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Geologia Y Mecanica De Suelos
Cristian Céspedes A.Ingeniero Civil en Obras CivilesMaster en Ingeniería, Cedex Madrid
Cual fue el problema????
TEMARIO Y CONTENIDOS
NATURALEZA DE LOS SUELOS Y SISTEMAS DE CLASIFICACIONPROPIEDADES MECANICAS Y FISICAS DE LOS SUELOSCOMPACTACION Y CONTROL DE CALIDAD
NATURALEZA DE LOS SUELOS Y SISTEMAS DE CLASIFICACION
Conceptos básicos de geología Y GeotecniaIntroducción a la mecánica de suelos:Naturaleza del suelo:Propiedades ÍndicePropiedades de las partículasPropiedades de los agregadosEnsayos índices de los suelosSistemas de Clasificación de suelos. Sistema AASHTO ySistema USCSEnsayos para clasificación de suelos
Clasificar suelos por distintos sistemas:Sistema USCSSistema AASHTO
Ejecutar ensayos de propiedades índice:GranulometríasCuarteo de muestrasLímites líquido, plástico y de contracción de un suelo
PROPIEDADES MECANICAS Y FISICAS DE LOS SUELOS
Distribución de presiones:Esfuerzos en una masa de sueloLey de TerzaghiDistribución de presiones en el suelo
El agua en los suelos:PermeabilidadRedes de flujoEfectos del agua subterránea sobre la construcciónMétodos de agotamiento
Resistencia y deformación de los suelos:Teoría de CoulombCriterios de rotura de CoulombTeoría de Mohr – CoulombPrincipales ensayos esfuerzo –deformaciónEnsayes de corte. Triaxial, corte directo, compresión simple, interpretación de curvas esfuerzo y deformaciónEstabilidad de taludes. Conceptos básicosCriterios de cálculoEmpuje de tierras
COMPACTACION Y CONTROL DE CALIDAD
Compactación de suelos:Teoría de compactación
Ensayes de compactaciónEspecificaciones y control de calidadMaquinaria para compactaciónRelación entre la compactación en obra y laboratorio.Reconocimiento del suelo:Planificación del reconocimiento del terrenoMétodos directos e indirectosInformes de mecánica de suelos
Ejecutar ensayes de necesarios para verificar la compactación de un suelo:Contenido de humedad de un sueloRelaciones humedad-densidad (compactación) proctorRazón soporte California (ensaye cbr)Determinación de la densidad en terreno
FASES EN LA COMPOSICION DEL SUELO Y RELACIONES DE MASAS Y VOLUMENES
Los suelos están compuestos de muchos elementos diferentes que pueden encontrarse en los tres estados o fases de la materia: sólido, liquido y gaseoso.FASES PRESENTES EN LA COMPOSICION DEL SUELO.Cada una de estas fases está constituida básicamente por los siguientes por los siguientes elementos:FASE SOLIDA:PartículasMineralesMateria OrgánicaFASE LIQUIDA:AguaSales minerales disueltasFASE GASEOSA:Gases OrgánicosVapor de agua
RELACIONES ENTRE MASA Y VOLUMENES
Las relaciones entre las masas y volúmenes de las diferentes fases nos ayudarán a definir las condiciones en que se encuentra el suelo, además de conocer sus propiedades y su comportamiento físico.Los volúmenes y masas de las distintas fases de un suelo se pueden representar por un diagrama de bloques, como se muestra en la figura.
Diagrama de Bloques
Mw
Aire
Solido
Liquido
Ma
Ms
Va
Vw
Vs
Vv
Vt Mt
Suelo en composición Natural
En el diagrama de bloques de la figura.VA= Volumen de aire Ma = Masa de aireVw = Volumen de agua Mw = Masa de aguaVv = Volumen de vacióVs = Volumen de sólido Ms = Masa de sólidoVt = Volumen total Mt = Masa total
RELACIONES BASICAS:A partir del diagrama de bloques, se pueden establecer las siguientes relaciones básicas:
RELACIONES ENTRE VOLUMENES:Vv = Vw + VaVt = Vv + VsVt = Vw + Va + Vs
RELACIONES ENTRE MASAS:Mt = Ma + Mw + MsMa = 0Mt = Mw + Ms
DEFINICIONES Y CONCEPTOS:Densidad del suelo húmedo (ρ):
ρ = Mt ρ = Kg/m3 , gr/cm3Vt
Densidad del suelo seco (ρd):
ρ d = Ms ρd: Kg/m3 , Gr/cm3Vt
Densidad de partículas sólidas (ps)
ρs= Ms ps : Kg/m3 , gr/cm3
Vs
Peso especifico de los sólidos (Gs):
Gs = ρs Gs : Adimensional
ρw
Gs = Ms pw = Densidad del agua a 4ºC
Vs ρw 1.000 Kg/m3 ò 1 gr/cm3
Porcentaje de humedad (W)
W = Mw x 100 W : %
Ms
W = Mt – Ms x 100
Ms
Índice de huecos ( e):
e = Vv e: Adimensional
Vs
Porosidad ( n ):
N = Vv x 100 n : %
Vt
Grado de saturación (Sr) :
Sr = Vw x 100 Sr : %
Vv
DESARROLLO DE RELACIONES MATEMATICAS PRACTICAS
1.- Expresar la densidad seca de un suelo en función de la densidad húmeda y la humedad
ρ d = f ( ρ , W )
ρ d = Ms = Ms x Mt = ρ x Ms
Vt Vt Mt Mt
ρ d = ρ x Ms = ρ x 1
Ms + Mw 1 + Mw
Ms
ρ d = ρ
1 + W
100
2.- Expresar la porosidad de un suelo en función del índice de huecos
n = f ( e )
n = Vv x 100 = Vv x 100
Vt Vv + Vs
Vv
Vs
n = x 100 = e x 100
Vv + Vs e + 1
Vs Vs
n = ( e ) x 100
1 + e
3.- Expresar el grado de saturación de un suelo en función del índice de huecos, la humedad, la densidad de partículas sólidas y la densidad del agua.
