Informe 1 - Investigación Del Subsuelo

Laboratorio de Mecánica de Suelos, 2015-2 Investigación del subsuelo

Integrante 1: Viviana Hernandez-5500140 Integrante 2: Milena Zorro - 5500129Integrante 3:Tatiana Gonzalez-5500139 Integrante 4: Fernanda Herrera- 500165Integrante 5: David Castiblanco - 5500155

Informe 1 - Investigación del Subsuelo

Fausto Andres Molina Gomez, Docente Laboratorio Mecanica de Suelos

1. Introducción

En el desarrollo de toda construcción de obra civil se ve implicado el suelo, pues inevitablemente se hará uso de él, para que el proyecto sea eficiente en su totalidad sin presentar fallas en el terreno, se deben realizar estrictos estudios de las características del suelo donde se evalúan propiedades fisicas, quimicas, organicas, para realizarlos se debe empezar por una exploración al terreno, una debida investigación del subsuelo, lo que presentamos a continuación es el desarrollo de la práctica de investigación y toma de muestras del subsuelo en la zona junto a la pista de esfuerzos y el museo de el campus Universidad Militar Nueva Granada el día 6 de agosto del 2015, está con el fin de conocer el correcto procedimiento y manipulación de los equipos, así como normas que se ven implicadas en la obtención de muestras en el suelo, mediante tubos de pared delgada, el cual se implementa mediante ensayo de penetración normal SPT, ensayo de veleta de campo, ensayo con barrena helicoidal, estos ensayos son de vital importancia en nuestra vida profesional, nos ayudan a tomar decisiones para determinar si el suelo es o no apto para una construcción de obra civil, y si no lo es tomar una buena decisión en cuanto a rellenos y ajustes de materiales. .

2. Objetivos

2.1. Objetivo General

➢ Reconocer los procedimientos que se deben realizar en la investigación del subsuelo para así poderlo aplicar como ingeniero civil.

2.2. Objetivos Específicos

➢ Mediante la muestra de suelo de la calicata obtener la información que permite determinar las características geotécnicas de las rocas o de los tipos de suelo.

➢ Comprender y aplicar la normatividad vigente para el desarrollo de las prácticas, el uso de la maquinaria y la toma de muestras en cada una de ellas.

➢ Obtener muestras alteradas e inalteradas con el tubo partido, mediante el ensayo SPT.➢ Que el estudiante esté en capacidad de describir y determinar tipo de muestra que se

llega a obtener.



3. Metodología

Para el desarrollo de la práctica se realizaron diferentes procedimientos, que son establecidos por las normas de INVIAS, estas normas son las siguientes:



4. Ubicación.

LOCALIZACIÓN: Universidad Militar Nueva Granada, Campus Cajicá.REFERENCIA: Lado este de la acopio de materiales.

Imagen 1. Ubicación toma de muestras.



5. Marco Teórico

5.1. Tabla de Colores para identificar un suelo.

Imagen 2. Tabla de colores identificación de suelo.

Imagen 3. Tabla de Colores Munsell.



Número de golpes necesarios para hincar un toma muestras

Resistencia de penetración

Presión admisible

Resistencia a la compresión simple

De acuerdo con los valores cálculos gracias a la práctica de S.P.T basándonos en los valores de la tabla de consistencia de suelos cohesivos sería muy compacto ya que los datos resultantes se encuentran en el margen dado por dicha tabla.



6. Materiales y Equipos

6.1. Materiales En el artículo de un estudio del subsuelo de Bogotá por Julio Moya Barrios (1987), donde se quiere determinar las características de los suelos; deformabilidad, resistencia, expansivos o dispersivos, laderas naturales o artificiales, determinan la formación de la Sabana está constituida por depósitos lacustres de pantanos, que llenan la cuenca de la sabana, de origen cuaternario(Pleistoceno), constituido por capas de arcillas plásticas, arcillas turbosas, con restos de vegetales, diatomitas y arenas finas a medias, en bordes aumenta en proporciones de arena, bancos irregulares de piedra y cantos regulares que forman depósitos aluviales de ríos, quebradas que fluyen de los cerros.

