INFORME SUELOS II

UNIVERSIDAD ALAS PERUANAS ESCUELA DE INGº CIVIL

INFORM INF ORME E N° 01 -SGM -SG M /EIC/ /EI C/ CMS-II CMS -II . DE 2008147792

:

SANTOS GREGORIO MARCA URPE, CODIGO: ALUMNO DE LA FACULTAD DE ING° CIVIL “UNIVERSIDAD ALAS PERU ANAS”

A

:

ING° GIOVANNI BLANCO CUENTAS DOCENTE DEL CURSO DE MECANICA DE SUELOS - II.

ASUNTO : CIMENTACION

INFORME GEOTECNICO CON FINES DE

FECHA

:

DETE DETERM RMIN INAC ACIO ION N

17/ 10 /2009

DE

CALI CALICA CATA TAS, S, Y

GRANULOMETRI GRANULOMETRIA, A, LIMITE LÍQUIDO, LÍQUIDO, DENSIDA DENSIDAD D DE CAMPO CAMPO

ENSA ENSAYO YO DE

LIMITE PLASTICO, PLASTICO,

Y CAPACI CAPACIDAD DAD DE DE CARGA, CARGA, CON CON

FINES DE CIMENTACION.

1.0.0 GENERALIDADES GENERALIDADES Los suelos son el más viejo material de construcción y el más complejo, su variedad es enorme y sus propiedades, variables en el tiempo y en el espacio, son difíciles de entender y medir. A pesar de esto antes del siglo XX no se hizo un esfuerzo serio para atacar científicamente el estudio de la Mecánica de Suelos. La llamada precisamente “Mecánica de Suelos” es un fruto característico de la ingeniería de nuestro tiempo, que se interesa por la estabilidad del suelo, por su deformación, por el flujo de agua, hacia su interior, hacia el exterior y a través de su masa, tomando en cuenta que resulte económicamente factible usarlo como material de construcción.

CURSO: MECANICA DE SUELOS II MARCA URPE - Página 1

ALUMNO: SANTOS G.


En cimi cimien ento toss como como disp dispos osititiv ivo o de trans transic ició ión n entre entre aque aquell y la estr estruc uctu tura ra,, en consec consecuen uencia cia,, las condic condicion iones es del suelo suelo como como elemen elemento to de susten sustentac tación ión y constr construcc ucción ión y las siempr siempre e observ observada adas, s, aunqu aunque e esto esto se haga haga en proyec proyectos tos pequeños fundados sobre suelos normales a la vista de datos estadísticos y experiencias locales, y en proyectos de mediana a gran importancia o en suelos dudosos, infaliblemente, a través de una correcta investigación de mecánica de suelos. Para Para esto esto es neces necesario ario obtene obtenerr muest muestras ras repres represent entati ativas vas del suelo suelo que se someten a pruebas de laboratorio, tomando en cuenta que el muestreo y los ensayos se realizan necesariamente sobre pequeñas muestras de estratos de suelos, es necesario emplear algún método estadístico para estimar la viabilidad técnica de los resultados.

1.1. 1.1.00 OBJE OBJETI TIVO VO DEL DEL ESTU ESTUDI DIO: O: El presente Informe Técnico tiene por objeto investigar el terreno de fundación del Proyecto, como como interesad interesado o del estudi estudio o suelos suelos,, con fines fines de desarr desarroll ollar ar un anális análisis, is, se hizo hizo excava excavació ción n de calicata calicata,, a cielo cielo abierto, abierto, en la Asociac Asociación ión de Vivienda “Residencial Luren”, y luego ensayos de laboratorio, a fin de obtener las principales características físicas y mecánicas del suelo, sus propiedades de resistencia, asentamientos y labores de gabinete en base a los datos obtenidos de los perfiles estratigráficos, Para plantear el tipo de cimentación o zapata adecuada, para que una estructura se comporte satisfactoriamente. El proceso seguido para los fines propuestos, fue el siguiente:        

Reconocimiento del terreno Excavación de calicatas Tomas de muestras Ensayos de laboratorio Evaluación de los trabajos de campo y laboratorio Perfil Estratigráfico Análisis de la Capacidad Portante Calculo admisible permisibles Conclusiones y recomendaciones

1.2.0 UBICACIÓN DEL ÁREA DE ESTUDIO: El terreno materia del presente estudio, se ubica en la Avenida Centenario frente al campo ferial, de la ciudad de Abancay, Distrito de Abancay, Provincia de Abancay departamento de Apurímac. CORDENADAS

ALTITUD

: E= 729973, N=8491625 : 2353.00


ALUMNO: SANTOS G.


1.3.0 CONDICIONES CLIMATICAS Y PISO ECOLOGICO: El área de estudio estudio se ubica ubica sobre sobre los 2432.00 2432.00 m.s.n.m m.s.n.m.. Y con coordena coordenadas das cartesianas E 729973, N 8491625, comprende el piso ecológico bosque seco – montañ montañoso oso bajo bajo subtro subtropic pical, al, piso ecológi ecológico co que se caracter caracteriza iza por un clima clima templado templado cálido cálido moderado, moderado, con temperatur temperatura a media anual máximo máximo de 24ºC. La prec precip ipita itaci ción ón pluv pluvia iall tota totall por por año año es apro aproxi xima mada dame ment nte e de 780m 780ml.l. Esta Esta se caracteriza caracteriza por la alternativa alternativa de una estación estación seca entre abril y noviembre noviembre y otra lluviosa entre diciembre y marzo.