Sr = f ( e , W , ρ s , pw )
Por definición : Sr = Vw x 100 (1)
Vv
Como ρ w = Mw Vw = Mw (2)
Vw ρ w
Como W = Mw x 100 Mw = W x Ms (3)
Ms 100
Por otra parte : e = Vv Vv = e x Vs (4 )
Vs
Reemplazando (3 ) en (2) obtenemos :
W x Ms
Vw = 100 Vw = W x Ms (5)
ρ w 100 x ρ w
Como ps = Ms Ms = ρ s x Vs (6)
Vs
4.-Expresar el Índice de Huecos de un suelo en función de la Densidad de Partículas Sólidas y de la Densidad Seca.
e = f (ρs, ρd)
Como:
Reemplazando (2) y (3) en (1) tenemos:
)1(⎯→⎯−
==Vs
VsVtVsVve
)2(⎯→⎯=⎯→⎯=s
MsVSVsMss
ρρ )3(⎯→⎯=⎯→⎯=
dMsVt
VtMsd
ρρ
11
1
1
11
−=−
=−
=
s
d
s
sd
sMs
sMs
dMs
e
ρ
ρ
ρ
ρρ
ρ
ρρ 1−=dse
ρρ
Relación entre Indice de Huecos y Compactación
1−=dse
ρρ
e
dρ
emin
dρ Densidad Compactada Seca LNV 62(Terreno)
e Indice de Huecossρ Densidad de Particulas Sólidas LNV 93
(Terreno)
PROBLEMAS N° 1 (Masa – Volumen)
Una muestra de arena humedad de volumen 464 cm3 y cuya masa de 793 g., su masa seca es de 735 g.– Determinar.
• Razón de Vacío(e)• Humedad (w)• Grado de Saturación(Sr.)• Considerar Gs=2.68
PROBLEMAS N° 2 (Masa – Volumen)
Se tiene una Arena bien graduada sin finos en que se observan partículas aisladas de grava, un análisis Granulométrico indica que el 85% pasa bajo 5 mm.• Datos.
• Densidad del Material ρ=2.20 Kg/cm3
• Humedad w=3.5%• Densidad Aparente Gs= 2.7• Determine la densidad seca de la arena
DEFINICIONES ( SEGÚN ASTM )
ROCA: Materias solidas minerales que se presentan en grandes Masas o fragmentos.
SUELO: Sedimentos u otras acumulaciones de partículas sólidas producidas por la desintegración física y/o química de las rocas, menores de 3” la cual puede o no contener materias organicas.
TIPOS DE ROCAS.
