suelos ii - exploraciones
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ING. P. MEJIA B.
PROGRAMA DE TITULACION
ING. CIVIL
• CURSO : SUELOS APLICADA
Ing. Patricia Mejia Becerra.
ING. P. MEJIA B.
IDENTIFICACIÓN Y
MUESTRAS DE SUELOS
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INTRODUCCION
Es importante y oportuno señalar la importancia que
tiene el estudio, evaluación y entendimiento de las
características físicas y el comportamiento mecánico
de los suelos y materiales en un Proyecto.
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Un muestreo adecuado y representativo es de primordialimportancia, pues tiene el mismo valor que el de los ensayos en sí.
Las muestras pueden ser de dos tipos: alteradas o inalteradas. Sedice que una muestra es alterada cuando no guarda las mismascondiciones que cuando se encontraba en el terreno de dondeprocede, e inalterada en caso contrario.
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Todo estudio debe iniciarse con un reconocimiento detallado delterreno. El objetivo de este reconocimiento es contar conantecedentes previos para la exploración.
Mediante la observación de cortes naturales y/o artificialesproducto de la erosión o deslizamiento será posible, definir lasprincipales unidades o estratos de suelos superficiales.
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ETAPAS DE LA EXPLORACION DE
CAMPO
1.--Estudio de gabinete: es la reunión de la información dellugar como mapas y dibujos.
2.--Reconocimiento del lugar por geólogos, topógrafos,ingenieros de mecánica de suelos, hidrólogos, etc.
3.--Exploración detallada del sitio y muestreo: Investigaciónde la geología en detalle y condiciones a superficiales delsuelo, usando calicatas y ensayos de penetración ligera. Tomade muestra para exámenes más detallados y ensayos delaboratorios laboratorio.
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4.--Pruebas de laboratorio con las muestras: Ensayos en muestras alteradas e inalteradas elegidas en campo. Ensayos estándar de suelos para fines de clasificación, ensayos especiales para determinar su comportamiento para mecánico de resistencia y compresibilidad: C.B.R.
5.--Ensayos in situ: Son ensayos llevados a cabo en el propio lugar. Ensayos como . C.B.R. In situ, DPL con posteadora manual
6.--Reporte de resultados: Detalles de estudio geológico , resultados de ensayos de penetración, , resultados de las pruebas de laboratorio, incluyendo los registro de excavaciones
METODO DE EXPLORACION DE
TERRENO DE FUNDACION
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- Muestra perturbadas. Se obtienen en general de las paredes de lospozos y comprometen estratos determinados o bien la suma de algunosde ellos.
Estas muestras se usan para:* Análisis granulométrico.* Ensayos de plasticidad.* Ensayos de compactación – humedad óptima.* Ensayos de compactación CBR en laboratorio.
- Muestra sin perturbar. Este tipo de muestra se recorta de las paredesde los pozos y compromete estratos bien definidos.
DEL TIPO DE MUESTRAS
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DEL TIPO DE MUESTRAS
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ESTUDIO DE SUELOS
1.- EXPLORACIÓN DEL SUELO DE FUNDACIÓN
Tiene por finalidad definir el tipo y capacidad de soporte de los suelos de fundación.
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EXPLORACION A CIELO ABIERTO
CalicatasLas calicatas permiten la inspeccióndirecta del suelo que se deseaestudiar y, por lo tanto, es el métodode exploración que normalmenteentrega la información más confiabley completa. En suelos con grava, lacalicata es el único medio deexploración que puede entregarinformación confiable, y es un mediomuy efectivo para exploración ymuestreo de suelos de fundación ymateriales de construcción a un costorelativamente bajo.
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EXPLORACION A CIELO ABIERTO
Excavación manual con pico y lampa
- Excavación con equipo mecánico
Desventaja:
- Profundidad limitada
- Paredes inestables ante la presencia de agua
Ventaja:
- Extracción de muestras disturbadas e inalteradas
- Visualización directa de la estratigrafía
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EXPLORACION A CIELO ABIERTO
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|1.2 CARACTERIZACION DE LOS SUELOS
Visualmente se clasifica a los suelos en gruposbásicos tales como: grava, arena, limos y arcillas
Observación Directa propiedades en campo
• Textura
• Forma de los granos
• Granulometría
• Plasticidad
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Tamaño: La fracción gruesa comprende los tamaños de gravas y arenas, y la fracción finalos limos y arcillas.
