REPUBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA. MINISTERIO DEL PODER POPULAR PARA LA EDUCACION SUPERIOR. INSTITUTO UNIVERSITARIO POLITECNICO SANTIAGO MARIÑO. AMPLIACION MARACAIBO. S.A.I.A. CONSTRUCCIÓN.
Realizado por: Sandrea; Yan 22.462.904. Ingeniería Civil Sede: Poste negro
Maracaibo; 11 de Septiembre de 2017
ESQUEMA 1. Definición de topografía original. 2. Topografía modificada 3. Chequeo 4. Mediciones de topografía. 5. Instrumento de medición de topografía 6. Compactación 7. Ensayo de compactación 8. Mensura 9. Plano de mensura 10. Replanteo
ESQUEMA 1. Definición de topografía original. 2. Topografía modificada 3. Chequeo 4. Mediciones de topografía. 5. Instrumento de medición de topografía 6. Compactación 7. Ensayo de compactación 8. Mensura 9. Plano de mensura 10. Replanteo
DESARROLLO 1. DEFINICIÓN DE TOPOGRAFÍA ORIGINAL: La topografía es la ciencia y arte de efectuar las mediciones necesarias para determinar las posiciones relativas a puntos situados arriba, sobre o debajo de la superficie de la tierra o bien de establecer tales puntos en una posición especificada. Las operaciones topográficas no esta limitada a tierra firme. Se realizan sobre vastas extensiones de agua, así como de espacios extraterrestres. Las mediciones de la topografía son, esencialmente, las de distancia - tanto horizontal como vertical - y las de dirección. La etapa de obtención de datos topográficos se reconoce como el trabajo de campo, puesto que virtualmente todos esos datos deben ser analizados, reducidos a una forma útil, mediante cálculos matemáticos, ajustados y con frecuencia convertidos a modalidades graficas de expresión, como cartas y planos, es usual hablar de esa actividad conexa como el trabajo de gabinete de la topografía. Ambas etapas constituyen las actividades topográficas. La topografía se define originalmente como la exacta descripción y delimitación de las características de un lugar particular que puede ser tanto una ciudad como cualquier parte de la superficie terrestre. Esta primera acepción fue completada en los diccionarios del siglo XIX (Larousse y Littré) por el arte de representar por medio del diseño, a través del croquis o la carta, una forma cualquiera a gran escala. Pierre George, en su diccionario de la geografía (1970) sólo retiene la definición original: “Descripción de la configuración de un lugar, o
descripción de los lugares, es decir de una porción de espacio terrestre”. Este segundo sentido ancla a la topografía en el dominio de las técnicas. Se trata de procedimientos que permiten la ejecución y la explotación de las observaciones que conciernen a la posición, la forma, las dimensiones y la identificación de los elementos que existen en la superficie del suelo. La técnica topográfica tiene por objeto realizar relevamientos de cartas y de planos. Consiste en ubicar en el plano y en elevación todos los fenómenos de
superficie repartidos en una trama geodésica. Para esto, la topografía utiliza las técnicas de la planimetría (representación de los detalles en dos dimensiones, en proyección plana) y la altimetría (explotación de las observaciones relativas a la determinación de las altitudes). Su objetivo es medir grandes extensiones de tierra este se puede encantar de medir distancias horizontales y verticales puede tomar datos necesarios según su forma y accidente entre puntos y objetos sobre la superficie. De manera general se establece un control tanto vertical como horizontal de las medidas del terreno para poder representarlos en escala con su forma y accidentes
2. TOPOGRAFÍA MODIFICADA: Es la representación en planta de un terreno en el cual se ha efectuado un trabajo cualquiera, que cambia la forma natural del terreno. Una vez diseñada completamente la obra (trazado en planta, rasantes, secciones tipo,…) y calculada la cubicación, se puede analizar como quedará el
terreno al finalizar la obra. Se puede calcular el nuevo MDT correspondiente a la obra terminada. Este aspecto puede ser importante para futuras acciones (ramales, plazas,..) que se puedan realizar en esa zona. También, para la realización de estudios de impacto ambiental que puede ocasionar el proyecto una vez realizardo.
IMPORTANCIA: Su importancia consiste en que a través de ella se puede obtener previamente una visión de conjunto de cómo la obra que se va a construir afectará el terreno donde se asentará y sus alrededores. Si se tuviera este conocimiento previo, se podría evitar o corregir en el trazado, los problemas que se presentaran al efectuar CORTES O RELLENOS.
3. CHEQUEO: Estos chequeos se realizan mediante diferencias de cotas, para esto las cotas rasante tomadas por autocontrol son comparadas con las de rasante.
4. MEDICIONES DE TOPOGRAFÍA: En topografía la mediciones se en:
En agrimensura se
utilizan
elementos
como
la cinta
de
medir, podómetro, escuadra de agrimensor, o incluso el número de pasos de un punto a otro. En topografía clásica, para dar coordenadas de un punto, no se utiliza directamente un sistema cartesiano tridimensional, sino que se utiliza un sistema de coordenadas
esféricas o
polares
que
posteriormente
nos
permite
obtener coordenadas cartesianas. Para ello necesitamos conocer dos ángulos y una distancia. Distinguimos dos tipos de medición: La directa: que basta con comparar la distancia a medir con la unidad de medida,(una cinta métrica encima de una mesa, por ejemplo) La indirecta: en la que necesitaremos una fórmula para obtener la medición.