IGNEAS ( Granito, Dioritas, Andesitas, etc. )SEDIMENTARIAS ( Areniscas, Calizas, Conglomerados )METAMORFICAS ( Gneis, Mármol, Pizarras )
FORMACION DE SUELOS
FORMACION DE LOS SUELOS
– DESINTEGRACION (Agentes Físicos )
– DESCOMPOSICION (Agentes Químicos )
– TRANSPORTACION (Gravedad; Agua ; Viento ; Hielo )
TIPOS DE SUELOS
– GRANULARES 3” a 0,074 mm– Gravas (3” a 4,76 mm )– Arenas (4,76 mm a 0,074 mm )– FINOS < 0,074 mm. Limos y
Arcillas– ORGANICOS < 0,074 MM
Limos y Arcillas con – materias orgánicas
FORMACION DE SUELOS
CARACTERISTICAS:
– Composición Química y Mineralógica
– Tamaño de sus – partículas (Granulometría)
– Peso Especifico (Relación peso / volumen )
– Plasticidad (Limites de Atterberg )
– Humedad (Contenido de agua )
– Estructura de su Masa (Homogénea, Migajón, Vasicular )
DEPOSITACION:
– Coluvial ( Gravedad )– Glacial ( Masas de hielo )– Eólica ( Viento )– Aluvial ( Aluviones )– Fluvial ( Ríos )– Residual ( Descomposición
de la Roca
Propiedades
Indice
– Granulometría– Plasticidad– Peso Especifico– Constitución
Mineralogica
Ingenieriles
– Cohesión– Esfuerzo al Corte– Compresibilidad– Permeabilidad
Prospecciones de Suelos
CalicatasSondajesPerfiles de Refracción Sísmica
Calicatas
TamañoColorOlorHumedadEstructuraCementaciónDensificaciónClasificaciónNombre Local
Calicatas
HORIZONTE N° PROFUNDIDAD ( M ) DESCRIPCION VISUAL DEL SUELOCapa vegetal arcillosa, color café oscuro.abundantes raíces y raicillas, consistenciabaja al contenido de humedad natural, humedad bajarelleno artificial heterogéneo, compuesto principalmentepor escombros de demolición tales como ladrillos, trozos de hormigón, etc , compacidad baja, humedadbaja.arcilla, color café-amarillento, estructura de migajon, finos de plasticidad media, consistencia media al contenido de humedad natural, humedad media.Limo, color amarillento, estructura vesicular, finoslevemente plásticos, consistencia baja al contenidode humedad natural, humedad alta.Arena limosa de depositacion eolica color gris-blanquizca, grano fino y uniforme, finolimosas no plástico, leve cimentación en la partesuperior del estrato, compacidad alta, humedad mediaarena de depositacion fluvial, color gris oscuro, granomedio a fino, leve contenido de fino limosas no plásticos, alguna grava fina incrustada y dispersa,compacidad alta, humedad alta a saturar.Grava arenosa de depositacion fluvial, color gris,grano grueso, cantos sub-redondeados, abundantearena media, leve contenido de finos limosos noplásticos, cantos sub-redondeados de tamaño máximo de hasta 6" en aproximadamente 5%,compacidad alta, humedad alta a saturar.
ESTRATIGRAFIA DE LOS POZOS
1 0°° a 0.15
0.15 a 0.402
0.40 a 0.90 3
0.90 a 1.104
2.40 a+ 4.007
1.10 a 1.605
1.60 a 2.406
" Reconocimiento de Suelos Coyhaique ".
PROYECTO: Anteproyecto de Obras de Pavimentación POZO N° 6 PROF. TOTAL 1.50 m
PROF. NAPA DE AGUA No Hay FECHA 09.03.05 RECONOCIO Miguel Jaque D. HOJA 1 de 1
PROFUNDIDAD DESDE 0.00 1 0.20 2 1.10 3HASTA 0.20 0.20 1.10 0.90 1.50 > 0.40
T.max. (PULGADAS) 2 4x6x8 4x12x16
BOLONES (%>3) 0 18 40
GRAVA (%) 58 50
ARENA (%) 24 35
FINO (%) 18 15
COLOR EN ESTADO NATURAL/ OLOR Gris / Gris Oscuro / Pardo Amarillo /
GRADUACION / DILATANCIA P; Media / P; Media / P; Gruesa /
PLASTICIDAD Baja Bajo a N. P. Baja
FORMA DE PARTIC. / RESISTENCIA SECA Sub-Redondeada / Sub-Redondeada / Sub-angular /
HUMEDAD Media Media - Alta Media
CONSISTENCIA O COMPACIDAD / Alta / Alta / Alta
ESTRUCTURA / CEMENTACION Heterogenia / Estratificada / Homogénea /
ORIGEN Relleno Relleno Relleno
MATERIA ORGANICA O RAICES No Contiene No Contiene No Contiene
SIMBOLO DE GRUPO USCS (GM) (GP - GM) (GM)
NOMBRE LOCAL DEL SUELO Carpeta de RodadoGrava Arenosa con
BolonesGrava Arenosa con Bolones Anguloso
N° / PROFUNDIDAD (s/m) 1 / (0.50 - 0.70) (s/m)
ENSAYOS - (Pu, Clas, CBR) -
OBSERVACIONES
52
36
12
M UESTREO
HOR HOR HOR HOR HOR
ESPESPESPESP
M UESTREO
HOR HOR HOR HOR HOR
ESPESPESPESP
M UESTREO
HOR HOR HOR HOR HOR
ESPESPESPESP
Sondajes
Sondajes
Sondajes Maritimo
Refracción Sísmica
Los trabajos geofísicos esta orientados a determinar los espesores de los diferentes estratos del subsuelos que pueden presentarse a una determinada profundidad, midiendo la velocidad de propagación de las ondas sísmicas a diferentes horizontes
Parámetros para descripción Prospección
Tamaño:– Los suelos gruesos son aquellos que más de la mitad de las
partículas son visibles. En esta estimación se incluyen las partículas gruesas mayores a 80 mm (3”); sin embargo, tal fracción debe ser estimada visualmente y el porcentaje indicado del material inferior a los 80 mm.
