MECANICA DE SUELOS I

MECANICA DE SUELOS I

UNIVERSIDAD NACIONAL JOSE FAUSTINO SANCHEZ CARRION

UNJFSCINTEGRANTES:

EXPLORACION DE SUELOS I

PRIMERA PARTECmo se realiza la obtencin de muestras de suelos?

1. PROCESOS DE OBTENCIN DE MUESTRAS DE SUELOS

1.1. CONCEPTOLa obtencin de muestras, es el procedimiento donde se extraen partes o elementos representativos de un terreno, a partir de las cuales se realizar un reconocimiento geotcnico del mismo para luego realizar los ensayos en el laboratorio.1.2. TIPOS DE MEZCLA Dependiendo de la forma de obtencin, pueden clasificarse de forma general en dos tipos:Muestras alteradas

Muestras inalteradas

Conservan, al menos tericamente, las mismas propiedades que tiene el terreno.

Conservan solo algunas de las propiedades del terreno en su estado natural.

1.3. PROCESO DE OBTENCIN DE MUESTRA DE SUELO:a. Reconocimiento detallado del terreno. El objetivo de este reconocimiento es contar con conocimientos geotcnicos.b. Dividir el terreno en reas de 225 m2 y elegir el punto de muestreo del cual se har la extraccin.c. Una vez definida una determinada zona de muestreo es necesario determinar en cuantos puntos de ella se va a realizar el proceso de muestreo.d. Demarcamos un cuadrado o un rectngulo de 1.00 x 1.00 m de lado respectivamente y empezamos con la excavacin.e. Excavamos aproximadamente 20 cm para retirar el material orgnico (capa vegetal).f. En el proceso de excavacin se tendr que analizar cules son las caractersticas edficas, ya que esta permitir estudiar cada estrato.g. Toma de muestra y envi al laboratorio especializado. Por lo general para una muestra de suelos es suficiente con aproximadamente 500 gr.h. Para obtener muestras inalteradas el caso ms simple corresponde al de cortar un determinado trozo de suelo del tamao deseado, (0.3X0.3m) cubrindolo con parafina, para evitar prdidas de humedad y empaquetndolo debidamente para su envi a laboratorio.

2. MTODOS PARA LA OBTENCIN DE MUESTRAS

2.1. MTODO DEL AGUA. Es un mtodo en el cual se observa de manera intuitiva la resistencia del suelo (solo para la verificacin). Se ubica una cubeta llena de agua en la parte profunda de la excavacin, y luego se lanza una piedra, observando lo siguiente:Se observa crculos sucesivos de agua desde un punto central.SUELO FIRMESUELO BLANDOAgua vibra, se mueve le balde o se inclina, se sugiere seguir excavando hasta encontrar un mejor suelo.

2.2. MTODO DE LA MESAMtodo donde influye un peso sobre una determinada rea. Se ubica una tabla con una carga que no roce la superficie de la excavacin sobre un puntal, para as determinar la capacidad portante aproximada del suelo.Estos dos primeros mtodos de obtencin de muestras se realiza en el campo de manera rpida y aproximada.

2.3. METODO DE CALICATA. Las calicatas permiten la inspeccin directa del suelo que se desea estudiar y, por lo tanto, es el mtodo de exploracin que normalmente entrega la informacin ms confiable y completa. En suelos con grava, la calicata es el nico medio de exploracin que puede entregar informacin confiable, y es un medio muy efectivo para exploracin y muestreo de suelos de fundacin y materiales de construccin a un costo relativamente bajo.

PASOS RECOMENDADOS PARA HACER UNA CALICATAa) Es necesario registrar la ubicacin y elevacin de cada pozo, los que son numerados segn la ubicacin. b) La seccin mnima recomendada es de 1,00 m por 1,00 m, con una profundidad de 2 a 3 metros, a fin de permitir una adecuada inspeccin de las paredes. c) El material excavado deber depositarse en la superficie en forma ordenada separado de acuerdo a la profundidad y horizonte correspondiente. d) Debe desecharse todo el material contaminado con suelos de estratos diferentes. Se dejarn plataformas o escalones de 0,30 a 0,40 metros al cambio de estrato, reducindose la excavacin. Esto permite una superficie para efectuar la determinacin de la densidad del terreno. e) Se deber dejar al menos una de las paredes lo menos remoldada y contaminada posible, de modo que representen fielmente el perfil estratigrfico del pozo. En cada calicata se deber realizar una descripcin visual o registro de estratigrafa comprometida.f) Toma de muestra y envi al laboratorio especializado. Por lo general para una muestra de suelos es suficiente con aproximadamente 5000 gr.

