Ensayos Casa de Máquinas

CENTRAL HIDROELCTRICADELSITANISAGUA

ENSAYOS DE LABORATORIOTALUD CASA DE MQUINAS

CARACTERSTICASFSICO Y MECNICAS DEL SUELO

Ubicacin: La Fragancia Zamora Zamora Chinchipe

Solicita: HYDROCHINA

Junio de 2015

C-1C-2 C-3

C-4C-5

C-6

PROYECTO: Central HidroelctricaDelsitanisagua

DOC#: COD-15-INF-025FECHA: Junio de 2015

ESTUDIO: Ensayos de Laboratorio Talud Casade Mquinas

PAG: Pgina 2 de 11REV: A

TABLA DE CONTENIDO1. INTRODUCCIN ................................................................................................................42. TRABAJOS DE LABORATORIO ............................................................................................42.1. Contenido de Humedad (NTE INEN 690 ASTM D2938).....................................................52.2. Granulometra (NTE INEN 692 ASTM D4318)...................................................................52.3. Lmite Lquido (NTE INEN 692 ASTM D4318)....................................................................62.4. Lmite Plstico (NTE INEN 692 ASTM D2938) ...................................................................62.5. Peso Especfico del Suelo (ASTM D854 AASHTO T100).....................................................72.6. Compactacin Proctor Estndar (ASTM D698 - AASHTO T99) .............................................72.7. Porosidad y Grado de Saturacin ......................................................................................82.8. Ensayo de Compresin Triaxial (ASTM 2850) .....................................................................93. CARACTERSTICAS DE LOS SUELOS...................................................................................104. OBSERVACIONES.............................................................................................................11

ANEXOS:Anexo N 1: Ubicacin de SondeosAnexo N 2: Resultados de los Ensayos de LaboratorioAnexo N 2.1: Humedad, Granulometra y Lmites (SUCS)Anexo N 2.2: Gravedad EspecficaAnexo N 2.3: Compactacin Proctor (Densidad Seca Mxima)Anexo N 2.4: Porosidad y Grado de saturacinAnexo N 2.5: Compresin Triaxial UU

NDICE DE FIGURASFigura 2.1. Equipo y materiales para determinar el contenido de humedad. .................................................. 5Figura 2.2. Peso del material hmedo .............................................................................................................. 5Figura 2.3. Secado del material en el horno ..................................................................................................... 5Figura 2.4. Peso del material seco..................................................................................................................... 5Figura 2.5. Equipo y materiales para realizar el anlisis granulomtrico del suelo. ......................................... 5Figura 2.6. Peso del material retenido en cada tamiz....................................................................................... 5Figura 2.7. Equipo y materiales para determinar el lmite lquido.................................................................... 6





Figura 2.8. Peso del material hmedo en un punto.......................................................................................... 6Figura 2.9. Secado del material en el horno ..................................................................................................... 6Figura 2.10. Peso del material seco................................................................................................................... 6Figura 2.11. Equipo y materiales para determinar el lmite plstico. ............................................................... 6Figura 2.12. Peso del material hmedo en el lmite plstico ............................................................................ 6Figura 2.13. Secado del material en el horno ................................................................................................... 7Figura 2.14. Peso del material seco................................................................................................................... 7Figura 2.15. Equipo y materiales para determinar el peso especfico del suelo............................................... 7Figura 2.16. Peso del material para ensayo ...................................................................................................... 7Figura 2.17. Remocin del aire del agua........................................................................................................... 7Figura 2.18. Peso final y secado al horno de la muestra................................................................................... 7Figura 2.19. Equipo y materiales para determinar la densidad seca mxima y el ptimo contenido dehumedad............................................................................................................................................................ 8Figura 2.20. Preparacin y humedecimiento del material para realizar la compactacin. .............................. 8Figura 2.21. Compactacin del material ........................................................................................................... 8Figura 2.22. Pesado y secado al horno.............................................................................................................. 8Figura 2.23. Equipo y materiales para determinar la porosidad y el grado de saturacin............................... 8Figura 2.24. Preparacin de la muestra remoldeada........................................................................................ 8Figura 2.25. Llenado de los poros con agua...................................................................................................... 9Figura 2.26. Pesado final de la muestra con los poros llenos de agua. ............................................................ 9

NDICE DE TABLASTabla # 2.1. Nombre de ensayos y Normas aplicables...................................................................................... 4Tabla # 2.2. Resultados de los Ensayos realizados............................................................................................ 9Tabla # 2.3. Resultados de los Ensayos realizados............................................................................................ 9





1. INTRODUCCINCon las muestras alteradas recuperadas en campo, se realizaron ensayos de laboratorio paraclasificar e identificar todos los materiales muestreados y determinar sus propiedades ndice yfsico mecnicas, de acuerdo a normas nacionales e internacionales.

