MECÁNICA DE SUELOS
INTEGRANTES: ARANA HERRERA, EDGAR CAMACHO ARMAS, CARLOS GARCÍA GONZALES, ANABELEN MACHUCA VILLALOBOS, JANETH MEJÍA LLATAS, CINTHIA VARGAS HERRERA, DEYSI CAJAMARCA - 2012
MECÁNICA DE SUELOS
CONTENIDO GENERAL
Portada Contenido general……………………………… general…………………………………………………………. ………………………….... ... Introducción ……………………………………………………… ………………………………………………………………….. ………….. Objetivos …………………………………………………… ……………………………………………………………………… ………………… Justificación ……………………………………………………… ………………………………………………………………….. ………….. arco teórico…………………………… teórico……………………………………………………… ……………………………………. …………. ateriales…………………………………………………………………….. '()loración de suelo a cielo abierto * +uestreo…………………………. Contenido de ,u+edad…………………………… ,u+edad……………………………………………………… …………………………
Pág!" 1
01 02 03 04 !0"#0$% !0
% !11#12% !11#12% 13
MECÁNICA DE SUELOS
INTRODUCCIÓN
'l )resente docu+ento constitu*e los alcances sobre el desarrollo de los laboratorios en +ec-nica de suelos uenos )er+ite deter+inar las )ro)iedades f/sicas ,idr-ulicas * +ec-nicas del suelo *a ue es de i+)ortancia funda+ental )ara la construcción de ci+entaciones * obras de tierra. Para deter+inar las )ro)iedades f/sicas del suelo se necesita realiar los ensa*os generales contenido de ,u+edad densidad natural an-lisis granulo+trico l/+ites de consistencia * )eso es)ec/fico. Para lo cual se ,an to+ado todos los datos de ca+)o necesarios )ara la ejecución * desarrollo de los ensa*os corres)ondientes )ara deter+inar las )ro)iedades del suelo.
Pág!" 2
MECÁNICA DE SUELOS
OBJETIVOS
OBJETIVO GENERAL#
eter+inar las )ro)iedades f/sicas del suelo a travs de los ensa*os generales.
OBJETIVOS ESPECI$ICOS#
eter+inar la cantidad de agua ue ,a* en la +uestra e(tra/da en ca+)o a travs de la for+ula de contenido de ,u+edad ue se e()resa en )orcentaje.
5naliar * realiar la relación entre el )eso * el volu+en de las )art/culas +inerales de la +uestra de suelo e(tra/do.
6ealiar el an-lisis granulo+trico )or ta+iado de las )art/culas del suelo lo cual ofrece un criterio )ara la clasificación descri)tiva.
7allar los li+ites de consistencia8 liuido )l-stico * de contracción. 9a ue son las fronteras convencionales entre los estados de los suelos.
Pág!" %
MECÁNICA DE SUELOS
JUSTIFICACIÓN
:osotros co+o futuros )rofesionales en la carrera de Ingenier/a Civil debe+os res)onder a la co+)etitividad con gran res)onsabilidad )uesto ue es necesario i+)lantar * llevar a cabo )r-cticas de estudio a)egados a nuestra carrera )rofesional a su ve estas deber-n a*udar a contribuir el saber del conoci+iento de esta. 'l )resente trabajo se ,a llevado a cabo con el )ro)ósito de deter+inar a travs de un estudio sobre el desarrollo * an-lisis detallado de los ensa*os ue nos )er+iten establecer las )ro)iedades f/sicas del suelo e(tra/do en ca+)o *a ue es de i+)ortancia funda+ental )ara la construcción de ci+entaciones * obras de tierra.
Pág!" &
MECÁNICA DE SUELOS
FUNDAMENTO TEÓRICO
1' CONTENIDO DE HUMEDAD()*+ 's la cantidad de agua ue ,a* en una +uestra de suelo se deter+ina co+o la relaicon ue e(iste entre el )eso del agua!;<% contenida en la +uestra * el )eso de su face sólida!;s%. =eneral+ente se e()resa en )ercentaje.