MEDICION DE UN ÁNGULO HORIZONTAL Si se trata de medir un ángulo AOB se estaciona el teodolito sobre el punto 0. Se aprieta el tornillo de fijación superior, con uno de los nonios horizontales casi en cero, y por media del tornillo superior de coincidencia se lleva exactamente al 0º. Se mira con el anteojo hacia el punto A, se apriete el tornillo inferior de fijación, y actuando sobre su tornillo de llamada, se hace que la visual pase exactamente por la banda rola o señal que indique la situación de dicho punto. Se afloja entonces el tornillo superior y se hace girar el anteojo hasta que se vise el punto B; se aprieta el tornillo superior y se centra sobre el punto B la visual por medio del tornillo superior de coincidencia. Con el nonio que al principio se puso a cero, se lee el ángulo descrito por el anteojo, igual el propuesta A0B. Conviene considerar el movimiento inferior del teodolito como un transportador, y el superior como una regla. A continuación damos una serie de consejos muy útiles referentes a la medición de ángulos horizontales con teodolito:
1.- se dé al tornillo de coincidencia debe ser en sentido positivo (hacia adentro) para que quede apretado que dar más de una a dos vueltas. 2.- El último movimiento que una y otro lado de las coincidencias distan la misma cantidad de sus inmediatas en la graduación del círculo. al muelle antagonista. 3.- Al leer el nonio colóquese el ojo directamente por encima de las divisiones coincidentes para evitar el error de paralaje. También conviene tomar la precaución de comprobar que las divisiones del nonio a El teodolito debe centrarse con cuidado, a mano, de modo que los tornillos de coincidencia no tengan 4.- Para comprobar la lectura hecha con uno de los nonios se lee también con el opuesto, o bien se hacen lecturas con los dos extremos del nonio; estas lecturas deben diferir de la primera en un valor constante para cada nonio. 5.- Los niveles de plataforma deben calarse antes de medir un ángulo, pero no deben tocarse los tornillos nivelantes entre la primera y la segunda enfilación. Cuando se mide un ángulo por repetición hay que nivelar la plataforma después de la segunda lectura entes de volver a mirar al primer punto observado. 6.- El portamira debe colocarse por detrás del jalón con banderola, sujetando éste con las manos y haciéndolo oscilar lentamente sobre el clavo a la señal que marque el punto en el terreno. Teniendo en cuenta la posibilidad de algún movimiento del trípode (por hundimiento de alguna de sus patas) y la desigual expansión o dilatación de las distintas partes del instrumento conviene hacer las observaciones todo lo rápidamente que permita el cuidado y la atención con que hay que proceder. A ser posible debe resguardarse el teodolito del sol y del viento.
Ángulos horizontales.- La lectura del limbo horizontal, al dirigir la visual a un punto, nos da el ángulo a partir del cero de la graduación. Si este ocupa la
graduación arbitraria, las lecturas constituyen simplemente direcciones , que variarán de 0 a 360º en el sentido en que se mueven las agujas de un reloj o en sentido inverso; en el primer caso se dice que la graduación del limbo es normal, y en el segundo anormal. En general interesa medir los ángulos a partir de una posición fija, frecuentemente la de la meridiana astronómico del punto de estación. La lectura que se obtenga colocando el cero en la dirección Sur y medida hacia el Oeste, se llama acimut, y es la que se toma siempre en las operaciones geodésicas; en las topográficas también se toma el acimut, pero a veces, en lugar de encontrar los ángulos desde el Sur, se encuentran desde el Norte y en el mismo sentido y se refieren siempre a un solo meridiano; denominaremos a éste ángulo, para distinguirlo del anterior, acimut topográfico.
Ángulos verticales.- Los limbos cenitales pueden estar graduados, en unos casos, de modo que la lectura nos dé el ángulo que la visual forma con la horizontal, al que se llama altura de horizonte; ésta es positiva si la visual es ascendente o negativa si desciende. Frecuentemente los ángulos se miden desde el cenit, lo que tiene la la ventaja de que no se comete equivocación con el signo; este ángulo se llama distancia cenital. La visual será ascendente siempre que la distancia cenital sea menor de 90º y descendente si es mayor. La altura de horizonte será siempre el complemento de la distancia cenital.
MEDICIÓN DE UN ÁNGULO VERTICAL El ángulo vertical de un punto puede ser de elevación (+) o de depresión (-) respecto a la horizontal. Para medir ángulos verticales se estaciona el teodolito y se nivela como para la observación de acimutes. En los teodolitos que poseen nonio vertical fijo se centran exactamente las burbujas de los niveles de plataforma; se enfila el anteojo hacia el punto de que
se trate y se amordaza el eje horizontal. Se lleva el hilo horizontal del retículo sobre el punto observado por medio del tornillo de coincidencia del anteojo y se lee con el nonio vertical. En los teodolitos que tienen un nonio vertical móvil con nivel propio se enfila el anteojo hacia el punto, se nivela el nonio y se lee el ángulo. En las nivelaciones por pendiente (trigonométricas) se toman los ángulos verticales visando como de ordinario una mira de nivelación, pero de modo que la visual caiga sobre una lectura igual a la altura del eje horizontal del anteojo sobre el punto en que se ha estacionado el teodolito. Si la nivelación por pendientes ha de hacerse con una mayor precisión, como las distancias entre las estaciones suelen ser más bien grandes, se miden los ángulos verticales dirigiendo visuales con el teodolito a señales colocadas sobra tales estaciones.
5. INSTRUMENTO DE MEDICIÓN DE TOPOGRAFÍA: Existen diversos instrumentos que podemos clasificar en tres categorías: para medir ángulos, para medir distancias y para medir pendientes.
TRÁNSITO: Instrumento topográfico para medir ángulos verticales y horizontales, con una precisión de 1 minuto (1´ ) o 20 segundos (20" ), los círculos de metal se leen con lupa, los modelos viejos tienen cuatro tornillos para nivelación, actualmente se siguen fabricando pero con solo tres tornillos nivelantes. Para diferencia un tránsito de un minuto y uno de 20 segundos, en los nonios los de 1 minuto tienen en el extremo el numero 30 y los de 20 segundos traen el numero 20.
