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MECANICA DE SUELOS I

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UNIVERSIDAD NACIONAL JOSE FAUSTINO

SANCHEZ CARRION

UNJFSC MECANICA DE SUELOS I

EXPLORACION DE SUELOS I

INTEGRANTES:


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PRIMERA PARTE

Cmo se realiza la obtencin de muestras de suelos?


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1.1. CONCEPTO

La 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:

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.

1. PROCESOS DE OBTENCIN DE MUESTRAS DE SUELOS

Muestras alteradas

Muestras inalteradas

Conservan solo algunas de las propiedades

del terreno en su estado natural.

Conservan, al menos tericamente, las

mismas propiedades que tiene el terreno.


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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:

2.2. MTODO DE LA MESA

Mtodo 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.

2. MTODOS PARA LA OBTENCIN DE MUESTRAS

SUELO BLANDO

SUELO FIRME

Agua vibra, se mueve le balde o se

inclina, se sugiere seguir excavando

hasta encontrar un mejor suelo.

Se observa crculos sucesivos de

agua desde un punto central.


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PASOS RECOMENDADOS PARA HACER UNA CALICATA

a) 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.


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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.

La profundidad recomendable es hasta 10 metros en

perforacin manual, sin limitacin en perforacin mecnica.

TIPOS DE BARRENAS


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SEGUNDA PARTE

Clasificacin de los suelos


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1. DE ACUERDO AL ORIGEN DE SUS LEMENTOS

A. SUELOS INORGANICOS

Son cuyo origen se debe a la descomposicin fsica y/o

qumica de las rocas.

B. SUELOS ORGANICOS

Son 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 ZONALES

Suelos que reflejan la influencia del clima y la

vegetacin como los controles ms importantes

B. SUELOS AZONALES

Son aquellos que no tienen lmites claramente definidos

y no estn mayormente influenciados por el clima.

CLASIFICACION DE LOS SUELO


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C. SUELOS INTRAZONALES

Son 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 DUREZA

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

A. LA GRAVA Est 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 ARENA Se componen de partculas minerales que varan aproximadamente desde de pulgada a 0.002 pulgadas en dimetros.

A. SUELOS BLANDOS

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

B. SUELOS MEDIOS Ejemplos, 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


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C. EL LIMO Consiste 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 ORGANICA Consiste 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 MAYORES SUCS GRAFICO DESCRIPCION

SUELOS GRANULARES

GRAVA Y SUELOS GRAVOSOS

GW

Grava bien graduada

GP

Grava mal graduada

GM

Grava limosa

CC

Grava arcillosa

ARENA Y SUELOS ARENOSOS

SW

Arena bien graduada

SP

Arena mal graduada

SM Arena limosa

SC

Arena arcillosa

SUELOS FINOS

LIMOS 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


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OH

Limo organico o arcilla organica de alta plasticidad

SUELOS ALTAMENTE ORGANICOS Pt

Turba y otros suelos altamente organicos

TERCERA PARTE

Esfuerzo de corte en los suelos


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1. DEFINICIN

Los 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 ATTERBERG

Los 6 lmites propuestos por A. Atterberg. Un cientfico sueco dedicado a la agricultura es:

LMITE DE COHESIN Es la cantidad de humedad por el cual las boronas de un suelo son capaces de pegarse unas a otras.

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

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

LMITE LQUIDO Es 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 SATURACIN Es 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

LIMITES DE ATTERBERG


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CUARTA PARTE

Definir y explicar el anlisis granulomtrico de los suelos


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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 suelo

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.

Escala granulomtrica

Partcula Tamao

Arcillas < 0,002 mm

Limos 0,002-0,06 mm

Arenas 0,06-2 mm

Gravas 2 mm-6 cm

Cantos rodados 6-25 cm

Bloques >25 cm

ANLISIS GRANULOMETRICO DE LOS SUELOS


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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.


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QUINTA PARTE

Determinar La Simbologa De Los Suelos


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DIVISIONES MAYORES SUCS GRAFICO DESCRIPCION

SUELOS GRANULARES

GRAVA Y SUELOS GRAVOSOS

GW

Grava bien graduada

GP

Grava mal graduada

GM

Grava limosa

CC Grava arcillosa

ARENA Y SUELOS ARENOSOS

SW

Arena bien graduada

SP

Arena mal graduada

SM

Arena limosa

SC Arena arcillosa

SUELOS FINOS

LIMOS Y ARCILLAS ML

Limo inorgnico de baja plasticidad

CL

Arcilla inorgnica de baja plasticidad

OL Limo orgnico o arcilla orgnica de baja plasticidad

LIMOS Y ARCILLAS MH

Limo inorgnico de alta plasticidad

CH

Arcilla inorgnica de alta plasticidad

OH Limo orgnico o arcilla orgnica de alta plasticidad

SUELOS ALTAMENTE ORGANICOS Pt

Turba y otros suelos altamente orgnicos.

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


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SEXTA PARTE

Determinacin de la Capacidad Portante del Suelo de la UNJFSC.


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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

CAPACIDAD PORTANTE DEL SUELO DEL UNJFSC.

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.


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2. PROCESO DE ELECCIN DEL PUNTO DE MUESTREO

3. PROCESO DE EXCAVACIN

4. RECONOCIMIENTO DE SUELOS

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

Se ir excavando hasta

detectar la profundidad

en que se encuentra la

mejor resistencia de

suelo.

Relleno: de 0 a 0.20 cm

Grava arcillosa: de 0.20 a 0.55cm

Arena arcillosa de 0.55 a 1.00 m


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REGISTRO DE EXCAVACIONES

PROYECTO: Comprobar la capacidad

portante de el suelo del UNJFSC CALICATA: N1

UBICACIN: Carretera central, Ciudad Huacho COTA:

SOLICITANTE: Alumnos del VI FECHA: 30/04/2014

semestre de la UNJFSC.

PROFUNDIDAD TIPO DE

EXCAVACION

MUESTRA DESCRIPCION CLASIFI

CACION

SIMBOLO

0.20 M-01 Relleno

orgnico

0.50 M-02 Material de

arena arcillosa,

con mezcla de

arena y arcilla,

de color marrn

en estado semi

GC

Limos y arcillas de 1.00 a 1.00m


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hmedo y semi

compact

0.70 M-03 Arenas

arcillosas,

mezcla de

arenas y arcillas.

SC

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

ML

5. METODOS USADOS

A. METODO DEL AGUA

Este 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.


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Para tener una exacta capacidad portante del suelo se toma una muestra

y se manda a laboratorio para su correcto anlisis.

4 Se tira una piedra de considerable tamao, al costado del balde.

5 Vemos que en el balde, el agua no sufre gran alteracin.

CONCLUSIONES

Por 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.

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