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17/4/2020
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CS
2020
EL CLIMA
EL SUELO
LAS FUNDACIONES LA ENVOLVENTE
EL SUBSUELO
LA ESTRUCTURA
SUELOS DE FUNDACIÓN
INTRODUCCIÓN Y GENERALIDADES1
EXPLORACIÓN DE SUELOS3
PERFILES4
PROPIEDADES5
CONSISTENCIA6
ESTUDIOS7
MEJORAMIENTO8
CLASIFICACIÓN DE LOS SUELOS2
El respeto es una forma de reconocimientoy de aprecio a las cualidades de otros,primero que nada, por su valor comopersonas y segundo, por su conocimiento yexperiencia.
RESPETO IMPUESTO RESPETO GANADO
Respeto por miedo
Respeto por obligación
Respeto por subordinación
Conocimiento
Experiencia
Personalidad
EL RESPETO
EL RESPETO NATURAL • EL MACHO O LA HEMBRA ALFA
Se denomina alfa al jefe, al macho o la hembra que guía la manada. Nonecesariamente tiene que ver con la fuerza física, sino con la vista, sentidode la orientación, o aquellos atributos que sean más útiles para lasupervivencia de estos grupos de animales.
Retorno venoso pulmonar anómalo parcial y comunicación interauricular.
Dilatación de las cámaras cardíacas derechas y el contorno anormal del
mediastino superior por una vena vertical anómala izquierda (flecha
amarilla) y por dilatación de la vena cava superior (flecha roja).
SUELOS DE FUNDACIONINTRODUCCIÓN Y GENERALIDADES
1
INTRODUCCIÓN Y GENERALIDADES
SUELOS Y ROCAS • DEFINICIÓN DE SUELOS
El 26 de marzo de 2012 James
Cameron descendió hasta los 10.908
metros, una profundidad nunca antes
alcanzada por el ser humano en
solitario
La excavación más profunda es el
pozo de Kola (12.226 km de
profundidad y 23 cm de ancho) en
Rusia sobre el círculo polar Ártico
SUELOS Y ROCAS
¿Qué es el suelo?
“Es una delgada capa sobre la corteza terrestre de material que proviene de la desintegración o alteración física y/o química de las rocas y de losresiduos de la actividad de los seres vivos que sobreella se asientan”
¿Qué es una roca?
“Es un agregado natural de granos minerales unidospor grandes y permanentes fuerzas de cohesión”
1 2 3
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7 8 9
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ROCA: Agregado natural de partículas de uno o más minerales, con fuerte unióncohesiva permanente, que constituyen
masas geológicamente independientes y cartografiables.
ROCA
DESINTEGRACIÓN
DESCOMPOSICIÓN
SUELOMeteorización
METEORIZACIÓN BIOLÓGIGA
¿Cómo se forman los suelos?
PROCESO DE FORMACIÓN DE LOS SUELOS
La meteorización es la descomposición de las rocas que se encuentran en la superficie de la Tierra, por medio de la acción del agua de lluvia, viento, nieve y por los cambios extremos de
temperatura y la actividad biológica.
El suelo resultante posee las mismas características físicas y químicas de la roca madre o roca basal.
El suelo resultante no posee las mismas características físicas y químicas de la roca madre o roca basal.
DESINTEGRACIÓN
DESCOMPOSICIÓN
Acción Mecánica del Agua, Aire, Hielo y el Calor.
Proceso Químico: Transformación o Disolución de los minerales constitutivos de la Roca.• Hidratación.• Oxidación• Carbonatación• Solución.
ARCILLAS
ACCIÓN MECÁNICA
PROCESO DE FORMACIÓN DE LOS SUELOS PROCESO DE FORMACIÓN DE LOS SUELOS
1
2 4
3
5
Por arrastre sobre la roca – efecto cuña. Como resultado de su acción se producen suelos gruesosredondeados.
Desgaste sobre la Roca – por Arrastre de Partículas. Estas partículas son de tamaño uniforme.
Arrastran masas rocosas hasta pequeñas particulas. Suelos muy Heterogéneos.
Causa la Exfoliación – descascaramiento de la Roca. Se producen suelos redondeados.