2.4. METODO DE SONDAJE Se utiliza para excavaciones profundas, a travs de perforaciones con herramientas sofisticadas, como la barrena que extrae los diferentes tipos de muestra en los suelos. Son sondeos que permiten reconocer la naturaleza y localizacin de las diferentes capas del terreno, as como extraer muestras del mismo y realizar ensayos.TIPOS DE BARRENAS

La profundidad recomendable es hasta 10 metros en perforacin manual, sin limitacin en perforacin mecnica.

SEGUNDA PARTEClasificacin de los suelos

CLASIFICACION DE LOS SUELO

1. DE ACUERDO AL ORIGEN DE SUS LEMENTOS

A. SUELOS INORGANICOSSon cuyo origen se debe a la descomposicin fsica y/o qumica de las rocas.

B. SUELOS ORGANICOSSon aquellos que se forma casi siempre insitu ,muchas veces la cantidad de materia orgnica ,ya sea en forma de humus o de materia no descompuesta .

2. SEGN LA ZONA

A. SUELOS ZONALESSuelos que reflejan la influencia del clima y la vegetacin como los controles ms importantes

B. SUELOS AZONALESSon aquellos que no tienen lmites claramente definidos y no estn mayormente influenciados por el clima.

C. SUELOS INTRAZONALESSon aquellos que reflejan la influencia dominante de un factor local sobre el efecto normal del clima y la vegetacin. Ejm.los pantanos

3. SEGN SU DUREZAA. SUELOS BLANDOS

Son generalmente buenos para uso agrcola y por su constitucin a base de partculas pequeas.Ej. arenales

B. SUELOS MEDIOSEjemplos, suelos calizos suelos calcreos o de origen coralino, etc.Estos suelos ofrecen muy buena resistencia para su utilizacin como apoyo estructural de cimentaciones.

C. SUELOS DURO

La resistencia que ofrecen estos suelos es muy grande y constituyen ms adecuado tericamente como suelo de cimentacin. Ej. Cerros de roca

4. SEGN SU USO EN LA ARQUITECTURA Y/O INGENIERA

A. LA GRAVAEst formada por grandes granos minerales con dimetros mayores de de pulgada. Las piezas grandes se llaman piedras, cuando son mayores a 10 pulgadas se llaman morrillos.

B. LA ARENASe componen de partculas minerales que varan aproximadamente desde de pulgada a 0.002 pulgadas en dimetros.

C. EL LIMOConsiste en partculas minerales naturales, ms pequeas de 0.02 pulgadas de dimetro, las cuales carecen de plasticidad y tienen poca o ninguna resistencia en seco.

D. LA ARCILLA

Contienen partculas de tamao coloidal que producen su plasticidad. La plasticidad y resistencia en seco estn afectadas por la forma y la composicin mineral de las partculas.

E. MATERIA ORGANICAConsiste en vegetales parcialmente descompuesto como sucede en la turba o en materia vegetal finalmente dividida, como sucede en los limos orgnicos.

