INFORME_MECANICA_DE_SUELOS_I_

5/11/2018

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“Mecánica de Suelos I”

INTRODUCCION

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INTRODUCCION

El presente trabajo de investigación se realizara con la finalidad de determinar las propiedades físicas y mecánicas de los suelos, el cual nos provee información del comportamiento del suelo, que podrán servir como base para el diseño u ejecución de obras civiles. Para determinar los tipos de suelos se realizó dos calicatas la primera de 1.50 x 3.00 x 2.10 metro de profundidad y la segunda de 1.50 x 3.40 x 2.10 metro de profundidad, donde además se clasificaron los distintos tipos de estratos encontrados, tras la perforación del área de las calicatas. Posteriormente se efectuaron las pruebas y estudios correspondientes de los estratos extraídos, los mismos que servirán de parámetros para las recomendaciones técnicas de futuras edificaciones en la zona, y así también cumpliendo con las normas de seguridad y responsabilidad que se irán mejorando a lo largo de nuestra carrera.

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MEMORIA DESCRIPTIVA


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MEMORIA DESCRIPTIVA PROYECTO : Estudio de suelos en la Propiedad Rústica de la Sra. Ermelinda

Sanchez Ayca – Cerro Blanco - Calana.

1. INTRODUCCION La presente Memoria Descriptiva señala el estudio de suelos realizado en el Distrito de Calana, Provincia-Tacna, Departamento-Tacna. Donde se realizará la ejecución de dos calicatas, la primera de 3.00m x 1.50m de ancho; con una profundidad de 2.10m, en la segunda 3.40m x 1.50m de ancho; con una profundidad de 2.10m, en la Propiedad Rústica de la Familia Sanchez Ayca. 2. UBICACIÓN Y LÍMITES El pueblo de CALANA, capital del distrito del mismo nombre, está situado a 850 m.s.n.m. y ubicada entre las coordenadas de Greenwich 17º 38'15’’ de altitud sur y de

71º22’39’’ y 71º22’ longitud este. Por un costado del poblado se halla el cauce seco del río Caplina.

Las calicatas se ejecutarán la Propiedad Rústica de la Sra. Ermelinda Sanchez Ayca de Cerro Blanco de dicho Distrito; que políticamente se ubica en: UBICACIÓN Y LIMITES Distrito Provincia Departamento

: : :

Calana Tacna Tacna

Por el norte Por el sur Por el sur oeste Por el este

: : : :

Canal Uchusuma – Carretera principal Propietario Pedro Apaza - Cerro Blanco Propietario Estenislao Mamani - Cerro Blanco Propietario Artidoro Sanchez Ayca

Por o el este SUPERFICIE Área Total Área construida Área por construir

:

Propietario Clemente Sanchez Ayca

: : :

28 742.89 m2 200 m2 28 542.89 m2

LINDEROS

PERÍMETRO El perímetro es de 163.8111ml


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GENERALIDADES


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GENERALIDADES 1. OBJETIVO GENERAL

Determinar las propiedades físicas del suelo; de la zona específica donde se encuentra ubicada la Propiedad Rústica de la Sra. Ermelinda Sanchez Ayca – Cerro Blanco -

Calana. 2. OBJETIVOS ESPECIFICOS Obtener mayores conocimientos con respecto a la Práctica de la Mecánica de Suelos I,



referido al Estudio de las Propiedades Físicas del Suelo. Trabajar correctamente cada ensayo, y así obtener resultados coherentes.



Recopilar información correspondiente al distrito señalado, geología de la zona,



condiciones climáticas y antecedentes históricos del lugar trabajado. 3. CONDICIONES CLIMÁTICAS (·) 3.1 Clima

El distrito de Calana por su ubicación geográfica se caracteriza por su clima templado, cálido, húmedo y ligeramente seco durante todo el año con leves lluvias los meses de agosto y septiembre el relieve presenta características propias de una zona de producción agrícola regular. 3.2 Temperatura

Temperatura máxima promedio

:

26.6 ºC

Temperatura mínima promedio

:

6.3 ºC

Temperatura media promedio

:

17.2 ºC

3.3 Precipitación Pluvial

Durante los últimos días la temperatura superficial del agua de mar a lo largo del litoral peruano ha registrado tendencias inferiores a sus valores normales, con índices de hasta 7,3 ºC, siendo este el principal factor del incremento de la sensación del frío en la región de Tacna


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INFORMACION METEO ROLÓGICA, FEBRERO-2008 (-)

PRECIPITACIÓN

TEMPERATURA (ºC)

N Ó C A T

ABSOLUTA

ANOMALÍA

MEDIA MEDIA

S E

CALANA

MAX 28.2

MIN 12.0

MAX 26.6

MIN 14.7

20.6

MAX 0.0

MIN -0.5

TOTAL

DÍAS

ANOMALÍA

(MM) 0.0

Nº 0

(%) -100

INFORMACION M ETEOROLÓG ICA, ABRIL-2008 (-)

ESTACIONES

PP (mm/10 años)

TMAX (° C/ 10años)

TMIN (° C/10años)

P. lluv

Anual

JJA

Anual

JJA

-1. 2(76% sig)

0. 17

0. 24

0. 29

0. 28

CALANA

INFORMACION METEOROLÓGICA - JULIO 2010

TEMPERATURA (ºC) ESTACION

DIAS

CALANA

03-jul 04-jul 05-jul

MEDIA MAX 18.6

MIN 8

19.5 19.3

7.8 7.5

MEDIA 13.3 13.65 13.4

3.4 Presión atmosférica

La presión atmosférica en el distrito de Calana es de 496 milibares (INEI) 3.5 Altitud

El distrito de Calana se sitúa a 850 m.s.n.m. 3.6 Vientos

La dirección de los vientos es de Sur-oeste a Nor-Este y generalmente alcanzan una velocidad entre 7 a 20 Km. /h. 3.7 Asolamiento

En verano posee un promedio de 12 a 13 horas de sol diario, y el resto del año de 7 a 8 horas.


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3.8 Hidrología

La cuenca del río Caplina y las quebradas que convergen en el valle se inicia desde los 00 a 900 m.s.n.m. en la cuenca baja, con precipitación anual de 10mm aprox. La cuenca intermedia abarca desde los 900 a 2000 m.s.n.m. con precipitación pluvial promedio anual de 10 a 50 mm aprox. Que no llega a recargar el acuífero. Entre las cotas indicadas comprendidas aproximadamente entre Calana y Palca, existe alimentación parcial al acuífero por la infiltración del agua del río. La cuenca alta a partir de los 2000 m.s.n.m. a mas denominada también cuenca húmeda presenta precipitaciones promedio anual de 350 mm aprox. es donde se da la mayor alimentación del acuífero. 4. ANTECEDENTES HISTÓRICOS (1)

El pueblo de CALANA, capital del distrito del mismo nombre, está situado a 850 m.s.n.m. Su clima es templado, seco y estable; el pueblo está rodeado de una campiña pintoresca; hay abundancia de árboles y variadas hortalizas. Por un costado del poblado se halla el cauce seco del río caplina. En el templo antigüo, de factura colonial, se venera la imagen de la Virgen del Rosario. Al rededor del nombre de CALANA, (el que se deriva de las voces aymaras : "Kaala hana", lugar con abrigo de piedras, amontonamiento de piedras o lugar pedregoso), existe una leyenda que, más o menos, explica dicha denominación: "Una de las tribus primitivas, que se radicaron en la cabecera del valle takano, avanza algunos kilómetros más abajo El terreno está cubierto de gran cantidad de piedras. Algunas "wilcas" crecen a orillas del riacho. Algunas "siwenkas" se balancean a los vientos que vienen desde lejos. Hacia el noroeste se alza un cerro, en cuya cima y ladera, se extienden manchas negruzcas de "tillancias" (siemprevivas), cuyas raíces se fijan sobre la tierra movediza; y hacia el sur, se recortan los cerros escuetos de color amarillo-ocre. El grupo se detiene bajo la sombra de las "wilcas". El jefe del grupo examina el campo. Se da cuenta que la tierra es fértil; pero existen montones de rocas que, en los primeros tiempos geológicos, fueron arrastradas por las grandes "llocllas", desde las altas cumbres cordilleranas. Y volviéndose a sus acompañantes les dice: "KAALA HANA". CALANA, durante el Virreynato y en los años de la República, fué un centro importante, con motivo del arrieraje que se intensificó por el comercio con las comarcas del Altiplano. Era un lugar bastante poblado. Fué residencia de numerosas familias descendientes de los conquistadores. La calle principal del poblado era una sucesión de tambos, hospederías, talleres de herrería, peluquerías y tiendas de comercio. En las madrugadas y en los atardeceres resonaban por los caminos polvosos el tañido de los cencerros de las "recuas", que llegaban o hacían viaje. Tiempos de auge, de movimiento comercial, de bienestar moral y material flotaban sobre el pueblo. Recios, animosos, alegres, los hombres dueños de recuas o peones, hacían correr la plata como rios sonoros y brillantes".


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5. ANTECEDENTES DE LA ZONA DE ESTUDIO

El terreno en sí, es una zona agrícola, donde se cultiva todo tipo de frutas y verduras, ya sean: uvas, moras, maizales, etc. En el lugar de estudio jamás se cultivo. 6. NORMATIVIDAD

E-030

:

Diseño Sismorresistente.

E-050

:

Suelos y Cimentaciones

7. FISIOGRAFÍA

El distrito de Calana posee características morfológicas de la región Yunga que va desde los 500m. Hasta los 2300 m.s.n.m. 8. TOPOGRAFÍA

La zona es de topografía suave, cortada por la quebrada de Palca. Se observan cerros que están sobre los 2,000m. de altitud; asimismo, vestigios de meteorización y erosión, generalmente de las rocas de granodiorita que han sido depositadas como material de pie de monte y de terrazas fluviales. En cuanto al terreno de estudio este presenta una pendiente variable ascendente considerable de sur a norte que oscila en 2.9% a 3.00%.

(·) Documento extraído del “SENAMHI”. (-) Documento extraído de “http://www.senamhi.gob.pe/pdf/region/tacna.pdf” (1) Datos brindados por la Municipalidad distrital de Calana


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GEOLOGIA Y SISMICIDAD DEL AREA DE ESTUDIO


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GEOLOGIA Y SISMICIDAD DEL AREA EN ESTUDIO 1. GEOLOGIA GENERAL (*)

El distrito de Calana posee una Geología de la Era Cenozoico del Sistema Cuaternario. En la Serie Superior se encuentra la Formación Huaylillas (Ts-vhu) y en la Serie Reciente: Depósitos de Aluvión (Q-al).

En esta zona podemos encontrar depósitos de grava de unos 2” de diámetro a 60” de diámetro en casi toda la localidad excepto en las zonas de cultivo donde a través los años los pobladores fueron cambiando las propiedades y estratigrafía del suelo conde tierra de chacra. Por la presencia del río Caplina la bolonería se encuentra en abundancia en la profundidad de 1m hasta los 2m (canto rodado). También se encuentra presencia de limo en muy pocas cantidades. FORMACION HUAYLILLAS

Prácticamente toda la superficie del valle de Tacna se encuentra cubierto por un material de naturaleza volcánica, de color blanco-rosado al que se ha denominado “Formación

Huaylillas”. Aflora desde las proximidades de Moquegua hasta el norte de Chile. Estos

depósitos están constituidos riolitica, dacitica y riodacita. por tobas volcánicos de naturaleza ácida, de composición Qt - III Terraza fluvial que ha seguido el mismo cauce de la anterior, pero son más pequeñas y menor altitud. Estas geoformas han horadado la terraza Qt – IV por rejuvenecimiento de los ríos, depositándose de manera extensa en ambos lados de la carretera Tacna – Calientes, pegada a los cerros de la Formación Huaylillas y la Quebrada del Cº Arunta, y en forma de delta en el flanco izquierdo aguas debajo de Magollo, Quebrada Viñani, y en menor escala en Cauñani y Espíritus debido a que en esta zona el grado de ocurrencia ha sido Terminal y de poco torrente. Las dimensiones van de acuerdo a su intensidad y su depositación está constituido por gravas, conglomerados y depósitos finos (terminal).


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Qt – II De amplia depositación en el cono aluvial propiamente dicho y también en el margen izquierdo del río Caplina (Aguas abajo) en Pocollay y Pachía, en las Quebradas de Tocuco, Challatita y Piedra Blanca. Esta terraza en las partes altas están poco difundidas debido a que la ocurrencia ha sido del tipo torrencial y bastante arrastre de cantos rodados finos los que mayormente se han depositados en el cono defectivo del Caplina, por acumulación presente.

Esta geoforma se presenta en las quebradas Viñani, Cauñani y aisladamente en zonas de ocurrencia del Qt – III al que ha erosionado y horadado, pero no ha logrado remontar la altura del Qt – III, por ellos que mayormente la descarga ha sido fuerte por el lado Derecho aguas debajo de Tacna, circundando los Cº Magollo de la Formación Huaylillas (Ts-Vhu), sobreyaciendo posiblemente la Formación Moquegua (Ts – Mo). Qt – I A lo largo de las sucesivas acumulaciones se han venido presentando fenómenos de depositación que indican los diferentes eventos geológicos presentados con largos períodos de sedimentación, siendo la Qt – I la que horadado y/o erosionado la anterior para depositarse en ciertos sectores de la pampa de La Yarada especialmente por la Quebrada de los Molles, Hospicio, Garganta de Magollo y arriba de Tacna a lo largo del río Caplina de manera esporádica. También se ha determinado en la Quebrada Cauñani cerca de la Quebrada Tembladores. Todas estas terrazas desde la Qt – IV hasta Qt – I, ha sufrido otra depositación fluvial de edad reciente las que se encuentra cubriendo antiguas terrazas, originado en el Cuaternario reciente donde existieron fuertes precipitaciones fluviales, que ocasionaron arrastre y depositación de acumulaciones. En las Pampas de La Yarada se presentan como ínter digitaciones con mayor incidencia al norte de las pampas. La zona Astral del Perú esta ubicada en una zona de fuerte actividad sísmica debido principalmente al fenómeno de subducción de la placa de Nazca debajo de la placa Sudamérica, ocasionando fuertes sismos localizados. Tal es el sismo ocurrido el 23 de junio del 2001 el cual causo grandes daños en la ciudad de Tacna. 2. SISMICIDAD (*)

De acuerdo al nuevo mapa de Zonificación Sísmica del Perú, según la nueva Norma Sismo Resistente (NTE – 030); se concluye que el área en estudio se encuentra dentro de la zona de sismicidad (Zona 3) Tacna se encuentra en una zona altamente sísmica, ha sufrido pérdidas considerables en los movimientos telúricos que se presentan desde hace mas de 100 años, un ejemplo es el terremoto ocurrido el 13 de Agosto de 1868 hace 136 años un 60 % de viviendas de 13 http://slide pdf.c om/re a de r/full/infor me me c a nic a de sue losi

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adobe se vieron colapsadas, el otro 40% se derribaron por el movimiento, si hablamos del distrito de Calana el 80% de viviendas colapsaron ya que la construcción no fue la adecuada. Los especialistas indican que terremotos de esta naturaleza tienen periodos de recurrencia cada 150 a 270 años. De acuerdo a la distribución de las áreas de ruptura de la corteza terrestre asociadas al proceso de subducción de la placa tectónica de Nazca, en base al estudio de grandes terremotos ocurridos en la región Sur del Perú y Norte de Chile durante los siglos XIX y XX, la región de Arica y Tacna conforman una zona de silencio sísmico.


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3. MOVIMIENTOS SISMICOS NOTABLES EN TACNA 

Sismo del 24 de noviembre de 1604 con intensidad de VII en Arequipa, Arica,



Tacna y Moquegua Sismo del 18 de septiembre de 1863 con intensidad de VII en Tacna



Sismo del 13 de agosto de 1868 con intensidad X en Arica y IX en Arequipa, Tacna, y Moquegua.



Sismo del 4 de mayo de 1906 con intensidad de VII en Tacna y VI en Arica.



Sismo del 16 de junio de 1908 con intensidad de VII en Tacna y Arica.



Sismo del 4 de diciembre de 1934 con intensidad de VI en Tacna y Arica.



Sismo del 11 de mayo de 1948 con intensidad VI de Arequipa y Tacna. Sismo del 3 de octubre de 1951 con intensidad VII en Tacna.

 

Sismo del 15 de enero 1958 con intensidad de VII en Arequipa.



Sismo del 8 de agosto de 1987 con intensidad VI en Tacna y VII en Arica.



Sismo del 23 de junio del 2001 con intensidad VI en Tacna, VII en Moquegua, VI en Arequipa.



