ING. P. MEJIA B.

PROGRAMA DE TITULACION

ING. CIVIL

• CURSO : SUELOS APLICADA

Ing. Patricia Mejia Becerra.

ING. P. MEJIA B.

IDENTIFICACIÓN Y

MUESTRAS DE SUELOS

ING. P. MEJIA B.

INTRODUCCION

Es importante y oportuno señalar la importancia que

tiene el estudio, evaluación y entendimiento de las

características físicas y el comportamiento mecánico

de los suelos y materiales en un Proyecto.

ING. P. MEJIA B.

Un muestreo adecuado y representativo es de primordialimportancia, pues tiene el mismo valor que el de los ensayos en sí.

Las muestras pueden ser de dos tipos: alteradas o inalteradas. Sedice que una muestra es alterada cuando no guarda las mismascondiciones que cuando se encontraba en el terreno de dondeprocede, e inalterada en caso contrario.

ING. P. MEJIA B.

Todo estudio debe iniciarse con un reconocimiento detallado delterreno. El objetivo de este reconocimiento es contar conantecedentes previos para la exploración.

Mediante la observación de cortes naturales y/o artificialesproducto de la erosión o deslizamiento será posible, definir lasprincipales unidades o estratos de suelos superficiales.

ING. P. MEJIA B.

ETAPAS DE LA EXPLORACION DE

CAMPO

1.--Estudio de gabinete: es la reunión de la información dellugar como mapas y dibujos.

2.--Reconocimiento del lugar por geólogos, topógrafos,ingenieros de mecánica de suelos, hidrólogos, etc.

3.--Exploración detallada del sitio y muestreo: Investigaciónde la geología en detalle y condiciones a superficiales delsuelo, usando calicatas y ensayos de penetración ligera. Tomade muestra para exámenes más detallados y ensayos delaboratorios laboratorio.

ING. P. MEJIA B.

4.--Pruebas de laboratorio con las muestras: Ensayos en muestras alteradas e inalteradas elegidas en campo. Ensayos estándar de suelos para fines de clasificación, ensayos especiales para determinar su comportamiento para mecánico de resistencia y compresibilidad: C.B.R.

5.--Ensayos in situ: Son ensayos llevados a cabo en el propio lugar. Ensayos como . C.B.R. In situ, DPL con posteadora manual

6.--Reporte de resultados: Detalles de estudio geológico , resultados de ensayos de penetración, , resultados de las pruebas de laboratorio, incluyendo los registro de excavaciones

METODO DE EXPLORACION DE

TERRENO DE FUNDACION

ING. P. MEJIA B.PAVIMENTOS ING. P. MEJIA B.8

- Muestra perturbadas. Se obtienen en general de las paredes de lospozos y comprometen estratos determinados o bien la suma de algunosde ellos.

Estas muestras se usan para:* Análisis granulométrico.* Ensayos de plasticidad.* Ensayos de compactación – humedad óptima.* Ensayos de compactación CBR en laboratorio.

- Muestra sin perturbar. Este tipo de muestra se recorta de las paredesde los pozos y compromete estratos bien definidos.

DEL TIPO DE MUESTRAS

ING. P. MEJIA B.PAVIMENTOS ING. P. MEJIA B.9

ING. P. MEJIA B.

DEL TIPO DE MUESTRAS

ING. P. MEJIA B.

ESTUDIO DE SUELOS

1.- EXPLORACIÓN DEL SUELO DE FUNDACIÓN

Tiene por finalidad definir el tipo y capacidad de soporte de los suelos de fundación.

ING. P. MEJIA B.

EXPLORACION A CIELO ABIERTO

CalicatasLas calicatas permiten la inspeccióndirecta del suelo que se deseaestudiar y, por lo tanto, es el métodode exploración que normalmenteentrega la información más confiabley completa. En suelos con grava, lacalicata es el único medio deexploración que puede entregarinformación confiable, y es un mediomuy efectivo para exploración ymuestreo de suelos de fundación ymateriales de construcción a un costorelativamente bajo.

ING. P. MEJIA B.

EXPLORACION A CIELO ABIERTO

Excavación manual con pico y lampa

- Excavación con equipo mecánico

Desventaja:

- Profundidad limitada

- Paredes inestables ante la presencia de agua

Ventaja:

- Extracción de muestras disturbadas e inalteradas

- Visualización directa de la estratigrafía

ING. P. MEJIA B.PAVIMENTOS ING. P. MEJIA B.14

EXPLORACION A CIELO ABIERTO

ING. P. MEJIA B.

|1.2 CARACTERIZACION DE LOS SUELOS

Visualmente se clasifica a los suelos en gruposbásicos tales como: grava, arena, limos y arcillas

Observación Directa propiedades en campo

• Textura

• Forma de los granos

• Granulometría

• Plasticidad

ING. P. MEJIA B.