– La fracción gruesa comprende los tamaños de las gravas y arenas, y la fracción fina los limos y las arcillas.
– En caso de suelos mixtos , la muestra se identificara sobre la base de la fracción predominante usando lo siguientes objetivos, Según la proporción de la fracción menos representativa; indicio: 0-10%, poco: 10-20% , algo: 20-35% y abundante:35-50%.
Parámetros para descripción Prospección
Color:– Se debe indicar el color predominante.Olor:– Las muestras recientes de suelos orgánicos tienen un olor
distintivo que ayuda a su identificación. El olor puede hacerse manifiesto calentando una muestra húmeda.
Humedad:– En las muestras recientes deberá registrarse la humedad. Los
materiales secos necesitan una cantidad considerable de agua para obtener un óptimo de compactación. Los materiales húmedos están cerca del contenido óptimo. Los mojados necesitan secarse para llegar al óptimo y los saturados son los suelos ubicados bajo nivel freático.
Estructura:– Si los materiales presentan capas alternadas de varios tipos de
colores se denominará estratificado; si las capas o colores son más delgadas, inferior a 6mm, será descrito como laminado; fisurado si presenta grietas definidas; lenticular si presenta inclusión de suelos de textura diferente.
– Si hay presencia de agujeros de raíces o de aberturas porosas, denominar vesicular, etc. En todo caso basarse en el punto 7.
Cementación:– Algunos suelos muestras definida evidencia de cementación de
estado inalterado. Esto debe destacarse e indicar el grado de cementación, descrito como débil o fuerte. Verificando con ácido clorhídrico si es debida a carbonatos y su intensidad como ninguna, débil o fuerte.
Densificación:– La compacidad de suelos sin cohesión puede ser descrita como
suelta o densa, dependiendo de la dificultad que oponga a la penetración de una cuña de madera.
– La consistencia de suelos cohesivos puede ser determinada en sitio o sobre muestras inalteradas de acuerdo con el procedimiento indicado en Tabla 2. Los valores de resistencia al corte están basados en correlaciones con penétrometro de bolsillo usado frecuente para estimar la consistencia.
Clasificación:– Se debe indicar además la clasificación probable. Pueden usarse
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 de clasificación de suelo, ayuda a identificar sus condiciones naturales.
La descripción de suelos, en especial su clasificación, esta basada en examen visual y ensayes manuales, y no debe contener refinamientos que sólo pueden determinarse con equipo de laboratorio, aunque éstos sean contradictorios. Ocasionalmente los suelos son descritos con tal cantidad de detalles que el cuadro presentado es más confuso que esclarecedor; sin embargo, es mejor errar por el lado del exceso de detalles, que pueden seleccionarse, que presentar descripciones incompletas.
Clasificación de Suelos
Sistema de la AASHTOSistema unificado USCS.
Sistema de la AASHTOEl sistema de la AASHTO. Hacia 1928, el Bureau of Public Roads presento un sistema de clasificación de suelos que todavía usan muchos los ingenieros de caminosEste sistema divide a los suelos en ocho grupos designados por los símbolos de A-1 al A-8.En el sistema de la AASHTO los suelos inorgánicos se clasifican en 7 grupos que van del A-1 al A-7 y estos su vez se subdibiden en 12 grupos.se considero que le mejor suelo para ser usado en la subrasante compuesto principalmente de arena y grava, se le dio el nombre A-1.Los suelos restantes se agrupan en orden decreciente de estabilidad.
Sistema de la AASHTOLos suelos con elevada proporción de materia orgánica se clasifican como A-8. Cualquier suelo que contenga material fino se identifica además por su índice de grupo; cuanto mayor es el índice, peor es el suelo.El índice de grupos se calcula con la formula:– Índice de grupo = (F-35)0.2+005(WL-40)+0.01(F-15)(Ip -10)
En la que :– F= porcentaje del suelo que pasa por la malla Nª200, expresado
como numero entero.– WL = limite liquido.– Ip = índice de plasticidad.
El índice de grupo siempre se reporta aproximándolo al numero entero mas cercano, a menos que su valor calculado sea negativo, en cuyo caso se reporta como cero. El índice de grupo se agrega a la clasificación de grupo y subgrupo. Por ejemplo, un suelo arcilloso que tenga un índice de grupo de 25, puede clasificar como A-7-6 (25).
