INFORME SUELOS II.docx

UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA MECANICA DE SUELOS II ENSAYOS BASICOS DE MECANICA DE SUELOS EN EL DISTRITO DE CIUDAD NUEVA

INTEGRANTES: SECCION:

“A”

DOCENTE:

Ing. Pedro Maquera

FECHA DE ENTREGA:

16/09/16

TACNA-PERU 2016

UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA

MECANICA DE SUELOS II

INTRODUCCION

Durante el proyecto y ejecución de cualquier obra de ingeniería es necesario contar con datos firmes y confiables acerca del suelo donde se cimentara la estructura con el fin de realizar un diseño adecuado, congruente económicamente con la magnitud del proyecto y ceñido a las condiciones reales a las que se estará sometido el suelo. En el presente informe, mostraremos los resultados de la técnica de exploración de suelos atreves de técnicas directas como son las calicatas, analizaremos el suelo del distrito de Ciudad Nueva, la calicata de escavo a una profundidad de 2.5 metros, en el cual solo se encontró 1 estrato, se tomaron las muestras correspondientes, con las muestras se realizó los ensayos de; limite líquido, limite plástico, granulometría, proctor modificado.

pág. 1



INDICE

1.- OBJETIVOS DEL ESTUDIO ..................................................................................................... 3 2.- UBICACIÓN DEL AREA EN ESTUDIO ..................................................................................... 3 3.- ACCESO AL AREA DE ESTUDIO............................................................................................. 3 4.- ASPECTOS GEOLOGICOS Y DE SISMICIDAD....................................................................... 4 5.- INVESTIGACIONES EFECTUADAS ......................................................................................... 4 A)

TRABAJOS DE CAMPO .................................................................................................... 4

B)

ENSAYOS DE LABORATORIO ......................................................................................... 5

6.- DESCRIPCION DE LOS ENSAYOS DE LABORATORIO ...................................................... 6 A) ANALISIS GRANULOMETRICO. ........................................................................................... 6 B) LIMITES DE CONSISTENCIA ................................................................................................ 8 C) DENSIDAD IN SITU ............................................................................................................... 8 D) ENSAYOS DE DENSIDAD RELATIVA .................................................................................. 9 E) HUMEDAD NATURAL ......................................................................................................... 10 7.- CLASIFICACION DE SUELOS. .............................................................................................. 10 8.- PERFIL ESTRATIGRAFICO DEL SUELO ............................................................................... 11 9.- NIVEL FREÁTICO .................................................................................................................... 13 10.- CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES ......................................................................... 13 11.- GALERIA FOTOGRAFICA ..................................................................................................... 14 12.- ENSAYO DE PENETRACION (D.P.L) NTP 339.159 ASTM D 3441..................................... 16 A)

OBJETIVO GENERAL: ..................................................................................................... 16

B)

OBJETIVO ESPECIFICO .................................................................................................. 16

C)

DEFINICION ...................................................................................................................... 16

D)

EQUIPOS Y MATERIALES ............................................................................................... 16

E)

PROCEDIMIENTO: ........................................................................................................... 17

13.- ENSAYO SPT Standard Penetration Test ASTM D 1586 ..................................................... 19 A)

OBJETIVO ......................................................................................................................... 19

B)

PRINCIPIO DEL ENSAYO ................................................................................................ 19

C)

EQUIPO ............................................................................................................................. 19

D)

TÉCNICA DEL ENSAYO ................................................................................................... 20

E)

CÁLCULOS ....................................................................................................................... 20

ANEXO 1 ....................................................................................................................................... 24

pág. 2



ENSAYOS BASICOS DE MECANICA DE SUELOS

1.- OBJETIVOS DEL ESTUDIO El presente estudio tiene por objeto efectuar un estudio de suelos en el distrito de Ciudad Nueva, Para ello se realizaron: 

Ejecución de 01 Calicatas hasta una profundidad mínima de 2.50 metros



Extracción de muestras representativas de la estratigrafía.



Ejecución de ensayos de laboratorio de Mecánica de Suelos en muestras Alteradas.



Ensayo de Densidad de Campo en los estratos representativos.