6.2. Equipos



6.2.1.SPT

(Standard Penetration Test)Imagen 4. Penetración prueba estándar STP. Tomada Shalvi Engineering Corporation.

Este método permite la extracción de muestras de suelo para la identificación del mismo, por medio de métodos visuales y ensayos de laboratorio apropiados para identificar las características físicas y mecánicas de los suelos. Dicho procedimiento es usado en proyectos de exploración geotécnica, que con fines de diseño permite utilizar las correlaciones del SPT golpes, o N - valores, facilitando conocer e interpolar parámetros geotécnicos del suelo.

Equipo de Perforación: Consta de un muestreador estándar de dimensiones específicas, el cual se enrosca al extremo de la tubería de perforación , haciéndolo penetrar a golpes dados por un martillo de 140 libras que cae desde una altura determinada, contando el número de golpes necesarios para lograr una penetración de 30 cm (1 pie).

· Resistencia, corte y Brocas tipo Cola de Pescado: Menor que 6.5 pulgadas (165 mm) y más grande que 2.2 pulgadas (56 mm) en diámetro puede ser usada en conjunción con perforadores rotatorios para abrir agujeros ó métodos de perforación de avance de cubierta. Para evitar la alteración de los suelos, las brocas para descargue de base no son permitidas, solo son permitidas las brocas de descargas laterales.

·



Triconos: menor que 6.5 pulgada (162 mm) y más grande que 2.2 pulg (56 mm) de diámetro puede ser usado en conjunción para abrir agujeros de perforación rotativa o métodos de perforación, si el fluido de perforación es alto, es desviado.

· Barrenas con Augers de Vuelo Continuo: con o sin broca central ensamblada, puede ser usado para ver los detalles del sondeo. El diámetro interior de la barrena puede ser menor que 6.5 pulgada (162 mm) y más grande que 2.2 pulg (56 mm).Augers sólidos, de vuelo continuo, Bucket y manuales: menores de 6.5 pulgadas (162 mm) y más grandes que 2.2 pulgadas (56 mm) en diámetro pueden ser utilizados si el suelo sobre el lado del sondeo no cabe en el toma muestra o varillas de muestreo durante el muestreo

6.2.2. Barrenaslas barrenas de perforación son un instrumento para la obtención de muestras de suelo para un posterior estudio y análisis, usualmente se utiliza para perforar capas que son duras.

Imagen 5. Gusano de perforación, Central machine.

6.2.3. Tubo Shelby ( tubo de pared delgada) Es un tubo fabricado de acero sin costuras y su objetivo es la toma de muestras de suelo “in situ”, con este sistema se pueden obtener muestras de arcilla o de



suelos, prácticamente inalteradas. Los tubos de pared delgada son de un diámetro exterior de 2 a 3 pulgadas y poseen un extremo afilado. Cuando se trata de investigar suelos profundos se une a barras perforadoras que se ensamblan al tubo Shelby, una vez obtenida se envía al laboratorio para su análisis.

Imagen 6. Tubo shelby. manutencaoesuprimentos.

6.2.4. Penetrómetro de bolsilloEl Penetrómetro de bolsillo se utiliza específicamente para determinar la resistencia a la penetración de las capas superiores del suelo (profundidad de medición 5 mm) y de muestras en el campo o en el laboratorio. Rango de medición 0,5 MPa. El Penetrómetro de bolsillo se compone de una carcasa, un muelle, una punta de penetración plana, de un anillo deslizante y una escala. Al presionar el Penetrómetro contra el suelo, la punta se encuentra con la resistencia de la fuerza de la tierra. El muelle es comprimido por esta fuerza. El anillo se desliza y nos muestra en la escala la fuerza máxima que ha encontrado. La escala ha sido calibrada de tal manera que la resistencia a la penetración que se ha encontrado puede leerse en él de inmediato.

Imagen 7. Penetrómetro, pinzuar.