Sistema de la AASHTO
CLASIFICACION GENERAL
A-7A-7-5 **A-7-6 **
N° 10 <=50N° 40 <=30 <=50 >=51N° 200 <=15 <=25 <=10
Lw <=40 >=41 <=40 >=41 <=40 >=41 <=40 >=41IP N.P. <=10 <=10 >=11 >=11 <=10 <=10 >=11 >=11IG 0 <=8 <=12 <=16 <=20C.B.R. <=20 <=15 <=10 <=15 <=5
** A-7-5= IP <= (Lw-30)** A-7-6= IP > (Lw-30)
* Para A-2-6 y A-2-7 : IG=(f200-15)*(IP-10)*0.01Si el Suelos es N.P.: IG=0 ; si IG < 0 se toma IG = 0
f 200= Porcentaje de suelos que pasa por la malla N° 200
Suelos Limosos Suelos Arcillosos
IG=(f200-35)*(0.2+0.005*(WL-40))+(f200-15)*(IP-10)*0.01
Descripción Gravas y Arenas Arena Finas Gravas y Arenas Limosas o Arcillosas
<440-80 >=20 20-40
<=60 0
A-2-6* A-2-7*
<35 >=36
A-1a A-1b A-2-4 A-2-5
SISTEMA DE CLASIFICACION DE SUELOS A.A.S.H.T.O.
SUELOS GRANULARES ( <= 35% pasa por malla N° 200) SUELOS FINOS ( > 35% pasa por malla N° 200)
GRUPOA-1
A-3A-2
A-4 A-5 A-6
Sistema de la USCS
El sistema de clasificación de suelos que mas usan los ingenieros especialistas en cimentaciones en Norte América.primero se le llamo sistema de clasificación para aeropistas militares durante la segunda guerra mundialEn 1969, el sistema Unificado fue adoptado por la American Society For Testing and Materials como método estándar de clasificación de suelos para obras de ingeniería
Sistema de la USCSDe acuerdo con el sistema Unificado, los suelos de grano se dividen en:1. Grava y suelos gravosos; símbolo G2. arena y suelos arenosos; símbolo SLas gravas y las arenas se dividen separadamente en cuatro
grupos:a. Bien graduadas, material relativamente limpio; símbolo W.b. Material bien graduado con excelente cementante arcilloso; símbolo
C.c. Mal graduadas, material relativamente limpio; símbolo P.d. Materiales gruesos con finos, no comprendidos en los grupos
anteriores; símbolo MLos suelos finos se dividen en tres grupos:1. suelos limosos inorgánicos y suelos arenosos muy finos; símbolo M2. arcillas inorgánicas; símbolo C.3. limos y arcillas orgánicas; símbolo O.
Sistema de la USCS
Cada uno de estos tres grupos de suelos finos se subdivide de acuerdo al límite líquido en:a. suelos finos con limite liquido de 50 o menos; es decir; de
baja a mediana compresibilidad; símbolo L.b. Suelos finos con límite líquido mayor que 50: es decir, de
elevada compresibilidad; símbolo H.
Suelos con elevada proporción de materia orgánica fibrosos, como la turba y los fangos de muy alta compresibilidad, no se subdividen y se colocan en un grupo; su símbolo es Pt, basándose en la clasificación a simple vista.
Sistema de la USCS
Tipo Suelo Símbolo
% Ret. en 5 mm
% Pasa 0.08 mm* CU CC ** IP
Tipo Suelo Símbolo Lim. Liq. WL * IP
GW >4 1 a 3 ML <50 < 0.73(WL-20) ó <4
GP MH >50 < 0.73(WL-20)
GM< 0.73(WL-20)
ó <4 CL <50> 0.73(WL-20)
y >7
GC> 0.73(WL-20)
y >7 CH >50 > 0.73(WL-20)
SW >6 1 a 3 OL <50
SP OH >50
SM < 0.73(WL-20) ó <4
SC > 0.73(WL-20) y >7
En casos dudosos favorecer la Clasif icación menos Plástica. Ej GW-GM en vez de GW-GC
En casos dudosos favorecer la Clasif icación menos Plástica. Ej CH-MH en vez de CL-ML
CU =(Φ 60/Φ 10) CC = Φ302/(Φ 60*Φ 10) Si w l = 50; CL-CH ó ML-MH
* Entre 5 y 12 % usar simbología doble como GW-GC, GP-GM, SW-SM, SP-SC* Si IP=~0.73(WL-20) ó si IP entre 4 y 7 e IP>0.73 (w -20),
usar simbología doble: CL-ML, CH-OH** Si IP=~0.73(w l-20) ó si IP entre 4 y 7 e IP>0.73 (WL-20), usar simbología
doble: GM-GC, SM-SC** Si tiene olor orgánico debe determinarse adicionalmente
w l seco al horno
** WL seco al horno <=75% del WL seco al
aireSi no cumple requisito
de SW es SP
>12
Alta
men
te
Org
ánic
os
Pt
Materia Orgánica fibrosa se carboniza, se quema o se pone
incandescente
Aren
a
< 50
% d
e lo
Ret
. en
0.08
mm
. <5
Lim
o o
Arci
llas
orgá
nica
s
Gra
va
>= 5
0% d
e lo
Ret
. en
0.08
mm
.<5
Lim
o In
orgá
nico
Si no cumple requisito de GW es GP
>12
Arci
llas
Inor
gáni
cas
SIST. DE CLASIFICACION USCS SIST. DE CLASIFICACION USCSGruesos (< 50% pasa 0.08 mm) Finos (> 50% pasa 0.08 mm)
TAMIZ BOLONES >3" 3" 100 1002" 96 88
1 1/2" 96 801" 77 66
3/4" 65 603/8" 53 47 # 4 48 39 100# 10 42 31 95# 20 33 21 89# 40 21 15 83# 60 11 12 76
FINOS # 200 4.0 9.0 61.0
COEFICIENTE DE UNIFORMIDAD 71.38 166.70 38.48TAMAÑO EFECTIVO (mm) 0.199 0.115 0.002
(1) (1) (2)