()
W =
Ww Ws
∗100
2' PESO ESPECÍ$ICO(G+ 's la relacion entre el )eso * el volu+en de las )articulas +inerales de la +uestra del suelo. >os ensa*os se realian seg?n el ti)o de +aterial grava gruesa o )iedra arena gruesa *@o grava +aterial fino.
Gs=
Wss
( Wss + Ww −Wo
%' ANÁLISIS GRANULOMTRICO POR TAMIZADO' 'ste +etodo se utilia )ara obtener las fracciones corres)ondientes a los ta+aAos +a*ores del suelo general+ente se llega as/ ,asta un ta+aAo corres)ondiente a la +alla :B 200 !0.0&4++%. >a +uestra de suelos se ,ace )asar sucesiva+ente a travs de un juego de ta+ices de aberturas descendentes ,asta la +alla :B2008 los retenidos en cada +alla se )esan * los )ercentajes ue re)resentan res)ecto al )eso total de la +uestra se su+an a los )orcentajes retenidos en todas las +allas de +a*or ta+aAo8 el co+)le+ento 100 de esa cantidad da el )orcentaje de suelo ue es +enor ue el ta+aAo re)resentado )or la +alla en cuestión. 5s/ )uede tenerse los )untos de la curva acu+ulativa corres)ondiendo a cada abertura de +alla.
Pág!" .
MECÁNICA DE SUELOS &' LÍMITES DE CONSISTENCIA DE ATTERBERG' Deg?n su contenido de agua en orden decreciente un suelo suce)tible de ser )l-stico )uede estar en cualuiera de los siguientes estados de consistencia definidos )or atterberg.
Estado líquido !cor )ro)iedades * a)ariencia de una sus)ensión%. Estado semilíquido !con )ro)iedades de un flu/do viscoso%. Estado plástico !con co+)orta+iento )l-stico%. Estado semisólido !con a)ariencia de un sólido )ero ue al estar sujeto al secado dis+inu*e su volu+en%. Estado sólido !el volu+en de suelo *a no var/a con el secado%.
4.1.
LÍMITE LÍQUIDO: contenido de ,u+edad ue corre)onde al l/+ite arbitrario entre los estados de consistencia se+il/uido * )l-stico de un suelo. 'l suelo con contenido de ,u+edad +enor a su l/+ite l/uido se co+)orta co+o +ateria )l-stico.
4.2.
LÍMITE PLÁSTIO:contenido de ,u+edad ue corres)onde al l/+ite arbitrario entre los estados de consistencia )l-stico * se+isólido de un suelo. 'l suelo con contenido de ,u+edad +enor a su l/+ite )l-stico se considerar- co+o +aterial no )l-stico.
4.3. LÍMITE DE O!T"#I$!: contenido de ,u+edad ue corres)onde al l/+ite arbitrario entre los estados de consistencia se+isólido * sólido del suelo. 'l suelo con contenido de ,u+edad +enor a su l/+ite de contracción no )resenta reducción adicional de su volu+en o contracción.
MATERIALES
Pág!" /
MECÁNICA DE SUELOS EQUIPO O MATERIALES MUESTREO DEL SUELO.
1.
PARA
LA
EXPLORACIÓN
Y
PICO: 7erra+ienta for+ada )or una barra de ,ierro o acero con un +ango de +adera. De utilia )ara cavar terrenos duros * re+over )iedras.
%& PALA: 7erra+ienta de +ano utiliada )ara e(cavar o +over +ateriales con co,esión relativa+ente )eueAa. Consta b-sica+ente de una su)erficie )lana con una ligera curvatura ue sirve )ara cavar en la tierra * trans)ortar el +aterial * de un +ango de +etal o +adera con el ue se +aneja.
3. WINCHA METÁLICA: 's una cinta +trica fle(ible enrollada dentro de una caja de )l-stico o +etal ue general+ente est- graduada en cent/+etros en un costado de la cinta * en )ulgadas en el otro.
4. BOLSA PLÁSTICA:
>a bolsa de )l-stico es un objeto cotidiano utiliado )ara trans)ortar )eueAas cantidades de +ercanc/as.