Tamaño: La fracción gruesa comprende los tamaños de gravas y arenas, y la fracción finalos limos y arcillas.

Color: Se debe indicar el color predominante.

Olor: Las muestras recientes de suelos orgánicos tienen un olor distintivo que ayuda a suidentificación. El olor puede hacerse manifiesto calentando una muestra húmeda.

Humedad: En las muestras recientes deberá registrarse la humedad. Los materiales secosnecesitan una cantidad considerable de agua para obtener un óptimo de compactación. Losmateriales húmedos están cerca del contenido óptimo. Los mojados necesitan secarse parallegar al óptimo, y los saturados son los suelos ubicados bajo un nivel freático.

Estructura: Si los materiales presentan capas alternadas de varios tipos o colores sedenominará estratificado; si las capas o colores son delgados, inferior a 6 mm, serádescrito como laminado; fisurado si presenta grietas definidas; lenticular si presentainclusión de suelos de textura diferente.

Cementación: Algunos suelos muestran definida evidencia de cementación en estadoinalterado. Esto debe destacarse e indicar el grado de cementación, descrito como débil ofuerte. Verificando con ácido clorhídrico si es debida a carbonatos y su intensidad comoninguna, débil o fuerte.

Densificación: La compacidad o densidad relativa de suelos sin cohesión puede serdescrita como suelta o densa, dependiendo de la dificultad que oponga a la penetración deuna cuña de madera.

ING. P. MEJIA B.

Clasificación: Se debe indicar además la clasificación probable. Puedenusarse 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 declasificación de suelo, ayuda a identificar sus condiciones naturales.

Todas las muestras que se obtengan deberán ser perfectamenteidentificadas, incluyendo a lo menos los siguientes tópicos: identificaciónde la calicata; profundidad a la que fue tomada; nombre de la personaque la tomo y fecha de obtención.

ING. P. MEJIA B.

IDENTIFICACIÓN VISUAL Y MANUAL DE MUESTRAS DE SUELOS

1.3 PROPIEDADES FISICO-MECANICAS

• Análisis granulométrico ASTM D-422

• Constantes Físicas ASTM D-4318

• Clasificación de los suelos SUCS y AASHTO

• Capacidad de Soporte (CBR)

ING. P. MEJIA B.

La identificación se hace mediante un examen visual y mediante ensayos manuales, lo cual debe indicarse claramente al elaborar el respectivo informe.

IDENTIFICACION DE SUELOS

ING. P. MEJIA B.

IDENTIFICACIÓN DE SUELOS GRUESOS

• Clasificación según su tamaño

ING. P. MEJIA B.

• Angulosidad.-

• Forma

Planas :Cuando ancho/espesor >3

Alargadas :Cuando longitud/ancho >3

ING. P. MEJIA B.

• Color.- El color es una propiedad importante para laidentificación de los suelos orgánicos, y puede ser también útilpara identificar materiales de origen geológico similar.

• Olor.- Suelos que contengan una cantidad significativa dematerial orgánico generalmente tienen un olor característicode vegetación en putrefacción, el cual se hace más en muestrasfrescas.

• Condición de Humedad

Seca -Ausencia de humedad, polvorosa, seca al tacto.

Húmeda -Húmeda pero sin agua visible.

Saturada -Generalmente cuando el suelo está bajo el nivel freático - Agua visible

ING. P. MEJIA B.

GRAVAS CON MATRIZ

PRESENTA COHESION

ING. P. MEJIA B.

GRAVAS LIMPIAS NO TIENE COHESION

ING. P. MEJIA B.

COMPORTAMIENTO DE SUELOS GRAVOSOS

SUELO RESISTENCIA DEFORMABILIDAD PERMEABILIDAD

GW EXCELENTE DESPRECIABLE MUY PERMEABLE

GP BUENA MUY BAJA MUY PERMEABLE

GM BUENA A REGULAR

BAJA SEMI A IMPERMEABLE

GC REGULAR A BAJA

BAJA A REGULAR

IMPERMEABLE

ING. P. MEJIA B.PAVIMENTOS ING. P. MEJIA B.26

Suelos compresibles y de baja capacidad de soporte.

Sujeto a fenómenos de colapso y licuación.

Resistencia : baja

Cohesión : nula

Fricción, ’ : 30º a 35º

Peso especifico : 1.6 a 1.8 ton/m3

Compresibilidad : alta

Capacidad de soporte : 1.0 a 2.5 kg/cm2

Módulo elástico : 50 a 150 kg/cm2

Suelos malos como cimentación.

Cimentación compuesta por zapatas conectadas.

