Informe_Suelos_2[1]

UNIVERSIDAD NACIONAL DEL ALTIPLANO DE PUNO FACULTAD DE INGENIRIA CIVIL Y ARQQUITECTURA ESCUELA DE INGENIERIA CIVIL



P E N E T R A CI CI ON DI DI N A MI MI C A L I G E R A E N E L S I T E - D PL PL

INFORME Nº 01 – 2017 2017 – IV IV “B-C”- LMSII- UNAP- PUNO AL:

Ing. Carlos Alberto Mamani Cutipa Jefe de Laboratorio de Mecánica de Suelos Suelos II

DE:

Enmanuel Valero Valero Luis Augusto Pacompia Belizario Bill Clinton Cáceres Quispe Alata Nuñez Jhosef Alexander Ventura Chavez Luis Beltran Calani Limachi Jheison Royher

111169 120205 135538 013103 123561 151913

Alumnos del IV Semestre “B” y “B” y “C”

ASUNTO: Informe de práctica correspondiente:

PENETRACION

DINAMICA

L I G E R A - D PL PL

FECHA: 21 de Julio de 2017.

Es grato dirigirnos a usted, con la finalidad de hacer de su conocimiento, que se realizó la práctica correspondiente al tema de R E S I S T E N C I A A L A P E N E T R A C I O N D E L S UE UE L O CON EQUIPO DPL, que se realizó en el patio de la Escuela Profesional de Ingeniería Civil dentro de la Ciudad Universitaria de vuestra Universidad Nacional del Altiplano – Puno. Puno. Para lo cual detallaremos a continuación:

Mecánica de suelos II

Página 1


I.- ANTECEDENTES: ASTM D1586 Método estándar de ensayo de penetración y muestreo de suelos con caña partida, determinado por ASTM D 1586. Este método describe el procedimiento, generalmente conocido como Ensayo de Penetración Estándar (SPT), de hincar un muestreador de caña partida para obtener una muestra representativa de suelo y medir la resistencia del suelo a la penetración del muestreador. Esta norma puede involucrar materiales, operaciones y equipos peligrosos. Esta norma no pretende cubrir todos los problemas de seguridad asociados a su uso. Es la responsabilidad de quien use esta norma, el consultar y establecer prácticas apropiadas de seguridad y determinar la aplicabilidad de normas regulatorias en vigencia.

DEFINICION El ensayo DPL (DIN 4094), consiste en el hincado continuo en tramos de 10 cm. de una punta cónica de 60º utilizando la energía de un martillo de 10 kg de peso, que cae libremente desde una altura de 50 cm. Este ensayo nos permite obtener un registro continuo de resistencia del terreno a la penetración, existiendo correlaciones para encontrar el valor “N” de resistencia a la penetración estándar en función del tipo de suelo, para cada 30 cm de hincado. El cuadro resume los ensayos de penetración dinámica ligera (DPL) realizadas y las profundidades alcanzadas.

REFERENCIAS NORMATIVAS: 

Norma Técnica Peruana NTP 339.159 y Norma DIN 4094.

II- OBJETIVO: 

 

Este método describe el procedimiento generalmente conocido como ensayo de penetración ligera, consiste en introducir al suelo una varilla de acero, en una punta se encuentra un cono metálico de penetración con 60° de punta, mediante la aplicación de golpes de un martillo de 10kg que se deja caer desde una altura de 0.50m. Como medida de la resistencia a la penetración se registra el numero N, ha sido correlacionado con algunas propiedades relativas al suelo, particularmente con sus parámetros de resistencia al corte, capacidad portante, densidad relativa, etc. Obtener información de las condiciones reales en la que se encuentra el terreno. Conocer y utilizar correctamente los materiales y el equipo necesario para realizar el ensayo DPL


Página 2


III- MARCO TEORICO También se llama

EL CONO DINÁMICO DE PENETRACIÓN El DCP fue desarrollado en 1956 por Scala; estudios realizados en campo por LivnehyIshali (1987) y Kleyn (1975) han sido básicos para la evaluación de pavimentos.Posteriormente se ha difundido su uso en Inglaterra, Australia, Canadá, Nueva Zelanda yEstados Unidos.Este instrumento es utilizado esencialmente para evaluar la resistencia de suelos tanto no disturbados como compactados y estimar un valor de CBR en campo. A diferencia de este último, el DCP presenta ventajas como su simplicidad y economía de uso. Implícitamente, el DCP estima la capacidad estructural de las diferentes capas que conforman a un pavimento, detecta simultáneamente el grado de heterogeneidad que puede encontrarse en una sección y la uniformidad de compactación del material, de una manera rápida, continua y bastante precisa.

