defenza ribereña

MECANICA DE SUELOS 2

INTEGRANTES:

JOSE LUIS MAMANI HUANACUNI JEYSON CHINO MONTOYA ROSARIO NINAQUISPE QUISPE GARY TAPIA VARGAS

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INDICE

1.0 INTRODUCCION

2.0 OBJETIVOS

2.1 Objetivos Generales.

2.2 Objetivos específicos.

2.3 Ubicación del terreno.

2.4 Reconocimiento del terreno.

2.5 Panel fotográfico.

2.6 Precipitaciones.

2.7 Evaporación.

3.0 Geomorfología, geología, sismicidad en el área de estudio.

3.1 Geomorfología.

3.2 Geología.

3.3 Geodinámica.

3.4 Consideraciones sísmicas.

3.4.1 Zona sísmica.

3.4.2 Tipo de suelo y periodo.

3.4.3 Fuerza Horizontal equivalente.

4.0 Investigación de campo.

4.1 Trabajos de campo.

2 |MECÁNICA DE SUELOS I

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4.2 Calicata o pozo de exploración.

4.3 Muestreo y registro de exploración.

5.0 Características del proyecto.

6.0 Ensayos de laboratorio.

6.1 Ensayos estándar.

6.2 Ensayos especiales.

6.3 Clasificación de los suelos.

7.0 Perfiles estratigráficos.

8.0 Descripción de conformación del suelo área de estudio

9.0 Análisis de la cimentación.

9.1 Tipo y profundidad de cimentación.

9.2 Calculo de la capacidad Admisible (qad).

9.3 Criterios de asentamiento permisible.

10.0 Conclusiones y recomendaciones.

11.0 Anexos, cálculos de gabinete.

12.0 Densidad Insitu.

12.1 Objetivo general.

12.2 Equipos y materiales.

12.3 Cálculos.

12.4 Conclusión

13.0 Determinación del contenido de humedad del suelo.


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13.1 Objetivos.

13.2 Materiales.

13.3 Procedimientos.

13.4 Cálculos.

13.5 Conclusiones.

14.0 Peso especifico

14.1 Objetivo.

14.2 Definición.

14.3 Equipos a utilizar.

14.4 Procedimiento.

15.0 Análisis Granulométrico por tamizado.

15.1 Definición.

15.2 Granulometría por tamizado.

15.3 Procedimiento.

16.0 Límites de Atterberg.

16.1 Limite líquido (LL).

16.2 Definición.

17.0 Clasificación de suelos.

17.1 Definición.

17.2 Objetivo.

17.3 Normatividad.


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17.4 Clasificación de suelos.

17.5 Perfil estratigráfico.

18.0 Compactación de los suelos ensayo de Proctor.

18.1 Introducción.

18.2 Objetivo.

18.3 Definición.

19.0 Peso Unitario Suelto.

19.1 Objetivo.

19.2 Procedimiento.

20.0 Ensayo de Corte Directo.

20.1 Definición del ensayo.

20.2 Equipo.

21.0 Panel fotográfico.


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1.0 INTRODUCCION¿QUE ES UNA DEFENSA RIBEREÑA?

Las defensas ribereñas son estructuras construidas para proteger de las crecidas de los ríos las áreas aledañas a estos cursos de agua.

La protección contra las inundaciones incluye, tanto los medios estructurales, como los no estructurales, que dan protección o reducen los riesgos de inundación.

Las medidas estructurales incluyen las represas y reservorios, modificaciones a los canales de los ríos por otros más amplios, defensas ribereñas, depresiones para desbordamiento, cauces de alivio, obras de drenaje y el mantenimiento y limpieza de los mismo para evitar que se obstruyan.

Las medidas no estructurales consisten en el control del uso de los terrenos aluviales mediante zonificación, los reglamentos para su uso, las ordenanzas sanitarias y de construcción, y la reglamentación del uso de la tierra de las cuencas hidrográficaspara no ocupar los cauces y terrenos aluviales de ríos y ramblas con edificaciones o barreras.

La forma y el material empleado en su construcción varía, fundamentalmente en función de: Los materiales disponibles localmente El tipo de uso que se da a las áreas aledañas. Generalmente en áreas rurales se usan diques

de tierra, mientras que en las áreas urbanas se utilizan diques de hormigón.

¿QUE IMPACTO AMBIENTALES PRODUCE?

Con la excepción de los casos de inundación severa, los ecosistemas y las comunidades humanas de muchas áreas se han adaptado, y dependen de la inundación periódica de la tierra. Ordinariamente, la inundación llega a ser un problema solo si los eventos naturales o las actividades humanas aumentan su intensidad o frecuencia, o si el hombre invade las áreas anegadas; colocando estructuras y realizando actividades que requieren protección.

Los potenciales impactos ambientales más importantes de las medidas estructurales para controlar las inundaciones, se basan en la eliminación del modelo natural de inundación y los beneficios que ésta trae. Los terrenos aluviales son productivos porque la inundación los hace así; ésta remueva la humedad del suelo, y deposita limos en las tierras aluviales fértiles. En las áreas áridas, posiblemente sea la única fuente de riego natural, o de enriquecimiento del suelo. Al reducir o eliminar las inundaciones, existe el potencial de empobrecer la agricultura de los terrenos aluviales (recesión), su vegetación natural, las poblaciones de fauna y ganado y, la pesca del río y de la zona aluvial, que se han adaptado a los ciclos


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naturales de inundación. Es necesario tomar medidas de compensación para mantener el nivel de productividad de los sistemas naturales, utilizando fertilizantes, o riego en los terrenos agrícolas, mejorando los terrenos de pastoreo, o implementando sistemas intensificados de manejo y producción de la pesca. Asimismo, si a raíz de las medidas de canalización, se reduce la frecuencia de las inundaciones, se transportarán los sedimentos que ingresan al río en las áreas altas de la cuenca hidrográfica, hasta la desembocadura del río, a menos que existan áreas de rebosamiento aguas abajo. Las cantidades más grandes de depósitos en el río pueden causar cambios físicos, mediante la sedimentación y las variaciones en los caudales de agua a la altura del estuario, el delta, o las áreas costaneras, próximas a la playa, e influir en la pesca abundante que producen estos ecosistemas. Los arrecifes de coral son, especialmente, sensibles al aumento de sedimento en los ríos, y pueden ser destruidas, irreparablemente.

FUNCIÓN DE REPRESAS Y RESERVORIOS

En cuanto al control, es la de reducir los caudales picos, que ingresan a un área propensa a inundaciones. La operación de un reservorio para controlar inundaciones es muy diferente al de funcionamiento hidroeléctrico, o para riego.

En vez de mantener altos los niveles de agua, a fin de tener una mayor carga hidrostática o fuente de agua para riego, su operación para controlar las inundaciones requiere que se mantengan bajos los niveles de agua, antes y durante la temporada de inundaciones, para tener la capacidad de almacenar las crecientes de agua.

Sin embargo, la eventual liberación del agua puede causar problemas. En vez de estar inundadas a una mayor profundidad, durante un período más corto de tiempo, algunos terrenos están inundadas a una profundidad, mucho menor, pero durante un período mucho más largo. Posiblemente, esto no sea compatible con los sistemas agrícolas existentes.

Los efectos ambientales de las represas y reservorios, que se tratan en detalle en un artículo específico, no serán analizados aquí.