1.4.0 CARACTERISTICAS DEL PROYECTO. El proy proyec ecto to está está consi onside dera rado do como como una una vivi vivien enda da fami famililiar ar de 03 nive nivele less conformado por cimentaciones zapatas, columnas, vigas, losa aligerada, muros de división, considerando ambientes destinados a distintos usos del propietario. El estudio que se realiza es en un espacio de 80 m2 en la cual se podrá determinar el diseño y el tipo de estructura que se podrá plantear como parte de la seguridad de la edificación, con los resultados obtenidos de la capacidad portante del suelo.

1.5.0 DESCRIPCIÓN DE LA NORMATIVIDAD. Según las normas siguientes se han determinado los estudios para este informe los cuales son: Análisis Granulométrico ASTMD 422 Contenido de Humedad ASTMD 2216 Consolidación Unidimensional ASTMD 2435 Clasificación Unidimensional de Suelos (SUCS) ASTMD 2487 Descripción Visual - Manual ASTMD 2488 Corte Directo ASTMD 3080 Densidad Relativa ASTMD4253 Limite Líquido y Plástico ASTMD 4318 Ensayo de compactación y Próctor Modificado ASTMD2166 Pesos Unitarios (ASTM C – 29) Pesos Específicos (ASTM – C128) • • • • • • • • • • • •

1.6.0 ETAPAS DE ESTUDIO. Las etapas de estudio son: Trabajo de campo y Ensayo de laboratorio

TRABAJO DE CAMPO:

Los trabajos de campo se hicieron de la siguiente manera. - Exploración del suelo mediante calicata. CURSO: MECANICA DE SUELOS II MARCA URPE - Página 3

ALUMNO: SANTOS G.


- Obtención de muestras alteradas para ensayos de caracterización física de los suelos. - Ensayo de densidad de campo. Mediante la excavación de la calicata, o pozo de exploración, se exploro el suelo del área de estudio hasta 3.00 metros de profundidad, no pudiendo excavar a mas por la presencia de bolones y bloques de piedra. Se tomo una muestra alterada del fondo de la calicata por encontrar bolones de piedra y se hizo una descripción y clasificación manual del material encontrada, habiéndose sacado la muestra en el fondo denominado estrato nº 3 para luego llevarlo al laboratorio.

ENSAYO DE LABORATORIO: Obtenidas las muestras de suelos, se selecciono muestras alteradas del material, de acuerdo a la técnica correspondiente, conformado por partículas del tamaño menor de 2”, realizándose r ealizándose los ensayos, en el LABORATORIO DE LA DIRECCIÓN REGIONAL DE TRANSPORTES-APURIMAC, los ensayos siguientes: •

Ensayo de contenido de humedad

•

Ensayo de análisis granulométrico por tamizado ASTM D-421.

•

Ensayos de límite liquido y limite plástico, ASTM 423-66 y ASTM D424-59.

•

Clasificación de suelos AASHTO y SUCS.

•

Determinación de la Capacidad de Carga.

•

Densidad de campo y Densidad Relativa ASTMD1556-64, ASTMD2049-69.

2.0.0 GEOLOGIA Y SISMICIDAD 2.1.0 GEOLOGIA DEL ÁREA DE ESTUDIO.

Geológicamente el lugar de estudio está dentro de la cuenca del Mariño, en las que se observan, afloramiento de rocas sedimentarias del Paleozoico super superior ior,, confor conformad mada a de caliz calizas as lutita lutitas, s, arenis areniscas cas,, arcilla arcillass limosa limosass y cong conglo lome mera rado dos; s; así así como como tamb tambié ién n aflor afloram amie ient nto o de roca rocass intr intrus usiv ivas as cons constit titui uido do por por micr micro o gran granod odio iorit ritas as,, con con una una cobe cobertu rtura ra de mate materia riall cuaternario. De acuerdo al tectonismo del lugar se puede observar la existencia de una composición litológica (Lutitas areniscas arcillas y calizas) presentan una una estratificación con inclinación favorable a la pendiente que facilita a los movimientos Geodinámicos Así, Así, habi habién éndo dose se real realiz izad ado o un reco recono noci cimi mien ento to del del siti sitio o y reca recaba bado do información sobre la geología de la zona, se pudo determinar que el suelo CURSO: MECANICA DE SUELOS II MARCA URPE - Página 4

ALUMNO: SANTOS G.


seria de origen aluvial, conformado por estratos de limo, arena, arcilla, calizas y grava, por lo que de acuerdo al requerimiento de parámetros técnicos, se realiza una exploración que incluye ensayos de campo y de laboratorio estándares, los necesarios para obtener las propiedades, índice y determinar parámetros de resistencia y deformación. El estudio del suelo se realiza en concordancia concordancia con la Norma 050, suelos y cimentación del R.N.E. 2.2.0 SISMICIDAD.