2.- UBICACIÓN DEL AREA EN ESTUDIO El Terreno destinado Al Proyecto, se encuentra ubicado en el comité 49 del Asentamiento Humano Marginal Ampliación Ciudad Nueva del Distrito Ciudad Nueva, Provincia y Departamento de Tacna.

3.- ACCESO AL AREA DE ESTUDIO. El acceso al área de estudio es desde la ciudad de Tacna por vías principales asfaltadas, en buen estado de conservación.

pág. 3



4.- ASPECTOS GEOLOGICOS Y DE SISMICIDAD El área de estudio se encuentra enmarcada dentro de los Grupo Moquegua, Formación Huaylillas y

afloramientos del

depósitos recientes del Cuaternario.

El Grupo Moquegua es un conjunto de rocas sedimentarias continentales, depositadas en el flanco occidental de los Andes y está dividida en dos unidades: el Moquegua Inferior del Eoceno terminal al Oligoceno inferior (entre 30 y 40 millones de años) y el Moquegua superior del Oligoceno superior (entre 20 y 24 MA), ambos separados por una discordancia angular. El Moquegua superior está conformado por dos secuencias: una secuencia inferior que es esencialmente lacustre y una superior que corresponde a conos o deltas lacustres, que alternan con ignimbritas de un vulcanismo explosivo que revelan un ambiente de movilidad tectónica que correspondería al levantamiento de los Andes. La Formación Huaylillas corresponde a un evento de vulcanismo explosivo que por su posición estratigráfica se le asigna una edad entre el plioceno Inferior y Medio. Está compuesta por depósitos piroclásticos.

5.- INVESTIGACIONES EFECTUADAS A) TRABAJOS DE CAMPO CALICATAS

Con la finalidad de determinar las características físicas del subsuelo del área en estudio se efectuó 01 calicatas o pozos a cielo abierto excavadas manualmente de dimensiones aproximadas de 1.00 m x 1,00 m. x 2.50 m. Además de las condiciones del subsuelo existente se pudo observar que no se detectó presencia del nivel freático en la excavación realizada. MUESTREO DISTURBADO

Se tomaron muestras disturbadas de la excavación para fines de la clasificación y evaluación de los parámetros de resistencia de los suelos representativos de la estratigrafía. El material muestreado consistió de suelos de los diferentes estratos para su correspondiente clasificación e identificación de sus características volumétricas.

pág. 4



B) ENSAYOS DE LABORATORIO Con el objeto

de determinar las características físicas y mecánicas de las

muestras extraídas de los pozos de exploración y siguiendo los procedimientos indicados en las normas ASTM y las normas técnicas peruanas correspondientes se ha procedido a desarrollar los siguientes ensayos 

Análisis Granulométrico Norma ASTM D-422



Ensayos de Limites de Consistencia Norma ASTM D-4318



Ensayo de Densidad In-Situ



Ensayo de Densidad Relativa



Ensayo de Densidad Mínima



Ensayo de Densidad Máxima



Ensayo de Contenido de Humedad

pág. 5



6.- DESCRIPCION DE LOS ENSAYOS DE LABORATORIO A) ANALISIS GRANULOMETRICO. Se obtuvo

Muestras

del terreno en estudio, realizando el

análisis granulométrico de las muestras en el Laboratorio según la norma ASTM D-422 obteniéndose:

CALICATA 01 Estratos Nº 01

Comprendido desde 0.0 m. hasta 2.50 m.

Arena limosa color, con finos no plásticos en estado semi compacto (SM). DESCRIPCION DE LA MUESTRA CALICATA Nº 01 ESTRATO Nº 01 Profundidad = 0.00 A 2.50 m. Límites de Consistencia : LL = LP = IP =

19.30 N.P. N.P.

Clasificación S.U.C.S. (SM) conformado por arenas

limosas, con finos N. P.

Peso de la Muestra:

497.10 gr.