MEDIDAS ESTRUCTURALES

Para controlar las inundaciones, en riberos y mejoramiento al canal, incrementan la capacidad del río, aumentan su velocidad de flujo, o logran los dos efectos, simultáneamente.

Las modificaciones al canal que se pueden realizar son: dragarlo para que sea más ancho o profundo, limpiar la vegetación u otros residuos, emparejar el lecho o las paredes, o enderezarlo; todo esto ayuda aumentar la velocidad del agua que pasa por el sistema, e impedir las inundaciones.

Al enderezar el canal, eliminado los meandros, se reduce el riesgo de que el agua rompa la orilla del río en la parte exterior de las curvas, donde la corriente es más rápida y el nivel es más alto

MODIFICCION DEL CANAL


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Puede causar algunos impactos ambientales negativos. Cualquier medida que aumente la velocidad de la corriente, incrementará la capacidad del agua para causar erosión.

Los problemas de erosión y sedimentación pueden ocurrir en el sitio, o aguas abajo. Al revestir los canales, se reducen o se eliminan todos los factores que impiden el flujo, pero esta práctica produce problemas estéticos y ambientales, incluyendo la reducción de la renovación de las aguas freáticas, y trastornan las poblaciones con la eliminación de los desechos del dragado.

El mejoramiento del canal puede aliviar los problemas causados por las inundaciones en el área tratada; sin embargo, los picos serán más altos aguas abajo, y, simplemente, se ha transferido el problema a otra parte.

2.0 OBJETIVOS

2.1 OBJETIVOS GENERALES

El presente trabajo tiene como objetivo investigar el suelo de fundación y conocer las propiedades del mismo, con fines de cimentación para la construcción en el futuro de una vivienda, ubicada en Av. Celestino Vargas 1500, distrito de Pocollay, Región de Tacna, así también poder determinar el comportamiento del suelo y si es lo suficientemente resistente frente a los sismos que ocurren en nuestra localidad.

Realizar trabajos de campo, gabinete y de laboratorio para determinar las características físicas y químicas de cada estrato.

2.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS

Excavar una calicata de 1.50 m de ancho X 2.50 de largo X 2.5 m. de profundidad.

Determinar las características físicas de los estratos encontrados en las calicatas.

Determinar los suelos de alto riesgo sísmico y proponer la cimentación más adecuada en futuras construcciones.

Dar a conocer las conclusiones y recomendaciones de los suelos de la zona de estudio.

3. GEOLOGIA

Litoestratigráficamente la Formación geológica más antigua de su entorno es la Formación Moquegua miembro Superior, de edad Terciario Superior, compuesta de horizontes de conglomerados, areniscas, limonitas y arcillas; en la base del Cerro Arunta. Encima rocas volcánicas ignimbríticas de la Formación Huaylillas de edad Terciario Superior-Cuaternario Inferior que conforman el cuerpo principal de los Cerros Intiorko y Arunta, respaldos del valle del río Caplina. Encima, conformando las


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pampas costaneras, una Unidad Conglomerádica del Cuaternario en la parte alta de los cerros. Y depósitos Cuaternarios aluviales y fluviales recientes de la evolución del río Caplina en el propio valle, lugar de asentamiento de la ciudad.

Hidrogeológicamente, está probada la existencia de aguas subterráneas en toda la ciudad, a profundidades del orden de 100 m., no constituyendo problema geotécnico para las edificaciones, pues no tienen ningún contacto con los suelos en la zona utilizable de fundación, y más bien constituyen un importante recurso ante la escasez de agua en la región. De acuerdo a la distribución de las áreas de ruptura de la corteza terrestre asociadas al proceso de subducción de la placa tectónica de Nazca, en base al estudio de grandes terremotos ocurridos en la región Sur del Perú y Norte de Chile durante los siglos XIX y XX, la región de Arica y Tacna conforman una zona de silencio sísmico. Por estas consideraciones, en este sector de América del Sur, se espera la ocurrencia de un gran sismo de magnitud superior a la del sismo del 23 de Junio del 2001.

De acuerdo a la clasificación SUCS, los suelos de Tacna están conformados de tipos GP gravas mal graduadas, GW gravas bien graduadas, SP arenas mal graduadas, CL arcillas de baja compresibilidad, y SM arenas limosas; así como rellenos .

3.3 GEODINAMICA

Los procesos de geodinámica externa han sido controlados por los cambios climáticos suscitados durante el cuaternario y que dieron lugar al desarrollo de quebradas y planicies aluviales y/o coluvio – aluviales, conformada por el material que fuera acarreado por las quebradas o cursos de agua y depositados en su parte terminal, formando el denominado conoide aluvial de Pocollay. Sobre estas formaciones se emplaza la ciudad de Tacna y por ende el Proyecto en mención.

3.4 CONSIDERACIONES SISMICASLa zona Astral del Perú está ubicada en una zona de fuerte actividad sísmica debido principalmente al fenómeno de subducción de la placa de Nazca debajo de la placa Sudamérica, ocasionando fuertes sismos localizados.

El Perú se encuentra comprendido en una de las regiones de más alta actividad sísmica, formando parte del Cinturón Circumpacífico. El área de estudio se ubica en la región suroccidental del territorio peruano, zona relativamente joven desde el punto de vista geológico, pero sometida a una intensa actividad tectónica. Esta actividad está motivada por la subducción de


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la placa de Nazca bajo la placa Continental o Sudamericana, formándose el llamado plano de Benioff, lugar de acumulación constante de energía que posteriormente es liberada mediante los sismos.

De acuerdo al mapa de Zonificación sísmica del Perú de la norma técnica de edificación E-0.30 – Diseños Sismo Resistente. Tacna se ubica en la Zona 03.

El nivel de actividad sísmica caracteriza a esta región como de alto riesgo sísmico, habiendo ocurrido en el pasado varios sismos de magnitud considerable que provocaron grandes destrucciones, con una secuela de numerosos fallecidos e inmensas pérdidas materiales. Tal es el sismo ocurrido el 23 de junio del 2001 el cual causo grandes daños en la ciudad de Tacna.

Analizando el diagrama espacio vs tiempo, se apreció que los sismos de elevada magnitud y que tuvieron una misma liberación de energía, no tienen el mismo período de retorno, dado que ocurren cada 89, 182 y 84 años; dificultando la tarea de predicción sísmica. La gráfica de período de retorno para los sismos superficiales indica que los sismos con ondas de volumen (mb) igual a 6.4 podrían tener un período de retorno de 100 años, y los sismos de mb igual a 6.0 tendrían un período de retorno de alrededor de 400 años. La gráfica de período de retorno para sismos intermedios indica que los sismos de mb igual a 6.6 tienen un período de retorno de 100 años. Además, la probabilidad de ocurrencia de un sismo de mb mayor o igual a 6.5 dentro de un período de retorno de 100 años es de 80%.

Los sismos del 30 de julio de 1995 y 23 de junio de 2001, han modificado el campo de esfuerzos en la zona, dando lugar a un aumento de las posibilidades de que se produzca un gran terremoto en la región. Esta conclusión fue establecida por especialistas del CISMID (López D y Olarte, J) quienes en su trabajo "Evaluación Estadística de la Sismicidad en la Región Sur Occidental del Perú" establecen esta posibilidad y conclusión.