TEODOLITO ÓPTICO: Es un instrumento de medición mecánico-óptico universal que sirve para medir ángulos verticales y, sobre todo, horizontales, ámbito en el cual tiene una precisión elevada. Con otras herramientas auxiliares puede medir distancias y desniveles.Es portátil y manual; con ayuda de una mira y
mediante
la taquimetría, puede
medir
distancias.
TEODOLITO
ELECTRÓNICO:
Es
la
versión
del teodolito óptico, con la incorporación de electrónica para hacer las lecturas del circulo vertical y horizontal, desplegando los ángulos en una pantalla eliminando errores de apreciación, es más simple en su uso, y por requerir menos piezas es más simple su fabricación y en algunos casos su calibración.
DISTANCIOMETRO:
Dispositivo
electrónico para medición
distancias, funciona emitiendo un haz luminoso ya sea infrarrojo o láser , este rebota en un prisma o directamente sobre la superficie, y dependiendo del tiempo que tarda el haz en recorrer la distancia es como determina esta. En esencia un distanciometro solo puede medir la distancia inclinada, para medir la distancia horizontal y desnivel, algunos tienen un teclado para introducir el ángulo vertical y por senos y cosenos calcular las otras distancias.
de
ESTACIÓN SEMITOTAL: En este aparato se integra el teodolito óptico y el distanciometro, ofreciendo la misma línea de vista para el teodolito y el distanciometro, se trabaja más rápido con este equipo, ya que se apunta al centro del prisma, a diferencia de un teodolito con distanciometro, en donde en algunos casos se apunta primero el teodolito y luego el distanciometro, o se apunta debajo del prisma, actualmente resulta más caro comprar el teodolito y el distanciometro por separado. En la estación semitotal, como en el teodolito óptico , las lecturas son analógicas, por lo que el uso de la libreta electrónica, no representa gran ventaja, se recomienda mejor una estación total.
ESTACIÓN TOTAL: Es la integración del teodolito electrónico con un distanciometro integrado, de tal forma que puede medir ángulos y distancias simultáneamente. La distancia horizontal, la diferencia de alturas y las coordenadas se calculan automáticamente. Todas las mediciones e información
adicional
se
pueden
grabar.Se
puede
determinar la distancia horizontal o reducida, distancia geométrica, el desnivel, la pendiente en %, los ángulos en vertical y horizontal, como las coordenadas en x,y,z.
NIVELES: Un nivel es un instrumento que nos representa una referencia con respecto a un plano horizontal. Este aparato ayuda a determinar la diferencia de elevación entre dos puntos con la ayuda de un estadal.
El nivel más sencillo es el nivel de manguera, es una manguera trasparente, se le introduce agua y se levantan ambos extremos, por simple equilibrio, el agua estará al mismo nivel en ambos extremos. El nivel de mano es un instrumento también sencillo, la referencia de horizontalidad es una burbuja de vidrio o gota, el clisímetro es una versión mejorada del nivel de mano incorporando un transportador metálico permitiendo hacer mediciones de inclinación y no solo desnivel. El nivel fijo es la versión sofisticada del nivel de mano, este en lugar de sostenerse con la mano se coloca sobre un tripie, la óptica tiene más aumentos y la gota es mucho más sensible. NIVELES ELECTRÓNICOS: Estos funcionan como los niveles óptic os, y adicionalmente pueden hacer lecturas electrónicamente con estadales con código de barras, esto resulta muy práctico, ya que la medición es muy rápida, y se eliminan errores de apreciación o lectura, incluso de dedo, ya que estos tienen memoria para almacenar y procesar los datos, pueden desplegar en pantalla una resolución de décima de milímetro, y medir distancias con una resolución de un centímetro.
TAQUÍMETRO: Es un instrumento topográfico que sirve
tanto
para
medir
distancias,
como
ángulos
horizontales y verticales con gran precisión. En esencia, un taquímetro consta de una plataforma que se apoya en tres tornillos de nivelación, un círculo graduado acimutal (en proyección horizontal), un bastidor (aliada) que gira sobre un eje vertical y que está provisto de un índice que se desplaza sobre el círculo acimutal y sirve para medir los ángulos de rotación
PLANIMETRO: Es un instrumento manual utilizado en la determinación del área de figuras planas con forma irregular. El área de una figura cualquiera se determina con el planímetro fijando el anclaje en un punto externo a la figura y recorriendo en sentido horario con el punto trazador su perímetro. .
6. La compactación. La compactación de suelos es el proceso artificial por el cual las partículas de suelo son obligadas a estar mas en contacto las unas con las otras, mediante una reducción del índice de vacíos, empleando medios mecánicos, lo cual se traduce en un mejoramiento de sus propiedades ingenieriles. Terzagui, K. (1986). Terzagui, K. (1986). La compactación de suelos estriba en el aumento de la resistencia y disminución de la capacidad de deformación que se obtiene al someter el suelo a técnicas convenientes, que aumentan el peso específico seco, disminuyendo sus vacíos.
Por lo general, las técnicas de compactación se aplican a rellenos artificiales tales como cortinas de presas de tierra, diques, terraplenes para caminos y ferrocarriles, bordes de defensas, muelles, pavimentos, etc. Según, Contreras, E: (2012). La compactación en el proceso realizado generalmente por medios mecánicos por el cual se obliga a las partículas de suelo a ponerse más en contacto con otras, mediante la expulsión del aire de los poros , lo que implica una reducción más o menos rápida de las vacíos, lo que produce en el suelo cambios de volumen de importancia, principalmente en el volumen de aire, ya que por lo general no se expulsa agua de los huecos durante el proceso de compactación, siendo por lo tanto
la
condición
de
un
suelo
compactado la de un suelo parcialmente saturado.
