Escuela de Ingeniera Civil

Escuela de Ingeniera CivilTema: Proceso de Estudios de Suelos para Cimentacin ProfundaUniversidad Laica Eloy Alfaro de ManabIntegrantes:Diana Barreiro SantanaFreddy Minaya MeroDamin Moreira MoreiraDaniela Rodrguez SaldarriagaLady Santisteban MashendoEmilio Sornoza DueasDaniel Vera MoreiraIntroduccin.En toda obra ya sea viviendas o edificios a menudo es necesario conocer las propiedades fsicas y mecnicas del suelo, y su composicin estratigrfica, es decir las capas o estratos de diferentes caractersticas que lo componen en profundidad, y por cierta ubicacin de napas de agua (freticas), si las hubiere.

El estudio de suelo es el conjunto de actividades necesarias para aproximarse a las caractersticas geotcnicas de un terreno, con el fin de establecer las condiciones que limitan su aprovechamiento.

Los estudios geotcnicos en cualquiera de las etapas del proyecto son obligatorios para todas las edificaciones que se erijan sobre territorio ecuatoriano. Los estudios geotcnicos para cimentaciones de edificaciones deben ser dirigidos y avalados por Ingenieros Civiles, titulados y registrados.

Para el cumplimiento de este requisito todos los informes de los estudios geotcnicos y todos los planos de diseo y construccin que guarden alguna relacin con estos estudios, deben llevar la aprobacin del Ingeniero Director (responsable) del estudio.

Indicaciones del Cdigo Ecuatoriano de la Construccin para Estudios de Suelo

ESTUDIO GEOTCNICOActividades que comprenden el reconocimiento de campo, la investigacin del subsuelo, los anlisis y recomendaciones de ingeniera necesarios para el diseo y construccin de las obras en contacto con el suelo, de tal forma que se garantice un comportamiento adecuado de las estructuras para edificaciones, puentes y dems obras, que preserve la vida humana, as como tambin evite la afectacin o dao a construcciones vecinas.

INVESTIGACIN DEL SUBSUELOEstudio que incluye el conocimiento del origen geolgico, la exploracin del subsuelo, ensayos de campo y laboratorio necesarios para identificar, clasificar y caracterizar fsica, mecnica e hidrulicamente a los suelos y rocas.

ANLISIS Y RECOMENDACIONESConsiste en la interpretacin tcnica de la informacin recolectada en la investigacin del subsuelo con el propsito de caracterizar el material, plantear y evaluar posibles mecanismos de falla y de deformacin. TIPOS DE ESTUDIOSESTUDIO GEOTCNICO PRELIMINARConjunto de actividades necesarias para aproximarse a las caractersticas geotcnicas de un terreno, con el fin de establecer las condiciones que limitan su aprovechamiento, los problemas potenciales que puedan presentarse, los criterios geotcnicos y parmetros generales para la elaboracin de un proyecto.