AGUA
VIENTO
GLACIARES
CALOR
LA ACCIÓN DE LOS ANTERIORES PUEDE PRODUCIR SUELOS INORGANICOS
PROCESO DE FORMACIÓN DE LOS SUELOS
SUELOS DE FUNDACIONCLASIFICACIÓN
SISTEMA ÚNICO DE CLASIFICACIÓN DE SUELOS S.U.C.S.
SISTEMA DE CLASIFICACIÓN AASHTO
2
SISTEMAS DE CLASIFICACIÓN DE SUELOS
AASHTO
USCS
Sistema concebido para permitir la identificación de lossuelos en el terreno, los agrupa de acuerdo a sucomportamiento como material para construcción enfunción de sus PROPIEDADES GRANULOMÉTRICAS Y SUPLASTICIDAD.
Es de uso especial para la construcción de vías, en especial para manejo de subrasantes y terraplenes.
SUCS
Sistema Unificado
de Clasificación
de Suelos
TIPOS DE SUELOS
ORGÁNICOS TURBAS
INORGÁNICOS
RESIDUALES
Permanecen en el sitio donde fueron
formados
TRANSPORTADOS
Están en un sitio diferente al cual se
formaron.
AGUA
ALUVIÓN
LACUSTRE
MARINO
VIENTO
LOESS
DUNAS
GRAVEDAD
COLUVIÓN
TALUS
TURBA
Material altamente orgánico derivado principalmente de restos
vegetales.
CLASIFICACIÓN DE LOS SUELOS
COLUVIÓN
Termino genérico aplicado a cualquier masa de suelo depositada por la
escorrentía, que generalmente se encuentra en la base de las colinas o
de las laderas de pendiente moderada. Los coluviones o depósitos
coluviales están formados típicamente por arenas mal gradadas y
gravas.
En sentido lato ha sido utilizado este término para designar en forma
genérica los depósitos de ladera o depósitos gravitacionales.
TALUS
Material de alta degredabilidad.
Fragmentos de roca mezclados con suelo depositados naturalmente
en el pie de una ladera o de un escarpe rocoso.
LOESS
Depósito eólico de limo y arena fina, de
granulometría uniforme y estructura abierta,
con una cohesión relativamente alta debido
a la cementación de arcilla y material
calcáreo en los contactos entre granos. En
los depósitos de loess puede cortarse
taludes subverticales de gran altura.
LOS SUELOS PARA LA ARQUITECTURA
Acumulaciones sueltas de fragmentosde roca. Redondeadas. Diam: mayor a 2 mm
Materiales de Grano Fino procedentesde la denudación o trituración artificial. Diam. Entre 2 mm y 0.05 mm. No se contraen al secarse – No son plásticas. Bajo carga se comprimen casiinstantaneamente.
GRAVAS
ARENAS
Suelos de grano fino entre 0.05mm y 0.005mm.Con poca o ninguna plasticidad – de color gris claro a obscuro – malos comoterreno de fundación cuando estánsueltos o saturados – tienenpermeabilidad baja y compresibilidadaltas.
Partículas con diámetro inferior a 0.005mm adquieren plasticidad al sermezcladas con agua. impermeables –bajo carga sufren asentamientos(Consolidación)
LIMOS
ARCILLAS
CLASIFICACIÓN DE LOS SUELOS
SUELOS DE FUNDACIONEXPLORACIÓN
CALICATAS • PERFORACIONES • MUESTROS • PERFILES
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10 11 12
13 14 15
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EXPLORACIÓN DE LOS SUELOS
EXP
LOR
AC
IÓN
DE
SUEL
OS
INDIRECTO
(no inmediatos, en laboratorio)
CALICATAS, ZANJAS Y POZOS
SONDAJES
MANUALES
X PRESIÓN
X ROTACIÓN
X PERCUCIÓN
PROSPECCIÓN GEOFÍSICA
DIRECTO
(inmediatos,
in situ)
ENSAYO DE PENETRACIÓN
MANUAL
ESTÁTICO
DINÁMICOVELETA DE CORTE
PLACA DE CARGA
ENSAYO PRESIOMÉTRICO
ENSAYO DE PERMEABILIDAD
Excavación que permite
obtener la estratigrafía y
muestras inalteradas
del terreno
MUESTRA INALTERADA
MUESTRA ALTERADA
Perforaciones de
pequeño diámetro (3” a
6”) y gran profundidad.