2. TRABAJOS DE LABORATORIOEn campo se realiza la toma de 6 muestras alteradas tomadas a 1.00 metro de profundidad. Laubicacin y la profundidad de toma fueron determinadas por Tcnicos de Hydrochina.Para complementar la informacin obtenida en campo, se realizaron ensayos de laboratorio conmuestras alteradas, representativas del sondeo. Los ensayos realizados son:

ENSAYO NORMADeterminacin del contenido de agua NTE INEN 690ASTM D2938Anlisis granulomtrico NTE INEN 696 Y 697ASTM D422Determinacin del Lmite Lquido NTE INEN 691ASTM D4318Determinacin del Lmite Plstico NTE INEN 692ASTM D4318Peso Especfico del Suelo ASTM D584AASHTO T 100Ensayo de Compactacin Proctor (Densidad Seca Mxima) ASSHTO T-99Porosidad y Saturacin N/AEnsayo de Compresin Triaxial UU ASTM D2850

Tabla # 2.1. Nombre de ensayos y Normas aplicables.





2.1. Contenido de Humedad (NTE INEN 690 ASTM D2938)Este ensayo determina la cantidad de agua que contiene el suelo. En las siguientes fotos se pudeobservar los materiales y equipos necesarios para realizar esta prueba:

Figura 2.1. Equipo y materiales para determinar elcontenido de humedad. Figura 2.2. Peso del material hmedo

Figura 2.3. Secado del material en el horno Figura 2.4. Peso del material seco

2.2. Granulometra (NTE INEN 692 ASTM D4318)Este mtodo permite, mediante tamizado, determinar la distribucin por tamaos de laspartculas mayores que 0,075 mm, de una muestra de suelo.

Figura 2.5. Equipo y materiales para realizar el anlisisgranulomtrico del suelo. Figura 2.6. Peso del material retenido en cada tamiz.





2.3. Lmite Lquido (NTE INEN 692 ASTM D4318)Humedad expresada como porcentaje de la masa de suelo seco en horno, de un suelo remoldeadoen el lmite entre los estados plstico y semislido. Corresponde a la humedad necesaria para quebastones cilndricos de suelo de 3mm de dimetro se disgreguen en trozos de 0,5a 1cm. de largo yno puedan ser reamasados ni reconstituidos.

Figura 2.7. Equipo y materiales para determinar el lmitelquido. Figura 2.8. Peso del material hmedo en un punto


2.4. Lmite Plstico (NTE INEN 692 ASTM D2938)El lmite Lquido, es la humedad, expresada como porcentaje de la masa de suelo seco en horno,de un suelo remoldeado en el lmite entre los estados lquido y plstico. Corresponde a lahumedad necesaria para que una muestra de suelo remoldeada, depositada en la taza de broncede la mquina Casagrande y dividida en dos porciones simtricas separadas 2 mm entre s, fluya yentren en contacto en una longitud de 10 mm, aplicando 25 golpes.:

Figura 2.11. Equipo y materiales para determinar ellmite plstico.

Figura 2.12. Peso del material hmedo en el lmiteplstico






2.5. Gravedad Especfica del Suelo (ASTM D854 AASHTO T100)Este mtodo establece el procedimiento para determinar, mediante un picnmetro, la densidadde partculas slidas de suelos compuestos por partculas menores que 5 mm.

Figura 2.15. Equipo y materiales para determinar el pesoespecfico del suelo. Figura 2.16. Peso del material para ensayo

Figura 2.17. Remocin del aire del agua Figura 2.18. Peso final y secado al horno de la muestra

2.6. Compactacin Proctor Estndar (ASTM D698 - AASHTO T99)Este mtodo establece el procedimiento para determinar la relacin entre la humedad y ladensidad de un suelo compactado en un molde normalizado, mediante un pisn de 2,5 Kg. encada libre desde una altura de 305 mm, con una energa especfica de compactacin de 0,59J/cm (6 kgf cm/cm3).





Figura 2.19. Equipo y materiales para determinar ladensidad seca mxima y el ptimo contenido de

humedad.Figura 2.20. Preparacin y humedecimiento del material

para realizar la compactacin.

Figura 2.21. Compactacin del material

Figura 2.22. Pesado y secado al horno.

2.7. Porosidad y Grado de SaturacinCon este ensayo se define el valor de porosidad a partir de la relacin entre el volumen de huecosy el volumen total del elemento considerado. Y el grado de saturacin como la relacin entre elpeso del agua que contiene la muestra en estado natural y el que contendra si estuviera saturado.

Figura 2.23. Equipo y materiales para determinar laporosidad y el grado de saturacin. Figura 2.24. Preparacin de la muestra remoldeada.





Figura 2.25. Llenado de los poros con agua Figura 2.26. Pesado final de la muestra con los porosllenos de agua.