Color: Se debe indicar el color predominante.
Olor: Las muestras recientes de suelos orgánicos tienen un olor distintivo que ayuda a suidentificación. El olor puede hacerse manifiesto calentando una muestra húmeda.
Humedad: En las muestras recientes deberá registrarse la humedad. Los materiales secosnecesitan una cantidad considerable de agua para obtener un óptimo de compactación. Losmateriales húmedos están cerca del contenido óptimo. Los mojados necesitan secarse parallegar al óptimo, y los saturados son los suelos ubicados bajo un nivel freático.
Estructura: Si los materiales presentan capas alternadas de varios tipos o colores sedenominará estratificado; si las capas o colores son delgados, inferior a 6 mm, serádescrito como laminado; fisurado si presenta grietas definidas; lenticular si presentainclusión de suelos de textura diferente.
Cementación: Algunos suelos muestran definida evidencia de cementación en estadoinalterado. Esto debe destacarse e indicar el grado de cementación, descrito como débil ofuerte. Verificando con ácido clorhídrico si es debida a carbonatos y su intensidad comoninguna, débil o fuerte.
Densificación: La compacidad o densidad relativa de suelos sin cohesión puede serdescrita como suelta o densa, dependiendo de la dificultad que oponga a la penetración deuna cuña de madera.
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Clasificación: Se debe indicar además la clasificación probable. Puedenusarse clasificaciones dobles cuando un suelo no pertenece claramente auno de los grupos, pero tiene fuertes características de ambos grupos.Deben colocarse entre paréntesis para indicar que han sido estimadas.
Nombre local: El uso de nombres típicos tales como caliche, maicillo,pumicita, cancagua, etc., además de su designación según el sistema declasificación de suelo, ayuda a identificar sus condiciones naturales.
Todas las muestras que se obtengan deberán ser perfectamenteidentificadas, incluyendo a lo menos los siguientes tópicos: identificaciónde la calicata; profundidad a la que fue tomada; nombre de la personaque la tomo y fecha de obtención.
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IDENTIFICACIÓN VISUAL Y MANUAL DE MUESTRAS DE SUELOS
1.3 PROPIEDADES FISICO-MECANICAS
• Análisis granulométrico ASTM D-422
• Constantes Físicas ASTM D-4318
• Clasificación de los suelos SUCS y AASHTO
• Capacidad de Soporte (CBR)
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La identificación se hace mediante un examen visual y mediante ensayos manuales, lo cual debe indicarse claramente al elaborar el respectivo informe.
IDENTIFICACION DE SUELOS
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IDENTIFICACIÓN DE SUELOS GRUESOS
• Clasificación según su tamaño
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• Angulosidad.-
• Forma
Planas :Cuando ancho/espesor >3
Alargadas :Cuando longitud/ancho >3
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• Color.- El color es una propiedad importante para laidentificación de los suelos orgánicos, y puede ser también útilpara identificar materiales de origen geológico similar.
• Olor.- Suelos que contengan una cantidad significativa dematerial orgánico generalmente tienen un olor característicode vegetación en putrefacción, el cual se hace más en muestrasfrescas.
• Condición de Humedad
Seca -Ausencia de humedad, polvorosa, seca al tacto.
Húmeda -Húmeda pero sin agua visible.
Saturada -Generalmente cuando el suelo está bajo el nivel freático - Agua visible
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GRAVAS CON MATRIZ
PRESENTA COHESION
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GRAVAS LIMPIAS NO TIENE COHESION
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COMPORTAMIENTO DE SUELOS GRAVOSOS
SUELO RESISTENCIA DEFORMABILIDAD PERMEABILIDAD
GW EXCELENTE DESPRECIABLE MUY PERMEABLE
GP BUENA MUY BAJA MUY PERMEABLE
GM BUENA A REGULAR
BAJA SEMI A IMPERMEABLE
GC REGULAR A BAJA
BAJA A REGULAR
IMPERMEABLE
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Suelos compresibles y de baja capacidad de soporte.
Sujeto a fenómenos de colapso y licuación.
Resistencia : baja
Cohesión : nula
Fricción, ’ : 30º a 35º
Peso especifico : 1.6 a 1.8 ton/m3
Compresibilidad : alta
Capacidad de soporte : 1.0 a 2.5 kg/cm2
Módulo elástico : 50 a 150 kg/cm2
Suelos malos como cimentación.
