FACULTAD DE INGENIERIA

INGENIERIA CIVIL

TEMA: 1° ENSAYO EXCAVACION A CIELO ABIERTO (CALICATA)

ALUMNOS:

RAFAEL MERINO, MARCOS. RAFAEL BAZAN, GEORGE YOAO. REA PRADO, ERNEST. ROBLES MERINO, MARCOS. RODAS DE LA CRUZ, MOISES.

INSTRUCTORES:

ING.CERNA IPARRAGUIRRE RICARDO MANUEL TECNICO PACHECO FLORES LUIS TECNICO BALDEON DE SOUZA FERREYRA CARLOS ALBERTO

CICLO: 2014-II

GRUPO 7 – CALICATA N°4

2014

1° ENSAYO EXCAVACION A CIELO ABIERTO (CALICATA)

I.OBJETIVOS

- Reconocer el terreno y así realizar una calicata con los requerimientos dados por el instructor.

- Realizar un perfil estratigráfico, a través de un muestreo de suelos.

- Extraer muestras de suelos, que nos servirán para futuros ensayos de laboratorio.

II. PROTOCOLO DE SEGURIDAD

En este tipo de ensayo se usaron los siguientes equipos de protección personal (EEP) mencionados en la normas del RNE – norma G.010:

-Casco de seguridad.

-Lentes de seguridad.

-Mascarilla anti-polvo.

-Tapones auditivos.

-Barbiquejo.

-Cortaviento.

-Guantes de badana.

-Botas con punta de acero.

III. EQUIPOS, MATERIALES Y ACCESORIOS

-Barreta

-Pico.

-Pala.

-Wincha.

-Espátula.

-Brocha.

-Libreta de campo.

-Bolsas térmicas.

IV. MARCO TEORICO

Mecánica de suelos

En ingeniería, la mecánica de suelos es la aplicación de las leyes de la física y las ciencias naturales a los problemas que involucran las cargas impuestas a la capa superficial de la corteza terrestre. Esta ciencia fue fundada por Karl von Terzaghi, a partir de 1925.

Todas las obras de ingeniería civil se apoyan sobre el suelo de una u otra forma, y muchas de ellas, además, utilizan la tierra como elemento de construcción para terraplenes, diques y rellenos en general; por lo que, en consecuencia, su estabilidad y comportamiento funcional y estético estarán determinados, entre otros factores, por el desempeño del material de asiento situado dentro de las profundidades de influencia de los esfuerzos que se generan, o por el del suelo utilizado para conformar los rellenos.

Si se sobrepasan los límites de la capacidad resistente del suelo o si, aún sin llegar a ellos, las deformaciones son considerables, se pueden producir esfuerzos secundarios en los miembros estructurales, quizás no tomados en consideración en el diseño, productores a su vez de deformaciones importantes, fisuras, grietas, alabeo o desplomos que pueden producir, en casos extremos, el colapso de la obra o su inutilización y abandono.

En consecuencia, las condiciones del suelo como elemento de sustentación y construcción y las del cimiento como dispositivo de transición entre aquel y la supraestructura, han de ser siempre observadas, aunque esto se haga en proyectos pequeños fundados sobre suelos normales a la vista de datos estadísticos y experiencias locales, y en proyectos de mediana a gran importancia o en suelos dudosos, infaliblemente, al través de una correcta investigación de mecánica de suelos.

Es necesario tener las definiciones apropiadas como base de los siguientes términos:

a) Suelos: Se conoce como suelo la parte superficial de la corteza terrestre, conformada por minerales y partículas orgánicas producidas por la acción combinada del viento el agua y procesos de desintegración orgánica. El suelo está formado por varios componentes: rocas, arena, arcilla, humus o materia orgánica en descomposición, minerales y otros elementos en diferentes proporciones.

b) Herramientas: El término herramienta, en sentido estricto, se emplea para referirse a utensilios resistentes (hechos de diferentes materiales, pero inicialmente se materializaban en hierro como sugiere la etimología), útiles para realizar trabajos mecánicos que requieren la aplicación de una cierta fuerza física. . Las herramientas se diseñan y fabrican para cumplir uno o más propósitos específicos, por lo que son artefactos con una función técnica.

c) Perfil estratigráfico: Un perfil estratigráfico es una especie de radiografía del terreno sondeado, conformado por los estratos que se identifican en los sondeos que se realizan en el terreno. En el perfil también se incluye de manera gráfica el contenido de humedad natural y los límites de Atterberg (Límites Líquido y Plástico), obviamente esto por estrato.

SUELOS

Es la capa más superficial de la corteza terrestre, que resulta de la descomposición de las rocas por los cambios bruscos de temperatura y por la acción del agua, del viento y de los seres vivos.

El proceso mediante el cual los fragmentos de roca se hacen cada vez más pequeños, se disuelven o van a formar nuevos compuestos, se conoce con el nombre de meteorización.