5. SISTEMA UNIFICADO DE CLASIFICACIN DE SUELOS (S.U.C.S.)

DIVISIONES MAYORESSUCSGRAFICODESCRIPCION

SUELOS GRANULARESGRAVA Y SUELOS GRAVOSOSGW

Grava bien graduada

GP

Grava mal graduada

GM

Grava limosa

CC

Grava arcillosa

ARENA Y SUELOS ARENOSOSSW

Arena bien graduada

SP

Arena mal graduada

SM

Arena limosa

SC

Arena arcillosa

SUELOS FINOSLIMOS Y ARCILLAS( LL 50)ML

Limo inorganico de baja plasticidad

CL

Arcilla inorganica de baja plasticidad

OL

Limo organico o arcilla organica de baja plasticidad

LIMOS Y ARCILLAS( LL 50)MH

Limo inorganico de alta plasticidad

CH

Arcilla inorganica de alta plasticidad

OH

Limo organico o arcilla organica de alta plasticidad

SUELOS ALTAMENTE ORGANICOSPt

Turba y otros suelos altamente organicos

TERCERA PARTEEsfuerzo de corte en los suelos

LIMITES DE ATTERBERG

1. DEFINICINLos lmites de ATTERBERG, o lmites de consistencia, sirven para cuantificar la plasticidad de un suelo. Estos lmites, establecidos por Atterberg en 1911, miden la plasticidad del suelo a travs de las humedades que separan los tres estados (slido, plstico y viscoso), o lo que es lo mismo, las humedades necesarias para que un suelo alcance los estados lmite slido y viscoso. Estas humedades son el Lmite lquido, definido como la humedad con la que una cierta huella en el suelo se cierra con una energa determina, y el Lmite plstico, definido como la humedad con la que al intentar moldear unos cilindros delgados de suelo, estos se agrietan.

2. LIMITES DE ATTERBERGLos 6 lmites propuestos por A. Atterberg. Un cientfico sueco dedicado a la agricultura es:LMITE DE COHESINEs la cantidad de humedad por el cual las boronas de un suelo son capaces de pegarse unas a otras.

LMITE DE PEGAJOSIDADEs el contenido de humedad con el cual el suelo comienza a pegarse en la superficie metlica tales como la cuchilla y la esptula

LMITE DE CONTRACCINEs el conjunto de humedad por debajo del cual no se produce reduccin adicional de volumen o contraccin en el suelo.

LMITE PLSTICOEs el contenido de humedad considerar el suelo como material no plstico.

LMITE LQUIDOEs el contenido de humedad por debajo del cual el suelo se comporta como un material plstico. A este nivel de contenido de humedad el suelo est en el vrtice de cambiar su comportamiento al de un fluido viscoso.

LMITE DE SATURACINEs el contenido de humedad que el suelo tiene todo el volumen lleno de agua. Sin embargo para nuestro estudio solo consideramos los cuatro ltimos porque son ampliamente utilizados

CUARTA PARTEDefinir y explicar el anlisis granulomtrico de los suelos

ANLISIS GRANULOMETRICO DE LOS SUELOS

1. DEFINICIN

Es la medicin de los gramos de una formacin sedimentaria y el clculo de abundancia de los correspondientes a cada uno de los tamaos previstos en una escala granulomtrica. El anlisis granulomtrico al cual se somete un suelo se puede conocer la permeabilidad y la cohesin de sueloEscala granulomtrica

PartculaTamao

Arcillas< 0,002 mm

Limos0,002-0,06 mm

Arenas0,06-2 mm

Gravas2 mm-6 cm

Cantos rodados6-25 cm

Bloques>25 cm

2. MTODOS DE ENSAYO:

Existen diferentes mtodos, dependiendo de la mayor proporcin de tamaos que existen la muestra que se va analizar. Para las partculas gruesas, el procedimiento utilizado es el mtodo mecnico o granulometra por tamizado. Pero para las partculas finas por dificultarse mas el tamizado se utiliza el mtodo del sifonado o el mtodo del hidrmetro basados en la ley de Stokes.

A. Para las partculas gruesas:

Por el mtodo del tamizado:

Es un proceso mecnico mediante la cual se separan las partculas de un suelo en sus diferentes tamaos, denominado a la fraccin menor (tamiz N 200) como limo, arcilla y coloide. Se lleva a cavo utilizando tamices en orden decreciente. La cantidad de suelo retenido indica el tamao de la muestra, estos suelos separan una porcin de suelo entre dos tamaos.

B. Para las partculas finas:

Por el mtodo hidrmetro:

De la muestra estudiada se separa 50 gr. Aproximadamente pasa malla N 200, los cuales se ponen en 125 ml. De floculante durante 24 horas. Al final de periodo se suspensin, se dispersa la solucin traspasndola a un recipiente adecuado y llevndola a agitacin con ayuda de una batidora. Inmediatamente despus del proceso de dispersin, transfiere la suspensin de la jarra sedimentadora y adicione agua hasta completar un litro. Paralelamente se debe haber preparado en otra jarra sedimentadora,, un litro de solucin con la misma cantidad de floculante (125 ml) Con la ayuda de un tapn se agita la solucin con espacio de aproximadamente un minuto, al cabo del cual se descarga la jarra sobre una superficie adecuada. Inmediatamente se introduce el hidrmetro dentro de la solucin que contiene la muestra de estudio, y se empieza a tomar lecturas con intervalo de tiempos definidos: 30segundo, 1, 2, 4, 8, 15, 30, 60 minutos, 2, 4, 8, 16, 24 horas. Entre lectura y lectura se saca lentamente el densmetro de la suspensin, adems se verifican permanentemente los valores de temperatura y correccin de ceros.