Según la Norma Peruana E.030-97 de Diseño Sismo resistente, el territorio nacional se considera dividido en tres zonas. La zoni zonific ficac ació ión n prop propue uest sta a se basa basa en la distribución espa espaci cial al de la sismicidad observada, las características generales de los movimientos sísmicos y la atenuación de éstos con la distancia epicentral, así como en información geotectónica. A cada zona se asigna un factor "Z" según se indica en la tabla. Este factor se interpreta como la aceleración máxima del terreno con una probabilidad de 10% de ser excedida en 50 años. El valor valor del del factor "Z" está expresado en gals (g). ZONA

FACTOR DE ZONA (Z)

3

0.40

2

0.30

1

0.15

Factor de Zona Fuente: Norma E-030 – NPE. Segú Según n norm normas as pode podemo moss dete determ rmin inar ar,, que que sísm sísmic icam amen ente te la regió región n de Apurímac, está considerado según mapas de sismicidad en la ZONA 2, la que permite que el valle de Abancay, se encuentre dentro de una zona con presencia sísmica media. Además según nuestra evaluación, el suelo del lugar de estudio, presenta un suelo compacto sin presencia de fallas geológicas no existe presencia de aguas subterráneas la que nos permite plantear una estructura segura, según los resultados que arroje el análisis de laboratorio. 3.0.0 INVESTIGACION DE CAMPO CURSO: MECANICA DE SUELOS II MARCA URPE - Página 5

ALUMNO: SANTOS G.


3.1.0 CALICATA

Es la excavación de terreno para la inspección directa del suelo que se desea sea estud studia iarr y por por lo tant tanto o, es el méto método do de expl explor orac ació ión n que normalmente entrega la información más confiable y completa. En suelos, la calicata es el único medio de exploración que puede entregar información confiable, y es un medio muy efectivo para exploración y muestreo de suelos de fundación de estructuras.

OBJETIVOS •

El objetivo es describir los procedimientos en la excavación de una calicata, obteniendo muestras por estrato que conserven la estructura y la humedad que tiene en su estado natural, cuando pueden tomarse de una superficie o de una profundidad a la que se lleva por excavación a cielo abierto. (ver fotos)


ALUMNO: SANTOS G.


Se muestra el inicio de excavación, de la calicata es de forma circular Se observa suelo orgánico.

En pleno excavación de calicata se realiza con fines de estudio de suelo.


ALUMNO: SANTOS G.


Realizando las últimas remociones a una profundidad de 3.00 metros

Calicata terminada, desde el fondo se ha sacado una muestra alterada, para fines de análisis en laboratorio. CURSO: MECANICA DE SUELOS II MARCA URPE - Página 8

ALUMNO: SANTOS G.


3.2.0 TOMA DE MUESTRAS

A diferencia de los otros materiales de construcción (acero, concreto, etc., donde las especificaciones definen la calidad y responsabilidad del fabricante), el suelo y la roca no se forman bajo un rígido control de calidad. Los efectos frecuentemente se ocultan bajo las capas superiores del suelo y la espesa vegetación y no se puede decir al fabricante que cumpla una especificación o que certifique una calidad mínima por lo tanto, la evaluación de la calidad de las condiciones del subsuelo en un lugar, es mucho más difícil y tiene un margen de incertidumbre mucho mayor que comprobar las propiedades de los otros materiales de construcción. La exploración de suelo o toma de muestreo, consiste en la obtención de una porción del material (suelo-muestra), sobre el cual se pretende colocar una estructura o bien del material que ya forma parte de la misma se requ requie iere re veri verififica carr su idon idonei eida dad d para para ser ser part parte e de la estr estruc uctu tura ra civi civill incorporada al medio, de manera tal que las características de la porción obteni tenid da sean ean repr repre esen sentati tativvas del conju onjunt nto o deno denom minad inada a masa representativa del suelo. En func funció ión n al conc concep epto to indi indica cado do se hizo hizo lo prim primer ero o la aper apertu tura ra de CALICATA, la cual nos permitió la inspección directa del suelo, cabe indicar que este es el método de exploración que entrega la información más completa. En el caso de la calicata para el presente trabajo se hizo una excavación circular, en un espacio de 1.50 m. es decir un radio de 0.75m y una profundidad de 3.00m. Del cual se ha obtenido una muestra, alterada de la base en una proporción promedio de 50 Kilos, para realizar el respectivo análisis en laboratorio.

3.3.0 DESCRIPCIÓN DE LOS TRABAJOS. 3.3.1 PROCEDIMIENTO EN CAMPO: •

•

•

•

•

Ubicación Ubicación y trazado trazado del área área para para la excava excavación ción de de la calicata calicata;; para lo lo cual se ha definido la dimensión de 0.75 de radio y una profundidad de 3.00m de profundidad. Excavación manual: Esta etapa se ha realizado empleando herramientas como pico, pala y barreta. Muestreo progresivo para el contenido de humedad. Obtenc Obtención ión de muestr muestra a para para granul granulome ometrí tría, a, límite límitess y compac compactac tación ión del último estrato. Las muestra muestrass extraí extraída da es de aproxi aproximad madame amente nte de 70kg 70kg obten obtenida ida del último estrato, para contenido de humedad se extrajo de cada estrato un aproximado de 200 gr.


ALUMNO: SANTOS G.