Sismo del 13 de julio del 2005 con intensidad IV en Tacna.



Sismo del 17 de Octubre del 2005 con intensidad IV en Tacna. Sismo de Pisco – Ica del 15 de Agosto del 2007

 

Sismo centro Sur de Chile del 27 de Febrero del 2010



Sismo del 12 de Julio del 2010 con intensidad II en Ilabaya, Moquegua, Tacna

(*)http://www.igp.gob.pe/sismologia/sismo/IGPSIS/sis_sens.htm


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DESCRIPCION PRELIMINAR


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DESCRIPCION PRELIMINAR

1. PROSPECCIÓN DE CAMPO

Siendo el día sábado 03 de Julio del presente se comenzó con la preparación del terreno para proceder con la excavación, habiéndose ya coordinado con días de anticipación, con los propietarios. 2. DESCRIPCIÓN Y CONSIDERACIONES DURANTE LA EXCAVACIÓN

La realización de las calicatas comenzó el día sábado 03 de Julio del presente año, iniciando su ejecución a horas 4:00 a.m. exactamente. Se desarrollo dos calicatas: Calicata I de 1.50mx3.00m en ancho y largo con una profundidad de 2.10m; Calicata II de 1.50mx3.40m en ancho y largo y 2.10m de profundidad. Contando cada una de ellas con escalones de 0.50m aproximadamente en contrapasos, y pasos de 0.50m a 0.60m para la seguridad de nosotros mismos, así como para su fácil acceso en la realización de ensayos in situ. En la calicata I se encontraron 2 estratos, en el contenido del primero se halla un lente de arena, y en el segundo estrato; más del 98% es grava y arenas. Así mismo en la calicata II se hallo 1 solo estrato, grava, y arenas. Es importante mencionar que para poder realizar un correcto Estudio de Suelos en el

Distrito de Calana elaboramos una “Cartilla de Seguridad” y de “Herramientas para la Excavación”; pues de ahí partimos con la responsabilidad y seguridad que todo ingeniero civil debe de demostrar en cualquier tipo de trabajo que desarrolle. 3. HERRAMIENTAS Y MATERIALES UTILIZADOS 

3 Picos  3 Palas  2 Barreta  1 Rastrillo  2 Sogas de 5m. cada una  2 baldes  Alambres  Sacos  Agua  Cada integrante del grupo estuvo correctamente vestido con los implementos de seguridad necesarios para una excavación. (Cascos, guantes, chalecos, gafas, mascarillas, zapatos.)


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4. EXCAVACION DE CALICATAS 1era CALICATA

La 1era calicata tiene como dimensiones de 1.50mx3.0m y 2.10m de profundidad, empezando a escavar aproximadamente a las 4 am, encontrando en ella dos estratos:

PROF. (m.)

ESQUEMA

CARACTERÍSTICAS



1er estrato

El primer estrato contiene tierra de chacra.  Tiene una compacidad medianamente suelta.  

-0.6m

Presenta un color café claro. No tiene presencia de raíces ya que esa zona no se ha cultivado aun.



Un 60% de arena gruesa, granito. Cuenta con una compacidad medianamente compacta.  Presenta coloraciones entre plomo claro y beige.  Encontramos un lente de 0.20m de arena.  Se encontró también bolonería en un 10%. 

2do estrato -2.1m


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2da CALICATA

La 2da calicata tiene las dimensiones de 1.5x3.4m y una profundidad de 2.10m, encontrando 1 solo estrato:

PROF. (m.)

ESQUEMA

CARACTERÍSTICAS



1er estrato

Existe También un 98% de gravas y arenas.  Presenta una compacidad medianamente compacta. 

Presenta coloraciones entre plomo además claro y beige.



-2.1m

Se encontró boloneria en un 10%.


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5. CONCLUSIONES 

El trabajo realizado en equipo fue necesario para la excavación de las calicatas ya que no de ser así no se hubiera podido culminar con la excavación.



La altura de los estratos de las calicatas no son iguales debido a que la formación de los suelos no es uniforme.



La compacidad del suelo fue aumentando a medida que profundizábamos la excavación de las calicatas, debido a procesos naturales respectivos de la zona en estudio.



Concluimos que es un terreno aluvial, pues la formación de los estratos viene del rió aledaño; que iba arrastrando, tierra, arena y rocas; en épocas anteriores.



En la primera calicata, el primer estrato se debe a que ya desde tiempos anteriores el lugar era chacra, pese a esto; es que se encuentra limo.



En la primera calicata encontramos un lente de arena de aproximadamente de 0.20m

6. RECOMENDACIONES 

Ubicar los lugares específicos de excavación en zonas menos propensas para accidentes y poder realizar un mejor trabajo. Y sobre todo deben de ser de buena calidad.



Por precaución se recomienda que los alumnos encargados del proceso de extracción de material deba tener todos los implementos de seguridad.



Dependiendo del uso al cual se va a destinar el uso del terreno, tratar de abarcar todo este terreno en la distribución de las calicatas, ubicándolas en zonas estratégicas.



También se debe anotar cualquier material que se encontró en el proceso de excavación de la calicata, pues esto nos ayudaría a determinar si el terreno está

compuesto por estratos o es relleno, o contiene alguna roca volcánica.  Contar con todo el material para recolectar muestras alteradas e inalteradas.


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DETERMINACION DE LA DENSIDAD IN SITU


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DETERMINACION DE LA DENSIDAD IN SITU 1.

OBJETIVO

Determinar mediante el ensayo de Densidad In situ la densidad húmeda de cada estrato encontrados en las calicatas. 2. EQUIPO 

Cono de Arena



Base porta cono



Arena normalizada



Balanza de masa 15 Kg. como mínimo



Tamices Nro 10 y 20



Envase (recipiente con tapa)



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



Bolsas plásticas Materiales usados en el Campo:

|


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3.

PROCEDIMIENTO EN EL CAMPO

Método del Cono de Densidad a. Se debe pesar el cono con la arena antes de cada ensayo de densidad. b. Limpiar la superficie de ensayo y colocar la base metálica en una posición horizontal y firme. c. Excavar dentro de la placa a una profundidad de 10cm a 15cm, cuidando de no perder el material húmedo. d. Extraer la muestra con cuidado sin perderla y colocarlo en una bolsa para su posterior pesado. e. Luego colocar el cono de densidad en la base metálica y abrir la válvula, hasta que la arena deje de caer. f. Pesar el cono de densidad, y luego hacer los cálculos respectivos.


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Método de la Bolsa a. En la cada calicata se deberá excavar hasta obtener una cantidad representativa. b. Se pesará en primer lugar el material extraído c. Luego se colocará la bolsa de plástico encima del agujero y se dejará llenar con agua hasta que cubra dicho hueco. (medir la cantidad de agua utilizada).

1. CALCULOS:



DENSIDAD DE LA MASA D m



W m V m

Dm : Densidad de la masa W m

: Peso de la masa

V m : Volumen de la masa


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

PESO DE LA ARENA EN EL HOYO: W ah  W ( a f )  W ( aqqf )  W ae



W ah

: Peso de la arena en el hoyo.

W ( a  f )

: Peso de la arena + frasco.

W ( aqqf )

: Peso de la arena que queda en el frasco.

W ae

: Peso de la arena en el embudo.

VOLUMEN DEL HOYO: V h 



W ah Da

V h

: Volumen del hoyo.

W ah

: Peso de la arena en el hoyo.

Da

: Densidad de la arena.

DENSIDAD HUMEDA: D h 

Dh W mhn

V h

W mhn V h

: Volumen del hoyo. : Peso de la muestra húmeda neta. : Densidad de la arena.


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UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA PROYECTO

: Estudio de suelos en la Propiedad Rústica de

la Sra. Ermelinda Sanchez Ayca – Cerro Blanco - Calana. FECHA : Julio del 2010 SUPERVISIÓN

: Ing. Carmen Ortiz Salas

MECANICA DE SUELOS I Densidad In situ MUESTRA

UND EI

Fecha PROFUNDIDAD DEL HOYO A B

CALICATA 01

C D E

Peso de arena + Cono de densidad Peso de la arena remanente + Cono de densidad Peso de la arena empleada (A-B) Peso de la arena en el cono Peso de la arena en el hoyo (C-D)

F G

Densidad de la arena Volumen del hoyo (E/F)

cm

10

E II 05/07/2010 13

LENTE

gr gr

5550 1090

-

5550 1210

gr gr gr

4460 1840 2620

-

4340 1840 2500

gr/cc cc

1.43 1832.17

-

1.43 1748.25

gr gr gr

2900 0.8 2899.2

-

2365 0.8 2364.2

10

DENSIDAD HÚMEDA H I J

Peso de la muestra extraída + bolsa Peso de la bolsa Peso muestra extraída del hoyo (H-I)

K

Densidad Húmeda IN SITU (J/G)

gr/cc

1.58

-

1.35

MÉTODO DE LA BOLSA L

Peso del balde

gr.

-

2000

-

M N

Peso del Balde con material Cantidad de agua Utilizada

Kl.

Lt.

-

10400 3890

-

Ñ

Peso Exacto

Kl.

-

8400

-

O

Densidad Húmeda IN SITU (ñ/N)

gr/cc

-

2.16

-


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MECANICA DE SUELOS I Densidad In situ MUESTRA Fecha PROFUNDIDAD DEL HOYO

UND

cm

CALICATA 02 EI 05/07/2010 12

MÉTODO DE LA BOLSA L M N

Peso del balde Peso del Balde con material Cantidad de agua Utilizada

ñ O

Peso Exacto Densidad Húmeda IN SITU (ñ/N)

gr. Kl.

Lt. Kl. gr/cc

200 11010 4115 9010 2.19


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MECANICA DE SUELOS I GRAFICA POR EL METODO DEL CONO DE DENSIDAD DENSIDAD METODO DEL CONO DE DENSIDAD ESTRATO I LENTE DE ARENA

gr/cc gr/cc

1.58 1.35

1.60 1.55 1.50 1.45 1.58

1.40

Series1

1.35 1.35

1.30 1.25 1.20 gr/cc

gr/cc

ESTRATO I

LENTE DE ARENA


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MECANICA DE SUELOS I GRAFICA POR EL METODO DE LA BOLSA DENSIDAD IN SITU POR EL METODO DE LA BOLSA CALICATA I

gr/cc

2.16

CALICATA II

gr/cc

2.19

2.19 2.19 2.18 2.18 2.17 2.17 2.16 2.16 2.15 2.15 2.14

2.19 Series1 2.16

gr/cc

gr/cc

CALICATA I

CALICATA II


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4. CONCLUSIONES



Según los datos obtenidos en campo:

CALICATA I Estrato 1 , La densidad es de 1.58 gr/cc, característica de un suelo limoso, con

mediano grado de compacidad. Estrato 2 , la densidad fue de 2.16 gr/cc, característica de un suelo gravoso, mayor al primer estrato pues existe un mejor acomodo de partículas, y el suelo tiene una compacidad mas alta. CALICATA II Estrato 1 , la densidad es de 2.19 gr/cc, debido a que se encontró bolonería, gravas,

arenas gruesas. La densidad de cada estrato varía según su composición, si se tiene grava, arena



limo o arcilla. La densidad encontrada en el estrato 01 de la calicata I nos demuestra que es una



zona de riesgo en caso de ocurrir un sismo por tener presencia de limos que seden fácilmente al terreno. Entre el primer y el segundo estrato, se encontró una lámina de 20cm



aproximadamente que aparecía la cual tiene una densidad de 1.35 gr/cc.



Otra característica que observamos fue la fricción, al hallar gran cantidad de grava y bolonería en el estrato de la 2da calicata.


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5. RECOMENDACIONES



Antes de empezar losdicho ensayos de Densidad In los situ,resultados. se debe normalizar la arena puesto que al trabajar ensayo; podría variar Al verter el cono de densidad, dejar caer la arena por peso propio, puesto que si hay



fuerzas externas puede que se reduzca los espacios vacíos en el hoyo, dando como resultado una densidad que no exista. No mezclar la arena normalizada con el estrato, al momento de sacar la arena en el



hoyo. Para tener mayor facilidad en hacer los ensayos de densidad es recomendable hacer



graderías en la calicata por cada estrato. No olvidarse de cumplir con todos los requisitos presentados en la cartilla de



seguridad y las herramientas a usar.


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DETERMINACION DEL CONTENIDO DE HUMEDAD


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DETERMINACION DEL CONTENIDO DE HUMEDAD

1. OBJETIVO GENERAL

Determinar el contenido de humedad, obteniendo un porcentaje promedio (%) de las dos muestras trabajadas por cada estrato de las calicatas I y II. 2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS Aprender a calcular el contenido de humedad; mediante la fórmula dada. Deducir la existencia del nivel freático.

 

Evaluar las propiedades del suelo en base al contenido de humedad.



3. MATERIALES Y EQUIPO HORNO DE SECADO.- Termostáticamente controlado, de preferencia uno del tipo



tiro forzado, capaz de contener una temperatura de 110º C. RECIPIENTES (ENUMERADOS).- Fabricados de material resistente a la corrosión



y al cambio de peso cuando está sometido a enfriamiento o calentamiento continuo. BALANZA.- De capacidad conveniente y con las siguientes aproximaciones: 0.01



gr. para muestras más o menos de 200 gr. y 0.1 gr. para muestras de más de 200 gr. OTROS UTENSILIOS.- Se requiere el uso de guantes, tenazas o un sujetador



apropiado para mover y manipular los recipientes calientes después que se haya secado. 4. PROCEDIMIENTO

a. Pesar las taras las cuales se utilizarán en el ensayo; apuntaremos dichos pesos que señalen la balanza. b. Pesar cada muestra depositada en sus respectivas taras (recipientes) para ello identificaremos los estratos para un mejor control, apuntaremos los pesos brindados por la balanza en el formato de registro. c. Colocaremos dos muestras con el recipiente por cada estrato, en el horno a una temperatura de 105º a 110º C, por espacio de 24 horas. d. Pasado el tiempo determinado, procederemos a extraer los recipientes y Pesaremos dichas taras (enfriadas), apuntando los resultados.


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5. CÁLCULO

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. El método tradicional de determinación de la humedad del suelo en laboratorio, es por medio del secado a horno.

UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA HOJA DE CÁLCULO ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL Docente: Curso:

Ing. CarmendeOrtiz Salas Mecánica Suelos I Estudio de suelos en la Propiedad Rústica de la Sra. Ermelinda Sanchez Ayca – Cerro Blanco - Calana

Lugar:

El procedimiento de cálculo de la humedad es determinado por la siguiente fórmula: W (%)



W w W s

Donde:



100

Ww Seca Ws = = Peso Peso del de laAgua Muestra W(%)= Porcentaje de Humedad


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UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA PROYECTO : Estudio de suelos en la Propiedad Rústica de la Sra. Ermelinda Sanchez Ayca – Cerro Blanco - Calana. FECHA

: Julio del 2010

SUPERVISIÓN


MECANICA DE SUELOS I CONTENIDO DE HUMEDAD

Calicata - I –

ESTRATO 01 Arena limosa ENSAYO 01

UNIDADES

RESULTADOS

Peso del recipiente

gr.

89

Peso de la Muestra Húmeda + Recipiente

gr.

502.3

Peso de la Muestra Seca + Recipiente

gr.

495.2

Peso del Agua

gr.

7.1

Peso de la Muestra Seca Neta

gr.

406.2

Porcentaje de Humedad

%

1.75

UNIDADES

RESULTADOS

Peso del recipiente

gr.

86.5


gr.

516.4


gr.

508.9

Peso del Agua

gr.

7.5


gr.

422.4


%

1.78

ENSAYO

RESULTADOS (%)

PROMEDIO

ENSAYO 01

1.75

1.76

ENSAYO 02

1.78

ENSAYO 02


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UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA PROYECTO : Estudio de suelos en la Propiedad Rústica de la Sra. Ermelinda Sanchez Ayca – Cerro Blanco - Calana. FECHA : Julio del 2010 SUPERVISIÓN


MECANICA DE SUELOS I CONTENIDO DE HUMEDAD Calicata - I –

ESTRATO 02 Grava ENSAYO 01

UNIDADES

RESULTADOS

Peso del recipiente

gr.

70.8


gr.

465.7


gr.

459.9

Peso del Agua

gr.

5.8


gr.

389.1


%

1.49

UNIDADES

RESULTADOS

Peso del recipiente

gr.

76.5


gr.

498.5


gr.

491.7

Peso del Agua

gr.

6.8


gr.