Característica del proceso de compactación: Según, López, A. (2013). La compactación de los suelos es un proceso por el cual se mejoran algunas propiedades mecánicas de los suelos. Mediante la aplicación de energía mecánica se reducen los vacíos que se encuentran con aire en la masa de suelo para aumentar su peso unitario. De esta forma se obtiene un aumento de la resistencia, en la rigidez, una mejora en la estabilidad volumétrica y una disminución de la permeabilidad del suelo. El mejoramiento mediante compactación es utilizado en rellenos artificiales para la construcción de caminos, presas, terraplenes, entre otros. También puede ser requerido en casos de cimentaciones sobre el terreno natural, como por ejemplo en arenas sueltas
Es el proceso de la disminución o minimización de espacios vacíos por medio de la acción mecánica de los equipos de compactación. Durante este proceso se pude mejorar las características del suelo, con un aumento simultáneo de densidad. Obteniendo un suelo de tal manera estructurado que posea y mantenga un comportamiento técnico mecánico adecuado atraves de la vida útil de la obra La finalidad de la prueba de compactación en laboratorio, es disponer de muestras de suelo compactadas teóricamente con las condiciones de campo, a fin de estudiar sus propiedades mecánicas para conocer datos firmes del proyecto; además de servir para controlar el trabajo de campo y tener una mayor seguridad de que el equipo utilizado trabaje efectivamente. La importancia de la compactación de suelos se enfoca en el aumento de la resistencia y disminución de la capacidad de deformación que se obtiene al someter el suelo a técnicas convenientes, que aumentan el peso específico seco disminuyendo sus vacíos
1) MENCIONE LOS MÉTODOS EXISTENTES PARA EFECTUAR EL CONTROL DE CALIDAD DE LA COMPACTACIÓN Y EXPLIQUE LA IMPORTANCIA DE ESTE PROCESO: Según, López, A. (2013). La compactación de suelos es ante todo y sobre todo una técnica de trabajo de campo así se estudie en laboratorios o en trabajo de investigación teórica debe apoyarse en la propia obra donde se aplique El proceso de compactación en el campo debe conducirse para obtener el resultado de cual equipo habrá de emplearse y obtener un suelo óptimo.
Existen diversos métodos de compactación tales como:
Método por amasado: La compactación se logra aplicando al suelo altas presiones distribuidas en áreas más pequeñas que los rodillos lisos. Por ejemplo: Un rodillo Pata de Cabra. Este método es ideal para la compactación de suelos arcillosos porque produce mayores esfuerzos de cizallamiento en toda la masa de la capa de suelos por compactar, concentrando grandes presiones en ciertos puntos; gracias a la presencia de los vástagos que concentran gran energía en áreas pequeñas y se penetran profundamente en la capa suelta tendida, especialmente en las primeras pasadas y esta penetración va siendo menor a medida que se densifica la capa. De esta manera el rodillo pata de cabra va compactando a la capa tendida de abajo hacia arriba, característica única en los rodillos de compactación.
Método por vibración: este método de compactación se logra aplicando al suelo vibraciones de alta frecuencia. Un equipo apropiado debe aplicar presiones suficientemente considerables, lo que se logra aprovechando el peso muerto del equipo más la fuerza dinámica proporcionada por el vibrador; esas fuerzas deben de actuar con la amplitud suficiente y dando, a través de la frecuencia empleada, tiempo para el movimiento de los granos o grumos del suelo.
Método estático: se logra utilizando una máquina pesada, cuyo peso comprime las partículas del suelo, sin necesidad de movimiento vibratorio. La compactación depende de su peso propio. Se utilizaban en todo tipo de suelos.
Método dinámico: consiste en aplicar al material que se quiere compactar una energía cinética originada por un determinado peso cayendo desde cierta altura. El impacto origina una onda de presión que expulsa el aire y el agua contenidos en la masa del material hacia los lados de la zona comprimida
Métodos
Diferencias
Amasado
Reproducen el efecto producido por los compactadores tipo pata de cabra en
campo, arcillosos se utilizan para suelos
Vibración
Se le
aplican vibraciones de alta
frecuencia al suelo para obtener su compactación Estático
Se aplica una fuerza comprimiendo así sus partículas
Dinámico
Se aplica una energía cinética aplicada a un peso que cae desde una altura determinada
Mayor capacidad de Carga: Al compactar un suelo se obtiene mayor densidad del mismo, debido a lo anterior se obtiene una mejor distribución de fuerzas que actúan directamente sobre el suelo como consecuencia de la carga que transmite la carga, lo que nos da una mayor capacidad de carga.
Mayor estabilidad: Al construirse alguna edificación sobre un suelo sin compactar o compactado en forma desigual, el suelo por la acción de la carga se asienta en forma desigual, lo cual ocasionara grietas en la estructura y en un momento dado la inestabilidad de la construcción. Ej.: un edificio en un terreno mal compactado, con mayor compactación de otro lado o que esté completamente sin compactar generarías fallas a la estructura
Disminución de la permeabilidad: La permeabilidad de un suelo depende de la granulometría del suelo y de su densidad, un suelo bien compactado impide el paso del agua, evitando así deformaciones en el suelo, modificando las características de diseño, como es el caso de los baches.