EXPLORACIÓN DE LOS SUELOS
La prospección geofísica: metodología para la deducción de las condiciones del subsuelo, a través de la
observación de fenómenos físicos relacionados con la estructura geológica del mismo.
SUELOS DE FUNDACIONPERFILES DEL SUELO
HORIZONTES
4
HORIZONTES DEL SUELO
PERFILES DE LOS SUELOS
Corresponde a una serie de estratos horizontales que se desarrollan en el interior
del suelo y que presentan diferentes caracteres de composición, textura,
adherencia, etc. El perfil del suelo es la ordenación vertical de todos
estos horizontes.
HORIZONTES DEL SUELO
01 Hojas caídas y residuos orgánicos poco descompuestos.
02 Restos orgánicos parcialmente descompuestos.
A1Horizonte oscuro compuesto por materia mineral y orgánica mezclada, con gran actividad biológica.
A2 Horizonte claro, con máxima eluviación.
A3 Transición hacia B, pero más parecido a A que a B. Puede estar ausente.
B1 Transición hacia A, pero más parecido a B que a A. Puede estar ausente.
B2Máxima acumulación de silicatos de arcillas mineral o de sesquióxidos y materia orgánica.
B3 Transición hacia C, pero más parecido a B que a C. Puede estar ausente.
CSustrato alterado, ausente ocasionalmente. La formación de los horizontes puede seguir alterándolos tanto que los horizontes A y B pueden descender sobre la roca consolidada
R Estrato de roca consolidada por debajo del suelo
PERFILES DE LOS SUELOS
SUELOS DE FUNDACIONPROPIEDADES DE LOS SUELOS
COMPOSICIÓN • HUMEDAD • PESO • VACÍOS • POROSIDAD • DENSIDAD • SATURACIÓN
5
PR
OP
IED
AD
ES D
E LO
S SU
ELO
S
PROP. MECÁNICAS
PERMEABILIDAD
COMPRESIBILIDAD
RESIST. AL CORTE
PROP. ÍNDICE
GRANULOMETRÍA
LÍMITE DE PLASTICIDAD
PESO UNITARIO
COMPASIDAD RELATIVA
PROPIEDADES DE LOS SUELOS
G
S
M
C
O
Pt
H
L
W
P
GRAVEL
SAND
SLIT
CLAY
ORGANIC
PEAT
SISTEMA UNIFICADO DE CLASIFICACIÓN DE SUELOS SUCS
19 20 21
22 23 24
25 26 27
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SÍMBOLO TIPO DE SUELO
COMPORTAMIENTO
COMO PLANO
DE FUNDACIONES
CONDICIONES DE
DRENAJE
COMPRESIBILI-
DAD
CONDICIONES DE
COMPA CTACIÓN
GWGravas y mezclas de arenas bien graduadas con pocos finos o
ningunoExcelente Permeable Casi nula Excelente
GPGravas y mezclas de arenas mal graduadas con pocos finos o
ningunoExcelente Muy Permeable Casi nula Buena a Excelente
GMGravas limosas y mezclas de gravas y arenas limosas
mal graduadasBueno
Semi
permeable a
Impermeable
Casi nula Buena
GCGravas arcillosas y mezclas de gravas y arenas arcillosas mal
gradadasBueno a regular Impermeable Muy baja Buena
SWArenas y arenas gravosas bien graduadas con pocos
finos o ningunoExcelente Permeable Casi nula Excelente
SPArenas y arenas gravosas mal graduadas con pocos finos
o ningunoBueno
Semi
permeable a
Impermeable
Casi nula Buena a regular