415.2


%

1.64

RESULTADOS (%)

PROMEDIO

ENSAYO 01

1.49

1.56

ENSAYO 02

1.64

ENSAYO 02


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UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA PROYECTO : Estudio de suelos la Propiedad Rústica de la Sra. Ermelinda Sanchez Ayca – CerroenBlanco - Calana. FECHA

: Julio del 2010

SUPERVISIÓN


MECANICA DE SUELOS I CONTENIDO DE HUMEDAD Calicata - II

ESTRATO 01 - Grava ENSAYO 01

UNIDADES

RESULTADOS

Peso del recipiente

gr.

78.8


gr.

490


gr.

483.1

Peso del Agua

gr.

6.9


gr.

404.3


%

1.71

UNIDADES

RESULTADOS

Peso del recipiente

gr.

81.5


gr.

520


gr.

512.9

Peso del Agua

gr.

7.1


gr.

431.4


%

1.65

RESULTADOS (%)

PROMEDIO

ENSAYO 01

1.71

1.68

ENSAYO 02

1.65

ENSAYO 02


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MECANICA DE SUELOS I GRAFICO DE CONTENIDO DE HUMEDAD CALICATA - I 1ER ESTRATO: GRAFICO CONTENIDO DE HUMEDAD

1.78 1.77 S E R

1.76

O L A V

1.75 1.74

1.78 1.75

1.73 Series1

ENSAYO 01 1.75

ENSAYO 02 1.78

2DO ESTRATO :


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GRAFICO CONTENIDO DE HUMEDAD

1.65 1.60 S E R O L A V

1.55

1.64

1.50 1.49

1.45 1.40

ENSAYO 01 1.49

Series1

ENSAYO 02 1.64


: Julio del 2010

SUPERVISIÓN


MECANICA DE SUELOS I GRAFICO DE CONTENIDO DE HUMEDAD CALICATA II 1ER ESTRATO


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GRAFICO DE CONTENIDO DE HUMEDAD

1.72 1.70 S E R O L A V

1.68 1.66

1.71

1.64 1.65 1.62 1.60

Series1

ENSAYO 01 1.71

ENSAYO 02 1.65


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6. CONCLUSIONES

Los resultados de porcentajes de humedad están dados como valor final la cifra promedio por estrato, y posteriormente el valor final promedio por calicata. CALICATA I 

Para el estrato 01 obtuvimos un porcentaje de humedad de 1. 75 %; debido a que en la superficie de la zona del suelo en que realizamos la calicata es la parte en que menos frecuencia de riego se realiza ya que en esa zona aun no se ha cultivado, y existiendo solo, rastros de limo y arenas gruesas, por lo cual posee menor capacidad de retención de agua.



En estrato hallo distinto de humedad, estesemas cuyoel valor fue02dese1.78 %;un puesto que aporcentaje más profundidad de lasiendo calicata, hallóalto la

presencia de bolonería y al tener éstas mayor capacidad en retención de agua es que obtuvimos estos resultados. 

Asimismo como valor final determinamos un porcentaje de humedad promedio o también pudiendo ser denominado grado de absorción de la calicata en general con un valor de 1.76%.

CALICATA II 

En el estrato 01 el contenido de humedad fue de 1.68 % en promedio; puesto que a más profundidad de la calicata, se halló la presencia de bolonería y al tener éstas mayor capacidad en retención de agua es que obtuvimos estos resultados.


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7. RECOMENDACIONES Las muestras extraídas estarán depositadas y protegidas en bolsas especiales para



que no pierdan su humedad. Evitar el riego de las calicatas ya que afectaría en los resultados del contenido de humedad de los distintos estratos.



Para el desarrollo adecuado del ensayo del contenido de humedad debe presentarse



dos procesos para que de este modo el grado de error se vea reducido al mínimo. El ensayo debe realizarse el mismo día de extracción de las muestras, para no alterar



los resultados y tener mayor precisión de estos. Si el ensayo no se realiza el mismo día de la extracción, las muestras deben de ser



protegidas ante cualquier fenómeno físico o químico.

Se debe mantener las muestras de los estratos en el horno a 24 horas para obtener un



resultado más exacto de la cantidad de agua que contenga cada muestra. Las muestras sacadas del horno deberán ser pesadas previo enfriamiento, sin dejar



que enfrié a tal punto que empiece a absorber humedad de la atmósfera ya que este ocasionaría la alteración del peso de la muestra seca. 

Las muestras deberán ser descartadas; ya que no se emplearán posteriormente.


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DETERMINACION DE PROPIEDADES DEL SUELO


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DETERMINACION DE PROPIEDADES DEL SUELO PESO ESPECÍFICO: 1. OBJETIVOS Realizar los ensayos tanto con la fiola como el de la probeta; para obtener pesos



específicos en promedio para cada estrato por calicata. Obtener resultados reales conforme al ensayo realizado, para poder calcular la



relación de vacíos, porosidad y el grado de saturación. 2. EQUIPOS 2.1 Ensayo para Finos:

El material con el que se trabajo fue el que paso por la malla 4, de las muestras de cada estrato. 

Fiola de 500 ml.  Balanza Electrónica de precisión de 0.1gr.  Cocina Eléctrica  Embudo  Tamiz Nº 4  Recipientes  Pizeta 2.2 Ensayo para Gravas:

El material con el que se trabajo fue el que no paso por la malla 4, de las muestras de cada estrato. Probeta de 500 ml. Tamiz Nº 4  Balanza Electrónica y de mesa  Cocina Eléctrica  Recipientes  Libreta de apuntes  


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3. PROCEDIMIENTO: 3.1 Ensayo para Finos:

a. En un recipiente colocamos 200gr a 300gr aproximadamente de la muestra del estrato correspondiente y procedemos a dejar las muestras en el horno. b. A continuación adherimos el material correspondiente a la fiola con ayuda del embudo y procedemos a pesarla. c. Después se añade agua hasta que la muestra se sumerja. d. Luego se calienta la fiola (baño maría) en la cocina eléctrica y cada cierto tiempo retiramos la fiola y la agitamos con una franela para sacar todo el aire existente aún en la muestra y que este pueda ser ocupado por el agua. e. Una ves realizado este proceso retiramos del todo la fiola y la enfriamos hasta el momento de ser palpable, para que seguidamente le agreguemos agua del mismo recipiente donde fue enfriada hasta la altura del menisco; luego de esto pesamos este nuevo resultado. f. Posteriormente desechamos la muestra y lavamos la fiola para que finalmente le agreguemos agua nuevamente hasta el menisco y le pesemos de nuevo para así poder trabajar los cálculos por volumen desplazado. 3.2 Ensayo para Gravas:

a. Empezamos conenlaformas malla separadas Nº 4 las muestras estrato calicata paratamizando poder obtener la arena ydelacada piedra (conpor la que trabajaremos). b. El material grueso, que no paso; lo dejamos sumergido en agua por 12 horas aproximadamente para lograr que nuestra muestra esté completamente saturada. c. Ya saturada nuestra muestra, le quitamos la humedad exterior con ayuda de un paño (nos damos cuenta que están secas exteriormente cuando estas pierden el brillo). d. Colocamos agua en una probeta graduada a volumen conocido, a continuación introducimos nuestra muestra (piedra seca saturada) y observamos el volumen desplazado y procedemos a anotarlo. e. Luego la muestra la colocamos en un recipiente y procedemos a calentarla para así poder extraerle el agua. (Para esto debemos conocer el peso del recipiente en el que calentamos la muestra). f. Una vez que la muestra está completamente seca, la llevamos a pesarla. g. Luego procedemos a reemplazar en la fórmula de peso específico.


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3. CÁLCULO

UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA HOJA DE CÁLCULO ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL Docente: Curso: Lugar:

Ing. Carmen Ortiz Salas Mecánica de Suelos I Estudio de suelos en la Propiedad Rústica de la Sra. Ermelinda Sanchez Ayca – Cerro Blanco - Calana.

Para el desarrollo de los cálculos de peso específico se debe trabajar en base a la siguiente fórmula W s  s  V s Donde: Ws = Peso de la muestra seca Vs = Volumen de la muestra seca


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: Julio del 2010

SUPERVISIÓN


MECANICA DE SUELOS I ENSAYO DE PESO ESPECÍFICO PARA ARENA LIMOSA CALICATA I ESTRATO 1 MUESTRA 01 DESCRIPCIÓN Peso de la Fiola Peso de la Fiola + Peso de la Muestra Peso de la Muestra Neta

UNIDADES gr. gr. gr.

RESULTADOS 175 404.9 336.9

Peso de Fiola + Peso de Muestra + Agua Peso de la Fiola + Agua Volumen Desplazado Peso Específico MUESTRA 02 DESCRIPCIÓN Peso de la Fiola Peso de la Fiola + Peso de la Muestra Peso de la Muestra Neta

gr. gr. cc. gr/cc

865.1 656.8 128.6 2.62

UNIDADES gr. gr. gr.

RESULTADOS 176 413.7 331.6

Peso de Fiola + Peso de Muestra + Agua Peso de la Fiola + Agua Volumen Desplazado Peso Específico

gr. gr. cc. gr/cc

864.2 658.9 126.3 2.63


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MECANICA DE SUELOS I ENSAYO DE PESO ESPECIFICO PARA GRAVA CALICATA2I ESTRATO MUESTRA 1 DESCRIPCIÓN

UNIDADES

RESULTADOS

Peso de la grava

gr.

545.5

Volumen Inicial

cc.

500

Volumen Final

cc.

699

Volumen desplazado

cc.

199


gr.

542

Peso Específico

gr/cc

2.72

MUESTRA 2 DESCRIPCIÓN

UNIDADES

RESULTADOS

Peso de la grava

gr.

635.2

Volumen Inicial

cc.

500

Volumen Final

cc.

728

Volumen desplazado

cc.

228

gr.

631.4


Peso Específico

gr/cc

2.77


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MECANICA DE SUELOS I ENSAYO DE PESO ESPECIFICO PARA FINOS CALICATA2I ESTRATO MUESTRA 01 DESCRIPCIÓN

UNIDADES

RESULTADOS

Peso de la Fiola

gr.

176

Peso de la Fiola + Peso de la Muestra

gr.

419.5

Peso de la Muestra Neta

gr.

243.5

Peso de Fiola + Peso de Muestra + Agua

gr.

862

Peso de la Fiola + Agua Volumen Desplazado

gr. cc.

674 90.7

gr/cc

2.68

UNIDADES

RESULTADOS

Peso de la Fiola

gr.

176

Peso de la Fiola + Peso de la Muestra

gr.

414

Peso de la Muestra Neta

gr.

238

Peso de Fiola + Peso de Muestra + Agua Peso de la Fiola + Agua

gr. gr.

851 675

Volumen Desplazado

cc.

89.2

gr/cc

2.67

Peso Específico MUESTRA 02 DESCRIPCIÓN

Peso Específico


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MECANICA DE SUELOS I ENSAYO DE PESO ESPECIFICO PARA FINOS CALICATA ESTRATO 1II MUESTRA 01 DESCRIPCIÓN

UNIDADES

RESULTADOS

Peso de la Fiola Peso de la Fiola + Peso de la Muestra Peso de la Muestra Neta Peso de Fiola + Peso de Muestra +

gr. gr. gr. gr.

176 424.6 248.6 872.2

Agua Peso de la Fiola + Agua Volumen Desplazado

gr. cc.

675 89.6

gr/cc

2.77

UNIDADES

RESULTADOS

Peso de la Fiola Peso de la Fiola + Peso de la Muestra Peso de la Muestra Neta

gr. gr. gr.

176 416.5 240.5

Peso de Fiola + Peso de Muestra + Agua Peso de la Fiola + Agua Volumen Desplazado

gr.

856

gr. cc.

675 89.9

gr/cc

2.68

Peso Específico MUESTRA 02 DESCRIPCIÓN

Peso Específico


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MECANICA DE SUELOS I ENSAYO DE PESO ESPECIFICO PARA GRAVAS CALICATA ESTRATO 1II MUESTRA 1 DESCRIPCIÓN Peso de la grava Volumen Inicial Volumen Final Volumen desplazado Peso de la Muestra Seca Neta

Peso Específico

UNIDADES

RESULTADOS

gr. cc. cc. cc.

528.8 400 587 187

gr.

525.3

UNIDADES

RESULTADOS

gr. cc. cc. cc. gr.

469.8 400 565 165 466

gr/cc

2.81

MUESTRA 2 DESCRIPCIÓN Peso de la grava Volumen Inicial Volumen Final Volumen desplazado Peso de la Muestra Seca Neta

Peso Específico

gr/cc

2.82


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MECANICA DE SUELOS I RESUMEN DE PESO ESPECÍFICO CALICATA I CALICATA I ARENA LIMOSA Peso Específico Peso Específico CALICATA I ARENA Peso Específico Peso Específico CALICATA I GRAVA Peso Específico Peso Específico

PROMEDIO gr/cc gr/cc

2.62 2.63

2.63 PROMEDIO

gr/cc gr/cc

2.68 2.67

2.68 PROMEDIO

gr/cc gr/cc

2.72 2.77

PROMEDIO TOTAL CALICATA I

2.75

2.68

CALICATA II CALICATA II ARENA Peso Específico Peso Específico CALICATA II GRAVA Peso Específico Peso Específico

PROMEDIO gr/cc gr/cc

2.77 2.68

2.72 PROMEDIO

gr/cc gr/cc

2.81 2.82

PROMEDIO TOTAL CALICATA II

2.82

2.77


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MECANICA DE SUELOS I PROPIEDADES FISICAS DEL SUELO CALICATA I DESCRIPCION

UND

CALICATA 01 ESTRATO 01

ESTRATO 02

Peso de la Muestra

gr

414.3

406.377

Peso del Sólido

gr

334.25

402.15

Peso del Agua

gr

7.3

6.3

Peso Específico del Sólido

gr/cc

2.62

2.71

Densidad insitu

gr/cc

1.58

2.16

Volumen de la Muestra (Vm) Volumen de Sólidos (Vs)

cc cc

157.97 127.45

188.137 148.39

Volumen de Agua (Vw)

cc

7.3

6.3

Volumen de Vacíos (Vv)

cc

30.52

38.747

Relación de Vacíos (e)

--

0.24

0.261

Porosidad (n)

--

19.32%

20.60%

Grado de Saturación (Gw)

--

23.92%

16.30%

Peso Especifico Relativo del Sólido

--

2.62

2.71


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MECANICA DE SUELOS I PROPIEDADES FISICAS DEL SUELO CALICATA II DESCRIPCION

UND

CALICATA 02

gr gr gr gr/cc gr/cc

ESTRATO 01 424.869 417.85 7 2.77 2.19

Volumen de la Muestra (Vm) Volumen de Sólidos (Vs)

cc cc

150.85

Volumen de Agua (Vw) Volumen de Vacíos (Vv) Relación de Vacíos (e) Porosidad (n) Grado de Saturación (Gw) Peso Especifico Relativo del Sólido

cc cc -----

7 43.15 0.286 22.20% 16.20% 2.77

Peso de la Muestra Peso del Sólido Peso del Agua Peso Específico del Sólido Densidad insitu

194


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4. CONCLUSIONES 

Se concluye que los ensayos dentro del terreno no son siempre iguales, debido a que cada parte del terreno tiene propiedades distintas y que varia conforme aumenta la distancia entre uno y otro punto localizado para su análisis.



El resultado de peso específico siempre será mayor que el de densidad in situ.



Los resultados que se obtienen nos servirán para definir el cálculo de las dimensiones de las zapatas en una edificación y para saber la capacidad portante del suelo.



Se hallo el peso específico de los sólidos siendo para la primera calicata de 2.68 gr/cc y para la segunda calicata de 2.77 gr/cc respectivamente.



Obtuvimos los siguientes datos de las Propiedades de los Suelos: DESCRIPCION Relación de Vacíos (e) Porosidad (n) Grado de Saturación (Gw)

DESCRIPCION Relación de Vacíos (e) Porosidad (n) Grado de Saturación (Gw)

UND ----

CALICATA 01 ESTRATO 01 0.24 19.32% 23.92%

UND ----

ESTRATO 02 0.261 20.60% 16.30%

CALICATA 02 ESTRATO 01 0.286 22.20% 16.20%


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5. RECOMENDACIONES: 

Antes de realizar los ensayos de determinación de Peso Especifico se debe identificar cual es el tipo de estrato que está presente, ya que existen diferentes métodos de determinación de dicho ensayo.



Es recomendable que para calcular el peso específico se debe utilizar más de un (01) método para así comprobar la confiabilidad de los resultados obtenidos.



Realizar los cuarteos de una muestra con cuidado, con el fin de que queden distribuidos regularmente las partículas de las muestras a evaluar.