ESTUDIO GEOTCNICO DEFINITIVOEstudio que se ejecuta para un proyecto especfico en el cual se debe precisar todo lo relativo a las propiedades fsicas y geomecnicas del subsuelo. Debe contener como mnimo los siguientes aspectos: - Del proyecto - Del subsuelo - De cada unidad geolgica - De los anlisis geotcnicos - Recomendaciones para diseo - Recomendaciones para la proteccin de edificaciones - Sistema Constructivo - AnexosASESORA GEOTCNICA EN LAS ETAPAS DE DISEO Y CONSTRUCCINPara proyectos clasificados como categora Media, Alta o Especial se debe realizar la asesora en la etapa de diseo como una etapa posterior al estudio geotcnico por parte de un ingeniero civil especialista en geotecnia. As mismo, los proyectos clasificados como categora Media, Alta o Especial, debern contar con el acompaamiento de un Ingeniero Geotcnico, quien aprobara durante la ejecucin de la obra los niveles y estratos de cimentacin.METODOLOGA GENERAL PARA DISEO DE CIMENTACINSe presenta un diagrama de flujo para el diseo de cimentaciones. El diagrama muestra la interaccin y factores claves que afectan la seleccin y diseo de una cimentacin eficiente para un proyecto especifico.AGUA SUBTERRNEAEn las cimentaciones el problema mas frecuente encontrado durante el proceso de excavacin y construccin, es la existencia del agua subterrnea libre o confinada. La presencia de agua, en relacin a los esfuerzos, produce una disminucin de las propiedades de resistencia, adems de flujo y erosin interna. Los estudios geotcnicos debern analizar la existencia de agua libre, flujos potenciales de agua subterrnea y la presencia de paleo cauces.FACTORES DE SEGURIDADLos diseos por esfuerzo de trabajo o tambin conocidos como diseos por esfuerzos admisibles, se basan en asegurar que los esfuerzos inducidos por la estructura o edificacin sean menores a los esfuerzos admisibles del subsuelo durante la aplicacin de la cargas de servicio o trabajo. En los diseos se utiliza un Factor de Seguridad global que considera o agrupa todas las incertidumbres asociadas en el proceso de diseo, sin distinguir si este es aplicado a la resistencia de los geomateriales o los efectos de las cargas.SUELOS NO COHESIVOS Y SUELOS COHESIVOSSUELOS NO COHESIVOSSe consideran como suelos no cohesivos o granulares, segn el Sistema Unificado de Clasificacin de Suelos (SUCS) los siguientes:(a) Gravas: todos los materiales clasificados como GW, GP, GM, GC, GC-GM, GW-GM, GW-GC, GP-GM, GP-GC.(b) Arenas: todos los materiales clasificados como SW, SP, SM, SC, SC-SM, SW-SM, SW-SC, SP-SM, SP-SC, en los cuales 30% o menos del peso pase por tamiz No. 200SUELOS COHESIVOSSe consideran como suelos cohesivos o finos, Arcillas y Limos, todos aquellos que no cumplan con las condiciones de suelos no cohesivos o granulares.NORMAS TCNICASSon un conjunto de normas que forman parte integral del reglamento. Las cuales son normas tcnicas NTE INEN y de la Sociedad Americana para Ensayos y Materiales, ASTM. Entre las cuales tenemos:

NTE INEN 692Suelos Normas ASTM:NTE INEN 692Suelos ASTM D 2166-06 SuelosNTE INEN 690 Suelos ASTM D 6066 96 (2004)NTE INEN 687 Suelos ASTM D 3689-07

CONDICIONES PARA UN ESTUDIO DE SUELO CONDICIONES DEL SITIO DE ESTUDIO El sitio debe ser el adecuado para el estudio ya que no debe estar adulterado por factores alternos como vegetacin etc. Para as tomar muestras que ms se asemejen a las condiciones exactas de ese suelo.

NMERO DE PERFORACIONESEl nmero de perforaciones o pozos a cielo abierto ser fijado por el Profesional, en funcin de las caractersticas del problema a resolver. No obstante ello, el nmero mnimo a ejecutar ser de una (1) perforacin cada trescientos (300) metros cuadrados de superficie de la planta de la Obra, distribuyndose las mismas regularmente.LA PROFUNDIDADLa profundidad est determinada por las exigencias de la investigacin pero es dada, generalmente, por el nivel fretico. La seccin mnima recomendada es de 0,80m por 1,00m, a fin de permitir una adecuada inspeccin de las paredes.

EL NMERO DE MUESTRAS A TOMARSEEl nmero ser el suficiente para dar precisamente ese conocimiento todo depende, si el rea incrementa al igual incrementara en nmero de muestras segn el especialista que est a cargo se determinaran el nmero total de muestras.MUESTRAS ALTERADASUna muestra alterada se define como aquella donde parte de ella o toda, ha sufrido una alteracin tal que ha perdido la estructura que posea in-situ, estas muestras no representan de forma real las propiedades ingenieriles de resistencia y permeabilidad del suelo. Obtenidas de trozos de testigo de muestras de ensayo SPT.MUESTRAS INALTERADASMantienen la forma y el volumen que tenan en el suelo, es decir, no cambia sus propiedades.Su toma consta de un tubo cilndrico de pared gruesa dotado de una zapata separable. El resto del tubo es bipartido (por dos generatrices), para la extraccin posterior de la muestra una vez tomada. En el interior se aloja una camisa fina que generalmente es de PVC, aunque puede ser metlica, donde se introduce la muestra para enviarla al laboratorio, habiendo parafinado previamente las caras extremas para evitar prdidas de humedad.Las muestras pueden ser de dos tipos: alteradas o inalteradas.