SM Arenas limosas, mezclas de arena y limo mal graduadas Bueno
Semi
permeable a
Impermeable
Baja Regular
SEArenas arcillosas y mezclas de arenas y arcillas mal
graduadasBueno a regular Impermeable Baja Buena
MLLimos inorgánicos y arena muy finas, arenas finas
limosas y arcillas de baja plasticidadRegular
Semi
permeable
a Impermeable
Baja a media Regular
CLArcillas de baja a media plasticidad, arcillas arenosas, arcillas
limosasRegular a malo Impermeable Media Buena a regular
OLLimos orgánicos y mezclas de arcillas y limos orgánicos de baja
plasticidadMalo a muy malo
Semi
permeable a
Impermeable
Media a alta Regular a mala
MHSuelos limosos y con arena fina micácea o de diatomeas ,
suelos limososMalo
Semi
permeable
a Impermeable
Alta Mala a muy mala
CH Arcillas inorgánicas de alta plasticidad Malo a muy malo Impermeable Alta Mala
OH Arcillas orgánicas de media a alta plasticidad Muy malo Impermeable Alta Mala a muy mala
SISTEMA UNIFICADO DE CLASIFICACIÓN DE SUELOS SUCS - GRAFISMOS
S. HÚMEDO S. SATURADO SUELO SECO
SECO SUB-SATURADO SATURADO
d sbs s
SUEL
OS
ESP
ECIA
LES
ESTRUCTURALMENTE ESTABLES
SUELOS
EXPANSIVOS
ESTRUCTURALMENTE INESTABLES
SUELOS DISPERSIVOS O EROSIONABLES
SUELOS COLAPSABLES
SE EXPANDEN CUANDO AUMENTA EL PORCENTAJE DE HUMEDAD Y SE CONTRAENDURANTE LA DESECACIÓN. ALTAMENTE ACTIVOS FRENTE A CAMBIOS CÍCLICOSEN EL CONTENIDO DE HUMEDAD.
ALTA VULNERABILIDAD A LA PRESENCIA DE AGUA. REDUCEN SU VOLUMEN POR SUSPENSIÓN Y/O ARRASTRE DE PARTÍCULAS. SE CLASIFICAN EN EROSIONABLES Y DISPERSIVOS.
ALTA RESISTENCIA EN SECO, PERO ALTA VULNERABILIDAD A LA PRESENCIA DE AGUA. SE ALTERA LA CONFORMACIÓN ESTRUCTURAL Y LOS SUELOS REDUCEN SU VOLUMEN CON EL AUMENTO DE LA HUMEDAD Y LA SATURACIÓN.SE CLASIFICAN EN AUTOCOLAPSABLES Y POTENCIALMENTE COLAPSABLES.
SUELOS ESPECIALES
SECO
HÚMEDO
SUELOS EXPANSIVOS SUELOS DISPERSIVOS
28 29 30
31 32 33
34 35 36
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5
SUELOS COLAPSABLES SUELOS SÍSMICOS
FALLA NORMALEl plano está inclinado
en la dirección del bloque hundido. Se
origina por esfuerzos de tracción. Al igual
que la falla invertida, produce aumento de
terreno.
FALLA INVERTIDAEl plano está inclinado
en la dirección del bloque levantado. Se produce por esfuerzos
de compresión.
FALLA DE DESGARREHay desplazamiento horizontal y desvío.
SUELOS DE FUNDACIONGRANULOMETRÍA
DISTRIBUCIÓN GRANULOMÉTRICA
DEFINICIÓN DEL TAMAÑO DE LAS PARTÍCULAS
CLASIFICACIÓN POR TAMAÑO DE PARTÍCULAS
GRANULOMETRÍA POR TAMIZADO
CURVA GRANULOMÉTRICA
GRANULOMETRÍA EN SUELOS FINOS
SUELO BIEN GRADUADO:
Existe una graduación continua de tamaños.
SUELO MAL GRADUADO:
Existe una graduación uniforme de tamaños.
SUELO CON GRADUACION DISCONTINUA:
Existe una graduación discontinua de
tamaños.