El peso seco de los sólidos finos debe determinarse antes de realizar el ensayo ya que el secado posterior tiende a formar brumos de los que es difícil desalojar el aire atrapado.



Se recomienda que se debe utilizar equipos calibradas para obtener datos confiables en el laboratorio.



Secar la muestra en el horno para mayor precisión en la eliminación del agua presente en los estratos a evaluar.



No someter la fiola a la cocina por de más 10 minutos, por existir peligro de ruptura y por consiguiente desperdicio de muestra. Usar por lo tanto fiolas de PIREX.


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GRANULOMETRIA


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GRANULOMETRÍA INTRODUCCION El análisis granulométrico permite conocer la distribución por tamaño de la fracción de una

muestra de suelo menor a 76.2 mm (3”) y en base a ella se pueden definir a los suelos como bien graduados si contienen una buena proporción de partículas de todos los tamaños, variando de gruesas a finas; en este tipo de suelos las partículas finas tienden a encajar entre las partículas gruesas, con lo que se reduce a un mínimo la cantidad de huecos. En los suelos uniformes todas las partículas son de aproximadamente del mismo tamaño. Los suelos de granulometría discontinua son mezclas de partículas de tamaño grueso uniforme y partículas finas también de tamaño uniforme, faltando partículas de tamaño intermedio entre las gruesas y las finas. Todos los suelos que no están bien graduados, se denominan genéricamente mal graduados. El propósito del análisis granulométrico es determinar el tamaño de las partículas que constituyen un suelo, y fijar. En porcentaje de su peso total, la cantidad de granos de distintos tamaños que el mismo contiene. El método más usado y más directo para separar un suelo en fracciones de distinto tamaño consiste en el uso de tamices. Pero como la abertura de la malla más fina que se fabrica corrientemente es de 0.075 mm (TAMIZ #200), el análisis granulométrico se restringe a partículas de suelo mayores de dicho tamaño. Para agregados menores a 0.075 mm, puede ser analizada la distribución por tamaño mediante la sedimentación de dicha fracción en agua destilada. Este método se conoce como método de Boyoucous o del HIDRÓMETRO. Los resultados de este ensayo pueden ser representados gráficamente en forma de una curva granulométrica semilogarítmica, en la que las abscisas representan el logaritmo del diámetro de las partículas, y las ordenadas el porcentaje en peso que pasa por un tamiz determinado, contenido en los materiales de suelo que se trate.


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ANALISIS GRANULOMETRICO. Su finalidad es obtener la distribución por tamaño de las partículas presentes en una muestra de suelo. Así es posible también su clasificación. El ensayo es importante, ya que gran parte de los criterios de aceptación de suelos para ser utilizados en bases o sub - bases de carreteras, presas de tierra o diques, drenajes, etc. dependen de este análisis. Para obtener la distribución de tamaños, se emplean tamices normalizados y numerados, dispuestos en orden decreciente. Para suelos con tamaño de partículas mayor a 0,074 mm. (74 micrones) se utiliza el método de análisis mecánico mediante tamices de abertura y numeración indicado en la siguiente tabla. Para suelos de tamaño inferior, se utiliza el método del hidrómetro, basado en la ley de Stokes.

Tamices

(4”) (2") (1,1/2") (1") (3/4") (1/2") (3/8")

(1/4”) (#4) (#6) (#8)

Aberturas 100.0mm 50.00mm 38.20mm

Tamices (#10) (#12) (#16)

Aberturas 2.000mm 1.680mm 1.190mm

25.40mm 19.10mm 12.70mm 9.525mm 6.300mm 4.760mm 3.360mm 2.380mm

(#20) (#30) (#40) (#50) (#60) (#80) (#100) (#200)

0.850mm 0.590mm 0.420mm 0.297mm 0.250mm 0.180mm 0.149mm 0.075mm

Tabla de numeración y abertura de tamices.


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METODOS DE ANALISIS GRANULOMETRICO: Existen diferentes métodos, dependiendo de la mayor proporción de tamaños que existen en la muestra que se va a analizar. Para las partículas Gruesas, el procedimiento utilizado es el Método Mecánico o Granulometría por Tamizado. Pero para las partículas finas, por dificultarse más el tamizado se utiliza el Método de la Pipeta y el Método del Hidrómetro, basados en la Ley de Stokes. GRANULOMETRIA POR TAMIZADO Es un proceso mecánico mediante el cual se separan las partículas de un suelo en sus diferentes tamaños, denominado a la fracción menor (Tamiz No 200) como limo, Arcilla. Se lleva a cabo utilizando tamices en orden decreciente. La cantidad de suelo retenido indica el tamaño de la muestra, esto solo separa una porción de suelo entre dos tamaños. En la siguiente figura se muestran algunas curvas granulométricas.

A medida simple de la uniformidad de un suelo Allen Hazen propuso el coeficiente de uniformidad Cu = D60 / D10 EN DONDE: D60: Tamaño tal, que el 60 % en peso, del suelo, sea igual o menor. D10: Llamado por Hazen diámetro efectivo; es el tamaño tal que sea igual o mayor que el 10 % en peso del suelo.


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En realidad la relación es un coeficiente de no uniformidad, pues su valor 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. Se define el coeficiente de curvatura del suelo para definir la uniformidad como: 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

En suelos bien graduados la relación varia de 1 a 3 con amplio margen de tamaño de partículas y cantidades apreciables de cada tamaño intermedio. METODO POR SEDIMENTACION

Se basa en la Ley de Stokes, el cual establece “La velocidad de caída de una partícula esférica a través de un medio líquido, es función del diámetro y del peso específico de la partícula”. Desarrollándose así el Método del Hidrómetro. METODO DEL HIDROMETRO Permite determinar el rango de diámetros correspondientes a las partículas que se sedimentan en un instante dado. Utiliza la relación entre la velocidad de caída de esferas en un fluido, el diámetro de la esfera, el peso especifico tanto de la esfera como del fluido y la viscosidad del fluido .Expresada por Stokes. EQUIPOS: 

Balanza con sensibilidad de 0.01gr.



Dispersador eléctrico.



Cilindros graduados.

 Juego

de tamices desde No 10 al No 200.



Vaso Precipitado de 1000ml.



Frasco Lavador de 1000ml.

 

Disco metálico. Termómetro.


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

Agentes dispersante.

PROCEDIMIENTO:

De la muestra a estudiar, se separan 50g. aproximadamente que pasa malla nº 200, los



cuales se ponen en 125 ml. De floculante durante 24 horas. Al final de periodo de suspensión, se dispersa la solución traspasándola a un recipiente adecuado y llevándola a agitación con ayuda de una batidora.

Inmediatamente después del proceso de dispersión, transfiera la suspensión a la jarra



sedimentadora y adicione agua hasta completar 1 litro. Paralelamente se debe haber preparado en otra jarra sedimentadora, un litro de solución con la misma cantidad de floculante (125ml).

Con ayuda de un tapón, se agita la solución por espacio de aproximadamente 1 minuto, al



cabo del cual se descarga la jarra sobre una superficie adecuada.

Inmediatamente se introduce el hidrómetro dentro de la solución que contiene la muestra de



estudio ,y se empieza a tomar lectura con intervalos de tiempos definidos: 30”,1,2,4,15,30,60 min. , 2,4,8,16,24 horas . Entre lectura y lectura se saca lentamente el densímetro de la suspensión, además se verifican permanentemente los valores de temperatura y corrección de ceros. METODO GRANULOMETRICO EQUIPOS Y MATERIALES: Los equipos y herramientas a utilizar son los siguientes:



Tamices ( ¾”, ½”, 3/8”, ¼”, N° 4, N°8, N° 10, N° 16, N° 20, N° 30, N° 40, N° 50, N° 60, N° 80,N°100, N°200 y fondo )

Balanza electrónica.

Cocina eléctrica.

Brochas de cerda.

Lavatorio

Cubetas

Taras

Espátula
















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PROCEDIMIENTO REALIZADO EN LABORATORIO: El procedimiento a seguir para el desarrollo del ensayo de granulometría es el siguiente: 1. Muestra original de suelo conteniendo partículas de varios tamaños. Muestra representativa de 900 a 800gr 2. Esta muestra se secó con la cocina y se determina su peso seco de la muestra seca antes del lavado. 3. Se procede al lavado de la muestra seca para eliminar el material fino (limo), material pasante de la malla # 200. 4. Secar la muestra lavada, mediante la cocina, esperar que enfrié y pesarla. 5. Luego Tomar la muestra representativa después del lavado-secado y proceder al tamizado

del suelo pasando el material por las mallas desde el tamiz de 3” hasta el tamiz N° 200. 6. Después de haber sido tamizada la muestra, obtener los pesos retenidos en cada uno de los tamices. CALCULOS:

De acuerdo a los valores de los pesos retenidos en cada tamiz, registrados en la hoja de cálculos: %Ret= WR / Wt* 100 (% ) EN DONDE: WR = peso retenido en cada tamiz (grs.). Wt = peso total de la muestra seca (grs.). % Re = porcentaje retenido en mallas (% RM).

Los porcentajes retenidos acumulados, son la suma acumulativa de los porcentajes retenidos en las mallas. El porcentaje que pasa, se obtienen restando a 100 % el porcentaje retenido acumulado en las mallas. El porcentaje de pérdida (%P) para cada fracción de material, se obtiene mediante la siguiente expresión: %P = (M1 - M2) / M1 * 100 (%) EN DONDE: M1 = peso del material (grava o arena) a ensayar (grs.). M2 = sumatoria de pesos retenidos (grs.).


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Al graficar la curva granulométrica, considerar la ordenada de porcentaje que pasa en peso en cada tamiz en escala natural y la abscisa es el tamaño (diámetro equivalente) de las partículas en escala logarítmica. De esta curva se obtiene el porcentaje de gravas, arenas, finos

y diámetros mayores a 3” del suelo. Calcular el coeficiente de uniformidad (Cu), el cual es una medida de uniformidad (graduación) del suelo y el coeficiente de curvatura (Cc ), el cual es un dato complementario para definir la uniformidad de la curva, mediante las siguientes expresiones: C u = D6 0 / D1 0 C c = ( D 3 0 )2 / ( D 6 0 * D 1 0 )

EN DONDE: D10 = tamaño donde pasa el 10 % del material. D30 = tamaño donde pasa el 30 % del material. D60 = tamaño donde pasa el 60 % del materia.


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UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA

PROYECTO : Estudio de suelos en la Propiedad Rústica de la Sra. Ermelinda Sanchez Ayca – Cerro Blanco - Calana. FECHA

: Agosto del 2010

SUPERVISIÓN


MECANICA DE SUELOS I ENSAYO DE GRANULOMETRIA ARENA LIMOSA CALICATA I ESTRATO 01


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: Agosto del 2010

SUPERVISIÓN


CALICATA I ESTRATO 01 - ARENA LIMOSA


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PROYECTO


la Sra. Ermelinda Sanchez Ayca – Cerro Blanco - Calana. FECHA : Agosto del 2010 SUPERVISIÓN


MECANICA DE SUELOS I ENSAYO DE GRANULOMETRIA ARENA LIMOSA CALICATA I ESTRATO 02


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: Agosto del 2010

SUPERVISIÓN


CALICATA I ESTRATO 02 - GRAVA


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PROYECTO




MECANICA DE SUELOS I ENSAYO DE GRANULOMETRIA GRAVA CALICATA II ESTRATO 01


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: Agosto del 2010

SUPERVISIÓN


MECANICA DE SUELOS I ENSAYO DE GRANULOMETRIA GRAVA


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CONCLUSIONES:

Dado que menos del 50 % pasa la malla No 200, entonces se trata de una arena con mínima



cantidad de limo.

El análisis del tamaño de los granos consiste en la separación y clasificación por tamaños de



las partículas que conforman el suelo. La minuciosidad de este ensayo conlleva a que se realice una buena clasificación de suelos. Todos los ensayos se realizaron en el laboratorio de mecánica de suelos de la UPT.

El acopio de las muestras se realiza del material extraído de cada estrato, esto es para el



análisis granulométrico y de contenido de humedad.

La distribución de las partículas con tamaño superior a 0.075 (#200) se determina mediante



tamizado, con una serie de mallas normalizadas.

Según el primer estrato analizado, no presenta ni coeficiente de uniformidad, ni coeficiente



de curvatura.

Se puede mencionar que en la calicata 01 del estrato 02 se obtiene un promedio del coeficiente



de uniformidad que alcanza el valor de 22.02 y el Coeficiente de Curvatura es igual a 2.79 estos valores son el promedio de los dos ensayos realizados de grava.


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RECOMENDACIONES:

El lavado de la muestra debe ser realizado cuidadosamente para no dañar el tamiz #200 o



producir pérdidas de suelo al ser lanzado este fuera del tamiz.

Se recomienda realizar un buen cuarteado correspondiente para obtener una buena muestra



representativa para lograr un resultado confiable.

Para obtener resultados óptimos se debe tamizar durante 10 minutos y no perder material.



Se recomienda que la muestra extraída no contenga residuos inorgánicos como paja, basura e



impurezas para que se facilite la prueba de lavado.

Se recomienda también que los tamices estén enumerados claramente para realizar el



tamizado granulométrico.

Para los tamices más finos Nº40, Nº50, Nº100, Nº200; se debe agitar en forma manual con



movimientos verticales y horizontales.


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LIMITE DE ATTERBERG


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LIMITES DE ATTERBERG

INTRODUCCION Los límites de Atteberg o límites de consistencia se basan en el concepto de que los suelos finos, presentes en la naturaleza, pueden encontrarse en diferentes estados, dependiendo del contenido de agua. Así un suelo se puede 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 deformaciones sin romperse (plasticidad), es decir, la propiedad que presenta los suelos hasta cierto límite sin romperse. El método usado para medir estos límites de humedad fue ideado por Atteberg a principios de siglo a través de dos ensayos que definen los límites del estado plástico. Los límites de Atteberg son propiedades índices de los suelos, con que se definen la plasticidad y se utilizan en la identificación y clasificación de un suelo.

LC. Sólido

L. Plástico Semi - Sólido

LL. Plástico

Líquido 100 W%



Límite líquido (LL). Humedad de un suelo remoldeado, límite entre los estados líquido y plástico, expresado en porcentaje.



Límite plástico (LP). Humedad de un suelo remoldeado, límite entre los estados plástico y semi - sólido, expresado en porcentaje.



Límite de contracción (LC). Humedad máxima de un suelo para la cual una reducción de la humedad no causa una variación del volumen del suelo, expresado en porcentaje.


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Además, se define el índice de plasticidad (IP) como la diferencia entre el límite líquido y e l límite plástico (IP =LL - LP). LIMITE LIQUIDO (LL).BASE TEORICA: El límite líquido está definido, como el contenido de humedad con el cual una masa de suelo colocada en un recipiente en forma de cuchara (aparato de Casagrande), se separa con una herramienta patrón (ranurador), se deja caer desde una altura de 1 cm. y sufre el cierre de esa ranura en 1 cm. después de 25 golpes de la cuchara contra una base de caucho dura o similar. Casagrande, determinó que el límite líquido es una medida de resistencia al corte del suelo a un determinado contenido de humedad y que cada golpe necesario para cerrar el surco, corresponde a un esfuerzo cortante cercano a 1 gr/cm2. La muestra de ensayo debe ser igual o mayor que 100 gr. y pasar completamente por el tamiz de 0,5 mm. (Malla Nº 40 ASTM).


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MATERIALES Y EQUIPOS: 

Aparato de límite líquido (máquina de Casagrande), el que consiste en una taza (cuchara) de bronce con una masa de 200 ± 20 grs. montada en un dispositivo de apoyo fijado a una base de caucho, madera o plástico duro.



Acanalador (Casagrande o ASTM), mango de calibre de 1 cm. para verificar altura de caída de la cuchara.







Plato de evaporación de porcelana de 120 mm. de diámetro.

Espátula hoja flexible de 20 mm. de ancho y 70 mm. de largo. Horno de secado con circulación de aire y temperatura regulable capaz de mantenerse en 110 º ± 5 ºC.





Balanza de precisión de 0,01 gr. Herramientas y accesorios. Placas de vidrio, agua destilada, recipientes herméticos, malla N º 40 ASTM y probeta de 25 ml de capacidad.


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PROCEDIMIENTO EN LABORATORIO: 

Se pone la muestra en el plato de evaporación agregándole suficiente cantidad de agua destilada, mezclando con la espátula hasta lograr una pasta homogénea.



Esta muestra debe curarse durante el tiempo que sea necesario para lograr una adecuada distribución de la humedad.



