ESTUDIOS GEOTÉCNICOS PARACARRETERAS Y CIMENTACIONES

ING. ROLANDO SULLCA QUISPEESPECIALISTA EN GEOTECNISTA

FUNDAMENTOS DE LA MECANICA DE SUELOS (CANTERAS Y SUELOS DE FUNDACION)

DEFINICION DE LA MECANICA DE SUELOS.- Es el estudio de las características, propiedades y comportamiento de los suelos, de hecho, los suelos proceden de la meteorización de las rocas.

• Suelo: Parte de la corteza terrestre formada por materiales que pueden ser disgregados en partículas individuales mediante la acción del agua.

• Roca: Agregado natural de uno o más minerales que para sufrir modificaciones sensibles en su estructura en presencia del agua necesita periodos de tiempo superiores a la vida útil de un edificio.

• Comportamiento del suelo cuando es sometido a una carga externa (resistencia del suelo, deformaciones que experimenta, distribución interna de las tensiones, etc.)

• Comportamiento y calidad del suelo para su uso como material de construcción (terraplenes de carreteras, presas de materiales sueltos, etc.)

TIPOS DE EXPLORACION• ENSAYOS DE CAMPO:• Sondeos mecánicos:• Rotación, extracción continua de testigo• Ensayos in situ:• S.P.T.• Muestras inalteradas• Ensayos de permeabilidad: Pared Flexible (suelos)• Calicatas:• Estabilidad paredes• Nivel de agua• Muestras alteradas e inalteradas• Ensayos in situ

Calicatas: Excavación del terreno para observarlo directamenteTipos: mediante retroexcavadora(giratoria/mixta/mini) y manualesObjetivo: Observación, toma de muestras y realizaciónde ensayos “in situ” del terreno.Ventajas- Observación directa y amplia del terreno- Mejorar diagnosis de rellenos- Tomar muestras alteradas, inalteradas y de agua- Realización ensayos in situ- Rapidez de ejecución y bajo coste económicoInconvenientes- Profundidad de reconocimiento limitada- Materiales necesariamente con retroexcavadora- Problemas de desmoronamiento de paredes impidiendo la observación- Alteran las características resistentes del terreno afectado por la excavación- Presencia de nivel freático

ENSAYOS DE LABORATORIO

• HUMEDAD NATURAL. ASTM D-2216• GRANULOMETRIA. ASTM D-422• LIMITES DE CONSISTENCIA. ASTM D-4318• PROCTOR MODIFICADO. ASTM D-1557• DENSIDAD EN CAMPO. ASTM D-1556• C.B.R. ASTM D-1883

• CONTENIDO DE HUMEDAD.- Este ensayo tiene por objeto la determinación de la humedad de una muestra mediante secado en estufa, definida como el cociente (%), entre la masa del agua que pierde el suelo al secarlo y la masa de suelo seco.

• ANALISIS GRANULOMETRICO.- Este ensayo tiene por objeto determinar los diferentes tamaños de las particulas de un suelo y obtener la cantidad en % del peso total que pasa por los distintos tamices de la serie empleada, hasta el tamiz N° 200 (0,074 mm)

REALIZANDO EL PESADO DE LA

MUESTRA

REALIZANDO EL TAMIZADO DE LA

MUESTRA

Curva granulométrica

• A: Suelo bien graduado y de grano grueso. • B: mal graduado, poco uniforme (curva parada sin extensión) • C: Suelo arcilloso o limoso (fino)

• LIMITES DE CONSISTENCIA.- Este ensayo tiene por objeto la determinación del Limite Liquido y el Limite Plástico con muestra que haya pasado la malla N° 40.

• L.L.- Es la humedad que tiene un suelo amasado con agua y colocado en el equipo de casagrande y realizando el corte con el ranurador que divide dicho suelo en dos mitades, y se sierra a lo largo de su fondo en una distancia de ½ mm, tras hacer caer y contar los golpes realizados, una altura de 10 mm, sobre la base de hule.

• L.P.- Se define Limite Plástico, a la humedad mas baja con la que puede formarse con un suelo, cilindros de 3 mm de diámetro, rodando dicho suelo entre los dedos de la mano y una superficie lisa como un vidrio esmerilado, hasta que los cilindros empiecen a resquebrajarse.

• PROCTOR MODIFICADO.- Este ensayo tiene por objeto la determinación en un suelo, la relación entre la densidad seca y la humedad, para una energía de compactación, y definir la M.D.S. y su O.C.H., a diferentes porcentajes de humedad y con una cantidad de 6 kg en cuatro ensayos cada uno. El suelo se pasa por la malla N° ¾”, y pesar 4 muestras de 6 kilos cada uno, se adicionan porcentajes de humedad a cada muestra diferentes cantidades de humedad en %, se compacta separados en 5 capas y cada una a 56 golpes., se pesa y se saca el % de humedad del suelo, esto se repite para las cuatro muestras a diferentes cantidades de humedad

• DENSIDAD DE CAMPO.- La densidad es una medida del estado de empaquetamiento de las partículas del suelo y para esto la densidad seca es una de las medidas mas apropiadas.

• Determinar la densidad y peso unitario en una superficie de un suelo acabado y compactado por medios mecánicos tales como:

- Rodillo (liso o vibratorio).- Rodillo neumáticos.- Rodillo pata de cabra.- Compactador manual (plancha).- Compactador de impacto.- Haber realizado una pre – carga.- Pisón manual, etc.

- Rellenos compactados.- Presas de tierra (durante la construcción).- Estruturas de pavimentos ( sub rasante, subbase,base).- Pista de aterrizaje (aeropuertos).- Terraplén para vías férreas.- Cimentaciones de canales.- Fondos de piscina, veredas, losa deportiva, estructuras para pisos, almacenes, silos, parques de estacionamiento, etc.

• C.B.R.- Este ensayo tiene por objeto la determinación de un índice de resistencia de los suelos denominados C.B.R. (Valor Relativo de Soporte del Suelo), y dependen de sus condiciones de estado, densidad y humedad, así como la sobrecarga que se le aplique. El ensayo se realiza sobre una muestra compactada en laboratorio con unas condiciones de humedad y densidad del

Proctor, o sobre muestras• inalteradas tomadas en el • terreno, que cuenta de tres• partes: Compactación,• Saturación y Penetración.

El equipo manual de CBR. La muestra está instalada, el anillo y su dial de deformaciones, el dial para medir las

deformaciones y el pistón de 19.4 cm2 de área transversal.

El marco de carga, el anillo y el dial de deformaciones

La muestra instalada, las columnas del marco,el pistón y el dial de

deformaciones

La manijuela del equipo para correr el

ensayo.

VALORES REFERENCIALES DE C.B.R.