3.1 Especificaciones Geométricas del DCP Recientemente la ASTM publicó una metodología estándar para el uso y aplicación del DCP en pavimentos, con la designación: D -6951-03. Este ensayo utiliza un DCP basado en el dimensionamiento de Sowers, con un martinete de 8 kg el cual tiene una caída libre de575 mm y un cono intercambiable en la punta con un ángulo de 60º y un diámetro de 20 mm.

Fig 1 Esquema del Equipo DCP (ASTM D-6951-03).


Página 3


3.2 Curva DCP Gráfica que representa la penetración acumulada en función del número de golpesa cumulados para los respectivos datos. En este tipo de curvas, como se muestra en la Fig.2 se puede visibilizar el número de capas existentes representadas por rectas de diferentes pendientes, también se puede determinar el espesor de dichas capas.

Fig 2 Curva DCP para una serie de valores, se observan tres capas diferentes.

3.3 Número DCP Este número representa la penetración obtenida por golpe y se expresa en mm/golpe; es el valor de la pendiente de la curva DCP para la capa en estudio, mientras más vertical sea la gradiente, menor será la resistencia del suelo. Asimismo, esta medida de penetración describe la resistencia promedio de un suelo a través de cierta profundidad alcanzada, la cual se determina como el trabajo realizado por el suelo para detener el cono de penetración, dividido entre la distancia de penetración.

TIPOS DE PENETROMETROS DINAMICOS. El Penetrometro Borro. El ensayo con dicho Penetrómetro consiste en hacer penetrar una puntaza de 1,5 Kg de peso, de forma cuadrada, con 16 cm2 de área con una punta cónica que forma un ángulo de 60º en el suelo mediante el golpeo a 50 cm de altura de una maza de 65kg de peso. Se cuenta el número de golpes para hincar la puntaza en el terreno 20 cm de profundidad y de acuerdo con el número de golpes NB que se han dado se podrá deducir la resistencia del terreno. NB = N


Página 4


Este tipo de Penetrometro suele tener una serie de ranuras laterales en las cuales encaja el pasador del varillaje, de esta manera girando el varillaje se puede lograr apartar piedras que encontremos por el recorrido. Se suele considerar que el penetrómetro Borro es equivalente en número de golpes al ensayo de penetración estándar con tomamuestras siendo Puntaza del penetrómetro Borro

Pasamos a explicar los penetrómetros pesado y súper pesado, descritos en las normas UNE, las cuales han sido elaboradas por el comité técnico AEN/CTN 103 Geotecnia cuya secretaria desempeña el Ministerio de Fomento. Ambos penetrómetros requieren que después del reconocimiento se efectúen una serie de sondeos que permita identificar las capas de suelos en el área a investigar Penetrómetro dinámico pesado (DPH). Dicho penetrómetro esta especialmente indicado para suelos granulares. Su empleo permite determinar la resistencia a la penetración dinámica de un terreno, evaluar la compacidad de un suelo granular. Cuando el suelo contenga partículas de un tamaño superior a 6 mm que pueden obstaculizar la penetración del cono en el terreno, el resultado de la prueba puede no ser representativo. También investigar la homogeneidad o anomalías de una capa de suelo y comprobar la situación con detenimiento de una capa cuya existencia se conoce. Descripción: El cono de penetración tiene un ángulo de 90 º, este puede ser tanto recuperable como perdido se encuentra unido al varillaje solidariamente sobre el que esta la cabeza de impacto que es la que recibe el golpe de una maza de 50 Kg aproximadamente.