Se coloca el aparato de límite líquido sobre una base firme (verificando que esté limpia y seca ) y se deposita en la taza unos 50 a 70 gr. del material preparado previamente, para luego alisar la superficie con la espátula, de modo que la altura obtenida en el centro sea de 10 mm. Y la masa ocupe un volumen de 16 cm3 aproximadamente.



Una vez enrasado, se pasa el acanalador para dividir la pasta en dos partes, a través de un surco de 63 mm de longitud.



Si se presentan desprendimientos de la pasta en el fondo de la taza, se debe retirar todo el material y reiniciar el procedimiento.



Cuando se tiene el surco, se gira la manivela del aparato con una frecuencia de 2 golpes por segundo, contando el número de golpes necesarios para que la ranura cierre en 10 mm. de longitud en el fondo de ella.



Finalmente, se toman aproximadamente 10 gr. del material que se junta en fondo del surco para determinar la humedad.



El material sobrante se traslada al plato de evaporación para mezclarlo nuevamente con agua destilada y repetir el procedimiento por lo menos 2 veces más, de modo de obtener tres puntos que varíen en un rango de 15 a 35 golpes (ideal es tomar 5 puntos).



Es importante señalar que el ensayo se debe realizar desde la condición más húmeda a la más seca.


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CALCULOS: 

Calcular la humedad de cada prueba de acuerdo al procedimiento del ensayo de humedad.



Construir un gráfico semi - logarítmico, donde la humedad será la ordenada (en escala natural) y el número de golpes (N), la abscisa. En el gráfico, dibujar los puntos correspondientes a cada una de las tres o más pruebas y construir una recta llamada curva de flujo, pasando tan aproximadamente como sea posible por dichos puntos.



Expresar el límite líquido (LL) del suelo, como la humedad correspondiente a la intersección de la curva de flujo con la abscisa en 25 golpes, aproximando al entero más próximo. Este dato también puede interpolarse matemáticamente con N=25 golpes, obteniendo así el límite líquido.

LIMITE PLASTICO (LP).BASE TEORICA: El Límite plástico se ha definido arbitrariamente como el contenido de humedad del suelo al cual un cilindro

se rompe o resquebraja al amasado presentando un diámetro de

aproximadamente de 3 mm. Esta prueba es bastante subjetiva, es decir, depende del operador, el cual debe ayudarse con un alambre y otro material de 3 mm. De diámetro para hacer la comparación y establecer el momento en que el suelo se resquebraja y presenta el diámetro especificado. La muestra necesaria para realizar este ensayo deberá tener un peso aproximado de 20 gr. Y pasar completamente por el tamiz 0.5 mm. (malla Nº 40 ASTM). MATERIALES Y EQUIPOS: 

Plato de evaporación de porcelana de 120 mm. De diámetro.



Espátula hoja flexible 20 mm. de ancho y 70 mm. de largo.



Placa de vidrio esmerilado o mármol como superficie de amasado.



Horno de secado con circulación de aire y temperatura regulable capaza de mantenerse



en 110º ± 5 ºC Patrón de comparación, puede usarse un alambre o plástico de 3 mm. De diámetro.


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 

Balanza de precisión de 0.01 gr. Herramientas y accesorios. Malla Nº 40 ASTM, Agua destilada y recipientes herméticos.

PROCEDIMIENTO DE LABORATORIO: 

La muestra de ensayo se prepara de manera idéntica a la descrita en el límite líquido, o bien puede usarse la misma muestra que se uso en ese ensayo, en la etapa en que la pasta de suelo se vuelva lo suficientemente plástica para moldearla como una esfera.



Se toma una porción de suelo de aproximadamente 1 cm3. se amasa entre las manos y se hace rodar con la palma de la mano o la base del pulgar, por sobre la superficie de amasado. Formando un cilindro. Cuando se alcance un diámetro aproximado a 3 mm. Se dobla y amasa nuevamente. Para volver a formar el cilindro. Lo que se repite hasta que el cilindro se disgregue al llegar al diámetro de 3 mm. En trozos de tamaño de 0.5 a 1 cm de largo y no pueda ser re amasado ni reconstituido.



El contenido de humedad que tiene el suelo en ese momento representa el límite plástico, el cual se determina colocando las fracciones de suelo en un recipiente, secándolas al horno.



Se deben hacer cinco determinaciones que no difieran entre sí en más de 2 %, en cado contrario deberá repetirse el ensayo.

CALCULOS: 

Calcular el límite plástico (LP) del suelo, como el promedio de las tres determinaciones realizadas.



Calcular el índice de plasticidad (IP), mediante la siguiente expresión: IP = LL-LP

DONDE: LL = Limite Líquido del suelo (%) LP = Límite plástico del suelo (%)


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

Con los datos de LP y la humedad natural (W) del suelo. Calcular el índice líquido (IL) Y el índice de consistencia (IC) del suelo, mediante las siguientes expresiones. IL = (W-LP)/IP IC = (LL-W)/IP

LIMITE DE CONTRACCION: BASE TEORICA: Se define el Límite de la contracción como la humedad máxima de un suelo para la cual una reducción de la humedad no produce disminución de volumen del suelo. Como se vio en los ensayos anteriores (LL y LP). Con ellos se puede predecir la presencia potencial de cambios de volumen en el suelo que podrían provocar problemas posteriores. Sin embargo, para obtener una indicación cuantitativa de cuanto cambio de humedad puede presentarse (antes de tener un cambio de volumen significativo y para obtener una indicación de la cantidad de éste), es necesario hacer el ensayo del límite de contracción. El ensayo comienza con un volumen de suelo que presente un estado de humedad entre la condición de saturación completa (pero no absolutamente necesario) y la humedad cercano al límite líquido o superior. El suelo se deja secar, en cuyo proceso se supone que cualquier pérdida de humedad está acompañada por una disminución en el volumen global de la muestra (o relación de vacíos). A partir de ese

valor límite en el contenido de humedad, es posible producir cambios

adicionales en el volumen del suelo debido a la pérdida pasar completamente de agua de poros. El tamaño de la muestra de ensayo será de aproximadamente 30 grs. y deberá pasar completamente por el tamiz de 0.5 mm. MATERIALES Y EQUIPOS: 

Plato de evaporación de porcelana de 140 mm. De Diámetro.



Regla de enrase de acero de 150 mm. De Largo.



Espátula o cuchillo con hoja flexible de 75 mm. De Largo y 20 mm. De ancho.



Molde cilíndrico metálico o de porcelana, con fondo plano de unos 45 mm. De Diámetro



y 13 mm. De altura.


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

Taza de vidrio de 60 mm. De diámetro y 30 mm. De altura, con borde superior pulido y esencialmente paralelo a la base.



Placa de vidrio con 3 puntas para sumergir la muestra en un recipiente con mercurio.



Probeta con una capacidad de 25 ml. y graduada cada 0,1 ml.

 

Balanza de 0,01gr. de precisión. Horno de secado con circulación de aire y temperatura regulable capaz de mantenerse en 110 º ± 5 º C.



Mercurio suficiente para llenar la taza de vidrio y agua destilada.



Mediante el dato de su densidad ( γ H G = 1 3 , 5 5 g r / cm3 ). Se registra dicha capacidad como volumen de la pastilla de suelo húmedo a ensayar (Vh), aproximando a 0,01 cm3. EQUIPO PARA DETERMINAR EL LÍMITE DE CONTRACCIÓN.

PROCEDIMIENTO EN LABORATORIO: 

El molde se calibra pesándolo (Mr) y obteniendo su capacidad volumétrica. Para esto último, se llena con mercurio, se enrasa, se pesa (Mm) y se determina el volumen de mercurio.



Se toma la muestra de ensayo completamente homogenizada y se coloca en el plato de evaporación, mezclándola con una suficiente cantidad de agua destilada, llenando completamente los huecos y dejando el suelo lo suficientemente consistente para colocarlo


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en el molde sin inclusión de burbujas de aire. La humedad necesaria ara alcanzarla consistencia requerida es ligeramente superior a el límite líquido y en suelos plásticos puede exceder hasta en un 10% dicho valor. 

A continuación es necesario curar la muestra al menos 24 horas, para que se mezclen homogéneamente las partes líquida y sólida. Este plazo es variable de acuerdo al tipo de suelo.



Se recubre el interior del molde con una capa delgada de vaselina, con el objeto de evitar la adherencia del suelo al molde. Se coloca una porción de suelo húmedo de aproximadamente 1/3 de la capacidad del molde en el centro de este y se extiende hacia los bordes, golpeando el molde contra una superficie firme recubierta con papel secante.



Se agrega una cantidad de suelo similar a la de la primera capa y se compacta haciendo que el aire atrapado suba a la superficie, se agrega más material hasta llenar el molde con un exceso, para luego en rasarlo con la regla y limpiarlos restos adheridos al exterior del molde.



Luego se pesa el molde con el suelo húmedo compactado ( M h ) y se deja secar al aire hasta que la pastilla de suelo moldeado se despegue del molde o cambie de color oscuro a claro, la que se seca dentro del horno hasta masa constante y se determina el peso del molde con el suelo seco (Ms). El secado primario (al aire), se realiza con el fin de reducir la posibilidad de que el suelo se fracture formándose grietas en él debido al violento cambio de temperatura en el horno.



Finalmente, se debe obtener el volumen de la pastilla de suelo seco, para ello debe llenarse la taza con mercurio hasta que rebalse, se enrasa con la placa de vidrio y se limpian los restos adheridos al exterior de la taza.



Luego se coloca la taza llena sobre el plato de evaporación (de peso M1) y se deposita la pastilla de suelo en el mercurio sumergiéndola con las puntas de la placa de vidrio, hasta que esta tope firmemente contra el borde de la taza, tratando de no dejar aire atrapado bajo el trozo de suelo ni bajo la placa de vidrio.



Al sumergir la pastilla de suelo, se desplaza un volumen de mercurio que queda en el plato de evaporación, el que debe pesarse (M2) ya que con la densidad del mercurio se conocerá el volumen desplazado, que es igual al volúmen de la pastilla de suelo seco (Vs), aproximando a 0,01cm3.


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CALCULOS: Calcular la humedad del suelo (w) al momento de moldear, mediante la siguiente expresión: w = ( Mh - Ms ) / ( Ms - Mr ) * 1 0 0 ( % ) DONDE: M h = peso del molde más suelo húmedo (gr) Ms = peso del molde más suelo seco (gr) M r = peso del molde (gr) Calcular el límite de contracción (LC): L C = w - (V h - V s) / (M s - Mr) * γ w * 100 (%) DONDE: V h = volumen de la pastilla de suelo húmedo (cm3) V s = volumen de la pastilla de suelo seco (cm3) V w = densidad del agua ( gr / cm3) Calcular el volumen del suelo húmedo (Vh): Vh = (Mm - M r ) / γ H G ( cm3 ) DONDE: Mm = peso del molde lleno de mercurio (gr) H G = densidad del mercurio ( 1 3 , 5 7 g r s / c c ) Calcular el volumen del suelo seco (Vs): V s = (M2 - M1 ) / γm ( cm3 ) DONDE: M1 = peso del plato de porcelana más mercurio desplazado (gr) M2 = Peso del plato de porcelana (gr)


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Calcular la relación de contracción (R), como la relación entre un cambio de volumen dado y su correspondiente cambio en la humedad sobre el límite de contracción y el cambio volumétrico del suelo (Vc), definido como la disminución de volumen que presenta la masa de suelo cuando su humedad (w) disminuye a una semejante al límite de contracción(LC) , mediante las siguientes expresiones : R = (Ms - Mr ) / Vs V c = ( w - LC ) * R ( % ) Calcular la relación de contracción lineal del suelo (LS), definida como la disminución en una dimensión que presenta una masa de suelo cuando su humedad (w) disminuye a un porcentaje igual al límite de contracción (LC), mediante la siguiente expresión: L S = ( 1 - 3 √ 1 - VC ) * 1 0 0 ( % )


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PROYECTO




MECANICA DE SUELOS I ENSAYO LÍMITE LÍQUIDO CALICATA 1 ESTRATO 1

DESCRIPCION

LÍMITE LÍQUIDO II III 2 3

Nº Tara

I 1

Nº de golpes

20

18

23

20

Peso tara + suelo húmedo (g)

39,92

36,65

39,55

42,19

Peso tara + suelo seco (g)

35,80

33,00

35,50

37,70

Peso del agua (g)

4,12

3,65

4,05

4,49

Peso de la tara (g)

17,58

17,06

17,76

17,66

Peso del suelo seco (g)

18,22

15,94

17,74

20,04

Contenido de humedad (%) Limite Liquido (%)

22,61

22,90

22,83

22,41

22,01

22,01

22,60

21,81

Nº Prueba

LL LP IP

IV 4

22,66% NP NP


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PROYECTO : Estudio de suelos la Propiedad Rústica de la Sra. Ermelinda Sanchez Ayca - Calana. – CerroenBlanco FECHA

: Agosto del 2010

SUPERVISIÓN


MECANICA DE SUELOS I ENSAYO LÍMITE LÍQUIDO CALITA 1 ESTRATO 2

DESCRIPCION


Nº Tara

I 1

Nº de golpes

26

23

21

19


35.3

24.5

26.3

36.3


34.1

23.6

25.1

35.46

Peso del agua (g)

1.20

0.90

1.20

0.84

Peso de la tara (g)

26.3

17.83

17.52

30.3


7.80

5.77

7.58

5.16


15.38 15.46

15.60 15.44

15.83 15.50

16.28 15.75

Nº Prueba

LL LP IP

IV 4

15.54% NP NP


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: Agosto del 2010

SUPERVISIÓN


MECANICA DE SUELOS I ENSAYO LÍMITE LÍQUIDO CALICATA 2 ESTRATO 1

DESCRIPCION


Nº Tara

I 1

Nº de golpes

23

25

26

24


46.57

46.21

39.07

70.79


43.45

42.89

36.09

67.67

Peso del agua (g)

3.12

3.32

2.98

3.12

Peso de la tara (g)

23.88

19.91

17.17

48.1


19.57

22.98

18.92

19.57


15.94 15.78

14.45 14.45

15.75 15.83

15.94 15.86

Nº Prueba

LL LP IP

IV 4

15.48% NP NP


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CONCLUSIONES:



De acuerdo con los ensayos realizados en el laboratorio se obtuvo los siguientes valores como resultado: calicata C-01 Estrato 1 obteniéndose 20, 18, 23 y 20 golpes a determinados porcentajes de humedad, dándonos como resultado promedio de límite líquido es de 22.66% el límite liquido a los 25 golpes.



De igual forma en la calicata C-01 Estrato 2 podemos observar que en el ensayo de limite liquido el numero de golpes obtenido es de: 26, 23, 21, 19 golpes con su respectivo contenido de límite líquido es de 15.54 % en límite líquido.



De igual forma en la calicata C-02 Estrato 1 podemos observar que en el ensayo de limite liquido el numero de golpes obtenido es de: 23, 25, 26, 24 golpes con su respectivo contenido de límite líquido es de 15.48% en límite líquido.



En la calicata Nº 01 y en la calicata N° 02 al realizar el ensayo de plasticidad no se logro llegar a los 3mm por lo que no se pudo determinar el limite plástico del suelo por ser una arena que no contiene arcilla aparente. El índice de Plasticidad en ambos estratos da como resultado un valor nulo, el cual indica que este tipo de suelo no presenta Índice de Plasticidad (N.P.).



La determinación del límite plástico es subjetiva por la cual el operador debiera ser el mismo para todas las determinaciones y de este modo evitar dispersión en los resultados obtenidos. En nuestro caso no se pudo de desarrollar el ensayo de plasticidad por ser un suelo arenoso.



El límite de contracción no se pudo determinar por falta de materiales para el ensayo, así que se determino según su valor teórico el cual sería igual al volumen de vacios (Vv).


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RECOMENDACIONES: 

Para realizar el ensayo del límite líquido no se deberá utilizar una muestra de suelo mayor a la capacidad de la cuchara de la Casagrande.



Es recomendable accionar a razón de dos golpes por segundo.



Es necesario utilizar el tipo de herramienta adecuada para hacer la ranura y la determinación de la humedad.



La altura de la cuchara de casa grande deberá ser verificada antes de realizar el ensayo, esta deberá ser de 1 cm.



El tiempo de saturación varía según el tipo de suelo. En suelos de alta plasticidad se requerirá de por lo menos 24 horas, en cambio en suelos de baja plasticidad, este plazo puede ser mucho menor e incluso en ciertos casos puede eliminarse.



Se recomienda el uso de agua destilada para los ensayos de límites plástico y líquido.