Disminución de asentamiento: Cuando un suelo está mal compactado, en esos espacios se puede llenar de agua, el cual con bajas temperaturas se congela, y en los cambios de estado puede producir agrietamiento en la estructura de los pavimentos, bases de estructuras, muros. Según, Terzagui, K. (1986). Los métodos existentes para el control de calidad de la compactación son los siguientes:
Ensayo de Proctor: el ensayo de compactación Proctor es uno de los más importantes procedimientos de estudio y control de la compactación de un terreno. A través de él es posible determinar la compactación máxima de un terreno en relación con su grado de humedad, condición que optimiza el inicio de la obra con relación al costo y el desarrollo estructural e hidráulico. Existen dos tipos de ensayo Proctor normalizados; el "Ensayo Proctor Normal", y el "Ensayo
Proctor Modificado". La diferencia entre ambos estriba en la distinta energía utilizada, debido al mayor peso del pisón y mayor altura de caída en el Proctor modificado, determinan la máxima densidad que es posible alcanzar para suelos o áridos, en unas determinadas condiciones de humedad. El
ensayo
consiste
en
compactar
una
porción
de
suelo
en
un cilindro con volumen conocido, haciéndose variar la humedad para obtener el punto de compactación máxima en el cual se obtiene la humedad óptima de compactación. El ensayo puede ser realizado en tres niveles de energía de compactación, conforme las especificaciones de la obra: normal, intermedia y modificada.
El control de la depositación de las arenas de relave a) Distribución granulométrica: Se recomienda para la construcción del muro resistente, depositar arenas con un porcentaje de finos no mayor a un 20%, y la práctica ingenieril, entre el 10% y el 25%, compatibilizando aspectos relacionados con las propiedades geotécnicas de los materiales y con los costos asociados al proceso de ciclonaje.
b) Grado de compactación: Aunque la normativa no lo establece, la práctica ingenieril considera como aceptable un grado de compactación igual o superior al 95% OPN (Optimo Proctor Normal), en estructuras o rellenos donde es posible aceptar cierto nivel de deformaciones, como es el caso de tranques de relave. Investigaciones realizadas por Verdugo (1997), demostraron que para arenas de relave, con un porcentaje de finos (< 80 mm) comprendido entre un 10% y un 25%, un grado de compactación de 95% OPN es equivalente a una densidad relativa (DR) del orden de un 60% a un 65%. Para este tipo de materiales un grado de compactación de 95% OPN o 60% de DR, corresponde al límite que define un comportamiento mecánico del tipo dilatante o contractivo
Control de compactación con penetrómetro dinámico Principio teórico: El principio teórico para el control de compactación con penetrómetro dinámico se fundamenta en la relación que existe entre la
resistencia de punta (qd) y la densidad seca (gd) de suelo, a partir de la descripción de su microestructura basada en hipótesis derivadas de la micromecánica de medios granulares. Si el parámetro a medir in situ es la resistencia a la penetración, bajo la hipótesis de reversibilidad (granos irrompibles, resistentes al desgaste y reversibilidad de la succión) y conociendo los parámetros de naturaleza e interacción, es posible determinar in situ la densidad seca (gd) en profundidad del material. Investigaciones realizadas por Chaigneau (2001) permiten establecer la relación con qd.
Donde aA y bB son valores que dependen del tipo y el estado hídrico del suelo. Los trabajos realizados por Salgado et al. (1997) y Rahim et al. (2004), demostraron de manera experimental y analítica (teoría de expansión de cavidad), que en suelos granulares es posible estimar la densidad seca in situ (índice de vacíos) a partir de la resistencia de punta obtenida desde ensayos de penetración dinámicos.
Control de compactación mediante el penetrómetro ligero Para realizar el control de compactación en tranques de relave, determinando el grado de compactación y el espesor final de capa compactado y considerando la variabilidad que presenta in situ este tipo de materiales, una alternativa posible de emplear es el penetrómetro dinámico ligero PANDA (Pénétromètre Autonome Numérique Dynamique Assisté). Comparado con las herramientas habitualmente empleadas para el control de compactación (método cono de arena y densímetro nuclear), el penetrómetro PANDA presenta una serie de ventajas, tales como: rapidez en la ejecución del ensayo, fácil repetitividad, versatilidad del equipo, fiabilidad de los resultados obtenidos, sustentabilidad ambiental, bajos costos y
facilidad de transporte lo que permite analizar lugares de difícil acceso como los taludes de tranques de relaves.
Ensayos de laboratorio convencionales: Ensayos en suelos (limites de Atterberg, humedad natural, gravedad específica, etc.). Ensayos en agregados (peso
unitario
suelto/
en
varillado,
gravedad
específica,
absorción,
granulometrías). Proctor estándar/ proctor modificado. Según, Contreras, E: (2012).
Ensayos de control de calidad.
Control de compactación: Para el control de compactación, MYV
utiliza el enfoque A PRIORI, es decir, toma de decisiones y correcciones antes de iniciar el proceso de compactación para asegurar el producto final compactado. En ese sentido, primero se revisa la humedad del material a compactar por medio de tecnologías tipo TDR (Time Domain Reflectometry) y Capacitancia (ECHO), las cuales permiten el control de humedad en pocos minutos. Si el material se encuentra muy seco o muy húmedo con respecto a la humedad óptima, es factible recomendar medidas correctivas y determinar directamente en sitio cuando se alcance una humedad cercana a la óptima. Una vez que el material se encuentra con las condiciones apropiadas de compactación, se puede monitorear la mejora con cada pasada del equipo de compactación. Esto es posible con el equipo CIH (Clegg Impact Hammer) el cual permite obtener el CIV (Clegg Impact Value) que es correlacionable con CBR y %Compactación. Por medio del CIH, es posible efectuar un barrido por el relleno que se está compactando hasta efectuar 20 ensayos en menos de 20 minutos y definir espacialmente zonas con problemas de compactación. Por medio del monitoreo en tiempo real, es factible indicarle al contratista dónde están los problemas y cómo corregirlos. El DCP permite encontrar capas sueltas ocultas entre capas que están cumpliendo. De esta manera, el ensayo DCP es un ensayo APOSTERIORI que
permite detectar problemas, posterior a la finalización de un relleno de hasta 1 metro de espesor.