37 38 39
40 41 42
43 44 45
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6
1 2 3
4 5 6
CURVA GRANULOMÉTRICA CURVA GRANULOMÉTRICA
SUELOS DE FUNDACIONCONSISTENCIA
LÍMITES DE ATTERBERG
6
46 47 48
49 50 51
52 53 54
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CONSISTENCIA DE LOS SUELOS
LÍMITES DE ATTERBERG
LÍMITE LÍQUIDO
LÍMITE PLÁSTICO
ÍNDICE DE PLASTICIDAD
ENSAYO PARA DETERMINAR EL LÍMITE LÍQUIDO
ENSAYO PARA DETERMINAR EL LÍMITE PLÁSTICO
1
2
3
4
5
6
Definición límites Atterberg
Pueden definirse como los límites de los contenidos de humedad
que caracterizan los cuatro estados de consistencia de un suelo de
grano fino: estado sólido, estado semisólido, estado plástico y
estado semilíquido o viscoso.
PLASTICIDAD
Algunos suelos cambian de consistencia en función
del contenido de humedad.
Se definen cuatro estados: solido, semisolido, plástico
y líquido.
El límite entre esos estados se denominan Limites de
Consistencia y son:
Límite de Contracción (LC)
Límite Plástico (LP)
Límite Líquido (LL).
CONSISTENCIA DE LOS SUELOS
LÍMITES DE ATTERBERG
Estudio que sirve para caracterizar el comportamiento de los suelos de grano fino.
Límite líquido.Es el contenido de
humedad por debajo del cual el suelo se comporta como un
material plástico. A este nivel de contenido de humedad el suelo está
en el vértice de cambiar su comportamiento al de un fluido viscoso.
SÓLIDOSEMI
SÓLIDOPLÁSTICO LÍQUIDO
Límite de contracción.
Es el contenido de humedad por debajo
del cual no se produce reducción adicional de volumen o contracción
en el suelo.
Límite plástico. Es el contenido de
humedad por debajo del cual se puede
considerar el suelo como material no
plástico.
Humedad mínima con la cual pueden moldearse
cilindros de suelo de 3 mm dediámetro sin que estos se fisuren.
LÍMITE PLASTICO DETERMINACIÓN DEL LÍMITE PLÁSTICO
4 5 6
1 2 3
El límite plástico es la humedad correspondiente en el
cual el suelo se cuartea y quiebra al formar pequeñosrollitos o cilindros pequeños.
DETERMINACIÓN DEL LÍMITE PLÁSTICO
4 5 6
1
HERRAMIENTAS
2
HERRAMIENTAS
3
AMASADO
PESAJE Y DETERMINACIÓN DEL CONTENIDO DE HUMEDAD
El límite líquido (LL) es la humedad a partir de la cual
un suelo deja de tener un comportamiento plástico y
pasa a tener un comportamiento viscoso, es decir, es
la humedad límite entre el estado plástico y el
estado viscoso.
LÍMITE LÍQUIDO DETERMINACIÓN DEL LÍMITE LÍQUIDO
1 2 3 4
5 6 7 8
El límite líquido es el contenido de agua, expresado en porcentaje respecto al peso del suelo seco, que delimita la transición entre el
estado líquido y plástico de un suelo remoldeado o amasado.
DETERMINACIÓN DEL LÍMITE LÍQUIDO
1 2 3 4
HERRAMIENTASAparato de Casagrande
TAMIZADO TRITURADO MEZCLA
COLOCACIÓN MARCACIÓN GOLPES CONCLUSIÓN
7 85 6
55 56 57
58 59 60
61 62 63
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Examen visual de suelo para determinar si es altamente
orgánico, partículas gruesas o finas. Determinar cuanto pasa
por tamiz 200.
SUELOS ALTAMENTE ORGÁNICOS
Textura fibrosa, color, olor, alto contenido de agua, partículas de
materia vegetal
SUELOS DE PARTÍCULAS GRUESAS
Más del 50% pasa por el tamiz 200.