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CLASIFICACION DE SUELOS


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CLASIFICIÓN DE SUELOS INTRODUCCION Dada la complejidad y prácticamente la infinita variedad con que los suelos se presentan en la naturaleza, era necesario realizar los diversos estudios para encontrar un sistema de clasificación de suelos para que satisfaga los distintos de tipos de clasificación en la mecánica de suelos, dentro de estos estudios destacan los efectuados por el doctor Artur Casagrande. Inicialmente se tenía el sistema de clasificación de aeropuertos llamado así porque estaba orientado para uso para aquel tipo de obras, este sistema fue ligeramente modificado para

construir el “sistema unificado de clasificación de suelos”, el cual es usado ampliamente en la actualidad. Esta clasificación está basada sólo en los límites de Atterberg para la fracción que pasa el tamiz N°40, y se obtiene a partir de la llamada CARTA DE PLASTICIDAD. CARTA DE PLASTICIDAD


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PRINCIPALES SISTEMAS DE CLASIFICACION SISTEMA UNIFICADO DE CLASIFICACIÓN DE SUELOS (SUCS): Este sistema propuesto por Arturo Casagrande (1942) lo adopta el cuerpo de Ingenieros de EE.UU. en los aeropuertos y actualmente es ampliamente utilizado en el mundo. Inicialmente se tienen suelos granulares o finos, el suelo es fino cuando más del 50% pasa el tamiz N° 200, si no, es granular. Los suelos granulares se designan con estos símbolos Prefijos G

Grava

El 50% o más es retenido en el tamiz N°4

S

Arena

Sí más del 50% pasa el tamiz N°4

Sufijos W

bien gradado

P

mal gradado

Depende del Cu y Cc

M

Limoso

C

Arcilloso

Depende de WL y el IP

Si menos del 5% pasa el tamiz N°200, los sufijos son W o P, según los valores de Cu y Cc. Si más del 12% pasa el tamiz N° 200, los sufijos son M o C, dependiendo de WL e IP. Si el porcentaje de finos está entre el 5% y el 12%, se utilizan sufijos dobles (clase intermedia). Los suelos finos se designan con estos símbolos. Prefijos M

Sufijos imo

C

rcilla

O

Orgánico

L Baja plasticidad (WL < 50%)

En la carta de plasticidad separados

H Alta plasticidad (WL > 50%)

por la línea B.

NOMBRES TIPICOS DEL MATERIAL

GRUPO

GW

Grava bien gradada, mezclas gravosas, poco o ningún fino

GP

Grava mal gradada, mezclas grava – arena, poco o ningún fino.

GM

Grava limosa, mezclas grava, arena, limo.

GC

Grava arcillosa, mezclas gravo – arena arcillosas.

SW

Arena bien gradada.


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SP

Arena mal gradada, arenas gravosas, poco o ningún fino

SM

Arenas limosas, mezclas arena – limo.

SC ML

Arenas arcillosas, mezclas arena – arcilla. Limos inorgánicos y arenas muy finas, polvo de roca, limo arcilloso, poco plástico, arenas finas limosas, arenas finas arcillosas.

CL

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

OL

Limos orgánicos, arcillas limosas orgánicas de baja plasticidad

CH

Limos inorgánicos, suelos limosos o arenosos finos micáceos o diatomáceos (ambiente marino, naturaleza orgánica silíceo), suelos elásticos. Arcillas inorgánicas de alta plasticidad, arcillas gruesas.

OH

Arcillas orgánicas de plasticidad media a alta, limos orgánicos.

Pt

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

MH

CLASIFICACION DE SUELOS SEGÚN EL SUCS: Este sistema divide a los suelos en dos grandes grupos los cuales se detallan a continuación: SUELO DE GRANO GRUESO: Si más de 50% retenido por el tamiz N° 200 se considera un suelos de granos grueso y estos a su vez se subdividen en dos grupos: GRAVAS (G).- Si mas del 50% son retenidas por la malla N° 04 son consideradas como gravas (G),van acompañadas de W (bien graduada) y P (mal graduada ), de acuerdo con la siguiente clasificación - Si menos del 5 % pasa el tamiz N° 200, calcule los dos coeficientes: Cu y Cc .Si los valores de Cu>4 y CC igual a 1 y 2 se le asigna W (bien graduado), caso contrario P (Mal graduado) - Si pasa por el tamiz N° 200 del 5 al 12% de la muestra, se utilizan sufijos dobles (clase intermedia). - Si mas del 12 % pasa la malla N°200, se utilizan los sufijos son M o C, dependiendo del WL e IP. ARENAS (S).- Si mas del 50% de la fracción gruesa pasa por la malla N° 04.Asi mismo estas van acompañadas por una letra de acuerdo con la siguiente clasificación:


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- Si menos del 5 % pasa el tamiz N° 200 calcule los dos coeficientes: Cu y Cc .si los valores de Cu>4 y CC igual a 1 y 2 se le asigna W (bien graduado), caso contrario P (Mal graduado). - Si pasa por el tamiz N° 200 del 5 al 12% de la muestra, se utilizan sufijos Dobles (clase intermedia). - Si mas del 12 % pasa la malla N°200, se utilizan los sufijos son M o C, dependiendo del WL e IP. En casos dudosos como, la regla favorece a la clasificación de menos plasticidad. SUELO DE GRANO FINO.- Si más de 50% pasa el tamiz N° 200, se considera un suelo de granos finos y estos a su vez se subdividen en dos grupos. ARCILLA INORGÁNICA (C).

Si el IP (índice de plasticidad) es mayor que 7 %.



Si el limite liquido es menor del 50 % va acompañado de la letra L (baja plasticidad o de baja compresibilidad).



Si el limite liquido es mayor del 50 % va acompañado de la letra M (Alta plasticidad o de alta compresibilidad).

LIMO INORGANICO (M).

Si el IP (índice de plasticidad) es menor de 4 %. -Si el limite liquido es menor del



50 % va acompañado de la letra L(baja Plasticidad o baja compresibilidad). Si el limite liquido es mayor del 50 % va acompañado de la letra M (Alta plasticidad o alta compresibilidad).



Si el IP (índice de plasticidad) está entre el 4 % y el 7 % el suelo debe tener clasificación doble tale como CL-ML o CH-OH.

NORMATIVIDAD:

Una vez obtenida la clasificación del suelo de acuerdo con el sistema Unificado de clasificación de suelos, la representación grafica y simbólica de los estratos en el perfil estratigráfico deberá de realizarse de acuerdo con la Norma E.050 del Reglamento Nacional de Edificaciones, el cual establece los diferentes tipos de suelos.


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Simbología de suelos (referencial)


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CALCULOS DE CLASIFICACION DE LOS SUELOS (SUCS) CALICATA 1 ESTRATO 1 - 0.00 m. a -0.60 m. % Retenido malla 200

:

75.24 % Suelo Grueso

% Pasante malla Nº 4

:

97.45 % < 50% NO ES GRAVA


:

24.76 % < 50% NO SON SUELOS FINOS

Coeficiente de Uniformidad

:

NP

Coeficiente de Curvatura

:

NP

Índice Plástico

:

No presenta Índice Plástico

Límite líquido

:

22.66 %

Clasificación

:

SM

ESTRATO 2 - 0.60 m. a -2.0 m. % Retenido malla 200

:



:

40.03 % < 50% ES GRAVA


:



:

22.02


:

2.79

Índice Plástico

:


Límite líquido

:

15.54 %

Clasificación

:

GW


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CALICATA 2 ESTRATO 1 - 0.00 m. a -2.00 m. % Retenido malla 200

:



:

61.59 %< 50% NO ES GRAVA


:



:

11.62


:

0.52

Índice Plástico

:


Límite líquido

:

15.48 %

Clasificación

:

SP


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PROYECTO




CLASIFICACION DE SUELOS CALICATA I


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PROYECTO




CLASIFICACION DE SUELOS CALICATA II


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CONCLUSIONES: 

Se utilizo el SUCS (Sistema Unificado de clasificación de suelos) para la clasificación del suelo en estudio, ya que mediante este sistema podemos identificar y agrupar en forma rápida los tipos de suelos.



De acuerdo con los datos obtenidos en laboratorio, correspondientes a la calicata N°1 estrato 1 encontramos que el 75.24%, es el porcentaje que pasa la malla N° 200, entonces como más del 50% queda retenido en la malla N°200 es un suelos grueso. Además el 97.45%, es el porcentaje que pasa la malla N° 04 por lo tanto se puede determinar que el tipo de suelo es una arena limosa, ya que este no presenta índice de plasticidad.



De acuerdo con los datos obtenidos en laboratorio, correspondientes a la calicata N°1 estrato 2 encontramos que el 95.84%, es el porcentaje que pasa la malla N° 200, entonces como más del 50% queda retenido en la malla N°200 es un suelos grueso. Además el 40.03%, es el porcentaje que pasa la malla N° 04 por lo tanto se puede determinar que el tipo de suelo es una arena bien graduada, ya que este no presenta índice de plasticidad.



De acuerdo con los datos obtenidos en laboratorio, correspondientes a la calicata N°2 estrato 1 encontramos que el 93.86%, es el porcentaje que pasa la malla N° 200, entonces como más del 50% queda retenido en la malla N°200 es un suelos fino. Además el 61.59%, es el porcentaje que pasa la malla N° 04 por lo tanto se puede determinar que el tipo de suelo es una arena bien graduada, ya que este no presenta índice de plasticidad.



Los suelos pueden ser clasificados por un Sistema de Unificado de clasificación de los suelos (SUCS), ya que nos permite clasificarlos mediante una determinada simbología, a través de su granulometría y la plasticidad.



La curva granulométrica y los Límites de Atterberg son de gran utilidad, ya que los resultados no revelan el comportamiento del suelo in situ.



La identificación permite conocer las propiedades mecánicas e hidráulicas del suelo, atribuyéndole una clasificación de acuerdo con los diversos sistemas de clasificación en el cual puedan situarse


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Para realizar las clasificaciones de los suelos tenemos que tomar en consideración todas las características que posee los estratos para la interpretación y clasificar con las tablas del sistema unificado de clasificación de los suelos el SUCS, la cual nos determinar la simbología de los diferentes estratos.



Tener en cuenta los valores obtenidos mediante el ensayo de granulometría como son: porcentaje que pasa la malla N° 200 y porcentaje que pasa la malla N° 04, ya que con estos valores y la tabla de Casagrande podemos determinar el tipo de suelos encontrado.



Así mismo realizar correctamente los ensayos de granulometría y límites de Atterberg, puesto que estos resultados determinan fundamentalmente el tipo de suelo y su simbología.



Realizar un correcto análisis granulométrico, debido a que es muy importante al momento de clasificar los suelos.



Se recomienda realizar todos los ensayos de una forma correcta para no errar en los resultados para la clasificación del tipo de suelo en estudio.


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ENSAYO DE PROCTOR


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ENSAYO DE CLASIFICACION DEL SUELO OBJETIVOS Determinar la densidad máxima y mínima del suelo de cada una de las calicatas realizadas en la Zona Cerro Blanco - Calana. La compactación de los suelos, importantísimo como medio para aumentar la resistencia y disminuir la compresibilidad de los mismos, no fue reconocida ampliamente sino hasta la aparición del rodillo pata de cabra en 1906. Sin embargo, fue hasta 1933, año en el que R.R. Proctor publicó sus investigaciones sobre este tema, Proctor encontró que aplicando a un suelo cierta energía para compactarlo, el peso volumétrico varía con el contenido de humedad según una curva, en la cual se puede observar la existencia de un grado de humedad con el cual se obtiene el peso volumétrico máximo para ese suelo y esa energía de compactación. Actualmente existen muchos métodos para reproducir, al menos teóricamente, en laboratorio las condiciones dadas de compactación en terreno. Históricamente, el primer método, respecto a la técnica que se utiliza actualmente, es el debido R.R. Proctor y que es conocido como Prueba Proctor estándar. El mas empleado actualmente es el denominado prueba Proctor modificado en el que se aplica mayor energía de compactación que el estándar, siendo el que esta más de acuerdo con las solicitaciones que las modernas estructuras . Todos ellos consisten en compactar el suelo, con condiciones variables que se especifican a continuación: ESPECIFICACIONES DE PRUEBAS EN LABORATORIO

Método

N°

Peso del pistón (Kg)

Diámetro del pisón (cm)

Altura de caída Diámetro del molde Libre (cm)

Vólumen del

(cm)

molde(cm3)

N° de Capas

Nº Golpes por capa

Estándar

1

2.5

5

30

10

943.33

3

25

Estándar

2

2.5

5

30

15

2123.03

3

56

Modificado

3

4.5

5

46

10

943.33

5

25

Modificado

4

4.5

5

46

15

2123.03

5

56


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Los métodos 1 y 3 se emplean con suelos que tienen un alto % de partículas bajo la malla N° 4, un buen criterio es considerar 80% en peso como mínimo. Los métodos 2 y 4 se emplean con suelos que tienen un % importante de partículas mayores a la malla N°4 y menores que ¾. EQUIPO 

Molde Proctor Modificado cilíndrico de 4”.



Pisón estándar de 10 lb.



Guía metálica para el pisón.



Regla recta metálica.



Balanza Analítica.



Taras para contenido de humedad.



Horno.


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BENEFICIOS DE LA COMPACTACIÓN 

Aumenta la capacidad para soportar cargas: Los vacíos producen debilidad del suelo e incapacidad para soportar cargas pesadas. Estando apretadas todas las partículas, el suelo puede soportar cargas mayores debido a que las partículas mismas que soportan mejor.



Impide el hundimiento del suelo: Si la estructura se construye en el suelo sin afirmar o afirmado con desigualdad, el suelo se hunde dando lugar a que la estructura se deforme (asentamientos diferenciales). Donde el hundimiento es mas profundo en un lado o en una esquina, por lo que se producen grietas o un derrumbe total.



Reduce el escurrimiento del agua: Un suelo compactado reduce la penetración de agua. El agua fluye y el drenaje puede entonces regularse.



Reduce el esponjamiento y la contracción del suelo: Si hay vacíos, el agua puede penetrar en el suelo y llenar estos vacíos. El resultado seria el esponjamiento del suelo durante la estación de lluvias y la contracción del mismo durante la estación seca.



Impide los daños de las heladas: El agua se expande y aumenta el volumen al congelarse. Esta acción a menudo causa que el pavimento se hinche, y a la vez, las paredes y losas del piso se agrieten. La compactación reduce estas cavidades de agua en el suelo.

PRUEBA DE PROCTOR Se refiere a la determinación del peso por unidad de volumen de un suelo que ha sido compactado por un procedimiento definido para diferentes contenidos de humedad. Esta prueba tiene por objeto: Determinar el peso volumétrico seco máximo

 smáx

que puede alcanzar un material, así como la

humedad óptima wo a que deberá hacerse la compactación. Determinar el grado de compactación alcanzado por el material durante puertos y calles, relacionando el peso volumétrico obtenido en el lugar con el peso volumétrico máximo Proctor. La prueba de Proctor reproduce en el laboratorio el tipo de compactación uniforme de la parte inferior hacia la superficie de la capa compactada. En todos los suelos al incrementarse su humedad se aplica un medio lubricante entre sus partículas que permite un cierto acomodo a estas cuando se sujetan a un esfuerzo de compactación.


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Si se sigue incrementando la humedad aplicando el mismo esfuerzo de compactación, se llega a obtener el mejor acomodo de las partículas del suelo y por consecuencia el mayor peso volumétrico seco, con cierta humedad llamada humedad óptima. La prueba de Proctor está limitada a los suelos que pasen totalmente la malla Nº 4, que cuanto mucho tenga un retenido de 10% en esta malla, pero que pase dicho retenido por la malla de

3/8”. Cuando el material tenga retenido en la malla 3/8” debe determinarse la humedad óptima y el peso volumétrico seco máximo con la prueba Proctor estándar. Para efectuar la prueba de Proctor se usa el siguiente equipo:

Un molde de compactación constituido por un cilindro metálico de 4” de diámetro interior, por 4-1/2” de altura y una extención de 2 y ½” de altura y del mismo diámetro. Un pisón metálico de 5.5 lb. De peso con superficie circular de apisonado de 2” de diámetro. Una guía de lámina de forma tubular de 35 cm. de largo, aproximadamente. Una regla metálica con arista cortante de 25 cm. de largo. Una balanza de 20 kg de capacidad y 1 gramo de aproximación. Una balanza de 200 gr. de capacidad y de 0.01 gr. de sensibilidad para determinaciones de humedad. Un horno que mantenga una temperatura constante entre 100 – 110ºC. Cápsulas para determinación de humedad. Charolas de lámina. Una probeta graduada de 500cc. Para preparar el material para la prueba se obtiene por cuarteos una muestra de 3 kg. de material previamente secado al sol, se adiciona la cantidad necesaria de agua para iniciar la prueba. La cantidad de agua que se adiciona deberá ser la necesaria para que una vez repartida uniformemente presente el material una consistencia tal que al ser comprimido en la palma de la mano no deje partículas adheridas a ella ni la humedezca, y que a la vez el material comprimido pueda tomarse con dos dedos sin que se desmorone. Se compacta en el molde cilíndrico en tres capas aproximadamente iguales. Deberán darse 25 golpes repartidos uniformemente para apisonar cada capa. Una vez apisonada la última capa se remueve la extensión y se elimina el excedente de material del molde cilíndrico y se pone a secar una pequeña cantidad del corazón de la muestra para determinar la humedad. Esta serie de determinaciones continúan hasta que la muestra esté muy húmeda y se presente una disminución apreciable en el peso del suelo compactado.