•

•

Para el contenido de humedad se extrajo en envases herméticos (Botella de Gase Gaseos osa) a) se ha toma tomado do mues muestr tras as de suelo suelo en el inst instan ante te de su exploración por cada estrato encontrado; cuya cantidad por cada estrato es de aprox. 200 gr. Registro de niveles y profundidad de estratos, análisis preliminar de cada estrat estrato o establ estableci eciend endo o sus caract caracterí erísti sticas cas física físicass (Color (Color,, tamaño tamaño mas., mas., estructura, humedad y olor); también se ha ha realizado el registro fotográfico de todo el proceso de la excavación y muestreo.

RESULTADO PRELIMINAR CUADRO ESTATIGRAFICO CALICATA DENOMINA CION

ALTURA

CLOR Y TIPO DE SUELO

Estrato - 1

0.40 m

Negra Marrón (material orgánico)

Estrato – 2

1.50 m

Amarillo Claro arenoso, gravoso

Estrato – 3

1.10 m

Gris oscuro gravoso

Perfil estratigráfico

OBSERVACIONES: El primer estrato es una tierra orgánica, tiene un color marrón, arci arcillllos osa, a, negr negris iso, o, por por la pres presen enci cia a de mate materi rial al orgá orgáni nico co,, está está en la clasificación OH. o


ALUMNO: SANTOS G.


El segundo estrato es una tierra de color amarillo claro, arenoso compuesto por arcilla, gravas y arena, está en la clasificación GC.

o

El tercer estrato es de color gris oscuro con presencia de gravas que corresponde a un suelo arena arena arcillosa, está en la clasificación CL. CL. o

EQUIPO Y MATERIALES EMPLEADOS •

1kg. de yeso

•

02 Picos

•

02 Palas

•

01 combo

•

01 Barreta

•

01 Wincha manual

•

01 Cámara fotográfica

•

02 Saquillos de arpillera

•

03 Botellas descartables.

Se muestra el estrato 01 coloración Negra marrón (suelo orgánico)


Estrato 02 amarillo claro arenoso gravoso (caliche)

ALUMNO: SANTOS G.


Se observa estrato 03, color de suelo, gris oscuro gravoso.

3.3.2 PROCEDIMIENTO EN LABORATORIO DE LOS DISTINTOS ENSAYOS CONTENIDO DE HUMEDAD EQUIPO Y MATERIAL: Cápsula de aluminio Horno eléctrico, que mantenga la tempo constante a 105°C. Balanza con aproximación al 0.1 gr. Espátula • • • •

PROCEDIMIENTO PARA EL CONTENIDO DE HUMEDAD: 11. Se anota el número de la cápsula y se pesa, anotándola como peso de capsula. 22. coloc colocar ar el espéci espécimen men húmed húmedo o en la capsul capsula a para para luego luego pesar pesar y obtener el peso del suelo húmedo + peso de capsula. 33. Colocar la capsula mas el espécimen en el horno a una temperatura de 105°C por 24 horas. 44. Luego Luego que el materi material al se aya aya secad secado, o, remove removerr el conten contenedo edorr del horno y dejar enfriar para luego pesar en la balanza y obtener peso seco de la muestra + peso de capsula. 56. Y se realizan los cálculos para determinar el contenido de agua por el método rápido. 6 GRANULOMETRIA EQUIPO Y MATERIAL •

02 Balanzas mecánicas , para pesar una el suelo no lavado y otra para pesar el porcentaje de suelos retenidos con sus respectivas mallas


ALUMNO: SANTOS G.


•

•

• •

Serie de Tamices de malla cuadrada utilizada en su orden los siguientes tamices: tamices: tamiz 2”, 2”, 1½". 1", ¾". ½" 3/8”, 3/8”, # 4, # 8, # 16, # 30, # 40, # 100, 100, # 200, cazuela. 02 Recipiente para el secado de las muestras. Brocha para el limpiado de las mallas. Horno para el secado de las muestras a una temperatura constante de 110ºC.

PROCEDIMIENTO DEL ENSAYO DE GRANULOMETRIA. 1. La muestr muestra a se separo separo mediante mediante cuarteo, cuarteo, 2. Una vez realizada el cuarteo de obtuvo una muestra representativa de 5903 gramos. 3. Se coloco coloco la muestra muestra en un recipiente recipiente apropiad apropiado o para luego luego ser secada secada en el horno a una temperatura de 110ºC durante 24 horas. 4. Una vez cumplida las 24 horas se procede al lavado de la muestra, sobre el tamiz Nº 200, con la finalidad de eliminar la cantidad de limos. 5. lavad lavada a la muest muestra ra se coloco coloco en un recipie recipiente nte para para luego ser secad secado o en el horno a una temperatura de 110ºC. durante 24 horas. 6. Una vez secada, se peso el material para luego ser zarandeada en el juego de tami tamice cess orde ordena nado doss de mayo mayorr a meno menorr con con el agit agitad ador or elec electr trón ónic ico o durante 5minutos. 7. Pesamos Pesamos el material material retenid retenido o en cada tamiz y se se tomo nota. nota. 8. Una vez obten obtenido ido los pesos pesos respectivo respectivo se se procedió procedió con los cálcul cálculos. os.

ENSAYO DE LIMITE LIQUIDO Y LIMITE PLASTICO EQUIPO Y MATERIALES EMPLEADOS •

01 malla Nº 40.

•

01 cuchara de Casa Grande.

•

01 ranurador.

•

01 Calibrador.

•

Charolas de aluminio

•

Balanza con aproximación de 0.01 gr.