OBSERVACIONES:

La muestra corresponde al estrato Nº 01 de -0.0 a 2.50 m. de profundidad.

pág. 6



GRANULOMETRIA

TAMICES ABERTURA PESO %RETENIDO %RETENIDO ASTM mm RETENIDO PARCIAL ACUMULADO

3" 2 1/2" 2" 1 1/2" 1" 3/4" 1/2" 3/8" 1/4" No4 No8 No10 No16 No20 No30 No40 No 50 No60 No80 No140 No200

76.200 63.500 50.600 38.100 25.400 19.050 12.700 9.525 6.350 4.760 2.380 2.000 1.190 0.840 0.590 0.420 0.300 0.250 0.180 0.106 0.074 BASE TOTAL

% QUE PASA

0.00

0.00

0.00

100.00

4.70 10.30

0.95 2.07

0.95 3.02

99.05 96.98

18.20

3.66

6.68

93.32

67.20

13.52

20.20

79.80

53.60

10.78

30.98

69.02

119.20 104.00 119.90 497.10

23.98 20.92 24.12 100.00

54.96 75.88 100.00

45.04 24.12 0.00

CURVA GRANULOMETRICA

pág. 7



B) LIMITES DE CONSISTENCIA De igual forma fueron calculadas para la calicata ejecutada, los límites de Consistencia, encontrándose en todos los casos que se trata de materiales No Plásticos.

C) DENSIDAD IN SITU Fueron

realizados

los

ensayos

de

densidad

In-Situ,

obteniéndose que el material se encuentre semi compacto, encontrándose mayor grado de compactación conforme se profundiza la excavación. CALICATAS

DENSIDAD SECA IN-SITU

UND

1.509

gr/cc

Nº 01

C-1

PROGRESIVA Y/O LUGAR Profundidad

cm.

Eje

Lado Peso de la muestra Humeda + Lata Peso de la lata

10 cm

gr. gr.

4,106.0 0.0

Peso de la muestra humeda neta

gr.

4,106.0

Peso de la Arena + frasco

gr.

6,852.0

Peso de la Arena q' queda en frasco gr.

1,077.0

Peso de la Arena en el embudo

1,780.0

Peso de la Arena en el hoyo Densidad de la Arena

gr. gr. gr/cc.

3,995.0 1.50

Volumen del hoyo

cc.

2,663.3

Porcentaje de Grava Humedad

% %

0 2.160

Densidad Humeda

gr/cc

1.542 Densidad Seca

gr/cc

1.509

pág. 8



D) ENSAYOS DE DENSIDAD RELATIVA Fueron

realizados

los

ensayos de densidades máximas y

mínimas de la muestra extraída de las calicatas. Con la densidad relativa es una forma de determinar el grado de compacidad (compactación) de un suelo. CALICATAS

DENSIDAD DENSIDAD DENSIDAD RELATIVA

MAXIMA

MINIMA

51.4

1.814

1.281

Nº 01

MUESTRA Nº Peso del molde + la muestra seca

UND

gr/cc

1

2

3

gr

10,862

10,843

10,865

Peso del molde Peso de la muestra seca neta

gr

6,784

6,784

6,784

gr

4,078

4,059

4,081

Volumen del molde

cc.

3,180

3,180

3,180

Densidad

gr/cc.

1.282

1.276

1.283

Densidad Mínima

gr/cc.

MUESTRA Nº Peso del molde + la muestra seca

gr

Peso del molde

gr

Peso de la muestra seca neta

gr

Volumen del molde

cc.

Densidad

gr/cc.

Densidad Maxima

gr/cc.

1.281

1

2

3

12,728 6,954 5,774 3,180 1.816

12,726 6,954 5,772 3,180 1.815

12,711 6,954 5,757 3,180 1.810

1.814

pág. 9



E) HUMEDAD NATURAL Se realizó los ensayos de humedad natural, los mismos que presentan valores bajos debido a que es una zona árida. CALICATAS Nº 01 MUESTRA Nº

HUMEDAN NATURAL 2.16

UND gr/cc

1

2

gr.

1 0.00

2 0.00

Recipiente Nº Peso del recipiente Peso del recipiente + la muestra humeda Peso del recipiente + la muestra seca

gr.

523.95

608.30

gr.

Peso del Agua

gr.

Peso de la muestra seca neta

gr.