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En términos generales, al aumentar la energía de compactación para un mism suelo aumenta su peso volumétrico seco máximo y disminuye su humedad óptima. Así pues, siempre que se trate de peso volumétrico seco máximo y humedad óptima, es necesario especificar el estándar de compactación empleado.


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PROCEDIMIENTO DE COMPACTACIÓN Se obtiene una muestra aproximada de 12 Kilogramos por estrato, con esta muestra podremos realizar cuatro ensayos por estrato. Secar al aire la muestra de suelo a compactar. Determinamos y registramos los datos del molde Proctor teniendo colocada su placa de base. Añadir agua a la muestra del suelo, para obtener una mezcla ligeramente húmeda, que aún se desmorone cuando se suelte después de ser apretada en la mano. Una vez saturada la muestra en forma homogénea, se procede a realizar el ensayo de compactación, se coloca 5 capas de muestra, cada capa debe de ser compactada con el pisón con 25 golpes. En la última capa para evitar que la muestra se derrame se coloca el collarín de manera que se pueda realizar el llenado del molde. Cuidadosamente quitamos la extensión del molde y enrasamos la parte superior del cilindro con la regla metálica. Determinamos y registramos el peso del cilindro, con la placa de base y el suelo compactado. Retiramos la muestra del suelo del molde y procedemos a hallar su contenido de humedad. Repetimos el procedimiento anterior cuatro veces mínimo pero añadiendo 50 ml de agua en cada ensayo, y posteriormente hallando su contenido de humedad de las muestras. Con los datos obtenidos realizamos una gráfica que tenga como abscisas, los diferentes contenidos de humedad y como ordenadas los pesos específicos seco y de la masa. CALCULOS: ENERGÍA ESPECÍFICA La energía específica de compactación se obtiene aplicando la siguiente fórmula:

Ec = N * n * W * h V


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DONDE: Ec

=

Energía especifica

N

=

Número de golpes por capa

n

=

Número de capas de suelo

W

=

Peso del pisón

H

=

Altura de caída libre del pisón

V

=

Volúmen del suelo compactado.

CURVA DE COMPACTACION El peso específico húmedo ( ‫ﻻ‬ t) se obtiene dividiendo el peso del material húmedo por el volumen interior del molde. t = Peso del material húmedo

‫ﻻ‬

Volumen del molde A partir de los datos del contenido de humedad calculados, de cada muestra compactada de determina el peso específico seco ‫ﻻ‬d según: w = Ww Ws d=

t

‫ﻻ‬

‫ﻻ‬

w+1 Donde

: Ww : Peso del agua Ws : Peso de los sólidos

Con los datos obtenidos de ‫ﻻ‬d y w se construye un grafico similar a la siguiente figura.

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

Curva de saturación (‫ﻻ‬s = Compactación máx

Humedad en %


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PROYECTO




PROCTOR MODIFICADO CALICATA I ESTRATO 1

METODO DE COMPACTACION PESO DEL MOLDE VOLUMEN DEL MOLDE (cm3) : 5792.84 7771 (gr.) : NUMERO DE ENSAYOS 1 2 3 4 PESO SUELO HUMEDO + MOLDE gr. 19781.0 20357.0 20890.0 20915.0 PESO SUELO HUMEDO COMPACTADO gr. 12010 12586 13119 13144 DENSIDAD HUMEDA gr/cc 2.07 2.17 2.26 2.27 N° DE RECIPIENTE N-1 N-2 N-3 N-4 PESO SUELO HUMEDO + TARA PESO SUELOS SECO + TARA

gr. gr.

1297.00

1195.00

1323.60 1225.50

1273.80

1168.00

1275.00 1170.00

PESO DE LA TARA

gr.

533.50

498.70

543.70

533.50

PESO DE AGUA

gr.

23.20

27.00

48.60

55.50

PESO DE SUELO SECO

gr.

740.30

669.30

731.30

636.50

CONTENIDO DE AGUA

%

3.13 2.010

4.03 2.088

6.65 2.124

8.72 2.087

DENSIDAD SECA

DENSID. MAX. SECA (gr/cc)

gr/cc

2.13

HUMEDAD ÓPTIMA (%)

5.65


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: Agosto del 2010

SUPERVISIÓN


GRAFICO CALICATA I - ESTRATO 1

CURVA DENSIDAD SECA vs HUMEDAD 2.160

2.13

2.140 2.120 ) . c c /2.100 r g ( A C E2.080 S D A 2.060 D I S N E D 2.040

2.020 2.000 3.0

4.0

5.0

6.0

7.0

8.0

9.0

% DE HUMEDAD


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PROYECTO




PROCTOR MODIFICADO CALICATA I ESTRATO 2

METODO DE COMPACTACION VOLUMEN DEL MOLDE (cm3) :

5792.84

NUMERO DE ENSAYOS PESO SUELO HUMEDO + MOLDE PESO SUELO HUMEDO COMPACTADO DENSIDAD HUMEDA

gr.

PESO DEL MOLDE 7771 (gr.) : 1 2 3 4 20770.1 21374.9 21934.5 21960.8

gr.

12999

13604

14164

14190

gr/cc

2.24

2.35

2.45

2.45

N-1

N-2

N-3

N-4

N° DE RECIPIENTE PESO SUELO HUMEDO + TARA

gr.

1297.00 1195.00 1323.60 1225.50

PESO SUELOS SECO + TARA

gr.

PESO DE LA TARA PESO DE AGUA

gr. gr.

1273.80 1168.00 1275.00 1170.00 533.50 498.70 543.70 533.50

PESO DE SUELO SECO CONTENIDO DE AGUA

gr. %

DENSIDAD SECA


gr/cc

2.30

23.20

27.00

48.60

55.50

740.30

669.30

731.30

636.50

3.13 2.176

4.03 2.257

6.65 2.293

8.72 2.253

HUMEDAD ÓPTIMA (%)

5.65


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PROYECTO : Estudio de suelos en la Propiedad Rústica de la Sra. Ermelinda Sanchez Ayca – Cerro Blanco - Calana.

FECHA

: Agosto del 2010

SUPERVISIÓN


PROCTOR MODIFICADO GRAFICA CALICATA 1 - ESTRATO 2

CURVA DENSIDAD SECA vs HUMEDAD 2.340 2.320

2.30

2.300 ) . 2.280 c c / r g 2.260 ( A C 2.240 E S D 2.220 A D I S 2.200 N E D

2.180 2.160 2.140 3.0

4.0

5.0

6.0

7.0

8.0

9.0

% DE HUMEDAD


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PROYECTO




PROCTOR MODIFICADO CALICATA II ESTRATO 1

METODO DE COMPACTACION PESO DEL MOLDE VOLUMEN DEL MOLDE (cm3) : 5792.84 7771 (gr.) : NUMERO DE ENSAYOS 1 2 3 4 PESO SUELO HUMEDO + MOLDE gr. 21759.1 22392.7 22979.0 23006.5 PESO SUELO HUMEDO COMPACTADO DENSIDAD HUMEDA

gr.

13988

14622

15208

15236

gr/cc

2.41

2.52

2.63

2.63

N-1

N-2

N-3

N-4

N° DE RECIPIENTE PESO SUELO HUMEDO + TARA

gr.

1297.00 1195.00 1323.60 1225.50

PESO SUELOS SECO + TARA

gr.

1273.80 1168.00 1275.00 1170.00

PESO DE LA TARA

gr.

PESO DE AGUA

gr.

533.50 23.20

498.70 27.00

543.70 48.60

533.50 55.50

PESO DE SUELO SECO

gr.

740.30

669.30

731.30

636.50

CONTENIDO DE AGUA

%

3.13 2.341

4.03 2.426

6.65 2.462

8.72 2.419

DENSIDAD SECA


gr/cc

2.48

HUMEDAD OPTIMA (%)

5.65


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PROYECTO : Estudio de suelos en la Propiedad Rústica de la Sra. Ermelinda Sanchez Ayca – Cerro Blanco - Calana. FECHA SUPERVISIÓN

: Agosto del 2010 : Ing. Carmen Ortiz Salas

PROCTOR MODIFICADO GRAFICA CALICATA II - ESTRATO 1

CURVA DENSIDAD SECA vs HUMEDAD 2.490

2.48

2.470 2.450 ) . c c / r 2.430 g ( A C E 2.410 S D A 2.390 D I S N E 2.370 D

2.350 2.330 3.0

4.0

5.0

6.0

7.0

8.0

9.0

% DE HUMEDAD


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CONCLUSIONES 

Se concluye que el porcentaje de humedad optimó obtenido de la curva del ensayo de proctor modificado nos indica la cantidad de agua que debemos utilizar para compactar dicho suelo.



Los datos obtenidos de densidad máxima seca y contenido de humedad optimo que se especifican, son los datos que necesitamos para realizar una mejor compactación en nuestra área de estudio.



Se concluye que se puede mejorar la densidad del suelo teniendo mucho cuidado en el incremento de agua del suelo a compactar.



Que los suelos aumentan su resistencia con una cierta cantidad de agua pasado esto empieza a disminuir su resistencia.



Según la curva de compactación de la calicata I estrato 01 de 0.00 – 2.00 mts. La densidad máxima es de 1.52 gr/cc y su contenido de humedad optimo es de 13.21%.



Según la curva de compactación de la calicata 2 estrato 01 de 0.00 – 2.00 mts. La densidad máxima es de 1.80 gr/cc y su contenido de humedad optimo es de 13.13%.



Para una compactación con este tipo de suelo se deberá llegar a la densidad y contenido de humedad ya indicados antes, para tener un suelo bien compactado. Y no exceder en el contenido de agua.



El agua es un elemento importante en la compactación porque ayuda a que se acomoden con mayor facilidad las partículas del suelo.



Los resultados de las pruebas de compactación se grafican en curvas que relacionan el peso específico seco versus el contenido de agua como en el grafico mostrado anteriormente.



Con la compactación llegamos a disminuir la relación de vacíos que hay en nuestra área de estudio.


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RECOMENDACIONES. 

Se recomienda tener todas las herramientas necesarias al momento de realizar los ensayos.



Tamizar la muestra que inicialmente fue compactada.



Parar de realizar el análisis de laboratorio cuando se empiece a notar la disminución de la densidad de la muestra.



Realizar por lo menos 4 ensayos por cada estrato.



Planificar las labores que se van a realizar en el laboratorio.



Se recomienda para este ensayo iniciar con un suelo relativamente seco, incorporando agua en distintas porciones del mismo en la proporción necesaria para alcanzar los contenidos de humedad deseable.



Se recomienda que el ensayo debe realizarse con sumo cuidado, verificando que los equipos a utilizar estén en buen estado.



Para determinar el contenido de humedad debemos tener sumo cuidado a la hora de pesar y anotar los pesos de la muestra con la cual trabajamos.



Realizar los cálculos del ensayo de compactación durante la ejecución del ensayo para evitar errores en el diseño de la curva de densidad seca versus contenido de humedad.



Se recomienda que la misma persona que comienza un ensayo de compactación siga hasta que lo termine. para que la energía no varié.



No volver a compactar una muestra ya utilizada.


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DENSIDAD MINIMA


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DETERMINACION DE LAS DENSIDAD MINIMA INTRODUCCION: Su finalidad es determinar la densidad seca mínima de suelos no cohesivos, no cementados, de tamaño máximo nominal hasta 80 mm., que contengan hasta un 12% en masa de partículas menores que 0,08 mm. y un IP igual o menor que 5. El método se aplica ya que en esta clase de suelos, estén secos o saturados, la compactación por impacto no produce una curva bien definida de relación humedad-densidad. Karl Terzaghi expresó el grado de compacidad de estos suelos en términos de la densidad relativa también denominado índice de densidad (ID), la cual se encuentra en función de las densidades máxima y mínima obtenidas en laboratorio. Tamaño

Tamaño

Aparato de llenado

Capacidad del

máximo 80 40 20 10

mínimo 45 10 10 10

para determinar Pala ó poruña Poruña Poruña Embudo de 25 mm.

molde (lts) 14,2 2,8 2,8 2,8

5

10

Embudo de 12,5 mm.

2,8

Figura 1. Tamaño de la muestra, selección del aparato de llenado y capacidad del molde según el tamaño máximo del suelo. EQUIPOS Y HERRAMIENTAS: Los equipos y herramientas a utilizar son los siguientes: 

Molde metálico.



Regla metálica.



Balanza.



Brocha.



Cucharilla.



Recipientes de plástico.


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PROCEDIMIENTO: Tomar la muestra en estado natural para realizar el siguiente procedimiento en laboratorio: Se selecciona el molde, aparato de llenado y el peso de la muestra, según el tamaño máximo de partículas del suelo, se pesa el molde a utilizar (Mm) y se verifica su volumen (Vm). Se coloca este sobre una superficie firme, plana y horizontal y se procede a depositar sin altura de caída, la muestra de terreno natural según el tamaño máximo nominal de partículas, evitando golpear o vibrar el molde. Finalmente, se enrasa el material excedente y se pesa el molde más el suelo que contiene (W 1). CALCULOS: Para calcular la densidad mínima del suelo mínima del suelo utilizaremos las siguientes formulas: densidad mínima = (W1 - Mm) / Vm (grs/cc) DONDE: Mm

=

Peso del molde (grs.)

W1

=

Peso del molde más el suelo (grs.)

Vm

=

volumen del molde (cc.)


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PROYECTO


la Sra. Ermelinda Sanchez Ayca – Cerro Blanco - Calana. FECHA : Setiembre del 2010 SUPERVISIÓN


DENSIDAD MINIMA CALICATA I

DENOMINACION

UND ESTRATO I M-1

NUMERO DE MUESTRAS

CALICATA-01 ESTRATO II M-2 M-3

M-4

PESO DEL MOLDE

grs

5,483.00

5,483.00

5,483.00

5,483.00

PESO DELA MUESTRA +MOLDE

grs

8,635.00

8,704.00

9,971.00

9,864.00

PESO DE LA MUESTRA

grs

3,152.00

3,221.00

4,488.00

4,381.00

VOLUMEN DEL MOLDE DENCIDAD MINIMA

grs grs

3,325.75 0.95

3,325.75 0.97

3,325.75 1.35

3,325.75 1.32

DENCIDAD MINIMA ASUMIDA

grs

0.95


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: Setiembre del 2010

SUPERVISIÓN


DENSIDAD MINIMA CALICATA I - GRAFICA

GRAFICA DE DENSIDAD MINIMA

1.60 1.40 1.20 1.00 0.80 0.60 0.40 0.20 0.00 0

1

2

3

4

5


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SUPERVISIÓN


DENSIDAD MINIMA CALICATA II

DENOMINACION

UND

NUMERO DE MUSTRAS

CALICATA-02 M-1

M-2

ESTRATO I M-3

M-4

PESO DEL MOLDE

grs

5,483.00

5,483.00

5,483.00

5,483.00

PESO DELA MUESTRA +MOLDE

grs

9,731.00

9,864.00

9,971.00

9,864.00

PESO DE LA MUESTRA

grs

4,248.00

4,381.00

4,488.00

4,381.00

VOLUMEN DEL MOLDE DENCIDAD MINIMA

grs grs

3,325.75 1.28

3,325.75 1.32

3,325.75 1.35

3,325.75 1.32

DENCIDAD MINIMA ASUMIDA

grs

1.35


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SUPERVISIÓN


DENSIDAD MINIMA CALICATA II – GRAFICA

1.36 1.35 1.34 1.33 1.32

Series1

1.31 1.30 1.29 1.28 1.27 0

1

2

3

4

5


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CONCLUSIONES: 

El resultado obtenido después de realizar el ensayo de densidad mínima será utilizado para determinación de la densidad relativa.