Analizando la secuencia de los sismos ocurridos en el Perú de Norte a Sur, con una frecuencia de 6 a 10 años y considerando un período de retorno para uno como el de 1868 (150 a 250 años), prácticamente este sector de América se encuentra ad portas de un mega sismo, que tendría una magnitud superior al sismo del 23 06 2001

Dentro del contexto de la tecnología de placas como los fenómenos sísmicos son en su gran mayoría resultados de interacción entre bordes de grandes placas litosféricas que convergen junto a los márgenes continentales activos y que tienen un efecto directo en el área especificada. En la zona astral del Perú


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se ubica una zona de fuerte actividad sísmica debido principalmente al fenómeno de subducción de la placa de nazca debajo de la placa sudamericana, ocasionando fuertes sismos localizados. Tras el sismo ocurrido el 23 de junio del 2001, que podría denominarse terremoto de los pobres pues afectó severamente e hizo colapsar miles de viviendas del distrito.

3.4.1 ZONA SISMICA

Dentro del territorio peruano se han establecido diversas zonas, las cuales presentan diferentes características de acuerdo a la mayor o menor presencia de los sismos. Según el mapa de Zonificación Sísmica del Perú la localidad del Distrito de Pocollay, Provincia y Departamento de Tacna comprendida en la Zona Sísmica 3, correspondiéndole una sismicidad alta y un factor de zona Z=0.4 g.

3.4.2 TIPO DE SUELO Y PERIODO

De acuerdo a las normas de Diseño Sismo Resistente del Reglamento Nacional de Construcciones, al suelo de cimentación del mencionado estudio le corresponde un perfil de suelo tipo S3, con un periodo Tp(s) = 0.9 seg. Y un factor de suelo S = 1.4

3.4.3 FUERZA HORIZONTAL EQUIVALENTE

La fuerza horizontal o cortante en la base debido a la acción sísmica se determinara mediante la siguiente expresión:

V = Z * V * S * C . PRd

Donde: Z = Factor de Zona U = Factor de Uso S = Factor de Suelo C = Coeficiente Sísmico Rd = Factor de Ductilidad P = Peso de la Estructura


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4.0 INVESTIGACION DE CAMPO

4.1 TRABAJOS DE CAMPOCorrespondió a la etapa de prospección in-situ, donde se tomaron muestra de Una (01) calicatas de 2.50 m de profundidad, que permitieron caracterizar al suelo de fundación en el área delimitada para el Proyecto en mención, tomándose muestras de las capas de suelo encontrado.

4.2 CALICATA O POZO DE EXPLORACION

Se programó la ejecución de Una (01) calicata o pozo de exploración “A Cielo Abierto”, designado como C – 1, ubicada convenientemente y con profundidades suficientes de 2.50 m. La ubicación de las calicatas se presenta en el plano “Ubicación de Calicatas”.

DESCRIPCIÓN DE PERFILES

CALICATA: Nº ITIPO DE CORTE: Tajo Abierto

UBICACIÓN: Distrito de “Pocollay”.FECHA: Junio del 2014

P R O F U N D M U E S CLASIFICACIÓN


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IDA

D (

M)

TR

A

GR

ÁFI

CO

(S

UC

S) DESCRIPCIÓN DEL SUELO

0.00

-0.30

E1

En la parte superior se encuentra la parte arable; es de color marrón claro y tiene una compacidad suelta, existe la presencia de sales solubles y está conformada por tierra de cultivo (chacra) en un 95% la presencia de grava es despreciable; presenta un 5% de raicillas, lo cual nos indica que fue una zona de cultivo, muestra poco contenido de humedad.

-0.30

-2.50

E2

En la parte inferior y como segundo estrato se encuentra un combinación de arena y grava en proporciones de 40%, 60%, respectivamente, con una coloración de marrón claro; no tiene una compacidad medianamente suelta y no contiene sales halófitos (sales que se pueden distinguir por el gusto) por eso en el laboratorio verificaremos la presencia de sales Xerófitas. Presenta contenido de humedad.

4.3 MUESTREO Y REGISTRO DE EXPLORACIONLas muestras de materiales obtenidas en los trabajos de campo fueron analizadas en el LABORATORIO DEL GOBIERNO REGIONAL DE TACNA, para determinar sus propiedades y características físico – mecánicas


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fundamentales, tales como, Análisis Granulométricos por tamizado, Limites de Consistencia, Humedad, Pesos Unitarios, Pesos Específicos, Corte Directo, ensayos ejecutados siguiendo las normas vigentes.

5.0 CARACTERISTICAS DEL PROYECTO

El Proyecto: “ESTUDIO DE SUELOS CON FINES DE CIMENTACION PARA LA CONSTRUCCION DE UNA VIVIENDA”, en el distrito de Pocollay, Región de Tacna, la construcción consistirá en la edificación de un piso que trasmitirá una carga al terreno de fundación de 5.00 Tn/ml.

6.0 ENSAYOS DE LABORATORIO

6.1 ENSAYOS ESTANDARD

Se realizaron los siguientes ensayos:

Análisis Granulométrico por _Tamizado (ASTM C – 136) Constantes Físicas (ASTM D – 4318)

Limite Líquido. Limite Plástico. Índice de Plasticidad.

Humedad Natural (ASTM D – 2216) Pesos Unitarios (ASTM C – 29) Pesos Específicos (ASTM – C128) Clasificación de Suelos SUCS (ASTM D – 2487)

6.2 ENSAYOS ESPECIALES

Con una muestra de suelo alterada y representativa obtenida de la calicata a una profundidad de 0.80 – 2.50 m.se realizo el ensayo de Corte Directo (ASTM D-3080).

6.3 CLASIFICACION DE LOS SUELOS

Las muestras ensayadas en el laboratorio se han clasificado de acuerdo al Sistema Unificado de Clasificación de Suelos (S.U.C.S.) y las muestras restantes que no figuran en el cuadro fueron clasificados por pruebas sencillas de campo, observación y comparación con las muestras representativas ensayadas.


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CUADRO CLASIFICACION DE LOS SUELOS

CALICATA C - 1

Profundidad 0.80-2.50

Muestra M-1

% Pasa Malla N° 4 100.00

% Pasa Malla N° 200 0.00

Limite Liquido 30.10

Indice Plástico N.P

Contenido de Humedad (%) 2.97

Clasificación de suelos “SUCS” SW

7.0 PERFILES ESTRATIGRAFICOS

Según la prospección efectuada en la calicata C – 1 de 2.50 m de profundidad y el análisis de la muestra recuperada, el suelo de fundación está constituido por dos capas de suelo, la primera capa a una profundidad de 0.00 – 0.30 m, es un estrato superficial o de cubierta conformado por un relleno gravoso cantos rodados de buena dureza.

En la segunda capa de 0.30 – 2.50 m de profundidad y el análisis de la muestra recuperada, el suelo de fundación está constituido por un potente depósito de suelo natural conformado por arenas de granulométrica mediana, sin llegar a grueso, no plástico por la total ausencia de material ligante, color marrón claro, aparecen algunas arcillas en los primeros 1.20 metro, perteneciente en la clasificación SUCS corresponde (SW).

No se apreció nivel freático, hasta el nivel prospectado, de 2.50 m de profundidad.

8.0 DESCRIPCION DE CONFORMACION DEL SUELO DEL AREA DE ESTUDIO

De acuerdo con los perfiles estratigráficos inferidos, se determina que el subsuelo del área en estudio está conformado de la siguiente manera:

Una cubierta superficial de relleno gravoso cantos rodados de buena dureza hasta una profundidad de 0.30 m.