•

02 Placas de vidrio.

•

Franela

•

Espátula.

•

Horno para el secado de las muestras a una temperatura de 110ºc.

•

Capsulas para el secado de las muestras.


ALUMNO: SANTOS G.


PROCEDIMIENTO EN LABORATORIO. •

Limite liquido: 1. Se seco seco la muestra muestra de suelo suelo al aire aire libre, y se se procedió procedió a pulveriz pulverizar. ar. 2. Se obtuvo obtuvo una muestra muestra repres representat entativa iva del suelo suelo tamizado tamizado en en la malla Nº Nº 40. 3. En un recipi recipient ente e de porcel porcelana ana se coloco coloco la muestra muestra,, para para luego añadir añadir una pequeña cantidad de agua y se mezclo con una espátula en forma repetida hasta obtener una apariencia cremosa y homogénea. 4. Luego se procedió a colocar la muestra en la copa de casa grande, una pequeña cantidad de suelo, se emparejo la superficie de la pasta con una espátula hasta obtener una muestra comprimida horizontalmente centrada en la copa de casa grande. 5. Con la ayuda ayuda del ranurador, ranurador, se corto corto una una ranura ranura que que separo separo el suelo en dos mitades. 6. Inmedi Inmediata atamen mente te procedim procedimos os ha hacer hacer el conteo conteo de golpes golpes necesar necesarios ios para cerrar la ranura. 7. Repetimos esta operación 04 veces para obtener la diferencia entre los números de golpes. 8. Se tomo una pequeña candad de muestra de la zona donde se cerró el surco, se coloco en una capsula y se peso para obtener el contenido de humedad 9. Luego Luego se coloco coloco la muestra muestra al horno horno por por 24 horas. horas. 10. Cumplido las 24 horas se saco la muestra del horno y se procedió a pesar.

•

Limite plástico: 1. Una vez hecha el procedimiento anterior anterior del ensayo de límite plástico. 2. Se obtuvo una muestra el el cual fue enrollada con las manos sobre sobre una Placa de vidrio. 3. Luego Luego se moldeo moldeo en forma forma cilíndrica cilíndrica con con un diámetro diámetro uniforme. uniforme. 4.

Una vez removida la pasta con los dedos en la placa de vidrio hasta obtener un diámetro aproximado de 3.2mm se observo el agrietamiento del suelo, se tomo la muestra en una capsula, para ser pesada y secado en el horno, para el cálculo de contenido de humedad.

5. Este mismo mismo procedim procedimiento iento se se repitió con los tres tres restante restantes. s. 6. Una vez obtenid obtenida a todos los datos datos del ensayo ensayo respectiv respectivo o se procedió procedió con los cálculos. CURSO: MECANICA DE SUELOS II MARCA URPE - Página 14

ALUMNO: SANTOS G.


3.4.0 ANALISIS E INTERPRETACION DE LOS RESULTADOS DE LABORATORIO 3.4.1 ANALISIS GRANULOMETRICO. COEF COEFIC ICIE IENT NTE E DE UNIF UNIFOR ORMID MIDAD AD:: El coef coefic icie ient nte e de unifo uniform rmida idad, d, defi defini nido do

originalmente por Terzaghi y Peck, se utiliza para evaluar la uniformidad del tamaño de las partículas de un suelo. Se expresa como la relación entre D60 y D10, siendo: Cu = D60 / d10

D60 = el diámetro o tamaño por debajo del cual queda el 60% del suelo, en peso. D10 = el diámetro o tamaño por debajo del cual queda el 10% del suelo, en peso. En real realid idad ad la rela relaci ción ón es un coef coefic icie ient nte e de no unifo uniform rmid idad ad,, pues pues su valo valor r numérico decrece cuando la uniformidad aumenta. Los suelos con Cu < 3 se consideran muy uniformes; aun las arenas naturales muy uniformes rara vez se presentan Cu > 2. COEFICIENTE DE CURVATURA: Como dato complementario, es necesario para

definir la uniformidad, se define el coeficiente de curvatura del suelo con la expresión: Cc = (D30)2 / D60 * D10 CURVA GRANULOMETRICA: Representación grafica del ensayo donde a partir de

ella es posible observar la graduación de un suelo.

3.4.2 ANALISIS DE CLASIFICACION DE SUELOS. La clasificación según análisis de laboratorio, se ha encontrado un suelo grava arcillosa, mezcladas con regular cantidad de arenas, y con apreciable cantidad de finos limos arcillosos y de mediana plasticidad, la misma que tiene una coloración plomo (gris) amarillo claro. Podemos determinar como suelo de fundación es regular a buena; pero se debe tomar algunas precauciones por ser un suelo que contiene arcillas.

3.4.3 ANALISIS DE CONTENIDO DE HUMEDAD. El contenido de Humedad se determino de una muestra alterada, de acuerdo a los análisis de laboratorio, laboratorio, se ha logrado logrado obtener una humedad humedad W(%) = 7.54.

3.4-4 ANALISIS DE CONSISTENCIA (Limite Liquido, Limite Plástico) En los ensayos de laboratorio, se ha determinado un Límite Líquido de 21%, y un Limite Plástico de 12%, con un índice de plasticidad de 8%, en mecánica de CURSO: MECANICA DE SUELOS II MARCA URPE - Página 15

ALUMNO: SANTOS G.


suelos interesa fundamentalmente conocer el rango de humedades, para el cual el suelo presenta un comportamiento plástico, es decir, acepta deformaciones sin romperse.