QUINTA PARTEDeterminar La Simbologa De Los Suelos

SIMBOLOGA DE LOS SUELOS SEGN EL S.U.C.S

DIVISIONES MAYORESSUCSGRAFICODESCRIPCION

SUELOS GRANULARESGRAVA Y SUELOS GRAVOSOSGWGrava bien graduada

GPGrava mal graduada

GMGrava limosa

CCGrava arcillosa

ARENA Y SUELOS ARENOSOSSWArena bien graduada

SPArena mal graduada

SMArena limosa

SCArena arcillosa

SUELOS FINOSLIMOS Y ARCILLASMLLimo inorgnico de baja plasticidad

CLArcilla inorgnica de baja plasticidad

OLLimo orgnico o arcilla orgnica de baja plasticidad

LIMOS Y ARCILLASMHLimo inorgnico de alta plasticidad

CHArcilla inorgnica de alta plasticidad

OHLimo orgnico o arcilla orgnica de alta plasticidad

SUELOS ALTAMENTE ORGANICOSPtTurba y otros suelos altamente orgnicos.

SEXTA PARTEDeterminacin de la Capacidad Portante del Suelo de la UNJFSC.

CAPACIDAD PORTANTE DEL SUELO DEL UNJFSC.

Obtencin de muestras:La interpretacin de muestras a travs del estudio de mecnica de suelo es un mtodo recomendable, para lo cual se tendr que contratar a los especialistas.

1. UBICACIN DE LA CALICATA

La muestra tomada est ubicada en el distrito del Huaura, provincia de Huaura, Regin Lima.Referencia: est ubicado en la ciudad de huacho en la UNJFSC, a espaldas del pabelln Turismo y ciencias sociales en el tanque elevado.

2. PROCESO DE ELECCIN DEL PUNTO DE MUESTREO

Ser el punto del cual se har la extraccin de la muestra, demarcando un cuadrado o un rectngulo de 1.00 x 1.00 m de lado

3. PROCESO DE EXCAVACINSe ir excavando hasta detectar la profundidad en que se encuentra la mejor resistencia de suelo.

4. RECONOCIMIENTO DE SUELOS

Relleno: de 0 a 0.20 cm

Grava arcillosa: de 0.20 a 0.55cm

Arena arcillosa de 0.55 a 1.00 m

Limos y arcillas de 1.00 a 1.00m

REGISTRO DE EXCAVACIONESPROYECTO: Comprobar la capacidad portante de el suelo del UNJFSC CALICATA: N1UBICACIN: Carretera central, Ciudad Huacho COTA:SOLICITANTE: Alumnos del VI FECHA: 30/04/2014 semestre de la UNJFSC.PROFUNDIDADTIPO DE EXCAVACIONMUESTRADESCRIPCIONCLASIFICACIONSIMBOLO

0.20M-01Relleno orgnico

0.50M-02Material de arena arcillosa, con mezcla de arena y arcilla, de color marrn en estado semi hmedo y semi compactGC

0.70M-03Arenas arcillosas, mezcla de arenas y arcillas.SC

0.60M-04Material de limos inorgnicos polvo de roca, limos arenosos en estado semi compacto.

ML

5. METODOS USADOS

A. METODO DEL AGUAEste mtodo se realiza para ver cun resistente es el terreno a movimientos ondulatorios.1Ubicar un terreno en la UNJFSC.2Remarcar un cuadrado de 1.00 x 1.00; el cual ser cavado en un fondo de 1.00m.3Se colocara un balde con agua al ras en la profundidad de la calicata.

4 Se tira una piedra de considerable tamao, al costado del balde.5 Vemos que en el balde, el agua no sufre gran alteracin.CONCLUSIONESPor lo cual, se concluye en que el terreno del Tambo posee una capacidad portante media, por lo que se recomienda que en esta zona las cimentaciones sean por zapatas aisladas.

Para tener una exacta capacidad portante del suelo se toma una muestra y se manda a laboratorio para su correcto anlisis.

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