ANÁLISIS GRANULOMÉTRICO
GRAVAS
Más del 50% se retiene en el tamiz 4
Menos del 5% pasa por tamiz
200
ANALIZAR CURVA
GRANULOMÉ-TRICA
BIEN GRADUADA
GW
MAL GRADUADA
GP
Entre el 5% y el 12% pasa
por tamiz 200
Casos de frontera
pueden tener doble símbolo
según plasticidad y
granulometría
Más del 12% pasa por el
tamiz 200
Determinar LL y LP de la
fracción que pasa por tamiz
40
DEBAJO DE LA LÍNEA A
Con LP menor
a 4 en carta da plasticidad
GM
ARRIBA DE LA LÍNEA A
Con LP entre
4 y 7
GMGC
ARRIBA DE LA LÍNEA A
Con LP mayor
a 7
GC
ARENAS
Más del 50% pasa por el tamiz 4
SUELOS DE PARTÍCULAS FINAS
Más del 50% pasa por el tamiz 200
Determinar LL y LP de partículas que pasan
por tamiz 40
L
Límite l íquido inferior a 50
Debajo de la l ínea A con LP menor a 4 en la carta de
plasticidad
Color, olor, posible LL y LP sobre suelo
secado en horno
INORGÁ-NICOS
OL
ORGÁNICOS
ML
Sobre la l ínea A con LP entre 4 y 7
ML OL
Debajo de la l ínea A con LP
mayor a 7
CL
H
Límite l íquido superior a 50
Debajo de la l ínea A
Color, olor posible LL y LP
sobre suelo secado en
horno
INORGÁ-NICO
MH
ORGÁ-NICO
OH
Sobre la l ínea A
CH
ÍNDICE DE PLASTICIDAD ÍNDICE DE PLASTICIDAD
SUELOS DE FUNDACIONESTUDIOS
7
REPRESENTACIÓN DE LOS RESULTADO DE UN ESTUDIO DE SUELOS REPRESENTACIÓN DE LOS RESULTADO DE UN ESTUDIO DE SUELOS REPRESENTACIÓN DE LOS RESULTADO DE UN ESTUDIO DE SUELOS
64 65 66
67 68 69
70 71 72
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SUELOS DE FUNDACIONMEJORAMIENTO
COMPACTACIÓN • REEMPLAZO • MEZCLAS
7 MEJ
OR
AM
INEN
TO
DEL
SU
ELO
ESTABILIZACIÓN
DE SUELOS
• ESTABILIDAD
VOLUMÉTRICA
• RESISTENCIA
• PERMEABILIDAD
• COMPRESIBILIDAD
• DURABILIDAD
MECÁNICOS
COMPACTACIÓN
AUMENTA RESISTENCIA AL CORTE
DISMINUYE LA COMPRESIBILIDAD
DISMINUYE LA RELACIÓN DE VACÍOS
SUSTITUCIÓN
FÍSICOSAGREGADO DE
MATERIALES GRANULARES
QUÍMICOS
CEMENTOMEJORA LA COHESIÓN
MEJORA LA RESISTENCIA
CAL
ASFALTOS
CLORURO DE CALCIO
POLÍMEROS
ETC.
UTILIZADOS EN
CAMINOS
GEOCINTÉTICOSUTILIZADOS EN
CAMINOS
INYECCIONES
TÉRMICOS
ENFRIAMIENTO
CALENTAMIENTO
PRESIÓNIMPACTO
VIBRACIÓNAMASADO
SUPERFICIAL
PROFUNDA
COMPACTACIÓN SUPERFICIAL
GW
GP
GM
GC
SW
SP SM SM SC
COMPACTACIÓN PROFUNDA REEMPLAZO DE SUELO
RELLENOS EXPANSIVOS
La combinación del óxido de calcio + agua, genera una reacción exotérmica, provocando calor que evapora el agua del suelo. El óxido de calcio se hidrata al agregarle agua o por la humedad de suelo.
• Reducción del Índice de Plasticidad.• El suelo se hace friable y granular.• Mejora la estabilizad y compactación.•Se reduce la expansividad del suelo
• Aumenta la resistencia de los suelos.• Mejora la cohesión entre partículas.• Aplicable a suelos arenosos.
Al mezclar suelo con cemento se produce un nuevo material duro, con mejores características que el usado como agregado. Se obtiene un material de mayor resistencia.
SUELO CAL SUELO CEMENTOFIN
73 74 75
76 77 78
79 80 81