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Luego se aprecia hasta una profundidad explorada de 2.50 m un potente depósito de suelo natural conformado por arenas de granulometría mediana, sin llegar a grueso, no plástico por la total ausencia de material ligante, de color marrón claro, sin límite líquido y humedad natural de 2.5 %, perteneciente en la clasificación SUCS corresponde (SW).

9.0 ANALISIS DE LA CIMENTACION

9.1 TIPO Y PROFUNDIDAD DE CIMENTACION

De acuerdo al análisis de cimentación, trabajo de campo, ensayos de laboratorio, descripción de los perfiles estratigráficos y características del proyecto se ha considerado el tipo de cimentación corridos, armados desplantados a una profundidad de 1.30 m en material de arena mal graduada.

9.2 CÁLCULO DE CAPACIDAD ADMISIBLE (qad)

PARÁMETROS DE CÁLCULO

Se empleará para él cálculo de capacidad de carga última por corte las fórmulas propuestas por Terzaghi (ecuación N° 01), para zapatas continuas y cuadradas.

qad = 1 ( c Nc + γ Df Nq + 1/2 B γ Nγ ) (ecuación N° 01)

F.S.

Donde:

qad : Capacidad Portante Admisibleφ : Ángulo de fricción internaγ : Peso específico del suelo (gr/cm3)c : Cohesión (gr/cm3)Df : Prof. de cimentación (m)B : Ancho de zapata (m)Nq Nc y Nγ : Factores de capacidad de carga (función de φ)FS : Factor de Seguridad

Los factores de capacidad de carga para un ángulo de 28.8576° son:

Nq = 19.67 (interpolando)Nγ = 15.82 (interpolando)

Nc = 33.87 (interpolando)

Utilizando la fórmula:


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qad = 1 ( c Nc + γ Df Nq + 1/2 B γ Nγ ) (ecuación N° 01)F.S.

Donde:

Suelo Característico = SW (Arena bien graduada)Napa Freático = No habidaC = 0.0278 gr/cm3Φ = 28.8576°γ = 2.28 gr/cm3Df = 1.30 mB = 0.80 mNq = 19.67Nγ = 15.82Nc = 33.87FS = 3

Reemplazando en la ecuación N° 01 se tienen capacidades de cargas admisibles de:

qad = 2.42 kg/cm2

CAPACIDAD DE CARGA SEGÚN B. HANSEN

Calcular la capacidad de Carga para una zapata y suelo siguiente:

qad = 1 ( c Nc Sc dc + γ Df Nq Sqdq + 0.5 B γ Nγ sγ dγ) F.S.

Donde:

qad : Capacidad Portante Admisibleφ : Ángulo de fricción internaγ : Peso específico del suelo (gr/cm3)c : Cohesión (gr/cm3)Df : Prof. de desplante (m)B : Ancho de zapata (m)Nq Nc y Nγ : Factores de cargaSc dc sq dq sγ dγ: Factores de forma

FS : Factor de SeguridadL : Longitud de la zapata.

Los factores de capacidad de carga se determinas calculando en las sgtes formulas:


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Para nuestro caso:D = 1.30mB = 0.80 mL= 1.00 mγ = 2.28 gr/ccRelación : B/L = 0.80Relación : D/B = 1.63Df: 6.00 mφ = 28.8576°C = 0.0278 gr/ccFS = 3si Df < D:

El procedimiento de cálculo, de acuerdo con B. Hansen, considera factores de forma y de profundidad (en función de φ, del ancho de zapata B, así como de la profundidad de desplante.El valor de Nc se modifica cuando el suelo es friccionante (φ>17).


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Realizando los cálculos tenemos los siguientes valores:

Nq = 16.19Nc = 27.6Nγ = 12.56Sc = 1.47Dc = 1.65Sq = 1.44Dq = 1.48Sγ = 0.66Dγ = 1.00

qad = 13.1 kg/cm2 : Valor sin incluir factor de seguridad qad = 4.37 kg/cm2 : Valor con factor de seguridad

9.3 CRITERIO DE ASENTAMIENTOPERMISIBLE (qd)

Se aplicará la ecuación N° 02, para un asentamiento permisible de 2.5 cmqd = 0.6 ( N – 3 ) (B + 0.305)2 . Fp (ecuación N° 02)2 BFp = 1 + Z ≤ 2 B

Siendo Z la profundidad de desplante sin tomar en cuenta el nivel freático.

Parámetros de CálculoSuelo Característico = SP (Arena bien graduada)N = 6 (estimado según suelo característico)B = 0.80 mZ = 1.30 mFp = 2.0

Aplicando la ecuación N° 02, se obtiene que:

qd = 2.75 Kg/cm2Es decir se requerirá aplicar al suelo una carga de 2.75 kg/cm2, sobre elsuelo de arena bien graduada que constituye el suelo de fundación, para generar un asentamiento permisible de 2.5 cm. cumpliéndose que:qad < qd OK! , para el caso de Terzaghi.


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10.0 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

De acuerdo al resultado de los Cálculos, Características Físico – Mecánicas de los suelos, se establecen las siguientes consideraciones finales:

El Presente Trabajo ha consistido en la ejecución del “Estudio de Suelos confines de Cimentación en un terreno de Pocollay”, ubicado en el Distrito del mismo nombre, Provincia y Departamento de Tacna.

Los Trabajos de campo han consistido en la excavación de Única (01) calicata hasta alcanzar una profundidad de 2.50 m. La calicata se ha ubicado convenientemente en el área del terreno y así poder contar con la información y resultados correctos. De la calicata se extrajeron muestras alteradas para realizar ensayos Análisis Granulométrico por tamizado, Límites de Consistencia, Humedad natural, Pesos Unitarios, Pesos Específicos, Clasificación de Suelos, SUCS, y Ensayo de Corte Directo. El Perfil Estratigráfico que se presenta ha sido elaborado mediante la interpretación de la estratigrafía encontrada en la calicata. El subsuelo del área de estudio es homogéneo en profundidad, estando conformado por arena bien graduada, no plástico (SW).

De 0.80 a 2.50 metros de profundidad se presenta un estrato conformado por arenas bien graduadas, no plástica, en estado semi seco y perteneciente en la clasificación SUCS (SW).

Se recomienda que el tipo de cimentación a utilizar sea cimientos corridos armados, para evitar los asentamientos diferenciales.

Profundidad de la cimentación:En base a las características del perfil estratigráfico, se recomienda cimentar a la profundidad de Df = 1.30 metros.; a esta profundidad se cimentarán en Arena bien graduada, no plástico.

La capacidad admisible del terreno a la profundidad de cimentación de Df = 1.30metros se puede considerar de:

qad = 2.42 kg/cm2con el Metodo de Terzaghi y qad = 4.37 kg/cm2 con el método de B. Hansen.

En cuanto a los asentamientos permisibles se requerirá aplicar al suelo una carga de qd =2.75 kg/cm2 , sobre el suelo arena bien graduada, no plástica que constituye el suelo de fundación, para generar un asentamiento permisible de 2.5cm, cumpliéndose que:

qad < qd OK! en el primer caso.

Se aplicara para obtener la Capacidad admisible (qad) del suelo de fundación un factor de seguridad (F.S. = 3)


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En lo referente a la sismicidad del área de estudio, ésta se encuentra ubicada dentro de la Zona Sísmica 3 (Zona de Sismicidad Alta), por lo que se deberá tener presente la posibilidad de que ocurran sismos de gran magnitud.