3.4. 3.4.55 ANAL ANALIS ISIS IS DE DETE DETERM RMIN INAC ACIÓ IÓN N DE LA DENS DENSID IDAD AD DE CAMP CAMPO O Y DENSIDAD RELATIVA. Se sabe, que la determinación de la densidad de campo se usa para controlar la compactación de terraplenes y capas de base, en esta ocasión se hizo el ensayo y se ha obtenido un resultado como sigue: Densidad Natural = 1.52 1.52 gr/cm3 gr/cm3 Densidad Mínima = 1.42 gr/cm3 Densidad Máxima = 1.70 gr/cm3 Densidad Relativa = 41% Angulo de Fricción Interna del Suelo = 25º

3.4.6 ANALISIS DE LA DETERMINACIÓN DE LA CAPACIDAD DE CARGA. Del ensayo se interpreta, que por tratarse de un suelo consistente de grava arcillosa, mezclado con apreciable cantidad de arena, y con regular cantidad de finos limo arcillosa, se ha determinado los valores de cohesión y ángulo de fricción interna por métodos indirectos de tablas, para las características del suelo Qadm= 1.91 1.91 anal analiz izad ado, o, asimi asimism smo o se tien tiene e como como resu resulta ltado do de anál anális isis is un; un; Qadm= Kg/cm2. Asimismo según propiedades del material, se obtuvo como sigue: Cohesión = 0.30 Tn/m3 Densidad de Campo = 1.52 Tn/m3 Profundidad de Desplante = 2.00 m. Longitud Mínima de Cimentación (Ancho) = 1.00 m.


ALUMNO: SANTOS G.


4.0.0 ENSAYOS DE LABORATORIO 4.1.0 CLASIFICACION DE SUELOS. La clasificación según resultados de laboratorio se muestra en el siguiente cuadro ITEM

PROPIEDAD

RESULTADO DE ENSAYOS

01.01 % QUE PASA EL TAMIZ Nº4

54.84


46.58


31.46


25.18


23.97

01.06 COEFICIENTE DE UNIFORMIDAD

NO TIENE

01.07 COEFICIENTE DE CONCAVIDAD

NO TIENE

01.08 INDICE DE GRUPO (%)

0

02.01 LIMITE LIQUIDO (%) LIMITE PLÁSTICO 02.02 (%)

23

02.02 ÍN Í NDICE DE PLASTICIDAD (%)

14

03.01 HUMEDAD NATURAL(%)

8

CLASIFICACIÓN AASHTO CLASIFICACIÓN SUCS


8

A - 1 - b(0) GC

ALUMNO: SANTOS G.


4.2.0 ENSAYOS REQUERIDOS PARA EL ANALISIS. 4.2.1 CONTENIDO DE HUMEDAD Objetivo: Determinar la cantidad de agua que posee una muestra de suelo, con respecto al peso seco de la muestra. Definición: Este ensayo tiene por finalidad, determinar el contenido contenido de humedad humedad de una muestra de suelo. El contenido de humedad de una masa de suelo, está formado por la suma de sus aguas libre, capilar. La importancia del contenido de agua que presenta un suelo representa junto con la cantidad de aire, una de las características más importantes para explicar el comportamiento de este ( especialmente en aquellos de textura más fina), como por ejemplo cambios de volumen, cohesión, estabilidad mecánica . El método tradicional de determinación de la humedad del suelo en laboratorio, es por medio del secado a horno, donde la humedad de un suelo es la relación expresada en porcentaje entre el peso del agua existente en una determinada masa de suelo y el peso de las partículas sólidas: w = ( Ww / Ws ) * 1 0 0 ( % ) donde : w = contenido de humedad expresado en % Ww = peso del agua existente en la masa de suelo Ws = peso de las partículas sólidas. 4.2.2 ANALISIS GRANULOMETRICO DE SUELOS POR TAMIZADO INTRODUCCION: Se denomina distribución granulométrica de un suelo a la división del mismo en difer iferen ente tess frac fracccione ioness, selecc leccio iona nad das por por el tam tamaño de sus sus partí artícculas ulas componentes; las partículas de cada fracción se caracteriza porque su tamaño se encuentra comprendido entre un valor máximo y un valor mínimo, en forma corr correla elativ tiva a para para las las dist distint intas as frac fracci cion ones es de tal tal modo modo que que el máxi máximo mo de una una fracción es el mínimo de la que le sigue correlativamente. En suelos gruesos (gravas, arenas y limos no plásticos), de estructura simple, la característica más importante para definir su resistencia es la compacidad; la angulidad de los granos y la orientación de las partículas juegan también un papel importante, aunque menor. Una Una de las las raz razones ones que que han cont contri rib buido uido a la difus ifusió ión n de las técn técnic icas as gran granul ulom omét étric ricas as es que, que, en cier cierto to sent sentid ido, o, la dist distri ribu buci ción ón gran granul ulom omét étric rica a CURSO: MECANICA DE SUELOS II MARCA URPE - Página 18

ALUMNO: SANTOS G.