Penetrómetro dinámico súper pesado (DPSH). Básicamente es igual al pesado, cambiando únicamente los tamaños, maza empleada y otros parámetros que se comentaran aquí. N20 será el número de golpes necesarios para una penetración de 20 cm de profundidad. El dispositivo de golpeo consta de una maza de 63,5 Kg +0,5 Kg de peso que cae desde una altura de caída de 76 cm, en general todo el dispositivo de golpeo no debe de exceder de los 115 Kg, aparte de estas características debe de cumplir las siguientes condiciones: Relación altura Lm al diámetro Dm en la maza es: 1 < (Lm/Dm) <2 Cabeza de impacto Diámetro dc: 10 cm < dc < 0,5 Dm En este caso el medidor del par tendrá una capacidad de medida superior a 200 N.m con una graduación de 10 N.m. Aparte de lo anteriormente explicado respecto de la finalización de la prueba existen una serie de especificaciones para este penetrómetro: El número de golpes necesarios para una penetración de 20 cm se denominará N20 y cuando tres valores consecutivos de sean iguales o superiores a 75 golpes se dará por finalizada la prueba, también se dará por concluida cuando para 100 golpes únicamente se hayan avanzado 20cm y en caso de que el valor de rozamiento del par supere los 200 N.m. Mecánica de suelos II

Página 5


3.4. MATERIALES E INSTRUMENTOS 

Equipo completo DPL



Flexometro de 3m.

 

Cámara fotográfica. Otros que Ud. considere.

LOCALIZACION DEL DESARROLLO DE PRÁCTICA Ámbito de Trabajo Fecha de Practica Hora de inicio


: Ciudad Universitaria UNA - Puno : 08 de Julio del 2017 : 10:30 am hasta 11:30 am

Página 6


3.5. PROCEDIMIENTO Primero: Se retira todo el material organico, hasta encontrar un nivel de suelo apto para el ensayo (libre de material organico) o en este caso escogemos al frente del Laboratorio de Suelos

Segundo: A continuación trabajamos con nuestro equipo DPL, instalamos las varillas uniendo las de 1 m con el equipo de colocación del mazo, se comienza a poner el martillo en la parte superior de la varilla en posición vertical o a plomo, se levanta y suela el mazo a una altura de 50cm aprox. Se procede a anotar el número de golpes por cada 10cm de penetración en el situ


Página 7


Tercero: Se hizo el procedimiento anterior hasta una profundidad de 1.70 m osea 2 cuerpos de varilla cada una de 1m PROFUNDIDAD (cm.)

GOLPES

10

12

20

14

30

13

40

18

50

26

60

23

70

15

80

19

90

33

100

27

110

28

120

30

130

32

140

35

150

38

160

65

170

200

Cuarto: Para mayores profundidades, una vez culminada con la penetración de la primera varilla se procede a acoplarla a una segunda, puesto que cada varilla consta de 1m. de longitud. Quinto: Luego hacemos los cálculos y dibujo GOLPES 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100110 120 130 140 150 160 170 180 190 200 210 0 10 20 30 40 50 60 N O 70 I C 80 A R 90 T E 100 N110 E P 120 130 140 150 160 170 180


Página 8


3.6.- CALCULOS Y RESULTADOS Tenemos los siguientes datos calculados:

Datos de laboratorio UNIVERSIDAD NACIONAL DEL ALTIPLANO DE PUNO FACULTA DE INGENIERIA CIVIL Y AARQUITECTURA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL LABORATORIO DE MECANICA DE SUELOS II RESISTENCIA Y CAPACIDAD DE SOPORTE DEL SUELO Metodo DPL Proyecto :

Nuevo

Ubicación :

Ciudad UNA – PUNO

Profundidad:

1.70 m

Fecha de muestreo :

08 de Mayo del 2013

Método: Método Directo

según norma ASTM D1586



Calculo de hoja de datos DCP

APLICACION DEL ENSAYO DPL 



Evaluación del número de golpes del ensayo SPT a partir del número de golpes del ensayo DPL. Evaluación del número CBR, al estado no sumergido.