Para el análisis sismo-resistente según el RNC se recomienda considerar un suelo de un perfil tipo S3, con un periodo Tp(s) = 0.9 seg., factor de suelo S = 1.4

11.0 ANEXOS CALCULOS DE GABINETE

Se realizaron la prueba de densidad de campo para obtener la densidad in situ y su humedad natural, además se realizaron los ensayos de laboratorio de identificación y caracterización:ENSAYOS DE CAMPO O INSITU NORMAS- Densidad natural húmeda y seca. ASTM D1556 NTP 339.143ENSAYOS DE LABORATORIO NORMAS- Humedad Natural ASTM D2216 NTP 339.127- Análisis granulométrico por tamizado ASTM D422 NTP 339.128- Límites de Atterberg ASTM D4318 NTP 33.129- Densidad Mínima ASTM D4254 NTP 339.141

12.0 DENSIDAD DEL SUELO, CONTENIDO DE HUMEDAD

12.1 OBJETIVO GENERAL:

Determinar la densidad del suelo de fundación en la misma calicata del

terreno en el cual se hicieron las calicatas.

12.1.1 MÉTODO

Densímetro Nuclear

Es un equipo portátil que emite radiación ionizante y que" se utiliza para

medir la humedad y densidad de suelos bases, hormigón y asfalto.

Medidas de densidad y humedad: “kg/m3” o "g/cm3 y porcentaje.

12.1.2 Tipos de Mediciones con Densímetro Nuclear

Retro- Transmisión: Es un modo rápido y no destructivo. La fuente de

emisiones gamma y los detectores permanecen dentro del densímetro,

colocado sobre la superficie del material analizar. Las emisiones gamma

penetran en el material evaluado, las emisiones que son recibidas por

los detectores son cuantificadas. La retro-transmisión es usada


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principalmente en capas delgadas, sean asfálticas o losas de concreto

hidráulico.

Transmisión directa: (Es la más riesgosa porque la fuente radiactiva sale

del aparato.)

En este modo de operación la fuente gamma se posiciona a una

profundidad específica, dentro de la capa del material a evaluar,

mediante su inserción a través de un orificio de acceso hecho con la

varilla de perforación. Las emisiones gamma son transmitidas a través

del material, hacia los detectores, dentro del densímetro. Este tipo de

operación minimiza la incertidumbre ocasionada por las superficies

rugosas y la composición química del material evaluado, determinando

una elevada exactitud en las mediciones. La transmisión directa es

utilizada para la evaluación en capas con espesor de medio a grueso, de

suelos, agregados, capas asfálticas losas de concreto hidráulico.

Humedad: La medición de humedad es un ensayo no destructivo; la

fuente de neutrones y el detector permanecen dentro del densímetro,

sobre la superficie del material a analizar.

Emisiones de neutrones, a alta velocidad, son introducidas en la capa

evaluada y son detenidas parcialmente por sus colisiones contra los

átomos de hidrógeno dentro del material. El detector de Helio en el

densímetro cuenta la cantidad de neutrones termalizados (con

velocidad disminuida); que correlaciona directamente con la cantidad

de humedad en el material evaluado.

12.1.3 Operación correcta con Densímetro Nuclear en terreno

Antes de proceder a la operación, con el equipo radiactivo, se

demarcará el área de trabajo con conos, letreros y el símbolo

relacionado con el riesgo de la radiactividad.


13

Solo el operador “autorizado” manipulará el equipo, permaneciendo en

las proximidades sólo el personal autorizado y restringiendo el ingreso

de personal ajeno a la operación.

Primero se perforara y marcara el suelo y el perímetro de la placa de

raspad para que, posteriormente, el operador baje el vástago

procediendo a medir.

Nunca debe bajarse el vástago sin que el equipo este completamente

apoyado en el suelo y ubicado en la perforación.

No se trabajara en zonas de vehículos o maquinarias en

movimiento, coordinando los trabajos con la supervisión a fin de

determinar, previamente, los accesos, rutas de circulación, zonas de

medición y horarios.

Verificar que las vías de circulación en el área de operación estén

expeditas.

Una vez finalizada la tarea se procederá a guardar y mantener en su caja

de transporte, el equipo, retirar la señalización en el terreno.


13

12.2 EQUIPOS Y MATERIALES

12.2.1 FOTOS TOMADAS DEL PROCESO

Una vez listas las calicatas procedimos a la utilizacion del densimetro

nucler, para lo cual realizamos los siguientes pasos.

Limpiar bien la superficie del suelo de la calicata, es decir que no debe

haber desechos ni basura que afecten al proceso de la operación del

densimetro nuclear.

Utilizando la placa de respado, procedimos a raspar la superficie donde

se colocará el densimetro nuclear, la superficie debe estar bien

aplanada para colocar el densimetro, ya que no debe moverse durante

el proceso de analisis del suelo.

Ya lista la superficie donde se colocará el densimetro, se proceso a bajar

el densimetro con mucho cuidado y se coloca de manera que no se

mueva.

El operador debe contar con la proteccion debida, este caso se uso el

chaleco de plomo y botas de seguridad.

Luego se procede a operar el densimetro.


13

12.3.1 Datos obtenidos

DATOS VALORES

DATO DESCRIPCION CALICATA 1 CALICATA 2 CALICATA 3

% PR PORCENTANJE DE

CONPACTACIÓN64.4 84.6 74.5

DD DENSIDAD SECA 1411 1858 1630

WD DENSIDAD HUMEDA 1482 1930 1691

M HUMEDAD 71 72.3 60.3

%M PORCENTAJE DE HUMEDAD 5 % 3.9 % 3.7 %

13.0 PESO ESPECIFICO DEL SUELO

14.1 OBJETIVOS

Determinar el peso específico de las muestras de suelo obtenidas en cada estrato de las calicatas mediante los diferentes métodos de ensayo en laboratorio.

14.2 DEFINICIÓN

El peso específico de una sustancia se define como el peso por unidad de volumen. Se calcula al dividir el peso de la sustancia entre el volumen que esta ocupa.


UNIVERSIDAD ALAS PERUANASFACULTAD DE INGENIERIA

ESCUELAPROFESIONALDE INGENIERIA CIVIL

Zona de Estudio CALANA

Ubicación : CALANA S/N

Fecha : JUNIO 2015

CALICATA I

DETERMINACION DE LA DENSIDAD

13

14.3 EQUIPO A UTILIZAR:

Horno de secado.

Termostáticamente controlado, de preferencia uno de tipo forzado, capaz de contener una temperatura de 110ªC +-5%.

Balanza electrónica.

Con aproximaciones de 0.01 gr. para muestras de más o menos 200 gr.

Recipientes

Fabricados de material resistente a la corrosión y al cambio de peso cuando está sometido a enfriamiento o calentamiento continúo.

Fiola o picnometro

Consiste, básicamente, en una botella de vidrio Fabricados de material resistente al cambio de temperatura, y atravesado por un fino orificio capilar.

Probeta

Consiste en un tubo de cristal o plástico, con pie en la base o sin él, cerrado por un extremo y destinado a contener líquidos o gases.

Otros utensilios

Se requieren el uso de guantes, tenazas o un sujetador apropiado para poder manipular el recipiente caliente después que haya secado.

14.4 PROCEDIMIENTO:

Ensayo de arena

En un recipiente se coloca la muestra del suelo entre 300 a 400 gramos para proceder a secarlo en el horno a una temperatura de 110ªC +-5%, en un tiempo de 18 a 24 horas.