Estructuras deben transmitir bajas presiones.

DEPOSITOS DE ARENAS

ING. P. MEJIA B.PAVIMENTOS ING. P. MEJIA B.27

Limos

Los limos son suelos de granos finos con poca o ningunaplasticidad, pudiendo ser limo inorgánico como el producido encanteras, o limo orgánico como el que suele encontrarse en los ríos,siendo en este último caso de características plásticas. El diámetrode las partículas de los limos esta comprendido entre 0.05 mm y0.005 mm. Su color varía desde gris claro a muy oscuro. Los limos,de no encontrarse en estado denso, a menudo son consideradoscomo suelos pobres para cimentar.

TIPOS DE SUELOS

ING. P. MEJIA B.PAVIMENTOS ING. P. MEJIA B.28

Arcillas

Se da el nombre de arcilla a las partículas sólidascon diámetro menor de 0.005 mm y cuya masatiene la propiedad de volverse plástica al sermezclada con agua. Químicamente es un silicato dealúmina hidratado, aunque en pocas ocasionescontiene también silicatos de hierro o de magnesiohidratados.Algunas entidades consideran como arcillas a laspartículas menores a 0.002 mm.

TIPOS DE SUELOS

ING. P. MEJIA B.PAVIMENTOS ING. P. MEJIA B.29

Suelos de comportamiento variable, generalmente compresibles y

de baja capacidad de soporte.

Resistencia : variable, baja

Cohesión : variable

Fricción, ’ : nula

Peso unitario : 1.6 a 1.8 ton/m2

Compresibilidad : variable, alta

Capacidad de soporte : 0.5 a 2.0 kg/cm2

Módulo elástico : 10 a 150 kg/cm2

Suelos pueden ser malos como cimentación.

Necesidad de ensayos de consolidación.

Cimentación con zapatas conectadas o losas.

Estructuras deben transmitir bajas presiones.

DEPOSITOS DE ARCILLAS

ING. P. MEJIA B.

IDENTIFICAR SUELOS DE GRANO FINO

Escójase una muestra representativa del material que se va a examinar.

El suelo es de grano fino si contiene 50 % o más de finos, entonces podemos decir que es un suelo de grano fino

La muestra seleccionada se puede determinar su:

• resistencia seca, así como la

• dilatación y el ensayo de

• tenacidad o dureza.

ING. P. MEJIA B.

IDENTIFICAR SUELOS DE GRANO FINO

Escójase una muestra representativa del material que se va a examinar.

El suelo es de grano fino si contiene 50 % o más de finos, entonces podemos decir que es un suelo de grano fino

La muestra seleccionada se puede determinar su: • resistencia seca, así como la

• dilatación y el ensayo de

ING. P. MEJIA B.

IDENTIFICACIÓN DE SUELOS FINOS CON PRUEBAS VISUALES Y

MANUALES

Ensayo de Dilatancia

CRITERIOS PARA DESCRIBIR LA DILATANCIA

Descripción Criterios

Nula No hay cambio visible en la

muestra.

Lenta Aparece lentamente agua

sobre la superficie de la

muestra mientras se la

sacude, y no desaparece

lentamente al estrujarla.

Rápida Aparece rápidamente agua sobre

la superficie de la muestra

mientras se la sacude y

desaparece rápidamente al

estrujarla.

ING. P. MEJIA B.

Ensayo de Resistencia en Estado Seco

IDENTIFICACIÓN DE SUELOS FINOS CON PRUEBAS VISUALES Y

MANUALES

CRITERIOS PARA DESCRIBIR LA

RESISTENCIA EN SECO

Descripción Criterios

Ninguna La muestra seca se desmorona a la simple

manipulación.

Baja La muestra seca se desmorona hasta

pulverizarse con ligera presión de los

dedos.

Mediana La muestra seca se rompe en fragmentos o

se

desmorona con presión considerable

de los dedos.

Alta No podrá romperse la muestra seca con la

presión de los dedos, pero se romperá

en fragmentos al aprisionarla con el

pulgar sobre una superficie dura.

Muy alta No podrá romperse la muestra seca al

aprisionarla con el pulgar sobre una

superficie dura.

ING. P. MEJIA B.

Ensayo de Tenacidad

IDENTIFICACIÓN DE SUELOS FINOS CON PRUEBAS VISUALES Y

MANUALES

CRITERIOS PARA DESCRIBIR LA

TENACIDAD

Descripción Criterios

Baja Sólo se necesita ligera presión

para formar rollitoscerca del

límite plástico.

Mediana Se necesita presión mediana para

formar "rollitos" cerca del límite

plástico.

Alta Se requiere considerable presión

para formar "rollitos“ cerca del

límite plástico.