CONSTANTES HIDRICASLIMITE LIQUIDO NP 40 43
LIMITE PLASTICO NP 22 24INDICE DE PLASTICIDAD NP 18 19
INDICE DE LIQUIDEZ - -0.70 0.18LIMITE DE CONTRACCION (3) - 16 17
INDICE DE COMPRESION (3) - - 0.28
A R
E N
AG
R A
V A
% que Pasa
52 Ret.
96 Ret
50% 48 Ret
<
PROYECTO:
X X X XX X
IDENTIFICACIONMUESTRA 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
POZO 1 1 2 3 4 4 5 5 6 6HORIZONTE 2 4 3 3 2 3 2 3 2 3
PROFUNDIDAD (m) DESDE 0.25 0.60 0.60 0.60 0.10 0.60 0.20 0.60 0.07 0.60HASTA 0.45 0.80 0.80 0.80 0.30 0.80 0.40 0.80 0.27 0.80
KILOMETRO
GRANULOMETRIATAMIZ BOLONES >3"
3" 100 1002" 96 88 100 100 100
1 1/2" 96 80 96 100 98 861" 77 66 100 84 98 88 70
3/4" 65 60 99 76 91 84 65 1003/8" 53 47 98 55 82 80 100 58 99 # 4 48 39 100 95 42 76 78 100 55 98# 10 42 31 95 90 31 66 71 97 51 93# 20 33 21 89 88 22 58 62 92 45 83# 40 21 15 83 86 16 51 53 86 39 73# 60 11 12 76 83 11 46 45 77 29 62
FINOS # 200 4.0 9.0 61.0 73.0 5.0 36.0 27.0 55.0 16.0 38.0
COEFICIENTE DE UNIFORMIDAD 71.38 166.70 38.48 277.09 60.22 266.81 26.23 12.08 229.70 10.45TAMAÑO EFECTIVO (mm) 0.199 0.115 0.002 0.000 0.187 0.004 0.028 0.008 0.050 0.022
(1) (1) (2) (2) (1) (2) (2) (2) (2) (2)
RELACIONES DE PESO Y VOLUMENHUMEDAD NATURAL (%) 4.4 9.4 27.5 23.4 4.2 18.2 9.4 21.4 8.9 18.9
PESO ESPECIFICO (gr/cm³) 2.77 2.69 2.64 2.56 2.69 2.56 2.69 2.63 2.65 2.69PESO UNITARIO SECO (gr/cm³) - - 1.31 1.27 - 1.58 1.88 1.52 - 1.55
INDICE DE HUECOS - - 1.01 1.01 - 0.62 0.43 0.73 - 0.73GRADO DE SATURACION (%) - - 72 59 - 75 59 77 - 69
CONSTANTES HIDRICASLIMITE LIQUIDO NP 40 43 44 NP 34 48 34 23 29
LIMITE PLASTICO NP 22 24 28 NP 21 26 24 20 23INDICE DE PLASTICIDAD NP 18 19 16 NP 13 22 10 3 6
INDICE DE LIQUIDEZ - -0.70 0.18 -0.29 - -0.22 -0.75 -0.26 -3.70 -0.68LIMITE DE CONTRACCION (3) - 16 17 21 - 17 18 20 19 21
INDICE DE COMPRESION (3) - - 0.28 0.26 - 0.13 0.08 0.17 - 0.15
CLASIFICACIONCLASIFICACION U.S.C.S. GP GW-GC CL ML GW-GM SC SC ML GM SM
CLASIFICACION A.A.S.H.T.O. A-1-a A-2-6 A-7-6 A-7-6 A-1-a A-6 A-2-7 A-4 A-1-b A-4INDICE DE GRUPO 0 0 10 12 0 1 1 3 0 0
(1) Coeficiente de Uniformidad y Tamaño Efectivo, obtenidos por interpo lación logarítmica.(2) Coeficiente de Uniformidad y Tamaño Efectivo, obtenidos por extrapolación logarítmica(3) Valores calculados según correlaciones probables.