6.2.5. VeletaEl ensayo de veleta consiste en una varilla con cuatro hojas ortogonales entre sí, que es insertada en el suelo, y a la cual se le aplica un torque hasta que se



produzca la falla del suelo por corte. Dicho torque es registrado y empleado para calcular la resistencia al corte no drenado. Adicionalmente, mediante un procedimiento especial del mismo ensayo, se calcula la resistencia residual no drenada. Este ensayo se realiza exclusivamente en arcillas y limos de muy blandos a blandos.La Veleta usada en nuestros estudios cuenta con una zapata guía y un revestimiento que permite que el sistema sea introducido en el suelo por medio del equipo ligero de empuje estático, permitiendo la realización de este ensayo a varias profundidades y sin necesidad de una perforación.

Imagen 8. Veleta. pinzuar.

6.2.6. Barra de acero.Esta es un instrumento de acero que al ser tan rígida y filosa cumple la función de ablandar el suelo facilitando la extracción del material ya sea para abrir un hueco o sacar muestra de un terreno.

Imagen 9. Barra acerada Herragro.

6.2.7. Posteadora tipo almejaConsta de dos mitades abisagradas de manera que pueden ser abiertas o cerradas para excavar y recuperar, no se recomienda para profundidades mayores de 1.07m(3.5 pies).



Imagen 10. Posteadora tipo almeja. Sección 100. Suelos I.N.V. E 112.

6.2.8. Llave de tubos.

Es una llave de acero que tiene forma de tubo. En cada uno de sus extremos tiene un hueco de forma hexagonal, donde se encaja una tuerca de un determinado tamaño. Los extremos de la misma llave sirven para 2 tuercas de medidas consecutivas. La parte central y exterior de la llave tiene una forma hexagonal para que en ella pueda ser encajada una llave fija o una llave inglesa, y nos permite apretar o aflojar la tuerca; Se utiliza para apretar o aflojar bien tornillos con cabeza hexagonal o bien tuercas que se encuentren en lugares poco accesibles.

Imagen 11. llave de rueda para tubos.directindustry.

7. Análisis de Resultados

Como se ha mencionado en el desarrollo de este informe, la práctica se realizó con el fin de hacer una investigación del subsuelo del campus de la universidad militar nueva granada, para esto se tuvo que seguir con estricto procedimiento que es establecido por las normas INVIAS.



Para eso se empezó por retirar la parte de suelo natural en un hoyo de diámetro de 10 cm aproximadamente, a una profundidad de 50 cm con ayuda del hoyador y la

pica, luego se procedió con el SPT (standard penetration test) regido por la norma 111 de INVIAS hasta una profundidad de 130 metros, continuando con la exploración se tomó la barrena teniendo en cuenta las indicaciones de la norma 112 también de INVIAS pues son las que están dirigidas hacia lo ensayos con este elemento, cuando se llega a la profundidad de 2.50 metros se quiere tomar una muestra sin alterar, entonces se hizo uso del tubo shelby o también llamado tubo de pared delgada, del cual sus normativas se encuentran en el numeral 105 de las normas antes mencionadas, para finalizar con la exploración del subsuelo se utilizó el método de veleta a una profundidad de 2,60 metros normativas que se exponen en el numeral 170 de INVIAS. Del procedimiento anteriormente explicado se obtuvieron los siguientes resultados que son clasificados en la siguiente tabla de perfil estratigráfico:

EMPRESA: Universidad Militar Nueva Granada

REGISTRO DE SONDEO EN SUELOS

PROYECTO: Investigación de Subsuelo

SONDEO N.º: 1SITUACIÓN: práctica de laboratorio

COORDENADAS: X: Y: Z:

FECHA: 6 agosto 2015PROFUNDIDAD: HOJA

PROFUND. (m)

LONGITUD

TRAMO(m)

NIVEL FREÁTIC

OCOLUM

NA DESCRIPCIÓNMUESTR

AS

Nº GOLPE

S S.P.T/

MJ

LÍMITES DE

ATTERBERG

HUMEDAD (%)

CLASIFIC.

U.S.C.S.

LL (%)

IP (%)

0,50 0,50 suelo natural, orgánico, limo orgánico, color café oscuro, consistencia suelta,



plasticidad baja.