Los productos rocosos de la meteorización se mezclan con el aire, agua y restos orgánicos provenientes de plantas y animales para formar suelos. Luego el suelo puede ser considerado como el producto de la interacción entre la litosfera, la atmósfera, la hidrosfera y la biosfera. Este proceso tarda muchos años, razón por la cual los suelos son considerados recursos naturales no renovables. En el suelo se desarrolla gran parte de la vida terrestre, en él crece una gran cantidad de plantas, y viven muchos animales.

Componentes del Suelo

Se pueden clasificar en inorgánicos, como la arena, la arcilla, el agua y el aire; y orgánicos, como los restos de plantas y animales. Uno de los componentes

orgánicos de los suelos es el humus. El humus se encuentra en las capas superiores de los suelos y constituye el producto final de la descomposición de los restos de plantas y animales, junto con algunos minerales; tiene un color de amarillento a negro, y confiere un alto grado de fertilidad a los suelos.

Fase Sólida: Este conjunto de componentes representa lo que podría denominarse

el esqueleto mineral del suelo. Del suelo destacan: Silicatos, Óxidos  e

hidróxidos de Fierro, Clastos y granos, Carbonatos (calcita, dolomita), Sulfatos

(aljez), Cloruros y nitratos, Sólidos de naturaleza orgánica (Humus).

Fase Líquida: Comprende el agua de la hidrosfera que se filtra por entre las partículas del suelo.

Fase Gaseosa: Tiene una composición similar a la del aire que respiramos, aunque con mayor proporción de dióxido de carbono (CO). Además, presenta un contenido muy alto de vapor de agua. Cuando el suelo es muy húmedo, los espacios de aire disminuyen, al llenarse de agua.

Propiedades y Textura de los Suelos

Entre las propiedades de los suelos se encuentran: El color, distribución del tamaño de las partículas, consistencia, textura, estructura, porosidad, atmósfera, humedad, densidad, pH, materia orgánica, capacidad de intercambio iónico, sales solubles y óxidos amorfos-sílice alúmina y óxidos de fierro libres.

Las propiedades físicas de los suelos dependen de la composición menerológica, de la forma y del tamaño de las partículas que lo forman y del ambiente que los rodea. El tamaño, la forma y la composición química de las partículas determinan la permeabilidad, la capilaridad, la tenacidad, la cohesión y otras propiedades resultantes de la combinación de todos los integrantes del suelo.

Otra propiedad física de los suelos que hay que considerar es la temperatura, que tiene como fuente principal la irradiación solar.

Las propiedades físicas permiten conocer mejor las actividades agrícolas fundamentales como el laboreo, la fertilización, el drenaje, la irrigación, la conservación de suelos y agua, así como, el manejo adecuado de los residuos cosechas. Tanto las propiedades físicas como las químicas, biológicas y mineralógicas determinan, entre otras, a la productividad de los suelos.

Clases de Textura de los Suelos

La textura del suelo es la proporción en la que se encuentran distribuidas variadas partículas elementales que pueden conformar un sustrato. Según sea el tamaño, porosidad o absorción del agua en la partícula del suelo o sustrato, puede clasificarse en 3 grupos básicos que son: la arena, el limo y las arcillas.

NORMA E.050

El objetivo de esta norma es establecer los requisitos, desde el punto de vista de la Mecánica de Suelos e Ingeniería de Cimentaciones (EMS), con fines de cimentación de edificaciones y otras obras indicadas en esta norma. Los EMS se ejecutaran con la finalidad de asegurar la estabilidad de las obras y para promover la utilización racional de los recursos su obligatoriedad se reglamenta en esta misma norma y su ámbito de aplicación comprende todo el territorio nacional.

Las exigencias de esta norma se consideran mínimas.

La presente norma no toma en cuenta los fenómenos de geodinámica externa o en los casos que haya presunción de la existencia de ruinas arqueológicas; galerías u oquedades subterráneas de origen natural o artificial. En estos casos deberán efectuarse estudios específicamente orientados a confirmar y solucionar dichos problemas.

CALICATA

Excavación manual o mecanizada de profundidad variable, cuyo objetivo es determinar el perfil estratigráfico de los suelos bajo el terreno en estudio, constituido por Tipo de Suelo, Espesor y características que se obtienen de un detallado análisis visual y la experiencia del Laboratorista, quien además toma muestras representativas para realizar posteriormente ensayos en el Laboratorio.

Las calicatas permiten:

Una inspección visual del terreno "in situ".

Toma de muestras.

Realización de algún ensayo de campo.

Es recomendable utilizar corno pauta las definiciones y recomendaciones contenidas en la norma ASTM D 2488, denominada "Descripción de suelos" (procedimiento Visual- Manual).