Luego del secado de la muestra los pesamos en la balanza electrónica, para obtener el peso de la muestra seca.

Con la ayuda de un embudo colocamos la muestra dentro de la fiola con agua, para saturar la muestra y luego someterla al recipiente con agua hervida con el fin de eliminar los espacios vacios al 100%, durante 5 a 10 minutos.

Una vez eliminado los espacios vacíos, se coloca la fiola con la muestra en un recipiente con agua con el fin de obtener una temperatura de ambiente, para luego obtener el peso de la fiola más agua más muestra.


13

Luego de ser pesada se retira la muestra para luego llenar la fiola con agua hasta una medida indicada en la fiola y luego nuevamente pesarla para obtener el peso de la fiola más agua.

Terminado el ensayo procedemos a realizar el cálculo del volumen del solido seco, el cual lo obtenemos de la siguiente manera:

Vs = Peso de muestra seca – (Peso de fiola+agua+muestra – Peso de

fiola+agua)

Obtenido los datos de peso de muestra seca y volumen de muestra seca, podemos obtener el peso específico de los sólidos.

: Peso específico de la masa

W S : Peso de la masa

V S : Volumen de la masa

CALICATA Nº-01

ESTRATO -II ARENA

DESCRIPCION UNIDADES

VALORES

(A) Peso de la muestra seca gr. 270.50

(B) Peso de la muestra + peso de la fiola + agua

gr. 1434.50

(C) Peso del agua + fiola gr. 1282.30


¿wSvS

13

(D) Volumen desplazado cc. 118.30

(E) Peso específico de los sólidos gr/cc 2.28

D=A−(B−C )E= A

D

14.0 ANALISIS GRANULOMETRICO POR TAMIZADO

15.1 DEFINICIÓN

La granulometría es el proceso para determinar la proporción en que participan los granos del suelo, en función de sus tamaños. Esa proporción se llama gradación del suelo

15.2 GRANULOMETRIA POR TAMIZADO

Es un proceso mecánico mediante le cual se separan las partículas de un suelo en sus diferentes tamaños, denominado a la fracción menor (Tamiz No 200) como limo, Arcilla y Coloide. Se lleva a cabo utilizando tamices en orden decreciente. La cantidad de suelo retenido indica el tamaño de la muestra, esto solo separa una porción de suelo entre dos tamaños.

15.3 PROCEDIMIENTO

Se utiliza una muestra representativa de 3000 gr a 5000gr previamente cuarteada.


13

Si la muestra contiene variedad de material se debe separar los granos gruesos de los finos a través del tamiz Nº 4. El material fino será lavado

Cuidadosamente en el tamiz Nº 200 utilizando agua común hasta que el agua que pase a través del tamiz quede casi transparente y colocar el regimiente con la suspensión de suelo y agua en el horno.

Obtener los pesos respectivos de cada tamiz. Pesar la muestra secada. Inmediatamente hacer pasar la muestra por una

serie de tamices que varía desde los mayores a inferiores en un lapso de tiempo de 10 a 15 minutos con movimientos continuos en forma horizontal.

Calcular el porcentaje en cada tamiz dividiendo el peso retenido entre el peso total de la suma de los tamices.


13

TAMICES ABERTURA PESO RETENIDO %RETENIDO %RETENIDO %QUE MATERIALASTM mm. gr. PARCIAL ACUMULADO PASA OBTENIDO

3" 76.200 0.00 0.00 0.00 100.002" 50.800 0.00 0.00 0.00 100.00 Peso total 3173 gr.

1 1/2" 38.100 0.00 0.00 0.00 100.001" 25.400 0.00 0.00 0.00 100.00 peso que pasa la malla N° 200 0 gr

3/4" 19.050 0.00 0.00 0.00 100.001/2" 12.500 0.00 0.00 0.00 100.00 COEFICIENTES 3/8" 9.500 0.00 0.00 0.00 100.00 D10 8.34N° 4 4.750 0.00 0.00 0.00 100.00 D30 30.4N° 8 2.360 0.00 0.00 0.00 100.00 D60 55.5N° 10 2.000 22.70 9.56 9.56 90.44N °20 0.840 56.00 23.59 33.15 66.85 Cu = D60/D10 = 6.65

N °40 0.420 54.00 22.75 55.90 44.10 Cc = (D302)/D60*D10 1.997N° 100 0.149 65.10 27.42 83.32 16.68N° 200 0.007 39.60 16.68 100.00 0.00FONDO 0.000 0.00 0.00 100.00 0.00TOTAL 237.4

ARENA FINA

ANALISIS GRANULOMETRICO POR TAMIZADO PARA UNA MUESTRA

GRAVA

DESCRIPCION DE LA MUESTRASE TOMA UNA MUESTRA REPRESENTATIVA DE 238.11 gr.




Zona de Estudio : CALANA S/N

Ubicación : CALANA S/N

Fecha : JUNIO 2015

DETERMINACION DEL ANASIS DE MALLA

13

15.0 LIMITES DE ATTERBERG

16.1LIMITE LIQUIDO ( LL )

16.2 DEFINICIÓN

El límite líquido está definido, como el contenido de humedad con el cual una masa de suelo colocada en un recipiente en forma de cuchara (aparato de Casagrande), se separa con una herramienta patrón (ranurador), se deja caer desde una altura de 1 cm. y sufre el cierre de esa ranura en 1 cm. después de 25 golpes de la cuchara contra una base de caucho dura o similar.

Casagrande (1932), determinó que el límite líquido es una medida de resistencia al corte del suelo a un determinado contenido de humedad y que cada golpe necesario para cerrar el surco, corresponde a un esfuerzo cortante cercano a 1 gr/cm2.

La muestra de ensayo debe ser igual o mayor que 100 grs. y pasar completamente por el tamiz de 0,5 mm. (malla Nº 40 ASTM) .


13


OBRA POCOLLAYUBICACIÓN : DISTRITO DE POCOLLAYMATERIAL SUELOFECHA

Nº TARROTARRO + SUELO HUMEDOTARRO + SUELO SECOAGUAPESO DEL TARROPESO DEL SUELO SECO% DE HUMEDADNº DE GOLPES

Nº TARROTARRO + SUELO HUMEDOTARRO + SUELO SECOAGUAPESO DEL TARROPESO DEL SUELO SECO% DE HUMEDAD

X Y54.00 33.00 25

LIMITE LIQUIDO 30.10LIMITE PLASTICO N.PINDICE DE PLASTICIDAD N.P

27.48

61.58

37.53

3

50.68

42.21

8.47

26.29

6.67

10

17.38

38.38

LIMITE LIQUIDO

LABORATORIO DE MECANICA DE SUELOS Y CONCRETO

: 10/06/2013

11.28

MTC E-110-2000

1

31.42

MTC E-111-2000

34.93 53.20

2

54.91

3.94

16.20

15.92

2

20

1

LIMITE PLASTICO

5

OBSERVACIONESCONSTANTES FISICAS DE LA MUESTRA

y = -13.18ln(x) + 72.523

25.027.029.031.033.035.037.039.041.043.045.047.049.051.053.0

1.0 10.0 100.0

CO

NT

EN

IDO

DE

HU

ME

DA

D

Nº DE GOLPES

% DE HUMEDAD A 25 GOLPES

13

Donde:

IP : Índice Plástico

LL: Límite Líquido

LP: Limite Plástico

16.0 CLASIFICACION DE SUELOS

17.1 DEFINICIÓN

Este sistema de clasificación de los suelos fue desarrollado por casa grande sirve para la identificación y obtención de sus propiedades físicas tiene gran aplicación para estudios de cimentaciones estabilidad de taludes.