proporciona un criterio de clasificación. Los conocidos términos arcilla, limo, arena y grava tiene tal origen y un suelo se clasificaba como arcilla o como arena según tuviera tal o cual tamaño máximo. La necesidad de un sistema de clasificación de suelos no es discutible, pero el ingeniero ha de buscar uno en que el criterio de clasificación le sea útil. La gráfica de la distribución granulométrica suele dibujarse con porcentajes como ordenadas y tamaños de las partículas como abscisas. Las ordenadas se refieren a porcentaje, en peso, de las partículas menores que el tamaño correspondiente. La repres represent entaci ación ón en escala escala semi semi logarí logarítmi tmica ca result resulta a prefer preferibl ible e a la simple simple presentación natural, pues en la primera se dispone de mayor amplitud en los tamaños finos y muy finos, que en escala natural resultan muy comprimidos. La forma de la curva da idea inmediata de la distribución granulométrica del suelo; un suelo constituido por partículas de un solo tamaño estará representado por una línea vertical, una curva muy tendida indica gran variedad en tamaños (suelo bien graduado) Medición con mallas: este análisis mecánico es el usado principalmente en suelos gruesos y su principio consiste en ordenar en forma descendente una serie de mallas, este método de medición por mallas es muy utilizado para clasificar suelos gruesos sin embargo puede presentarse problemas para que pasen las partículas por las mallas mas fina

OBJETIVO GENERAL El objetivo principal que persigue este ensayo de laboratorio, es el de poder clasi lasifi ficcar el suelo uelo,, seg según el tama tamañ ño de sus partí artíccula ulas por por medio edio de la granulometría. Bás Básicam icame ente nte en malla allass de abert bertur uras as cuadr uadra adas, as, que se encue cuentra ntran n estandarizadas ( tamices ASTM) según el tamaño de la abertura en pulgadas. La serie de tamices utilizados para los suelos son, 2", 1½", 1", ¾", ½", 3/8”?", # 4, # 8, # 16, # 30, # 40, # 100, # 200, cazuela. Calculo de porcentaje retenido sobre cada tamiz en la siguiente forma: % Retenido = Peso retenido en el tamiz x 100 peso total Calculo del porcentaje más fino, restando en forma acumulada de 100% los porcentajes retenidos sobre cada tamiz. CURSO: MECANICA DE SUELOS II MARCA URPE - Página 19

ALUMNO: SANTOS G.


% Pasa = 100 - % Retenido acumulado.

OBJETIVOS ESPECÍFICO. Determinar el porcentaje de paso de los diferentes tamaños de suelo y con estos datos construir su curva granulométrica. Determinar mediante el análisis de tamizado la gradación que existe en una muestra de suelos. Nos permit permite e determ determina inarr los porce porcenta ntajes jes de suelos suelos que pasan por por los distintos tamices de la serie empleado en el ensayo, hasta el de 74mm (Nº 200) •

•

•

4.2.3 DETERMINACION DEL LIMITE LIQUIDO Y LIMITE PLASTICO DE LOS SUELOS INTRODUCCIÓN Los límites de Atterberg o límites de consistencia se basan en el concepto de que los suelos finos, presentes en la naturaleza, pueden encontrarse en diferentes estados, dependiendo dependiendo del contenido de agua. Así un suelo se puede encontrar encontrar en un estado sólido, semisólido, plástico, semilíquido y líquido. La arcilla, por ejemplo al agregarle agua, pasa gradualmente del estado sólido al estado plástico y finalmente al estado líquido. El contenido de agua con que se produce el cambio de estado varía de un suelo a otro y en mecánica de suelos interesa fundamentalmente conocer el rango de humedades, para el cual el suelo presenta un comportamiento plástico, es decir, acepta acepta deform deformaci acione oness sin romper romperse se (plast (plasticid icidad) ad),, es decir, decir, la propie propieda dad d que presenta los suelos hasta cierto límite sin romperse. El método usado para medir estos límites de humedad fue ideado por Atterberg a principios de siglo a través de dos ensayos que definen los límites del estado plástico. Los límites de Atterberg son propiedades índices de los suelos, con que se definen la plasticidad y se utilizan en la identificación y clasificación de un suelo. OBJETIVO •

•

•

•

Limite liquido de un suelo es el contenido de humedad expresado en porcentaje del suelo secado, cuando este se allá entre el estado plástico y liquido. Conocer el grado de cohesión de las partículas de un suelo. Poder conocer la resistencia de un suelo a esfuerzos exteriores que tienden a deformar o destruir su estructura. El Límite líquido y el Límite plástico se emplean para clasificar un suelo, de acuerdo a su plasticidad.


ALUMNO: SANTOS G.