Control de calidad de concreto fresco: Muestreo y falla de cilindros de concreto. Revenimiento convencional con cono. Revenimiento con K-Slump Tester para verificaciones rápidas. Seguimiento y control de calidad de calidad de la producción del concreto por medio de técnicas estadísticas novedosas tales como: SPC (Statistical Process Control), PWL (Percentage Within Limits) y CUSUM. Introducción en el país del FCT (Fresh Concrete Tester) para determinación rápida y simultánea de parámetros importantes del concreto fresco como Temperatura, Revenimiento, Relación Agua /Cemento, Resistencia potencial a 28 días, etc. Uso del presurímetro tipo B para medición del contenido de aire en cualquier mezcla de concreto fresco.
Control de calidad de concreto endurecido: Extracción y falla de núcleos de concreto en elementos estructurales (vigas, columnas y losas). La extracción se puede efectuar con nuestra Saca Núcleos (Core Drilling Machine) Marca Milwaukee para diámetros de 4 pulgadas y 6 pulgadas. Pruebas no destructivas por medio de Esclerómetro. Pruebas no destructivas por medio de SASW-s (Análisis Espectral de Ondas Superficiales, versión estructural). MYV también cuenta con el CTG – SASW que combina simple y compacta las técnicas de IMPACT ECHO y SASW para tener una revisión no destructiva de la calidad del concreto endurecido (resistencia, espesor de elemento y presencia de defectos).
2) DEFINA
CONSOLIDACIÓN:
Se
define
consolidación
como
la
deformación plástica debida a la reducción en la relación de vacíos (generalmente llamada asentamiento) la cual es función del tiempo. Asentamiento que experimentan algunos suelos producto del escape del agua debido a sobrecargas. Medina, E. (2010). La diferencia entre compresión y asentamiento por consolidación es que la consolidación depende del tiempo.
Es un proceso de reducción de volumen de los suelos finos cohesivos (arcillas y limos plásticos), provocado por la actuación de solicitaciones (cargas) sobre su masa y que ocurre en el transcurso de un tiempo generalmente largo. Producen asientos, es decir, hundimientos verticales, en las construcciones que pueden llegar a romper si se producen con gran amplitud.
Análisis de la consolidación: El proceso de consolidación suele ser
explicado con el modelo idealizado de un sistema compuesto por un muelle, un cilindro con un agujero y relleno de agua. En este sistema el muelle representa la compresibilidad o la estructura propia del suelo, y el agua es el fluido que se encuentra en los vacios entre los poros.
El cilindro está completamente lleno de agua, y el agujero está cerrado (Suelo saturado).
Una carga es aplicada sobre el muelle mientras el orificio sigue cerrado. En esta etapa, el agua resiste la carga aplicada. (Desarrollo de presiones excesivas en los poros de agua).
Cuando
se abre el orificio, el agua comienza a drenar y el muelle se
acorta. (Drenaje excesivo de los poros de agua).
Después de cierto tiempo, el drenaje de agua termina. Ahora el muelle resiste por si solo la carga aplicada. (Total disipación del exceso de presión de agua en los poros. Fin de la consolidación.
Consolidación primaria: Este método asume que la consolidación ocurre
en una sola dimensión. Los datos de laboratorio utilizados han permitido construir una interpolación entre la deformación o el índice de vacios y la tensión efectiva en una escala logarítmica. La pendiente de la interpolación es el índice de compresión. La ecuación para el asiento de consolidación de un suelo normalmente consolidado puede ser determinada entonces como:
Donde: δc es el asiento debido a la consolidación.
Cc es el índice de compresión. e0 es el índice de vacios inicial. H es la altura de suelo consolidable. σzf es la tensión vertical final. σz0 es la tensión vertical inicial.
Cc puede ser reemplazada por Cr (índice de re compresión) para usar en suelos sobre consolidados donde la tensión final efectiva es menor que la tensión de pre consolidación, o lo que es lo mismo, para suelos que hubieran sido consolidados con más intensidad en el pasado. Cuando la tensión final efectiva sea mayor que la tensión de pre consolidación, las dos ecuaciones deben ser usadas en combinación de un modelo conjunto como sigue:
Donde σzc es la tensión de pre consolidación del suelo.
Consolidación secundaria: La consolidación secundaria tiene lugar
después de la consolidación primaria a consecuencia de procesos más complejos que el simple flujo de agua como pueden ser la reptación, la viscosidad, la materia orgánica, la fluencia o el agua unida mediante enlace químico algunas arcillas. En arenas el asiento secundario es imperceptible pero puede llegar a ser muy importante para otros materiales como la turba. La consolidación secundaria se puede aproximar mediante la siguiente fórmula:
Donde H0 es la altura de consolidación media. e0 es el índice inicial de vacios. Ca es el índice secundario de compresión.
3) EXPLIQUE COMO SE OBTIENE GRÁFICAMENTE LA PRESIÓN DE PRE CONSOLIDACIÓ:
Para
obtener
la
presión de pre consolidación se debe seguí cierto paso para: En el gráfico e – Log
v’:
σ
Ubicar punto 1, punto de máxima
curvatura Trazar
la recta 2, tangente por el punto
1
Trazar la recta 3, horizontal por el punto 1
Trazar la bisectriz de la recta tangente 2 y la horizontal 3
Prolongar
recta de la curva virgen o curva normalmente consolidada
La intersección de las rectas 4 y 5 determina en abscisas el valor de
σ
pc.’
En la curva de pre-consolidación
Ubicar σ pc’.
Ubicar el punto ( σ vo’, eo), tensión vertical efectiva de terreno e índice de vacíos en terreno.