5. COSTAL: Daco grande de )oli)ro)ileno resistente * ordinaria ue sirve )ara trans)ortar grano se+illas * otras cosas.
6. CÁMARA FOTOGRÁFICA: ca)tura
i+-genes
+ediante un sensor electrónico. Pág!"
en
MECÁNICA DE SUELOS
. HO!A DE PAPEL: 's una delgada ,oja elaborada con )asta de fibra vegetal son +olidas blanueadas diluidas en agua secadas * )osterior+ente endurecidas.
". PLUMÓN PERMANENTE: es un instru+ento de escritura ue contiene su )ro)ia tinta * su uso )rinci)al es escribir en su)erficies distintas al )a)el.
EQUIPO Y MATERIALES EMPLEADOS EN LABORATORIO. #. BALAN$A: 5)arato creado )ara calcular el )eso de un ele+ento. 'ste )rocedi+iento se realia a )artir de ue se coloca tal ele+ento u objeto a )esar en una su)erficie * la +is+a calcula a travs de diferentes +todos su )eso de +anera casi instant-nea.
%. HORNO: >os ,ornos de aire caliente ta+bin lla+ados ,ornos de calor seco son dis)ositivos electrónicos utiliados )ara esteriliación ue for+an )arte del eui)a+iento de un laboratorio.
3. TARAS: reci)ientes de +etal ue sirven )ara introducir * al+acenar sustancias usadas en un laboratorio.
Pág!"
MECÁNICA DE SUELOS 4. !UEGO DE TAMICES: Etensilio ue se usa )ara se)arar las )artes finas de las gruesas de algunas cosas * ue est- for+ado )or una tela +et-lica o rejilla tu)ida ue est- sujeta a un aro.
5. ESPÁTULA: Ena es)-tula es una ,erra+ienta
ue
consiste en una l-+ina )lana de +etal con agarradera o +ango si+ilar a un cuc,illo con )unta ro+a.
'& FIOLA:Fa+bin lla+ados G+atraces aforados Hson reci)ientes de vidrio de cuello +u* largo * angosto en el tienen una +arca ue seAala un volu+en e(acto a una te+)eratura deter+inada ue esta grabada en el +is+o reci)iente * general+ente es 20Bc.
. FUENTE: 6eci)iente de +etal sirve )ara e()andir +aterial.
". MARTILLO DE GOMA: 's una ,erra+ienta utiliada )ara gol)ear una )iea causando su des)laa+iento o defor+ación.
Pág!"
cual
el
MECÁNICA DE SUELOS &. RECIPIENTE
DE
PORCELANA:
#'.
COPA
DE
CASAGRANDE:
##.
AGUA: 'le+ento ue se encuentra en la
Dirve )ara al+acenar cualuier ti)o de +aterial * )uede so)ortar altas te+)eraturas en el ,orno.
es una ,erra+ienta utiliada )ara gol)ear una )iea causando su des)laa+iento o defor+ación.
naturalea se e+)lea en distintas actividades.
Pág!" 10
MECÁNICA DE SUELOS Consiste en e(cavar una calicata de di+ensiones adecuadas )ara ue )ueda ingresar una )ersona )uede ser en for+a +anual o con retroe(cavadora es el +-s reco+endable )orue )er+ite la observación directa de la estratigraf/a del terreno.
#. E3456 786 9":;<"=;#
7erra+ientas +anuales !)ico * )ala%. ;inc,a +et-lica. olsas )l-sticas. Costal. Plu+ón )er+anente. 7oja de )a)el.
%. P<6>;?9;!:6#
6econoci+iento del terreno.
Pág!" 11
MECÁNICA DE SUELOS
'(cavar en for+a +anual una calicata de 1."0+ de )rofundidad * 1.0+ de anc,o a)ro(i+ada+ente.
edir la )otencia de cada estrato * describir sus caracter/sticas ara deter+inar el erfil estrati r-fico.
Obtener +uestra de cada estrato colocar en bolsas l-sticas e identificarlas.
3.
D;><5>@! ?;= 5<67;>:6#
PROYECTO# 6ealiación de una calicata.
Pág!" 12
MECÁNICA DE SUELOS
UBICACIN# de)arta+ento Caja+arca )rovincia Caja+arca distrito aAos del Inca calle 6onald =uisa Ke)ita.
