cada paso, la muestra deberá contener una mayor cantidad de limo y arcilla.
•
o!e una !uestra de suelo =R !"jela un poco en la !ano asta %ue sus part,culas co!iencen a unirse pero sin %ue se adiera a la !anoR
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•
•
•
•
•
=!se la !uestra de suelo asta %ue for!e una bola de unos 3 c! de dia!etro AR
+i se des!orona es renR +i !antiene la coesi"n prosiga con el siguiente paso. =!ase la bola en for!a de un cilindro de 6 a 7 c! de longitud F...
+i no !antiene esa for!a es renoso
frnco@ •
•
•
•
•
+i !antiene esa for!a prosiga con el siguiente paso. ontinCe a!asando el cilindro asta %ue alcance de 15 a 16 c! de longitud E...
+i no !antiene esa for!a es frnco renosoR +i !antiene esa for!a prosiga con el siguiente paso. rate de doblar el cilindro asta for!ar un se!ic,rculo ...
•
+i no puede es frncoR
•
+i puede prosiga con el siguiente paso.
3
•
Feje caer la bola ...
•
•
•
•
+iga doblando el cilindro asta for!ar un c,rculo cerrado >... +i no puede es frnco pesdoR +i puede # se for!an ligeras grietas en el cilindro es rcill li$erR +i puede acerlo sin %ue el cilindro se agriete es rcill.
Prue,a de sacudimiento: como di/erenciar la arcilla del limo $os suelos li!osos # los arcillosos son de te&tura !u# lisa. Es !u# i!portante poder conocer la diferencia %ue e&iste entre estos dos suelos por%ue tal 'e) tengan un co!porta!iento !u# distinto cuando se e!plean co!o !aterial de construcci"n para presas o di%ues donde el li!o %ui)s no tenga suficiente plasticidad. $os suelos li!osos pueden tornarse !u# inestables cuando se !ojan !ientras %ue la arcilla es un !aterial de construcción muy estable.
•
•
•
o!e una !uestra de sueloR !"jela bien =R
olo%ue la !asa en la pal!a de la !anoR se 'e opacaR +acuda la !asa de lado a lado a la 'e) %ue obser'a su superficie .
3!
•
*oldee una !asa de unos 8 c! de di!etro # apro&i!ada!ente 15 c! de espesor AR
•
+i la superficie se 'e brillante es limoR
•
+i la superficie se 'e opaca es rcill.
•
onfir!e este resultado doblando la !asa entre sus dedos F...
•
•
•
+i es %uebradi)a # suelta pol'o al frotarla entre los dedos es limoR
•
+i la superficie se opaca de nue'o es limoR Feje reposar la !asa asta %ue est; total!ente seca E...
+i es fir!e # no suelta pol'o al frotarla entre los dedos > es rcill.
CU)DRO 1 Clses "e4"urles de suelosA se$Bn el USD)1 /o!bres 'ulgares de los sueloste&tura general +uelos gruesa
arenosos
te&tura
+uelos francos te&tura !oderada!ente gruesa +uelos francos !ediana
te&tura
3#
=renoso 86100
$i!os =rcillos lase te&tural o o 014 010 =renoso
7086
030
015
ranco arenoso
5070
050
020
ranco arenoso
2352
2850
727
ranco
2050
7488
027
ranco li!oso
+uelos francos te&tura !oderada!ente fina
+uelos arcillosos te&tura fina
020
88100 012
$i!oso ranco arcilloso ranco arenoso arcilloso
2045
1552
2740
4580
028
2035
020
4073
2740
ranco li!oso arcilloso
4565
020
3555
=rcilloso arenoso
020
4060
4060
=rcilloso li!oso
045
040
40100
=rcilloso
5 An7/-- )* /8(+(-( )*+*'-n / /* +*+6/*
+i necesita definir con !a#or precisi"n la clase te&tural de su suelo debe Kle'ar !uestras de suelo alterado a un laboratorio de anlisis para deter!inar cuantitati'a!ente el ta!a:o de las part,culas. Esto se deno!ina anlisis !ecnico del suelo. = continuaci"n se enu!eran algunas de las acti'idades %ue pueden reali)arse en un laboratorio de suelos•
+e seca la !uestra de sueloR
•
+e eli!inan las part,culas !a#ores de 2 ! ! tales co!o la gra'a # las piedrasR
•
•
•
•
•
$a parte restante de la !uestra la tierra fina se tritura bien a fin de liberar todas las part,culas separadasR +e !ide con precisi"n el peso total de la tierra finaR $a tierra fina se ace pasar a tra';s de una serie de ta!icesQ con !allas de di'ersos ta!a:os de asta alrededor de 01 !! de di!etroR El peso del contenido de cada !alla se calcula por sepa rado # se e&presa co!o porcentaje del peso total inicial de la tierra finaR $os pesos de las part,culas !u# pe%ue:as de li!o # arcilla %ue a#an pasado a tra';s de la !alla !s fina se !iden por sedi!entaci"n # ta!bi;n se e&presan co!o porcentaje del peso total inicial de la tierra fina.
$os resultados del anlisis !ecnico del suelo %ue se reali)a en el laboratorio pueden ofrecerse en una de las for!as siguientes•
*uestra por !uestra en for!a de lista
•
*uestra por !uestra en ficas separadas
3$
•
Para una serie de cuadros !s detallados
on estos resultados podr o bien asignar una clase te&tural espec,fica a cada !uestra utili)ando el !;todo del tringulo te&tural o bien preparar una cur'a de frecuencia de part,culas segCn su ta!a:o de la %ue podr sacar sus propias conclusiones.