OBSERVACIONES:
A R
E N
AG R
A V
A
ENSAYOS DE CLASIFICACION
Tabla Nº 1
% en peso que pasa el tamiz correspondiente
CBR ensayadosMuestras CBR tomadas
PROYECTO:
X X X XX X
IDENTIFICACIONMUESTRA 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
POZO 7 7 8 9 9 10 10 11 12 12HORIZONTE 3 4 4 4 5 3 4 5 4 5
PROFUNDIDAD (m) DESDE 0.25 0.60 0.60 0.44 0.70 0.40 0.60 0.70 0.45 1.00HASTA 0.45 0.80 0.80 0.66 0.90 0.60 0.80 0.90 0.65 1.20
KILOMETRO
GRANULOMETRIATAMIZ BOLONES >3"
3" 100 100 1002" 95 98 90 100
1 1/2" 87 85 100 89 100 971" 67 70 100 71 79 97 84
3/4" 65 58 98 65 73 94 763/8" 58 40 96 100 48 63 92 67 # 4 49 100 31 95 100 40 55 89 60# 10 38 100 23 87 97 35 48 100 85 51# 20 33 100 18 75 87 25 42 100 78 40# 40 30 89 14 66 60 14 36 99 72 31# 60 27 54 11 57 38 8 32 98 66 25
FINOS # 200 20.0 18.0 8.0 39.0 16.0 3.0 25.0 91.0 55.0 16.0
COEFICIENTE DE UNIFORMIDAD 936.17 4.45 136.17 23.38 6.88 52.17 1739.25 2085.05 178.13 131.68TAMAÑO EFECTIVO (mm) 0.012 0.061 0.147 0.013 0.060 0.300 0.004 0.000 0.001 0.037
(2) (2) (1) (2) (2) (1) (2) (2) (2) (2)
RELACIONES DE PESO Y VOLUMENHUMEDAD NATURAL (%) 12.3 14.2 10.6 23.6 10.8 8.0 16.0 37.0 24.7 7.9
PESO ESPECIFICO (gr/cm³) 2.69 2.72 2.66 2.65 2.68 2.70 2.71 2.68 2.68 2.70PESO UNITARIO SECO (gr/cm³) 1.71 1.20 - 1.61 1.60 - 1.88 1.32 1.61 -
INDICE DE HUECOS 0.57 1.26 - 0.64 0.67 - 0.44 1.04 0.67 -GRADO DE SATURACION (%) 58 31 - 97 43 - 98 96 99 -
CONSTANTES HIDRICASLIMITE LIQUIDO 36 NP 41 35 NP NP 44 45 42 21
LIMITE PLASTICO 23.0 NP 28 31 NP NP 28 37 26 18INDICE DE PLASTICIDAD 13.0 NP 13 4 NP NP 16 8 16 3
INDICE DE LIQUIDEZ -0.82 - -1.34 -1.85 - - -0.75 - -0.08 -3.37LIMITE DE CONTRACCION (3) 18 - 22 29 - - 21 32 20 17
INDICE DE COMPRESION (3) 0.10 - - 0.17 - - 0.11 0.34 0.20 -
CLASIFICACIONCLASIFICACION U.S.C.S. GC SM GP-GM SM SM GP GM ML ML SM
CLASIFICACION A.A.S.H.T.O. A-2-6 A-2-4 A-2-7 A-4 A-2-4 A-1-a A-2-7 A-5 A-7-6 A-1-bINDICE DE GRUPO 0 0 0 0 0 0 1 11 7 0
(1) Coeficiente de Uniformidad y Tamaño Efectivo, obtenidos por interpolación logarítmica.(2) Coeficiente de Uniformidad y Tamaño Efectivo, obtenidos por extrapolación logarítmica(3) Valores calculados según correlaciones probables.