De acuerdo con los datos obtenidos en laboratorio, correspondientes a la calicata N°1 tomamos valor promedio de los ensayos, dándonos como resultado una densidad mínima de 1.10 gr/cc por ser una arena limosa, ya que en comparación con otros suelos este ocupa el mismo volumen pero con menor peso.



En la calicata N° 2 se obtuvo una densidad mínima de 1,10gr/cc, al igual que la calicata 01 se toma el menor valor promedio, la densidad obtenida corresponde a una



arena limosa, puesto que este es un material esponjoso. Para la obtención de la densidad mínima tomamos el estrato de mayor densidad insitu y del ensayo de compactación.


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Verificar que los materiales y equipos a utilizar estén completos y en buen estado. Además obtener el volumen del molde de medidas conocidas antes de realizar el ensayo.



Verificar que la muestra de suelo no haya sido alterada de su estado natural.



Durante la obtención de los datos correspondientes a la muestra del suelo más molde, este sea lo más verídico posible.



Si el tamaño máximo nominal es menor ó igual a 10mm, se coloca el material dentro del molde tan suelto como sea posible, vaciándolo a flujo constante y ajustando la altura de descarga de modo que la caída libre sea desde una altura de 25mm. Simultáneamente, mover el embudo en forma de espiral, desde la pared del molde hacia el centro con el objetivo de ir formando una capa de espesor uniforme.



Se recomienda que para el ensayo de densidad mínima no humedecer la muestra mantenerlo en su estado natural.


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ENSAYO DE PERMEABILIDAD


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ENSAYO DE PERMEABILIDAD OBJETIVO Determinar el coeficiente de permeabilidad del suelo del Centro de Educativo Guillermo Auza Arce. MARCO TEORICO Tenemos como concepto previo que la permeabilidad es la capacidad de un suelo para conducir agua cuando se encuentra bajo un gradiente hidráulico. Esta propiedad depende de la densidad del suelo, del grado de saturación y del tamaño de las partículas. Los suelos de granos gruesos son altamente permeables y tienen coeficientes altos de permeabilidad; los suelos de granos finos son un caso contrario. Existen diferentes tipos de procedimientos para la determinación de la permeabilidad de los suelos: Influencia de los suelos en la permeabilidad Las siguientes características tienen influencia sobre la permeabilidad: 

Tamaño de partículas



Relación de vacíos



Grado de saturación

Valores de permeabilidad de varios suelos (k=cm/s) Grava limpia

10

Arena limpia mezclada con grava

10-1-10-3 muy permeable

Arena muy fina mezclada con limo

10-3-10-5 poco permeable

Morenas glaciares depósitos de arcillas

10-5 -10-7 casi permeables

Arcillas homogéneas

10-7 -10- 9 Impermeables


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CALCULOS: La Fórmula para determinar el coeficiente de permeabilidad es la siguiente:

K 

Q 5.5 xRxHxT

DONDE: K = Coeficiente de permeabilidad (cm/seg) Q = Cantidad de agua puesta en cada intervalo (cm3) R = Radio interior del tubo (cm) H = Altura de agua en el tubo (cm) (altura del tubo: 1m) T = Intervalo de observación en segundos (seg) Después reemplazar los valores en la siguiente fórmula para determinar la magnitud de la infiltración:

q  KxIxA DONDE: K = Factor de permeabilidad (cm/seg) Q = Volumen del agua (cm3/seg) A = Área (cm2) i = gradiente hidráulico o carga total perdida por unidad de longitud de flujo. (1) i

h1  h2 L

METODOS DE CALCULO Métodos Directos: Permeámetro de carga constante. Permeámetro de carga variable. Prueba directa de los suelos en lugar. Métodos Indirectos: Cálculos a partir de la curva granulométrica. Cálculos a partir de la prueba de consolidación Cálculo con la prueba horizontal de capilaridad.


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PARA EL ENSAYO CON METODOS INDIRECTOS A PARTIR DE LA CURVA GRANULOMÉTRICA: Estas han sido usadas desde hace muchos años y aunque no son muy exactas sirven para tantear un posible valor de permeabilidad. La mayoría de ellas se basan en la fórmula establecida por Allen Hazen en 1892, la cual establece lo siguiente:

K= C (d10)² DONDE: D10 = Es el diámetro expresado en centímetro correspondiente al 10% que pasa (cm) C

= Constante de hacen 100 - 150 (1/cm-s)

CURVA GRANULOMÉTRICA.

Hazen, llamó a este diámetro el “diámetro efectivo”, como ya se ha mencionado, la temperatura influye en el coeficiente de permeabilidad, puesto que altera la viscosidad del agua, factor que se ha de tomar en cuenta cuando se determina el coeficiente de permeabilidad en el laboratorio o en el campo. Haciendo esta consideración la fórmula de Hazen se escribirá: k= 116 (0.7+ 0.03t) d2 10 cm/seg

Siendo “t“, la temperat ura en grados centígrados. Esta fórmula sólo tiene validez para arenas bastante uniformes, cuyo diámetro efectivo variaba entre 0.1 y 3mm, puesto que Hazen realizó sus experimentos con ese tipo de arenas. Por otro lado el coeficiente de la fórmula es el valor medio entre los hallados por Hazen, los cuales estaban en el rango de 41 a 146. Existen otras fórmulas como la de Schlichter, quien además de considerar la temperatura, considera también la compacidad: k= 771 (d²10 /c) (0.7+ 0.03t) cm/seg


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En la cual d10 también es expresado en centímetros. Así mismo Terzaghi, dio su fórmula para terrenos arenosos: k= c1 d²10 (0.7+ 0.03t) cm/seg Donde c1 es un coeficiente que tiene el siguiente valor: c1 = c0 (n-0.13/(1-n)1/3)2 7+ 0.03t) cm/seg

Siendo la porosidad y teniendo los siguientes valores de c o: TIPO DE GRANO

c0

Arena de granos lisos

800

Arena de granos rugosos y angulosos

460

Arena con limo

< 400

PRUEBA DIRECTA DE LOS SUELOS EN EL LUGAR EQUIPOS Y HERRAMIENTAS: Los equipos y herramientas a utilizar son los siguientes: 

Lampa o pala



Una picota.



Un cincel.

 

Un tubo de 2” de diámetro. Una wincha.



Un balde.



Un cronometro.


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PROCEDIMIENTO: Excave un hoyo de 1 x 1 x 1 m, para poder operar con comodidad durante el ensayo.

Posteriormente dentro de dicho hoyo realizar una excavación en el fondo de la base de dimensiones 0,3 x 0,3 x 0,3 m. retirar el material removido o suelto de dicho hoyo.

Colocar el tubo (de 2” de diámetro y 1 m de altura) en posición vertic al dentro del hoyo más pequeño, luego proceder a rellenar el hoyo, con el material retirado, por capas, las cuales deben ser compactadas cuando las alturas de dichas capas sean de 10 cm.


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Agregar agua por el extremo superior de la tubería, con la finalidad de saturar el terreno. Para lograr la saturación se debe agregar agua por la tubería por 7 horas o más dependiendo del tipo de suelo. Una vez alcanzada la saturación del suelo, se procede a completar el nivel del tubo al ras, se espera una hora y se toma como dato el nivel descendido del agua al interior del tubo.

Al principio el agua se filtrare con bastante rapidez y tendrá que reponerla a medida que desaparece. La filtración disminuirá cuando los poros del suelo se saturen de agua. Entonces podrá medir la permeabilidad del horizonte de suelo en el fondo del hoyo; Repetir el procedimiento anterior hasta que, para cada intervalo de una hora sean iguales o tengan el mismo valor de descenso (que sea constante). Si se diera que hay grandes diferencias en al filtración por hora, continúe añadiendo agua en el hoyo hasta que la tasa de filtración se mantenga casi igual.


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PROYECTO




MECANICA DE SUELOS I ENSAYO DE PERMEABILIDAD Ø Tubo : H tubo : Volumen : Area :

5.08 100 2026.83 10000

Tiempo Transcurrido (en segundos) 300 300 420 300 300 300 300 300 300 300

Hora 6:30 a.m. 6:35 a.m. 6:42a.m. 6:47 a.m. 6:52 a.m. 6:57 a.m. 7:02 a.m. 7:07a.m. 7:12a.m. 7:17a.m.

cm

cm3

H-cm

10.60 6.70 7.00 4.10 3.60 3.10 2.90 2.80 2.80 2.80

214.84 135.80 141.88 83.10 72.97 62.83 58.78 56.75 56.75 56.75

100 100 100 100 100 100 100 100 100 100

0

CALCULO DE COEFICIENTE DE PERMEABILIDAD

k

Q 

5.5 * R * H * T

K=

0.000135412 cm/seg

K= 1.35E-04

cm/seg

#¡DIV/0! CALCULO DE MAGNITUD DE INFILTRACION

q

3



k * I * Acms

q = 1.35 3 cm s

PERMEABILIDAD DEL SUELO:

POCO PERMEABLE


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CONCLUSIONES 

La magnitud de infiltración mediante formulas del valor del metido directo es de 1.35 x 10-4 cm/seg. Este resultado nos salió a una profundidad de 1.30mts donde a esta altura según nuestra clasificación se encuentra un suelo GW.



El valor hallado de la Magnitud de la Infiltración es de 1.35 cm3/seg lo que indica que por cada segundo el suelo absorbe 1.35 cm3 de agua.



La Permeabilidad se ve afectada por diversos factores como: la relación de vacios, la temperatura del agua y la estructura del suelo.



En general la permeabilidad puede variar según se dificulte o no la velocidad de filtración del agua, pero en términos generales, siempre son mayores los valores de la permeabilidad en suelos gruesos que en suelos finos.


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RECOMENDACIONES 

Se recomienda tener mucho cuidado con los apuntes ya que esto determinara el éxito de nuestro ensayo.



Tendrá que mantenerse la temperatura de agua constante ya que se ha comprobado que al variar las temperaturas puede existir intercambios en el ensayo.



Se recomienda compactar bien el suelo saturado alrededor del tubo para evitar filtraciones al echar el agua por el tubo ya que si no se encuentra debidamente compactado el suelo generaría un error en el ensayo.



Se recomienda realizar una buena saturación de la muestra en campo, considerar como mínimo un día, inmediatamente hacer el ensayo

y evitar pérdidas de

saturación. 

Utilizar el material el mismo suelo excavado como material de relleno previa colocación de la tubería, durante la ejecución de la permeabilidad in situ.



Se recomienda el empleo de tuberías de 2 “preferentemente” translucido en vez de una tubería ordinaria de PVC.



Durante la ejecución del ensayo de permeabilidad In situ, controlar la filtración en tiempos constantes.


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DETERMINACION DE ESFUERZOS


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DETERMINACIÓN DE ESFUERZOS FUNDAMENTO TEORICO Este capítulo trata acerca del problema de la distribución de los esfuerzos en la superficie de un suelo a todos los puntos de su masa. Los cálculos nos proporcionarán el orden de magnitud de los distintos estratos para obtener sus esfuerzos verticales, efectivos y presión de poros de cada uno de ellos, e interpretar estos datos de cada uno de los estratos del suelo en el que estamos trabajando. OBJETIVO El principal objetivo es lograr el comportamiento mecánico de los suelos en cuanto a sus esfuerzos, a sus deformaciones, a su relación (esfuerzo-deformación) con el propósito que las obras de ingeniería que tiene relación con los suelos sean de calidad. CALCULO: Para obtener los esfuerzos verticales y efectivos como también la presión de poros de cada estrato, realizamos los cálculos a través de la determinación de la densidad cada uno de los estratos. Utilizamos las siguientes fórmulas:

 v

   h

 e

  v  

   H O 2

h

Donde:  v   e

= esfuerzo vertical = presión de poros = esfuerzo efectivo

H

= altura



= densidad


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Pero como no tenemos nivel freático por lo tanto la formula se reduce a :

Fórmulas: F











  * h

A Peso * h Area * h



Peso Volumen

*h

0.0 Peso -1.20 N.F.

Presión de poros µ

-2.00

Esfuerzo Vertical:

 V  ( * h) Presión de poros:  

  agua * h

Esfuerzo Efectivo:

 e   V  


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PROYECTO




MECANICA DE SUELOS I CALICATA I

ESTRATO

PESO ALTURA DE ESFUERZO ALTURA DE ESPECIFICO ESTRATO VERTICAL CALICATA (tn/m3) (m.) (tn/m2) (m.)

N.S. I

0.000 2.680

0.000 -0.600

II

2.750

-1.400

0.000 1.608 3.850

0.000 -0.600 -2.000

ESFUERZO VERTICAL vs ALTURA 0.000

1.000

2.000

3.000

4.000

5.000

6.000

) m ( a r u t l A

-2.00

Esfuerzo Vertical (Tn/m2)


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PROYECTO




MECANICA DE SUELOS I GRAFICA


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: Agosto del 2010

SUPERVISIÓN


MECANICA DE SUELOS I CALICATA II

ESTRATO

PESO ALTURA DE ESFUERZO ESPECIFICO ESTRATO VERTICAL (tn/m3) (m.) (tn/m2)

N.S. I

0.000 2.680

0.000 1.608

0.000 -0.600

ALTURA DE CALICATA (m.) 0.000 -2.000

ESFUERZO VERTICAL vs ALTURA

0.000

1.000

2.000

3.000

4.000

5.000

6.000

) m ( a r u t l A

-2.00

Esfuerzo Vertical (Tn/m2)

* OBS. Como no se encontró Nivel Freátrico el Esfuerzo Efectivo es el mismo que el Esfuerzo Vertical


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: Agosto del 2010

SUPERVISIÓN


MECANICA DE SUELOS I ESTRATO 2


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CONCLUSIONES 

Los resultados son: CALICATA I : Estrato 1 : El esfuerzo efectivo es 1.608 tn/m2 Estrato 2: El esfuerzo efectivo es 3.850 tn/m2 CALICATA II: Estrato 1: El esfuerzo efectivo es 1.608 tn/m2



Se puede concluir que el esfuerzo vertical es la fuerza máxima que soporta el terreno, en una determinada área.



Ya que no se encontró el Nivel Freático, la presión de poros en ambas calicatas es 0, por lo tanto el esfuerzo efectivo es igual al esfuerzo vertical.



El esfuerzo vertical nos ayuda a tener la altura de presión crítica, esto nos servirá para el diseño de muros de contención o gravedad.


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RECOMENDACIONES 

Para obtener buenos resultados de los esfuerzos de cada estrato debemos de tener mucho cuidado en la toma de datos de cada uno, como la densidad y altura.

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Es necesario realizar un buen ensayo de densidad insitu ya que el cálculo de esfuerzos depende mucho de este dato.

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Se debe tener en cuenta que el peso específico utilizado debe ser de la masa.

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En el caso de encontrar Nivel Freático en las calicatas se debe trabajar con las fórmulas de suelos saturados.

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En un caso en el cual no se sepa el peso especifico, se podrá utilizar formulas para poder obtenerlo. Al momento de usar las formulas debemos de tener mucho cuidado y tener en cuenta si es un suelo parcialmente saturado o saturado de lo contrario saldría mal nuestro peso especifico.


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CONCLUSIONES GENERALES


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CONCLUSIONES GENERALES 

En las calicatas excavadas en el terreno de estudio se observa que hasta la profundidad de 2 m. se encontró en la calicata 1, dos estratos y en la calicata 2 sólo existe un estrato, de acuerdo a la hipótesis inicial del estudio.

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Según los ensayos realizados la humedad necesaria para la compactación de los suelos de la zona de estudio sito en cerro blanco Calana corresponde al 5.65%. en promedio.

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De acuerdo a los estándares literarios de clasificación de suelos en los diversos ensayos realizados se concluye que la clasificación del suelo de la zona de estudio sito en cerro blanco Calana corresponde a una arena limosa, grava bien.

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Se concluye de acuerdo a los ensayos de permeabilidad realizados en el lugar de estudio. Los resultados corresponden a un tipo de suelo: arena limosa, grava bien graduada y arena pobremente graduada. Confirmando los resultados de los ensayos anteriores.

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Se concluye de acuerdo a los ensayos realizados que el esfuerzo promedio del terreno es de 2.355 tn/m2. Y si se aplicace cualquier carga superior a esta producirá una deformación del terreno afectando el elemento sobre esta.

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Los estudios realizados en el terreno contribuyen cuantiosamente al aprendizaje de los diversos ensayos para el estudio de los suelos.


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INFORME_MECANICA_DE_SUELOS_I_

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