No"- es i!portante saber el siste!a de clasificaci"n de part,culas segCn su ta!a:o uadro 2 %ue utili)a en sus anlisis el laboratorio de suelos. +i se trata del %ue e!plea el Depr"men"o de )$ricul"ur de los Es"dos Unidos de )meric USD) %ue define ef limo de A# A2 mm siga el !;todo descrito. /o obstante si el laboratorio utili)a otro siste!a co!o el sis"em in"erncionl %ue define al limo de A2 A2 mm debe solicitar otra deter!inaci"n cuantitati'a del ta!a:o de las part,culas de 005 a 002 !! de di!etro li!o grueso. Ello le per!itir !odificar los resultados %ue le brinde el laboratorio ajustarlos al siste!a del (+F= # e!plear el !;todo del tringulo te&tural siguiente. Por lo general no es preciso reali)ar un anlisis !ecnico co!pleto de la !uestra de suelo. Hui)s usted s"lo necesite un sencillo anlisis de las part,culas segCn su ta!a:o %ue deter!ine el porcen"0e de pr",culs de suelo de A'# mm o m?s de di?me"ro. +i el porcentaje es !enor de 50< el suelo es de grano fino te&tura fina. +i el porcentaje es !a#or de 50< el suelo es de grano grueso te&tura gruesa. on esta infor!aci"n #a puede esti!ar la calidad del suelo.
No"- los orificios de la !alla t,pica nC!ero 200 de los EE.((. !iden 0075 !!. Para los ingenieros este ta!a:o espec,fico representa el l,!ite de separaci"n entre la arena # el li!o arcilla.
E0emplo &ic< ",pic de n?lisis mec?nico del suelo
40
CU)DRO 2 )n?lisis mec?nico de los suelos@ n?lisis de ls pr",culs se$Bn su "moA clses "e4"urles p de mues"rs de suelo seleccionds *uestra /S.
=rena
$i!o
=rcilla
1
43.0
< 28.0
2
70.0
3
lase te&tural
pB
29.0
ranco arcilloso
9.4
24.0
6.0
ranco arenoso
7.6
78.0
18.0
4.0
=renoso franco
7.8
4 5
44.0 67.0
42.0 15.5
14.0 17.5
ranco ranco arenoso
7.9 7.4
28
29.0
30.0
41.0
35
65.0
12.5
22.5
=rcilloso ranco arcilloso arenoso
36
21.0
74.0
5.0
ranco li!oso
39 45
86.0 56.0
10.0 24.0
4.0 20.0
=renoso ranco arenoso
46 47
41.0 48.0
46.5 34.5
12.5 17.5
ranco ranco
50
47.5
20.0
32.5
ranco arcilloso arenoso
325 312
9.2 27.2
22.0 12.0
68.8 60.8
=rcilloso =rcilloso
318 =430
27.2 66
16.0 25
56.8 9
=rcilloso ranco arenoso
41
=530 =5180
72 71
23 28
5 1
=renoso franco
=760
52
35
13
ranco
=7120
64
28
8
ranco arcilloso arenoso
% El mF"odo del "ri?n$ulo "e4"url pr de"erminr ls clses "e4"urles -?sics El !;todo del tringulo te&tural se basa en el siste!a %ue aplica el (+F= segCn el ta!a:o de las part,culas en el %ue se e!plea la clasificaci"n siguiente•
Limo todas las part,culas cu#o ta!a:o 'ar,a de 0002 a 005 !!R
•
)rcill todas las part,culas de !enos de 0002 !!.
Para definir la te&tura de la fracci"n tierra finaA proceda de la siguiente !anera•
•
En'i; la !uestra de suelo a un laboratorio de suelos para %ue le aga un anlisis !ecnicoR uando reciba los resultados de este anlisis si es necesario alle los porcentajes relati'os de arena li!o # arcilla de la !anera %ue se indica anterior!ente dentro del inter'alo de ta!a:o total de 0002 a 2 !!.
Feter!ine la clase te&tural de cada !uestra de suelo e!pleando el diagra!a triangular %ue aparece en el uadro 3R co!o sigue•
•
•
•
Balle el porcentaje de arena %ue figura en la base del tringulo # siga una K,nea en sentido ascendente acia la i)%uierdaR Balle el porcentaje de arcilla a lo largo del lado i)%uierdo del tringulo # siga la linea ori)ontal acia la dereca asta %ue encuentre la l,nea %ue representa la arena punto o. Este punto indica la te&tura de la !uestra de sueloR o!pruebe si este punto corresponde al porcentaje de li!o de su anlisis siguiendo una linea desde el punto o acia la dereca asta alcan)ar la escala de porcentaje de li!o %ue aparece en el lado dereco del tringuloR +i el 'aler corresponde al li!o la te&tura de su !uestra de suelo se deter!ina por el rea del tringulo en %ue 78 cae el punto o segCn se indica.
CU)DRO % Di$rm "rin$ulr de ls clses "e4"urles -?sics del suelo se$Bn el "mo de ls pr",culsA de cuerdo con el USD)
42
NOT); las clases te&turales del suelo %ue aparecen en la parte blanca del tringulo grande son las !ejores para la construcci"n de estan%ues para peces. E0emplo
T)6)GO DE L)S P)RTHCUL)S arcilla T 0.002 !! li!o 0.0020.05 !! arena 0.052 !!
43