Porcentaje de humedad

%

512.30 11.65 512.30 2.27

596.12 12.18 596.12 2.04

Promedio

%

2.16

7.- CLASIFICACION DE SUELOS. Con los resultados de los ensayos de granulometría y Limites de consistencia de ha determinado la clasificación de suelos el mismo que es uniforme en toda la zona, siendo según la clasificación SUCS. Arenas Limosas con finos No plásticos (SM).

pág. 10



8.- PERFIL ESTRATIGRAFICO DEL SUELO Con los resultados de los ensayos de campo y laboratorio se ha determinado el perfil estratigráfico del Subsuelo del área en estudio. El cual se detalla en los anexos.

pág. 11



ESTRATIGRAFIA Arena Limosa

Material prácticamente limpio de fino, el contenido de finos afecta la resistencia y deformación y la capacidad de drenaje libre de la fracción gruesa. La plasticidad de los finos en este grupo varía entre nula y media; es decir es requisito de los límites de plasticidad localicen a la fracción que pasa la maya 40 por debajo de la línea A o bien que IP (Índice Plástico) se menor que 4.

pág. 12



9.- NIVEL FREÁTICO El Nivel Freático no fue alcanzado, hasta la profundidad estudiada mediante la calicata ejecutada. Con ello podemos garantizar que el suelo no, podrá sufrir el problema de adensa miento con la saturación o el problema de Licuación de suelos ante la presencia de un eventual sismo.

10.- CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES En base a los resultados de las exploraciones realizadas, ensayos de laboratorio y análisis complementarios se puede mencionar lo siguiente: 

Los suelos del área en estudio están constituidas por materiales

consistentes

predominantemente de suelos Arena limosa, con finos no plásticos en estado semi compacto (SM), siendo depositados en toda el área de estudio.

pág. 13



11.- GALERIA FOTOGRAFICA

pág. 14



pág. 15



12.- ENSAYO DE PENETRACION (D.P.L) NTP 339.159 ASTM D 3441

A) OBJETIVO GENERAL: Este método describe el procedimiento generalmente conocido como ensayo de penetración ligera, consiste en introducir al suelo una varilla de acero, en una punta se encuentra un cono metálico de penetración con 60° de punta, mediante la aplicación de golpes de un martillo de10kg que se deja caer desde una altura de 0.50m.Como medida de la resistencia a la penetración se registra el numero N, ha sido correlacionado con algunas propiedades relativas al suelo, particularmente con sus parámetros de resistencia al corte, capacidad portante, densidad relativa, etc. B) OBJETIVO ESPECIFICO El objetivo específico de este ensayo se efectúa colocando un espécimen del suelo sometido a una carga normal para aplicarse el esfuerzo cortante para determinar los valores de cohesión y el ángulo de fricción interna. Normalmente en este ensayo se efectúan varias pruebas diferentes para obtener los cálculos del suelo en que se va trabajar y realizar nuestro proceso constructivo como ingenieros civiles. C) DEFINICION Este ensayo impone sobre un suelo condiciones idealizadas, es decir indica la ocurrencia de una falla a través de un plano de localización predeterminado en la dirección horizontal. Sobre este plano actúan dos fuerzas, una normal por una carga vertical aplicada y un esfuerzo cortante debido a la acción de una carga horizontal. Para realizar respectivos ensayos siempre debemos tener en cuenta si el suelo es cohesivo y los respectivos cálculos se realizan a las 24 horas de haber saturado la muestra.

D) EQUIPOS Y MATERIALES Equipo de DPL DIN 4094 Cono metálico de penetración (60°) Yunque o Cabezote   

pág. 16



E) PROCEDIMIENTO: Consiste en el hincado continuo en tramos de 10 cm de una punta cónica de 60º utilizando la energía de un martillo de 10 kg de peso, que cae libremente desde una altura de 50 cm. Este ensayo nos permite obtener un registro continuo de resistencia del terreno a la penetración, existiendo correlaciones para encontrar el valor N de resistencia a la penetración estándar en función del tipo de suelo, para cada 30 cm de hincado. Así mismo se aclara que este tipo de ensayo no altera de ninguna manera el medio en el que se realiza y la ubicación de los puntos de investigación se han programado en las zonas de estudio.

pág. 17



pág. 18



13.- ENSAYO SPT Standard Penetration Test ASTM D 1586 A) OBJETIVO Determinar la Compacidad y la Capacidad de Soporte del suelo.