2.8. Ensayo de Compresin Triaxial (ASTM 2850)Este mtodo se refiere a la determinacin de los parmetros de resistencia de los suelos medianteel ensayo de compresin triaxial. El mtodo realizado es el ensayo no consolidado no drenado(UU). Los parmetros obtenidos son el ngulo de friccin interna () y la cohesin (C). Para elpresente caso se realiz el ensayo a partir de muestras remoldeadas llegando a producir el pesounitario, la humedad y la estructura del suelo deseadas.Los resultados obtenidos de Lmites y Granulometra, se utilizaron para realizar la clasificacin delos suelos de acuerdo al Sistema Unificado de Clasificacin de Suelos (SUCS), segn la norma ASTMD2487. En la siguiente tabla se puede observar un resumen de los ensayos realizados y en elAnexo N 2 se presentan todos los resultados de los ensayos de laboratorio.

Sondeo Prof.(m)HumedadNatural(%)

LmiteLquido

LmitePlstico

ndice dePlasticidad

GRANULOMETRA ClasificacinSUCSN 4 N 10 N 40 N 200 Grava Arena Finos

C-1 1.00 23 34 29 5 97 89 74 42 3 55 42 SMC-2 1.00 16 NP NP NP 94 80 56 23 6 71 23 SMC-3 1.00 13 NP NP NP 70 51 30 15 30 55 15 SMC-4 1.00 19 31 26 5 80 69 50 27 20 53 27 SMC-5 1.00 25 45 27 18 91 82 62 43 9 48 43 SMC-6 1.00 19 26 19 7 91 85 78 51 9 40 51 CL-ML

Tabla # 2.2. Resultados de los Ensayos realizados.

Sondeo Cohesin(Kg/cm)

ngulode

FriccinInterna

()

DensidadSeca Mxima

(Kg/m)

ptimoContenido deHumedad

(%)GravedadEspecfica

PesoEspecfico

Aparente delsuelo seco(g/cm)

Pesoespecficodel suelo

seco (g/cm)Porosidad Grado deSaturacin

C-1 0.02 14 2034 15.89 2.702 1.23 2.24 0.45 0.58C-2 0.23 13 2066 14.20 2.742 1.31 2.16 0.39 0.50C-3 0.33 20 2122 14.07 2.741 1.73 2.62 0.34 0.56C-4 0.37 13 2199 11.85 2.683 1.70 2.42 0.30 0.95C-5 0.36 13 1955 19.10 2.710 1.55 2.67 0.42 0.86C-6 0.3 6 2083 13.73 2.649 1.74 2.85 0.39 0.78

Tabla # 2.3. Resultados de los Ensayos realizados.





3. CARACTERSTICAS DE LOS SUELOSDe los datos recabados en campo y de los ensayos de laboratorio se puede determinar lassiguiente caractrsticas de los suelos estudiados:Sondeo C-1El suelo presente en este sondeo es una arena limosa de baja plasticidad, hmeda. Presentacohesin de 0.02 Kg/cm2, ngulo de friccin interna del suelo de 14, densidad seca mxima de2034 Kg/m3, con un ptimo contenido de humedad de 15.89%, gravedad especifica en 2.702,porosidad de 0.45 y grado de saturacin de 0.58.Sondeo C-2El suelo presente en este sondeo es una arena limosa no plstica, hmeda. Presenta cohesin de0.23 Kg/cm2, ngulo de friccin interna del suelo de 13, densidad seca mxima de 2066 Kg/m3,con un ptimo contenido de humedad de 14.20%, gravedad especifica en 2.742, porosidad de 0.39y grado de saturacin de 0.50.Sondeo C-3El suelo presente en este sondeo es una arena limosa no plstica, hmeda. Presenta cohesin de0.33 Kg/cm2, ngulo de friccin interna del suelo de 20, densidad seca mxima de 2122 Kg/m3,con un ptimo contenido de humedad de 14.07%, gravedad especifica en 2.741, porosidad de 0.34y grado de saturacin de 0.56.Sondeo C-4El suelo presente en este sondeo es una arena limosa de baja plasticidad, hmeda. Presentacohesin de 0.37 Kg/cm2, ngulo de friccin interna del suelo de 13, densidad seca mxima de2199 Kg/m3, con un ptimo contenido de humedad de 11.85%, gravedad especifica en 2.683,porosidad de 0.30 y grado de saturacin de 0.95.Sondeo C-5El suelo presente en este sondeo es una arena limosa de plasticidad media, hmeda. Presentacohesin de 0.36 Kg/cm2, ngulo de friccin interna del suelo de 13, densidad seca mxima de1955 Kg/m3, con un ptimo contenido de humedad de 19.10%, gravedad especifica en 2.710,porosidad de 0.42 y grado de saturacin de 0.86.Sondeo C-6El suelo presente en este sondeo es una arcilla limosa arenosa de baja plasticidad, hmeda.Presenta cohesin de 0.30 Kg/cm2, ngulo de friccin interna del suelo de 6, densidad secamxima de 2083 Kg/m3, con un ptimo contenido de humedad de 13.73%, gravedad especifica en2.649, porosidad de 0.39 y grado de saturacin de 0.78.

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