Ubicar
el
punto
0.4
eo
en
la
prolongación de la recta de carga normalmente
consolidado,
también
denominada curva virgen.
Unir con una recta los puntos 2 y 3. El valor absoluto de la pendiente de esta curva es el Índice de Compresibilidad, Cc.
Métodos de Determinación del Coeficiente de Consolidación, Cv .
Primer método de Taylor: En
el gráfico deformación v/s raíz cuadrada del tiempo
Trazar la mejor recta que pasa por los primeros puntos del gráfico
La intersección entre la recta definida en 1 con el eje de las abscisas, define una distancia “a”.
Se define en el eje de las abscisas el punto A distanciado del origen en 1.15A
Se une el punto 0’ y A.
La intersección de esta recta con la curva define el valor t90 en el eje de las abscisas.
Con este valor de t90 calcular el coeficiente de consolidación con la fórmula:
T V (U
C V
90%)
H
2
t 90
Donde: Tv (factor tiempo) para (U = 90%) = 0.848 H = ½ de la altura inicial de la muestra (ya que existe doble drenaje).
Segundo método de casa grande: En el gráfico deformación v/s Log(t).
En la parte inicial parabólica de la curva marcar t1 (si la parte inicial
no es parabólica, utilizar D0 asociado a t = 0 y seguir en el paso 4)
Marcar t2 = 4 t1. Definidos t1 y t2, ellos determinan sobre la curva
la distancia vertical Δ
Dibujar la distancia 2Δ , y
encontrar D0 en el eje de las ordenadas.
Dibujar
la
proyección
horizontal del final de la curva de deformación e intersectarla con el eje de las ordenadas, punto que define D100.
Encontrar
D50,
como
la
distancia promedio entre D0 y D100 en el eje de las ordenadas.
Proyectar D50 en la curva de deformación y encontrar t50 en el eje
de las abscisas.
Calcular Cv como: C V
Donde:
T V (U
50%) t 50
H
2
Tv es el factor tiempo para U = 50% y tiene el valor 0.197 H = ½ de la altura inicial de la muestra (doblemente drenada)
4) MENCIONES CUALES SON LA VARIABLES DE LA TEORÍA DE LA COMPACTACIÓN Y EXPLIQUE LO RELACIONADO A LA VARIABLE DE CONTENIDO DE HUMEDAD: López, A. (2013). No dice que las variables de la teoría de compactación donde Proctor ( 1933 ) definió cuatro variables que afectan a la compactación en suelos con cohesión:
Ec = N · n· W · h / V ( Kf /m3) Peso unitario seco Contenido de agua Tipo de suelo Energía de Compactación
Peso unitario seco: se aplica una cantidad de fuerza de compactación para reducir o variar el contenido de humedad de la compactación arrojando valores diferentes de peso unitario seco.
Contenido de agua: El contenido de agua con que se compacta el suelo tiene una influencia determinante, tanto en los procesos de compactación de campo como en el laboratorio. Esta influencia fue ya reconocida por Proctor, Porter y otros pioneros quienes la establecieron en los términos prácticamente actuales, midiendo la compactación por el peso volumétrico seco alcanzado en cada caso.
Tipo de suelo: La naturaleza del suelo es obviamente altamente influyente en el proceso. Aún prevalece la esencial diferencia entre los suelos de estructura simple y forma equidimensional, comúnmente denominados
gravas, arenas y limos no plásticos y los suelos que debido a cuya estructuración son llamados limos plásticos o arcillas.
Energía de compactación: La energía de compactación es otra de las variables del proceso que ejercen una gran influencia sobre el mismo no es fácil en general, conocer el valor exacto que se está empleando en un momento por el contrario, es fácil tanto en el campo como en el laboratorio, modificarla de modo graduable, dados los procedimientos actualmente en uso en ambas técnicas Otras variables que afectan al proceso de compactación: Método de compactación Humedad original del suelo Sentido que recorre la escala de humedades Temperatura Recompactación Numero y espesor de capas, número de pasadas, entre otras.
Compactar es la operación previa, para aumentar la resistencia superficial de un terreno sobre el cual deba construirse una carretera y otra obra. Aplicando una cantidad de energía la cual es necesaria para producir una disminución apreciable del volumen de hueco del material utilizado. El suelo, como cualquier elemento natural, posee un equilibrio entre los diversos factores que lo influyen. Un cambio de este equilibrio puede provocar una alteración física, química o biológica. La compactación es la principal causa de alteración del suelo. La compactación se mide a menudo como un porcentaje de la densidad óptima del material utilizado. La cimentación y los terrenos de relleno requieren una compactación correspondiente al 95% del ensayar Proctor normal, o 95% de máxima densidad del terreno. Ingenieros y laboratorios especializados están deberán examinar y medir densidades óptimas de compactación. La experimentación del sitio deberá ser incluida como parte de los documentos del
proyecto del muro. Obtener el contenido de humedad óptimo asegurará que la máxima densidad puede ser lograda. El terreno que es demasiado seco o también mojado no alcanzará 95 % el ensayo
del proctor
estándar.