Este sistema cubre los suelos gruesos y los fin distinguiendo ambos por el cribado a través de la malla N° 200 las partículas gruesas son mayores de dicha malla y las finas menores. Un suelo se considera grueso si más del 50% de sus partículas son gruesas y finos, si más del 50% de sus partículas son finos.

17.2 OBJETIVO

De acuerdo al Sistema Unificado de Clasificación de Suelos. Establecer el tipo de suelo de cada estrato de nuestra zona de

estudio.


IP=LL−LP

13

17.3 NORMATIVIDAD

Una vez obtenida la clasificación del suelo de acuerdo con el sistema Unificado de clasificación de suelos, la representación gráfica y simbólica de los estratos en el perfil estratigráfico deberá de realizarse de acuerdo con la Norma E.050 del Reglamento Nacional de Edificaciones, el cual establece los diferentes tipos de suelos.

17.4 CLASIFICACIÓN DE SUELOS

SUELSOS DE GRANOS FINOS


CLASIFICACIÓN DE SUELOS

SUELOS

DE GRANO

GRUESO

El material que

se considera

suelo grueso si

se retiene más

del 50%, en el

tamiz Nº 200

Gravas Si más del 50% del suelo

grueso queda retenido en el

tamiz Nº 4

Arenas Si más del 50% del suelo fino

pasa el tamiz Nº 4

SUELOS

DE GRANO

FINO

La muestra se

considera suelo

fino si pasa más

del 50% el

tamiz Nº 200

según las

normatividad.

Arcillas Si el índice plástico es mayor

que 7%

Limos Si el índice plástico es menor

que 4%

13

SIMBOLOGÍA

Prefijos

Arcilla Limo Orgánico

C M OS

ufi

jos

L Baja

Plasticidad

(LL < 50%)

CL ML OL

H Alta

Plasticidad

(LL > 50%)

CH MH OH

Esta clasificación está basada en los límites de

Atterberg


13

SUELOS DE GRANOS GRUESOS

SIMBOLOGÍA

Prefijos Grava Arena

G S

Su

fijo

s

Depend

ien

do d

el

Cu.y

Cc.

P

Mal

gradua

do

GP SP

W Bien

gradua

do

GW SW

Dep

en

die

nd

o

del LL

y IP

M Limoso GM SM

C Arcillos

o

GC SC


13

GRUP

O

NOMBRES TIPICOS DEL MATERIAL

GW Grava bien graduadas, mezclas gravosas, poco o ningún fino

GP Grava mal graduadas, mezclas grava – arena, poco o ningún fino.

GM Grava limosa, mezclas grava, arena, limo.

GC Grava arcillosa, mezclas grava – arena arcillosas.

SW Arena bien graduada.

SP Arena mal gradada, arenas gravosas, poco o ningún fino

SM Arenas limosas, mezclas arena – limo.

SC Arenas arcillosas, mezclas arena – arcilla.

ML Limos inorgánicos y arenas muy finas, polvo de roca, limo arcilloso, poco

plástico, arenas finas limosas, arenas finas arcillosas.

CL Arcillas inorgánicas de plasticidad baja a media, arcillas gravosas,

arcillas arenosas, arcillas limosas, arcillas magras (pulpa)

OL Limos orgánicos, arcillas limosas orgánicas de baja plasticidad


Gravas (G) Arenas (s)

Si menos del 5 % pasa el tamiz N°

200, calcule los dos coeficientes: Cu y

Cc, Si los valores de Cu > 4 y CC igual

a 1 y 3 se le asigna W (bien

graduado), caso contrario P (Mal

graduado).

Si menos del 5 % pasa el tamiz N°

200 calcule los dos coeficientes: Cu

y Cc .si los valores de Cu > 6 y CC

igual a 1 y 3 se le asigna W (bien

graduado), caso contrario P (Mal

graduado).

Si pasa por el tamiz N° 200 del 5 al

12% de la muestra, se utilizan sufijos

dobles.

Si pasa por el tamiz N° 200 del 5 al

12% de la muestra, se utilizan sufijos

Dobles (clase intermedia) como GP-

GC.

Si mas del 12 % pasa la malla N°200,

se utilizan los sufijos son M o C,

dependiendo del LL e IP.

Si mas del 12 % pasa la malla

N°200, se utilizan los sufijos son M o

C, dependiendo del LL e IP.

13

MH Limos inorgánicos, suelos limosos o arenosos finos micáceos o

diatomáceos (ambiente marino, naturaleza orgánica silíceo), suelos

elásticos.

CH Arcillas inorgánicas de alta plasticidad, arcillas gruesas.

OH Arcillas orgánicas de plasticidad media a alta, limos orgánicos.

Pt Turba (carbón en formación) y otros suelos altamente orgánicos.


13


60/D10 > 6

13


13

17.5 PERFIL ESTRATIGRÁFICO

% Retenido en el tamiz Nº

200

16.68%5 % (no es un suelo grueso)

% Que pasa el tamiz Nº 200 0% ¿5 % (es un suelo fino)

% Retenido en el tamiz Nº 4 0%

% Que pasa el tamiz Nº 4 100% No es grava

Coeficiente de uniformidad

(Cu)

6.65 Arena bien graduada

Coeficiente de curvatura

(Cc)

1.997 1 y 3 (bien graduada)

Límite líquido (LL) 30.10 50% ( baja compresibilidad)

Límite Plástico (LP1) 0 No presenta.

Índice Plástico (IP) 30.1 4

D10 8.34

D30 30.4

D60 55.5 (El tamaño de grano es un 60%

más fino).


Calicata I-

SWCLASIFICACIÓNArena bien graduada

13

PROFUNDID

AD (M)

CLASIFICAC

IÓN

GRÁFICO

(SUCS)

CARACTERÍSTICAS IMAGEN

0.00

-2.50

Arenas

uniformes o

bien

graduada.

18.0 COMPACTACIÓN DE LOS SUELOS ENSAYO PROCTORNORMA (ASTM D1557)

18.1 INTRODUCCIÓN

La compactación de los suelos, importantísimo como medio para aumentar la resistencia y disminuir la compresibilidad de los mismos, no fue reconocida ampliamente sino hasta la aparición del rodillo pata de cabra en 1906. Sin embargo, fue hasta 1933, año en el que R.R. Proctor publicó sus investigaciones sobre este tema, Proctor encontró que aplicando a un suelo cierta energía para compactarlo, el peso volumétrico varía con el contenido de humedad según una curva, en la cual se puede observar la existencia de un grado de humedad con el cual se obtiene el peso volumétrico máximo para ese suelo y esa energía de compactación. Dicha energía puede estimarse en función de la energía dinámica total entregada al suelo.


sw

13

18.2 OBJETIVOS Determinar la curva de compactación para una determinada energía

de compactación.

Determinar la densidad máxima seca y humedad optima del suelo.

18.3 DEFINICIONLa densidad que se puede obtener en un suelo por medio de un método de compactación dado, depende de su contenido de humedad. El contenido de humedad que da el mas alto peso unitario en seco (densidad) se le llama contenido optimo de humedad para aquel método de compactación, en general esta humedad es menor que la del limite plástico y decrece al aumentar la compactación.

Donde:

E = Energía específica de compactación en kg-cm/cm3.