Cimentación compuesta por zapatas conectadas.
Estructuras deben transmitir bajas presiones.
DEPOSITOS DE ARENAS
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Limos
Los limos son suelos de granos finos con poca o ningunaplasticidad, pudiendo ser limo inorgánico como el producido encanteras, o limo orgánico como el que suele encontrarse en los ríos,siendo en este último caso de características plásticas. El diámetrode las partículas de los limos esta comprendido entre 0.05 mm y0.005 mm. Su color varía desde gris claro a muy oscuro. Los limos,de no encontrarse en estado denso, a menudo son consideradoscomo suelos pobres para cimentar.
TIPOS DE SUELOS
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Arcillas
Se da el nombre de arcilla a las partículas sólidascon diámetro menor de 0.005 mm y cuya masatiene la propiedad de volverse plástica al sermezclada con agua. Químicamente es un silicato dealúmina hidratado, aunque en pocas ocasionescontiene también silicatos de hierro o de magnesiohidratados.Algunas entidades consideran como arcillas a laspartículas menores a 0.002 mm.
TIPOS DE SUELOS
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Suelos de comportamiento variable, generalmente compresibles y
de baja capacidad de soporte.
Resistencia : variable, baja
Cohesión : variable
Fricción, ’ : nula
Peso unitario : 1.6 a 1.8 ton/m2
Compresibilidad : variable, alta
Capacidad de soporte : 0.5 a 2.0 kg/cm2
Módulo elástico : 10 a 150 kg/cm2
Suelos pueden ser malos como cimentación.
Necesidad de ensayos de consolidación.
Cimentación con zapatas conectadas o losas.
Estructuras deben transmitir bajas presiones.
DEPOSITOS DE ARCILLAS
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IDENTIFICAR SUELOS DE GRANO FINO
Escójase una muestra representativa del material que se va a examinar.
El suelo es de grano fino si contiene 50 % o más de finos, entonces podemos decir que es un suelo de grano fino
La muestra seleccionada se puede determinar su:
• resistencia seca, así como la
• dilatación y el ensayo de
• tenacidad o dureza.
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IDENTIFICAR SUELOS DE GRANO FINO
Escójase una muestra representativa del material que se va a examinar.
El suelo es de grano fino si contiene 50 % o más de finos, entonces podemos decir que es un suelo de grano fino
La muestra seleccionada se puede determinar su: • resistencia seca, así como la
• dilatación y el ensayo de
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IDENTIFICACIÓN DE SUELOS FINOS CON PRUEBAS VISUALES Y
MANUALES
Ensayo de Dilatancia
CRITERIOS PARA DESCRIBIR LA DILATANCIA
Descripción Criterios
Nula No hay cambio visible en la
muestra.
Lenta Aparece lentamente agua
sobre la superficie de la
muestra mientras se la
sacude, y no desaparece
lentamente al estrujarla.
Rápida Aparece rápidamente agua sobre
la superficie de la muestra
mientras se la sacude y
desaparece rápidamente al
estrujarla.
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Ensayo de Resistencia en Estado Seco
IDENTIFICACIÓN DE SUELOS FINOS CON PRUEBAS VISUALES Y
MANUALES
CRITERIOS PARA DESCRIBIR LA
RESISTENCIA EN SECO
Descripción Criterios
Ninguna La muestra seca se desmorona a la simple
manipulación.
Baja La muestra seca se desmorona hasta
pulverizarse con ligera presión de los
dedos.
Mediana La muestra seca se rompe en fragmentos o
se
desmorona con presión considerable
de los dedos.
Alta No podrá romperse la muestra seca con la
presión de los dedos, pero se romperá
en fragmentos al aprisionarla con el
pulgar sobre una superficie dura.
Muy alta No podrá romperse la muestra seca al
aprisionarla con el pulgar sobre una
superficie dura.
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Ensayo de Tenacidad
IDENTIFICACIÓN DE SUELOS FINOS CON PRUEBAS VISUALES Y
MANUALES
CRITERIOS PARA DESCRIBIR LA
TENACIDAD
Descripción Criterios
Baja Sólo se necesita ligera presión
para formar rollitoscerca del
límite plástico.
Mediana Se necesita presión mediana para
formar "rollitos" cerca del límite
plástico.
Alta Se requiere considerable presión
para formar "rollitos“ cerca del
límite plástico.