Estas descripciones visuales deberán contener como mínimo los siguientes

antecedentes:

Identificación de la calicata mediante un número, especificado su ubicación con

respecto al kilometraje del eje o sus coordenadas, nombre las laboratorista y fecha

de la inspección.

Profundidad total.

Profundidad de los diferentes estratos por describir, referidas al nivel del

terreno natural.

Descripción del suelo.

Cantidad y tipo de las muestras tomadas en la calicata.

Observaciones y otras características relevantes.

Desde las paredes y piso de las calicatas se deben obtener las muestras que

serán llevadas a laboratorio.

Todas las muestras que se obtengan deberán ser perfectamente identificadas,

incluyendo a lo menos los siguientes tópicos: identificación de la calicata;

profundidad a la que fue tomada; nombre de la persona que la tomo y fecha de

obtención. Estas muestras se usan para:

Análisis granulométrico.

Ensayos de plasticidad.

Ensayos de compactación – humedad óptima.

Ensayos de compactación CBR en laboratorio.

V. PROCEDIMIENTO

Ubicación del terreno.

La localización de la calicata n°4, está ubicada en la provincia de Lima, en el distrito de Los Olivos, al frente de la universidad Privada del Norte. Colindante con Las avenidas Alfredo Mendiola (Panan. Norte) y avenida Universitaria.

Se localiza en las coordenadas 8676922 Este 274774 Norte (coordenadas proporcionadas por GPS diferencial que nos prestó el técnico Carlos)

Se ubica a 28,4 m trazada perpendicularmente de la panamericana norte a la calicata, y a 30,4 m de la pista auxiliar de la avenida universitaria.

Ejecución.

1.-En el terreno, ubicamos las medidas con las cuales tendremos que realizar la calicata, las cuales fueron 1,0m x 1.0m, con una profundidad de 1,5m.

2.-Procedimos a realizar la excavación de la calicata con las herramienta mencionadas anteriormente (picos, lampas, barretas, etc.)

3.-Entre los primeros 0,40m encontramos una capa del suelo formada por materiales de relleno, restos orgánicos, etc.

4.-En la siguiente capa de terreno (desde 0,40m a 1,50m) se encontró y pudimos percibir suelos con materiales arcillosos-limosos; que poseía un color más claro que la primera parte del terreno.

5.-Una vez que llegamos aprox. al límite limpiamos la calicata para observar las capas bien diferenciadas.

6.- Los instructores se acercaron e hicieron una inspección visual, mojaron una pequeña muestra para reconocer su viscosidad y plasticidad, suponiendo que es un suelo arcilloso.

7.-Luego extraemos el material que necesitáramos usar para los ensayos (25,0 Kg) de las paredes de la calicata de la última capa del suelo natural.

8.- Finalmente, etiquetamos las muestras con nombre y pasamos a tapar la calicata que habíamos realizado

VI. CALCULOS, GRAFICOS Y/O PROGRAMAS

PROFUNDIDAD (en metros)

CAPA DELSUELO

DESCRIPCIÓN DEL SUELO

HUMEDAD NATURAL (%)

0 - 0,40 Primera capa

Segunda capa

Relleno sanitario, restos orgánicos, basura, piedras de desmonte

No se puede especificar debido a diversos materiales encontrados.

0,40 – 1,50

Capa del suelo con presencia de arcilla y limo. Cuando se humedece esta muestra se hacía una pasta que nos permitía saber que es arcilla con presencia de limos

VII. CONCLUSIONES

-Las calicatas son una técnica empleada para obtener en los estudios de suelos y en mecánica de suelos para obtener valores tales como humedad, también para hacer un reconocimiento geotécnico del terreno.

-La elaboración de calicatas para un buen estudio de suelos nos permitió obtener conocimiento más exacto de las propiedades físicas que este posee.

-Obtener conocimientos bases para elaborar ensayos de laboratorios con las muestras obtenidas en la calicata realizada.

VIII. BIBLIOGRAFIA/WEBGRAFIA

-Página web (norma e.050) http://www.vivienda.gob.pe/documentos/documentos_ds_010/4/E_050_Suelos_y_Cimentaciones.pdf

-Página web (definición de mecánica de suelos)http://es.wikipedia.org/wiki/Mec%C3%A1nica_de_suelos

-Página web (suelos) http://salonhogar.net/Salones/Ciencias/1-3/El_Suelo/El_suelo.htm

-Página web (propiedades y textura de los suelos)http://agronomiaandrea.blogspot.com/p/propiedades-y-textura-de-los-suelos.html

-Página web (textura de los suelos)http://www.miliarium.com/prontuario/Tablas/Suelos/ClasesTexturales.htm

-Página web (calicata).1.-http://es.wikipedia.org/wiki/Calicata2.- http://www3.ucn.cl/FacultadesInstitutos/laboratorio/calicataM2.htm

IX. ANEXOS

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