Una comparación de cono liviano (18.1kg peso martillo y 45.7cm caída de martillo) y el SPT, se tiene a continuación: Relaciones entre número el número de golpes y la densidad relativa en suelos granulares Norma ASTM, Toma-muestras partido 63.5kg, 76.2cm Número de golpes N 0-4 4-10 10-30 30-50 >50

Cono Liviano manual 38mm 18.1kg, 45.7cm Número de golpes Nc -<25 25-50 50-80 >80

Densidad relativa Muy suelta Suelta Mediana Densa Muy densa

Del cuadro: Si N=C*Nc 0.4

Página 9


L imitaciones: 





En limos saturados el ensayo arrojaría resultados anormalmente altos, debida a la velocidad de penetración. Los limos saturados son suelos expansibles. En suelos granulares propensos al colapso arrojaría resultados anormalmente bajos. El rozamiento lateral es un punto importante de estudio.

El IP (mm/golpe) se calcula para cada espesor y número de golpes correspondiente a cada estrato, luego es reemplazado en la fórmula. Para llegar a la relación CBR -- Nº golpes DPL, es necesario un método de investigación, de estrategia experimental, la investigación es evolutivo- correlacional. Cantera 1 2 3 4 5

IP (mm/ golpe) 0.85 0.77 0.53 0.67 0.57

CBR (no sumergido) 137 158 189 154 175

log( CBR)  a  b * log( IP )

Donde a, b son coeficientes de regresión: b

 xi yi  nx p y p  xi  nx p

a

y p



2



2

bx p


Página 10


Y = log (CBR) X = log (IP) operando: Log (CBR) = 2.1044 – 0.5951*Log (IP) Se hace una contrastación de hipótesis donde se tiene que no existe mucha diferencia significativa entre los indices CBR obtenidos a través de los ensayos de DPL y CBR. Finalmente se hace Control de calidad de una obra vial.

IV.CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES 

Vemos que según el grafico de DLP (mm/golpes) vemos cuan resistente es el suelo a los diferentes estrato posibles a ser encontrados en el site, esto lo corroboramos con la calicata escavada a un costado de la prueba.



Cada capa homogénea de suelo da lugar a una recta cuya pendiente recibe el nombre de índice de penetración o número PDC, indicando una medida de su resistencia



Este tipo de evaluación nos puede mostrar el cambio que puede adoptar un suelo cuando se estabiliza o la sectorización del tramo en estudio.



Normalmente la capacidad de soporte de un pavimento decrece con la profundidad y si dicha disminución es uniforme se considera que el pavimento se encuentra estructuralmente equilibrado



Se ha descrito proyectos donde se utilizó el equipo de PDC sobre suelos finos no gravosos. Estos resultados deben considerarse siempre y cuando el suelo presente humedad mayor de 7% e indice de penetración (DN) en un intervalo de 8 a 50 mm/golp. Los ensayos de PDC deben cubrir el tramo en estudio con una cantidad suficiente de puntos. Los valores de indice de penetración menores de 8 mm/golp indican que el suelo contiene ligera humedad o presenta partículas mayores de ¾”.



Comportamiento del suelo ante los valores de índice de penetración (DN) puede resultar menores (elevada resistencia) por las características granulométricas del suelo, lo cual se puede comprobar


Página 11


en el tamizado para la clasificación del suelo, esta posibilidad puede resultar hasta un tamaño máximo de las partículas de 3/4“, en 5%, en

un suelo bien gradado, mayor de este tamaño ocasiona el rechazo del equipo de PDC.

V. BIBLIOGRAFIA   



ICG – Instituto de la Construcción y Gerencia MTC E 107 – 2000 Carlos Crespo Villalaz – Mecanica de Suelos Y cimentaciones

http://es.scribd.com/doc/53086709/4/OBTENCION-DE-MUESTRASALTERADAS Mecanica de Suelos Toma de Muestras http://www.entradas.zonaingenieria.com/2009/05/mecanica-de-suelostoma-de-muestras.html


Página 12

Informe_Suelos_2[1]

Recommend Documents