OBSERVACIONES:
CBR ensayados
A R
E N
AG
R A
V A
ENSAYOS DE CLASIFICACION
% en peso que pasa el tamiz correspondiente
Tabla Nº 2Muestras CBR tomadas
PROYECTO:
XX
IDENTIFICACIONMUESTRA 21 22 23
POZO 13 14 14HORIZONTE 4 3 4
PROFUNDIDAD (m) DESDE 0.50 0.30 0.60HASTA 0.70 0.50 0.80
KILOMETRO
GRANULOMETRIATAMIZ BOLONES >3"
3" 1002" 83
1 1/2" 100 100 741" 87 88 58
3/4" 77 78 513/8" 54 56 38 # 4 43 46 32# 10 34 38 28# 20 22 26 21# 40 13 15 15# 60 7 8 11
FINOS # 200 3.0 3.0 4.0
COEFICIENTE DE UNIFORMIDAD 34.99 37.91 130.27TAMAÑO EFECTIVO (mm) 0.329 0.284 0.207
(1) (1) (1)
RELACIONES DE PESO Y VOLUMENHUMEDAD NATURAL (%) 3.4 3.6 3.5 - - - - - - -
PESO ESPECIFICO (gr/cm³) 2.70 2.68 2.69 - - - - - - -PESO UNITARIO SECO (gr/cm³) - - - - - - - - - -
INDICE DE HUECOS - - - - - - - - - -GRADO DE SATURACION (%) - - - - - - - - - -
CONSTANTES HIDRICASLIMITE LIQUIDO NP NP NP - - - - - - -
LIMITE PLASTICO NP NP NP - - - - - - -INDICE DE PLASTICIDAD NP NP NP - - - - - - -
INDICE DE LIQUIDEZ - - - - - - - - - -LIMITE DE CONTRACCION (3) - - - - - - - - - -
INDICE DE COMPRESION (3) - - - - - - - - - -
CLASIFICACIONCLASIFICACION U.S.C.S. GP GP GW
CLASIFICACION A.A.S.H.T.O. A-1-a A-1-a A-1-aINDICE DE GRUPO 0 0 0
(1) Coeficiente de Uniformidad y Tamaño Efectivo, obtenidos por interpo lación logarítmica.(2) Coeficiente de Uniformidad y Tamaño Efectivo, obtenidos por extrapo lación logarítmica(3) Valores calculados según correlaciones probables.
OBSERVACIONES:
A R
E N
AG
R A
V A
ENSAYOS DE CLASIFICACION
Tabla Nº 3
% en peso que pasa el tamiz correspondiente
Muestras CBR tomadasCBR ensayados
Granulometria, Tamices
Granulometria, Corte en Malla #4
Tension del Suelo según TerzaghiTensión del suelo según TERZAGHI
σs 0.5 1 0.2BL⋅−⎛⎜
⎝⎞⎠
⋅ γs⋅ B⋅ Mγ⋅ 1 0.3BL⋅+⎛⎜
⎝⎞⎠
C⋅ Mc⋅+ γs D⋅ Mq⋅+:=
A eπ tan φ( )⋅ tanπ
4φ
2+⎛⎜
⎝⎞⎠
⎛⎜⎝
⎞⎠
2
⋅ 1−:=
McA
tan φ( ):=
Mq A 1+:=
Mγ A tanπ
4φ
2+⎛⎜
⎝⎞⎠
⋅:=
B: Ancho de la Zapata
L: Largo de la Zapata.
D: Profundidad de Zapata
γs: Peso Especifico del Suelo
C: Cohesión del Suelo Kgf/cm2
φ: Angulo de Fricción (Rad)
B
D
MQ
N
Tensiones en Suelo TERZAGHI
MQ
N
Sobrecarga de Suelo γs*D Sobrecarga de Suelo γs*D
Resistencia φ, c
Esfuerzos en el Suelo de Fundación
MQ
N
eMN
:=
0.5*Ka*D2*γs
1/3*DD
0.5*Ka*D2*γs
1/3*D
R
Ka:Coef. Emp. Activo
σ2 σ1
σ1 if eB6
<
N 1 6eB⋅+⎛⎜
⎝⎞⎠
⋅
L B⋅, 2
N
3 L⋅B2
e−⎛⎜⎝
⎞⎠
⋅⎡⎢⎣
⎤⎥⎦
⋅,
⎡⎢⎢⎢⎣
⎤⎥⎥⎥⎦
:=σ2 if eB6
<
N 1 6eB⋅−⎛⎜
⎝⎞⎠
⋅
L B⋅, 0,
⎡⎢⎢⎣
⎤⎥⎥⎦
:=
Presiones Laterales de Los Suelos
0.5*Ka*D2*γs
MQ
N
1/3*DD
0.5*Ka*D2*γs
1/3*D
R
⎟⎠⎞
⎜⎝⎛ −=
+−
==2
4511 2 ϕ
ϕϕ
σσ Tag
sensen
vKa ha
ϕ: Angulo de Fricción Interna
Suelo
σ2 σ1
Estructuras de Contención de Suelos
Presión Horizontal Activa a una Profundidad “d” = Ka*d*γsPresión Horizontal Pasiva a una Profundidad “d” = Kp*d*γs
1/3*D
0.5*Ka*D2*γs
⎟⎠⎞
⎜⎝⎛ −=
+−
==2
4511 2 ϕ
ϕϕ
σσ Tag
sensen
vKa ha
0.5*Kp*D2*γs
Ka:Coef. Emp. Activo
Ka:Coef. Emp. Pasivo
⎟⎠⎞
⎜⎝⎛ +=
−+
==2
4511 2 ϕ
ϕϕ
σσ Tag
sensen
vKp ha
R
W
Rest. Deslizamiento
σ1σ2
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