El paso más importante para realizar una compactación correcta es la colocación del terreno en "capas". Compactar en capas, o estratos, de menos que 20 cm facilitará una compactación de calidad. El equipo de compactación debe ser dimensionado según el tipo de material a ser compactado. La colocación y compactación en capas que excedan 20 cm representará una disminución de la capacidad resistente exigida al terreno compactado. Consultar a un distribuidor local para asegurarse cual es el equipo de compactación adecuado. Siempre rellenar y compactar después de haber colocado cada hilada de bloques. Hay dos situaciones con elevado riesgo de compactación: áreas con fuerte tránsito de vehículos y personas, y áreas cercanas a lugares en construcción. Hay suelos con una tendencia más o menos acentuada a la compactación, en función de la composición, estructura y contenido de humedad. Las constructoras a menudo trabajan con maquinarias muy pesadas, sin delimitar la zona en la que se encuentran y se plantarán árboles. Se desconocen cual es la superficie que abarca el aparato radical, así como, se ignoran los efectos derivados de la compactación y dificultad que se encuentran para intentar resolverlo. La compactación mueve las partículas de suelo o de agregado, reacomodándolas más cerca, unas de otras, y obliga a salir el aire que estaba atrapado entre ellas. Además, remueve el aire de la arena de asiento, la base granular, los suelos Secos, las arcillas húmedas y los suelos cohesivos.
Características que se mejoran con el proceso de compactación de los suelos:
La compactación de los suelos es un proceso por el cual se mejoran algunas propiedades mecánicas de los suelos. Mediante la aplicación de energía mecánica se reducen los vacíos que se encuentran con aire en la masa de suelo para aumentar su peso unitario. De esta forma se obtiene un aumento de la resistencia, en la rigidez, una mejora en la estabilidad volumétrica y una disminución de la permeabilidad del suelo. El mejoramiento mediante compactación es utilizado en rellenos artificiales para la construcción de caminos, presas, terraplenes, entre otros. También puede ser requerido en casos de cimentaciones sobre el terreno natural, como por ejemplo en arenas sueltas La finalidad de la prueba de compactación en laboratorio, es disponer de muestras de suelo compactadas teóricamente con las condiciones de campo, a fin de estudiar sus propiedades mecánicas para conocer datos firmes del proyecto; además de servir para controlar el trabajo de campo y tener una mayor seguridad de que el equipo utilizado trabaje efectivamente.
7.
Menciones los métodos existentes para efectuar el control de
calidad de la compactación e indíquela importancia de estos procesos:
Ensayo de proctor: En mecánica de suelos, el ensayo de compactación Proctor es uno de
los más importantes procedimientos de estudio y control de la compactación de un terreno. A través de el es posible determinar la compactación máxima de un terreno en relación con su grado de humedad, condición que optimiza el inicio de la obra con relación al costo y el desarrollo estructural e hidráulico. Existen dos tipos de ensayo Proctor normalizados; el "Ensayo Proctor Normal", y el "Ensayo Proctor Modificado". La diferencia entre ambos estriba en la distinta energía utilizada, debido al mayor peso del pisón y mayor altura de caída en el Proctor modificado.
Ambos ensayos se deben al ingeniero que les da nombre, Ralph R. Proctor (1933), y determinan la máxima densidad que es posible alcanzar para suelos o áridos, en unas determinadas condiciones de humedad, con la condición de que no tengan excesivo porcentaje de finos, pues la prueba Proctor está limitada a los suelos que pasen totalmente por la malla No 4, o que tengan un retenido máximo del 10 % en esta malla, pero que pase (dicho retenido) totalmente por la malla 3/8”. Cuando el material tenga retenido en la malla 3/8”
deberá determinarse la humedad óptima y el peso volumétrico seco máximo con la prueba de Proctor estándar. El
ensayo
consiste
en
compactar
una
porción
de
suelo
en
un cilindro con volumen conocido, haciéndose variar la humedad para obtener el punto de compactación máxima en el cual se obtiene la humedad óptima de compactación. El ensayo puede ser realizado en tres niveles de energía de compactación, conforme las especificaciones de la obra: normal, intermedia y modificada.
8. Mensura Es la determinación, medición, ubicación y documentación en un plano de los inmuebles y sus límites conforme a las causas jurídicas que los originan, es decir la aplicación del Título de propiedad al terreno propiamente dicho." La tarea de una mensura está reservada a un Agrimensor ó Ingeniero con competencia en mensura. Un terreno es una parcela, antiguamente llamados lotes. Vale decir que en pocas palabras realizar una mensura de un terreno, significa determinar su ubicación y llevar las medidas y superficies del título al mismo. Inversamente, un plano de mensura puede ser base para la confección de un título, tal es el caso del fraccionamiento de tierras para loteos, urbanizaciones, entre otros.
Un inmueble se compone de un terreno y todas las edificaciones existentes en él. Corresponde a los catastros proviciales la aprobación de los planos de mensura.
La mensura catastral En el sistema de la ley de Registro de Tierras, se organizan tres procedimientos, la mensura catastral, el saneamiento y la depuración de títulos a acciones de pesos y partición de los terrenos comuneros. Dicha ley tiene por objeto registrar todos los terrenos que forman el territorio de la República, las mejoras construidas o fomentadas sobre los mismos y los otros derechos reales que puedan afectarlos. Debido a esto nos vimos en la necesidad de disponer de un catastro de las tierras, es decir, de medir las mismas por medio de ciertos procedimientos ya sean científicos o adelantados. Esto se debió a que no hay saneamiento sin una mensura previa. Para poder llevar a cabo el principio fundamental del Sistema Torrens, o sea el de la individualidad o especialidad, era indispensable medir las tierras con el fin de ubicarlas y delimitarlas definitivamente con indicación de sus áreas. Entonces podremos decir que la mensura catastral es una cuestión material o de forma, donde se trata únicamente del levantamiento del plano del terreno el cual desempeñará un papel objetivo en el saneamiento, como si fuera una fotografía del inmueble. Los agrimensores están sometidos a las disposiciones de la ley de Registro de Tierras y a las del Reglamento General de Mensura.
9. Plano de Mensura Es la certificación de toda una información jurídica y técnica contemplada en la documentación inherente al inmueble, la cual es proyectada sobre un plano (RM) que responde a las coordenadas de ubicación dentro del ámbito espacial del municipio.