W = Peso del pisón en kg.

H = Altura de caída del pisón en cm.

N = Número total de golpes del pisón.

V = Volumen total del suelo compactado.

En términos generales, al aumentar la energía de compactación para un mismo suelo aumenta su peso volumétrico seco máximo y disminuye su humedad óptima. Así pues, siempre que se trate de peso volumétrico seco máximo y humedad óptima, es necesario especificar el estándar de compactación empleado.


E=W⋅H⋅NV

13




Zona de Estudio : POCOLLAY S/N

Ubicación : POCOLLAY S/N

Fecha : JUNIO 2013

DETERMINACION DEL ENSAYO PROCTOR

OBRA : POCOLLAYUBICACIÓN : DISTRITO DE POCOLLAY-TACNA

MATERIAL : SUELOFECHA : 10/05/13

VOLUMEN DEL MOLDE (cm3) 938 PESO DEL MOLDE (gr.) : 3545 MOLDE Nro.

NUMERO DE ENSAYOS 1 2 3 4

PESO SUELO + MOLDE 4907.5 4973 5013 5010

PESO SUELO HUMEDO COMPACTADO 1362.5 1428 1468 1465

PESO VOLUMETRICO HUMEDO 1.45 1.52 1.57 1.56

RECIPIENTE Nro. 1 2 3 4

PESO SUELO HUMEDO + TARA 273.10 244.20 243.40 306.90

PESO SUELOS SECO + TARA 251.80 225.70 223.90 274.50

PESO DE LA TARA 136.10 136.30 136.00 136.30

PESO DE AGUA 21.3 18.50 19.50 32.40

PESO DE SUELO SECO 115.7 89.40 87.90 138.20

CONTENIDO DE AGUA 18.41 20.69 22.18 23.44

PESO VOLUMETRICO SECO 1.23 1.26 1.28 1.27

DENSIDAD MAXIMA SECA: 1.282 g/cm3 HUMEDAD OPTIMA: 22.3 %

GRAFICO DEL PROCTOR

1 22.27 22.27

1.282 1.282 2.0347

#######

LABORATORIO DE MECANICA DE SUELOS Y CONCRETO

PROCTOR MODIFICADOMTC E-115-2000

CONTENIDO DE HUMEDAD

1.200

1.210

1.220

1.230

1.240

1.250

1.260

1.270

1.280

1.290

1.300

17.00 17.50 18.00 18.50 19.00 19.50 20.00 20.50 21.00 21.50 22.00 22.50 23.00 23.50 24.00

DEN

SID

AD

S

EC

A (

gr/

cc)

CONTENIDO DE HUMEDAD (%)

HU

MED

AD

O

PTIM

A

DENSIDAD

13

19.0 PESO UNITARIO SUELTO – DENSIDAD MINIMA

19.1 OBJETIVO

Determinar el valor de la densidad mínima seca del suelo de ciudad nueva a partir de la muestra extraída de la zona en estudio.

19.2 PROCEDIMIENTO

El procedimiento seguido fue puramente mecánico por lo que describiendo uno de los ensayos estaremos describiendo los demás con la única variante que fue el tipo de muestra:

Primeramente pasamos el molde sin la arena.

Procedimos a llenar el molde con la muestra con la ayuda del cono de densidad in situ.

Seguidamente nivelamos la muestra a la altura de molde.

Medimos el peso final y con el valor conocido del volumen del molde determinamos la densidad mínima seca del suelo.

Tamaño máximo nominal <10 mm.

Colocar el material en el molde tan suelto como sea posible, vaciándolo a flujo constante y ajustando la altura de la descarga de modo que la caída libre del suelo sea de 25 mm. Simultáneamente mover el embudo en espiral desde la pared del molde hacia el centro, a fin de formar una capa de espesor uniforme, sin segregación. Llenar hasta aproximadamente 25 mm por sobre el molde.

Enrasar el material excedente mediante una pasada continua con una regla de acero, procurando no compactar el material, si no se remueve todo el material sobrante, efectuar una pasada adicional.

Tamaño máximo >10 mm.

Colocar el material en el molde, de modo que se deslice en lugar de caer sobre el fondo. Si es necesario, sujetar con la mano las partículas mayores para impedir que rueden fuera. Llenar hasta aproximadamente 25 mm. Por sobre el nivel del molde y luego enrasar según como se describió anteriormente.

Se pesa el molde con el suelo, se determina la masa del suelo seco, aproximado a 100 gr para el molde de 14.2 lt y a 1g para el molde de 2.8 lt.

Se calcula la densidad mínima seca de acuerdo con la fórmula:


13

Donde:

γmín : Densidad mínima

w t : Peso total

wm : Peso del molde

V m : Volumen del molde

Repetir los pasos anteriores hasta obtener 3 densidades consistentes, registrar el valor mas bajo.


γmín=wt−wm(

gr

cm3)

V m

OBRA ASFALTADO DE VIAS INTERNAS - DISTRITO DE ITEMUESTRA AGREGADOS GRAVA-ARENA - CANTERA ITESOLICITANTE MUNICIPALIDAD DITRITAL DE ITEFECHA TACNA, FEBRERO DEL 2009

GRAVA

N° DE ENSAYO 01 02 03 04 01 02 03 04PESO DEL MOLDE gr. 6682.5 6682.5 6682.5 6166 6166 6166VOLUMEN DEL MOLDE cc. 2973 2973 2973 5644.3 5644.3 5644.3PESO DEL MOLDE + MUESTRAgr. 9742 9735 9750 15344 15394 15484PESO DE MUESTRA NETA gr. 3059.5 3052.5 3067.5 9178 9228 9318PESOS UNITARIOS gr./cc. 1.029 1.027 1.032 1.626 1.635 1.651

PESO UNITARIO PROMEDIOgr./cc.

OBSERVACIONES:

ENSAYO DE PESOS UNITARIOSNORMA M.T.C. E 203 - 2000

1.029 1.637

SUELTO VARILLADO



Zona de Estudio : POCOLLAY S/N

Ubicación : POCOLLAY S/N

Fecha :

DETERMINACION DEL PESO UNITARIO SUELTO

PROCTOR

13

20.0 ENSAYO DE CORTE DIRECTO

ASTM D 3080

El objetivo de este ensayo es el de determinar la Cohesión y el Ángulo de Rozamiento Interno, que permitan establecer la resistencia al corte de los suelos ensayados

20.1 DESCRIPCIÓN DEL ENSAYO

Este ensayo consiste básicamente en someter una muestra de suelo de sección cuadrada y 2.5 cm. De espesor, confinada lateralmente, dentro de una caja metálica, a una carga normal (s) y a un esfuerzo tangencial (τ), los cuales se aumentan gradualmente hasta hacer fallar a la muestra por un plano preestablecido por la forma misma de la caja (consta de dos secciones, una de las cuales es móvil y se desliza respecto a la otra, que es fija, produciendo e esfuerzo de corte).En el ensayo se determina cargas y deformaciones.

20.2 EQUIPO

- Dial de Corte Horizontal.

- Dial de Corte Vertical.

- Pesas de carga.

- Horno.

- Cuchillo y arco con alambre acerado.

- Muestra inalterada.

- Máquina de corte Directo (Placa de 5x5x5, caja decorte).

El aparato de corte directo, consta de una caja de corte y dispositivos para aplicación de cargas verticales y horizontales, así como también deformimetros verticales y horizontales.


defenza ribereña

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