B) PRINCIPIO DEL ENSAYO El ensayo S.P.T. (Standard Penetration Test) consiste básicamente en contar el número de golpes (N) que se necesitan para introducir dentro un estrato de suelo, un tomamuestras (cuchara partida) de 30 cm. De largo, a diferentes profundidades (generalmente con variación de metro en metro). El toma-muestras es golpeado bajo energía constante, con una maza en caída libre de 140 lb. (33.5 Kg.) y una altura de caída de 30 plg. (76,2 cm.).Este ensayo se realiza en depósitos de suelo arenoso y de arcilla blanda; no es recomendable llevarlo acabo en depósitos de grava, roca o arcilla consolidada, debido a los daños que podría sufrir el equipo de perforación al introducirlo dentro de dichos estratos.

C) EQUIPO   

Pesa de 140 lb. con una altura de caída de 30 plg. Barras y brazos de perforación Muestrador o tubo partido con las siguientes dimensiones: o Largo: 50 cm. o Diámetro exterior: 51 mm. o Diámetro interior: 35 mm. o Peso total: 70 N. (16 lb.)

Trípode de carga  Flexómetro  Parafina sellante  Fundas de plástico  Tarjetas de identificación 

pág. 19



D) TÉCNICA DEL ENSAYO De forma general el ensayo se ejecuta de la siguiente manera:

En primer lugar se realiza un sondeo hasta la profundidad establecida, y a continuación se lleva al fondo de dicha perforación una cuchara normalizada que se hinca 15 cm. en la capa a reconocer, a fin de eliminar la zona superficial parcialmente alterada. Se hace entonces una señal sobre el varillaje y se cuenta el número de golpes (N) necesarios para hincar de nuevo la cuchara, la profundidad de un pie (30 cm.). Como se mencionó anteriormente, la masa que se utiliza para la hinca pesa 140 lb. y su altura de caída es 30 plg., lo que corresponde a un trabajo de 0.5 KJ por golpe, aproximadamente. Entonces el parámetro medido será: N = N1 + N2, en donde N1 corresponde a el número de golpes necesarios para hundir el toma-muestras 15 cm. y N2 es en número de golpes que se necesita para hundir los 15 cm. restantes del toma-muestras. Finalmente se abre la cuchara partida y se toma la muestra de su interior, para realizar los ensayos correspondientes (Contenido de Humedad, Granulometría, Límites de Consistencia, Peso Específico). Este ensayo se debe realizar máximo hasta los 50 golpes, ya que, después de este límite, introducir el equipo de perforación dentro del estrato puede causar daños al mismo. Cuando tenemos este caso, se dice que existe RECHAZO (roca o suelo muy bueno).

E) CÁLCULOS El valor de N (número de golpes necesarios para hincar un toma-muestras de 30 cm. de longitud en un estrato de suelo, una profundidad que generalmente varía de metro en metro) se determina, como se mencionó anteriormente, sumando los valores de N1 + N2, entonces:

N = N1 + N2 Donde: N1: número de golpes necesarios para hincar el toma-muestras15 cm. N2: número de golpes necesarios para hincar el toma-muestras otros 15 cm.

A partir del N del Ensayo S.P.T. se pueden determinar la Resistencia a la Penetración y la Presión Admisible.

pág. 20




Resistencia a la Penetración



Carga Admisible


Rp= N * 4

Otro parámetro que se puede determinar a partir del N obtenido y de la clasificación posterior del suelo, es el Grado de Compacidad en caso de suelos arenosos y la Consistencia en caso de suelos arcillosos, esto mediante tablas que relacionan los mencionados valores:

pág. 21



pág. 22



pág. 23



ANEXO 1 PLANO DE UBICACION

pág. 24

INFORME SUELOS II.docx

Recommend Documents