P6OLI:CI5 C5J556C5 IDF6IFO 5MOD '> I:C5 C5>>' 6O:5> =EID5 K'PIF5
PER$ÍL ESTRATIGRÁ$ICO# CALICATA C-1
Pág!" 1%
MECÁNICA DE SUELOS (.(..)
SUELO ORGÁNICO
''
ARENA ARCILLOSA!color +arrón
claro no e(iste ra/ces de )lastas%
NOTA:C*+
*,- #/0 -1*2--78 +- 98- 7 97- ;*+- 1+<8,- 1-- ,*7=- +>9-.
"e(e)e*cias: 5DF 221$#N2 FC '10#1NNN :FP 33N#12&. •
Mate)ial: uestra e(tra/da des estrato de estudio. •
Equipo: alana. Faras. 7orno. • • •
P)ocedimie*to: De obtiene re)resentativa
una +uestra sin alterar la
Pesar la tara. Pesar la +uestra ,?+eda en la tara. Pág!" 1&
MECÁNICA DE SUELOS
Decar la +uestra en el ,orno durante Q Pesar la +uestra seca en la tara.
P)ocesamie*to de datos: #*álisis:
"e(e)e*cias: 5DF #"4. •
Mate)ial: uestra e(tra/da des estrato de estudio. •
Equipo: alana. Faras. 7orno. iola. • • • •
P)ocedimie*to: Decar al ,orno re)resentativa.
la
+uestra
Pesar la fiola 5gregar una cierta cantidad de suelo seco * )esar.
Pág!" 1.
MECÁNICA DE SUELOS
5gregar agua desairada * dejar saturar. esairar la +uestra a itando. 5gregar agua ,asta seAalada * )esar.
la
+arca
'li+inar la +uestra li+)iar la fiola * llenar de agua ,asta la +arca *
P)ocesamie*to de datos: #*álisis:
"e(e)e*cias: 5DF 421. •
Mate)ial: uestra e(tra/da des estrato de estudio. •
Equipo: alana. Faras. 7orno. Juego de ta+ices. • • • •
P)ocedimie*to: Obtener una +uestra re)resentativa del suelo !cuarteo%. Decar la +uestra. Pág!" 1/
MECÁNICA DE SUELOS Pesar la +uestra seca. Fa+iar la +uestra )or la +alla :B200 +ediante c,orro de a ua. 'l +aterial retenido en la +alla :B200 secarlo de nuevo al ,orno. Pesar el +aterial * verterlo en el juego de ta+ices ordenados de +a or a +enor a itarlos Pesar el +aterial retenido en cada ta+i to+ar nota. Du+ar todos los )esos retenidos en los ta+ices * co+)arar con el )eso
P)ocesamie*to de datos: #*álisis:
"e(e)e*cias: 5DF 431 55D7FO FN FC '110#1NNN :FP 33N#130. •
Mate)ial: Duelo seco ue )asa la +alla :B40. •
Equipo: alla :B40. Faras identificadas. 7orno. Juego de ta+ices. • • • •
Pág!" 1
MECÁNICA DE SUELOS • • • •
Co)a de Casagrande. alana. 's)-tula. 6eci)iente de )orcelana.
P)ocedimie*to: Decar la +uestra de suelo al aire * )ulveriar.
Decar la +uestra de suelo al aire * )ulveriar. Obtener una +uestra re)resentativa de suelo ta+iado )or la +alla :B40. Colocar la +uestra en un reci)iente de )orcelana aAadir una )eueAa cantidad de agua * +eclar. 5Aadir agua ,asta ue la consistencia resultante )er+ita un n?+ero de gol)es de falla en el rango de 30 a Colocar dentro de la co)a de Casagrande una )eueAa cantidad. '+)arejar la su)erficie de la )asta con una es)-tula. De )rocede a ,acer el conteo de gol)es )ara serrar la ranura en una longitud de 12.&++. De to+a una +uestra )ara +edir el contenido de ,u+edad to+ada de la ona de cierre de la ranura. Pág!" 1
MECÁNICA DE SUELOS
6e+over los restos de suelo de la co)a * volverlos al reci)iente. 5nadir una )eueAa cantidad de agua en el reci)iente de )orcelana * +eclar )ara obtener un nu+ero de gol)es entre 2" * 30. 6e)etir la secuencia )ara dos ensa*os adicionales con n?+eros de gol)es entre 20 * 2" * entre 1" * 20.