LIMITE LIQUIDO ( LL). Es la frontera comprendida entre los estados Semi-liquido y Plástico, definiéndose como el contenido de humedad que requiere un suelo previamente pre moldeado, en el que que al darle darle una una form forma a trap trapec ecial ial sus sus talu talude dess fall fallen en simu simultltán ánea eame ment nte, e, cerrándose la ranura longitudinalmente 13mm., sin resbalar sus apoyos, al sufrir el impacto de 25 golpes consecutivos, con una frecuencia de 2 golpes por segundo, en la Copa de Casagrande, teniendo una altura de caída de 1 cm. Se define también como el contenido de humedad por debajo del cual el suelo, se comporta en un estado semí-liquido y plástico. A este nivel de contenido de humedad el suelo está en el vértice de cambiar su comportamiento al de un fluido viscoso. •

Contenido de Humedad = Peso del agua x 100 Peso del suelo secado en el horno o

Relacionar el contenido de humedad w, y el numero de golpes correspondiente

LIMITE PLASTICO ( LP). Es la frontera comprendida entre el estado plástico y semi-sólido. Se define como el contenido de humedad que posee un cilindro de material en estudio de 11 cms. de longitud y 3.2 mm. de diámetro (formado al girarlo o rolarlo con la palma de la mano sobre una superficie lisa ) al presentar agrietamientos en su estructura. Los estados de consistencia de una masa de suelo plástico en función del cambio de humedad son sólidos, semisólido, líquido y plástico. Estos cambios se dan cuando la humedad en las masas de suelo varía.

IP = LL - Lp En que: IP= índice de plasticidad del suelo, % LL = límite liquido del suelo, %; y LP = límite plástico del suelo, %. CONCLUSIONES RESULTADO DE LABORATORIO. El procedimiento realizado para la determinación del Contenido de Humedad, indica que este método de secado de muestras en horno es bastante adecuado para trabajos rutinarios de laboratorio sobre muestras pequeñas y para lograr una determinación confiable del Contenido Contenido de Humedad Humedad de un un suelo se recomienda obtener 3 muestras de suelo en estado natural representativas por estrato.


ALUMNO: SANTOS G.


CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES De acuerdo al resultado de los Cálculos, Características Físicos, Mecánicas de los Suelos, se establecen las siguientes consideraciones finales: •

•

•

•

El Presente Trabajo ha consistido en la ejecución del “ Estudio Geotécnico de Suelos Suelos con fines de Cimentació Cimentación n para la Implementac Implementación ión de Asociació Asociación n de vivienda “Residencial Luren.” Los Trabajos de campo han consistido en la excavación de (01) calicata hasta alca alcanz nzar ar una una prof profun undi dida dad d de 3.00 m. La calicata se ha ubicado convenientemente en el área del terreno y así poder contar con la información y resultados correctos. De las calica calicatas tas se extra extrajero jeron n muestr muestras as altera alteradas das para para realiz realizar ar ensayo ensayoss Anális Análisis is Granul Granulomé ométri trico co por tamiza tamizado, do, Límite Límitess de Consis Consisten tencia cia,, Humeda Humedad d natural, Pesos Unitarios, Pesos Específicos, Clasificación de Suelos SUCS, densidad de campo y determinación de la capacidad de carga. El Perfi Perfill Estr Estrat atig igrá ráfifico co que que se pres presen enta ta ha sido sido elab elabor orad ado o medi median ante te la interpretación de la estratigrafía encontrada en la calicata. Una cubierta superficial de profundidad de 0.00 – 0.40 m., conformado por suelos orgánico, tipo tierra agrícola. Luego se aprecia de profundidad de 0.40 – 1.50 m un potente estrato de suelo de color amarillo claro, arenoso compuesto por arcilla, gravas y arena, está en la clasificación clasificación SUCS corresponde corresponde GC. Seguida mente se aprecia a una profundidad de 1.50 – 1.10 m el tercer estrato es de color gris oscuro oscuro con presencia de gravas gravas que corresponde corresponde a un suelo arena arcillosa, está en la clasificación CL.

•

•

•

Se recomienda que el tipo de cimentación a utilizar sea cimientos corridos armados, para evitar los asentamientos diferenciales. Prof Profun undi dida dad d de la cime ciment ntac ació ión: n: En base base a las las cara caract cter erís ístitica cass del del perf perfilil estratigráfico, y los resultados de capacidad de carga, se recomienda cimentar a la profundidad de Df = 2.00 metros. Se aplicara para obtener la Capacidad admisible (q ad) del suelo de fundación un factor de seguridad (F.S. = 3)


ALUMNO: SANTOS G.


Abancay, Octubre del 2009.

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS: Manual de Ensayo de Materiales EM – 2000 – Sección MTC E 108 – 2000. •

Ensa Ensayo yo de suel suelos os y fund fundam amen enta tale less para para la Cons Constr truc ucci ción ón – George E. Bertram •

•

Mecánica de Suelos I – Juárez Badillo & Rico Rodríguez.

Reglamento Cimentaciones. •


Nacional

de

Edificaciones

–

Suelos

y

ALUMNO: SANTOS G.


PANEL FOTOGRAFICA A DISTINTAS ETAPAS DE EXCAVACIÓN.


ALUMNO: SANTOS G.


Se muestra los inicios de excavación de la Calicata en Estudio, (Suelo Orgánico)

Excavación a media altura, a 1.80 mts de profundidad


ALUMNO: SANTOS G.


A una altura de 3.00 mts. De profundidad, se puede observar la coloración del suelo.

Se está, recogiendo la muestra par ser analizado en laboratorio. CURSO: MECANICA DE SUELOS II MARCA URPE - Página 26

ALUMNO: SANTOS G.


FORMATOS DE RESULTADOS DEL ANALISIS DE SUELO DEL LABORATORIO


ALUMNO: SANTOS G.



ALUMNO: SANTOS G.

INFORME SUELOS II

Recommend Documents