0,75 0.25

turba de color oscuro ,terreno con textura carbonosa, con una humedad apreciable al tacto, SPT 11

0,95 0.20

Color café oscuro con una baja plasticidad y granulometría como un limo. STP 13

1,30 0.35 STP 121,60 0.30 MA N/A

2,00 0.40

Gris claro arcilla, puntos oxidación, alto grado humedad. plasticidad alta, blanda. MA N/A

2,50 0.50

arrcilla de color café claro con rastros de residuos orgánicos MI N/A

2,60 0.10 MNC N/A

OBSERVACIONES



MI: Muestra inalterada MNC: Muestra no conseguidaMA: muestra alterada TP: testigo p.

SPT: Ensayo de penetración estándar N.F.: Nivel freático

Es importante agregar datos adicionales que se obtuvieron en algunos de los ensayos: ● A la profundidad de 2.50 metros se extrajo una muestra sin alteración con el tubo

de pared delgada (Shelby), y a esta muestra se realizó un ensayo con el penetrómetro de bolsillo, el cual se repitió 5 veces para poder obtener un promedio, de manera tal que se tuviera más precisión en el resultado.

resultados obtenidos: 1. 0,75 kg/cm2. 0,75 kg/cm3. 0,75 kg/cm4. 0,75 kg/cm5. 0,75 kg/cm● Cuando se realizó el ensayo de veleta cónica, a 2,60 metros se tomaron los

datos que permitirán conocer la resistencia pico del suelo, para este caso un suelo no drenado, en el momento en que se da el torque. Ro= 30 Rf= 60

8. Conclusiones

➢ Se distinguieron y se aplicaron los procedimientos que se utilizan al momento de investigar y explorar un subsuelo.

➢ Se identificó y se usó la normatividad que se debe tener en cuenta al momento de explorar un subsuelo dependiendo del ensayo según INVIAS (Instituto Nacional de Vías).

➢ Por medio de cada ensayo,norma y equipos asignados a la práctica, se obtuvieron muestras alteradas e inalteradas con el fin de llevarlas al laboratorio y así poder conocer sus características y propiedades en futuras prácticas.



9. Referencias Bibliográficas

➢ Ubicación: Universidad Militar Nueva Granada . Disponible en URL: https://www.google.it/maps/place/Universidad+Militar+Nueva+Granada+(Campus+Nueva+Granada)/@4.9398636,-74.0153074,16.25z/data=!4m5!1m2!2m1!1sUniversidad+Militar+Nueva+Granada,+Bogot%C3%A1,+cajica!3m1!1s0x8e40774d022b68e5:0xd949e2116a32d8b. [consultado el 9 de agosto del 2015].

➢ Estudio de suelos . Disponible en URL: http://www.suelosingenieria.com/index.php/actividades/consultoria/estudios-de-suelos/investigacion-por-medio-ensayo-spt [consultado el 8 de agosto del 2015].

➢ Tubo Shelby.Disponible en URL: http://www.grupopedia.com/ciencia/quimica/que-es-un-tubo-shelby/ [consultado el 8 de agosto del 2015].

➢ Penetrómetro. Disponible en URL: https://sp.eijkelkamp.com/productos/equipo-de-medici-n-de-campo/penetrometro-de-bolsillo.html[consultado el 7 de agosto del 2015].

➢ Veleta. Disponible en URL: http://piezocono.com/Equipo/Veleta.aspx[consultado el 7 de agosto del 2015].

➢ Pala Hoyadora. Disponible en URL:https://www.easy.com.co/p/pala-hoyadora-17x29cm[consultado el 8 de agosto del 2015]

.

➢ Llave de tubo. Disponible en: http://escuela2punto0.educarex.es/Ciencias/Tecnologia/taller_tec/accesible/apretar/llave_tubo.htm[consultado el 7 de agosto del 2015]

Anexos



Imagen 12. Inicio de exploración del subsuelo

Imagen 13. Excavación hoyo diámetro 10 cm



Imagen 14. Uso de barrena. Imagen 15. Uso de palanca para

extracción de barrena.

Imagen 16. Muestra inalterada, Imagen 17. Muestra extraída con extraída con tubo shelby. barrena.

Informe 1 - Investigación Del Subsuelo

Documents

Transcript of Informe 1 - Investigación Del Subsuelo