P)ocesamie*to de datos: #*álisis:
"e(e)e*cias: 5DF 431 55D7FO FN0 FC '111#1NNN. •
Mate)ial: Ena )orción de la +ecla )re)arada )ara el l/+ite l/uido. •
Equipo: Faras identificadas. 7orno. alana. 's)-tula. 6eci)iente de )orcelana. 01 )laca de vidrio. • • • • • •
P)ocedimie*to:
>a +uestra to+ada en el )aso 3 del ensa*o de l/+ite l/uido dividirla en varias )orciones.
Pág!" 1
MECÁNICA DE SUELOS
'nrollar el suelo con la +ano e(tendida )ara +oldear en for+a de cilindro de di-+etro unifor+e. Cuando se e+)iea a agrietar el cilindro )arar * to+ar la +uestra. 6ealiar el )aso 2 * 3 )or lo +enos 2 veces.
P)ocesamie*to de datos: #*álisis:
"e(e)e*cias: 5DF 42&. •
Mate)ial: uestra seca ue )asa la +alla :B40. ercurio. • •
Equipo: 'ui)o del l/+ite de contracción. 7orno. alana. 's)-tula. 6eci)iente de )orcelana. • • • • •
P)ocedimie*to:
P)ocesamie*to de datos: #*álisis:
Pág!" 20
MECÁNICA DE SUELOS
De reco+ienda ue el de)arta+ento de +ec-nica de suelos debe i+)le+entar +-s instru+entos )ara ue todos los alu+nos tengan la o)ortunidad de realiar las )r-cticas de laboratorio.
De reco+ienda de ue cada gru)o tenga su )ro)io +aterial e identificado )ara )revenir confusiones.
De debe incre+entar +-s ,oras de )r-ctica en el laboratorio )ara afianar nuestros conoci+ientos.
Pág!" 21
MECÁNICA DE SUELOS
De deter+inó la cantidad de agua ue ,a* en la +uestra e(tra/da en ca+)o e+)leando la for+ula de contenido de ,u+edad ue se e()resa en )orcentaje.
De realió la relación entre el )eso * el volu+en de las )art/culas +inerales de la +uestra de suelo e(tra/do.
De realióe(itosa+ente el an-lisis granulo+trico )or ta+iado de las )art/culas del suelo )er+itiendo as/ la clasificación de stas.
De realió * ,alló los l/+ites de consistencia8 l/uido )l-stico * de contracción.
Pág!" 22
MECÁNICA DE SUELOS
$UENTES ESCRITAS#
LABORATORIO DE MECÁNICA DE SUELOS' L<6# M;>á!>" ?; S4;=6' A4:6<# L4 ' P;<;7<" A<"4F6 7 J";< C6=!" B;
PROPIEDADES $ÍSICAS DEL SUELO L<6# 9"!4"= ?; ="6<":6<6 ?; 9;>á!>" ?; 4;=6' A4:6<# R6" H"7?;; L=34; M6!?<"g@!' Pág!"# 01-&1
PÁGINAS )EB#
ENSAYO DE MECÁNICA DE SUELOS ::5#88!g;!;<"-4!>'=6g56:'>6982010808!6<9;-?;-;!"76?;-9;>"!>"-?;':9=
DETERMINACIN DEL CONTENIDO DE HUMEDAD ::5#88>>'4>'>=8g;6:;>!"80%?6>;!>"802="6<":6<689"!4"=="6<":6< 6849;?"?'5?
LÍMITES DE CONSISTENCIA ::5#882'!g'54>'>=8K!g;6:8>;1/0%8="&8="&':9
GRANULOMETRÍA ::5#88'"<?6'6;8F><5:8:!79>;85=4g!8=;9"!"g;<8"<> 68P<6!:4"<6G<"!4=69;:<"'5?
Pág!" 2%