ENSAYOS QUE DEBEN EJECUTARSETensin admisible del sueloLa Tensin Admisible del Terreno se determina en funcin de los parmetros que definen la resistencia a la rotura de los suelos para las cargas principales tales como el peso propio y sobrecargas; las frmulas de capacidad de carga quedan afectadas por un coeficiente de seguridad igual o mayor de 3. Este valor se puede disminuir hasta 2,5 siempre que en la determinacin de la tensin mxima que solicita al suelo se sume la accin del viento.Nivel de napas de aguaLa presencia de agua, en relacin a los esfuerzos, produce una disminucin de las propiedades y las caractersticas resistentes en suelos saturados y tambin provoca una presin adicional sobre el frente de la excavacin. Estas napas de agua ocurren cuando precipitaciones continuas de lluvia penetra por la superficie del suelo debido a su porosidad, dentro de la corteza terrestre, el agua de lluvia filtrada forma corrientes contnuas de agua llamada agua de las napas subterrneas, es agua blanda y muy fra apta para el consumo humano.

Estudio de muestrasContenido natural de humedadEsta propiedad fsica del suelo es de gran utilidad en la construccin civil. El contenido de humedad de un suelo es la relacin del cociente del peso de las partculas slidas y el peso del agua que guarda, esto se expresa en trminos de porcentaje.Una vez tomada la muestra del slido en estado natural se introduce al horno. Ah se calienta el espcimen a una temperatura de ms de 100 grados Celsius, para producir la evaporacin del agua y su escape a travs de ventanillas, El material debe permanecer un periodo de doce horas en el horno, Cumplidas ya las 12 horas de secado de la muestra de tamao normal se procede a retirar y pesar, para as obtener el peso del suelo seco.

Lmite LquidoLa frontera convencional entre los estados semilquido y plstico fue llamada estado liquido; Atterberg lo defini en trminos de ciertas tcnicas de laboratorio que consista en colocar el suelo remoldeado en una capsula, formando en el suelo una ranura de espesor de dos milmetros en toda la parte profunda, y en cerrar la ranura golpeando secamente la capsula contra una superficie dura; el suelo tena el contenido de agua correspondiente al lmite liquido cuando los bordes inferiores de la ranura se juntan sin mezclarse al cabo de cierto nmero de golpes.

Lmite PlsticoEsta propiedad se mide en laboratorio mediante un procedimiento normalizado pero sencillo consistente en medir el contenido de humedad para el cual no es posible moldear un cilindro de suelo, con un dimetro de 3mm. Para esto, se realiza una mezcla de agua y suelo, la cual se amasa entre los dedos o entre el dedo ndice y una superficie inerte (vidrio), hasta conseguir un cilindro de 3mm de dimetro. Al llegar a este dimetro, se desarma el cilindro, y vuelve a amasarse hasta lograr nuevamente un cilindro de 3mm. Esto se realiza consecutivamente hasta que no es posible obtener el cilindro de la dimensin deseada. Con ese contenido de humedad, el suelo se vuelve quebradizo (por prdida de humedad) o se vuelve pulverulento. Se mide el contenido de humedad, el cual corresponde al lmite plstico. Se recomienda realizar este procedimiento al menos 3 veces para disminuir los errores de interpretacin o medicin.Anlisis granulomtricoEl anlisis Granulomtrico Es la determinacin de los tamaos de las partculas de una cantidad de muestra de suelo, y aunque no es de utilidad por s solo, se emplea junto con otras propiedades del suelo para clasificarlo, a la vez que nos auxilia para la realizacin de otros ensayos. En los suelos granulares nos da una idea de su permeabilidad y en general de su comportamiento ingenieril.