Clases de Mecanica de Suelos 1
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F.S
F.L
F.G
FASE LIQUIDA
FASE GASEOSAAIR
![Page 2: Clases de Mecanica de Suelos 1](https://reader036.fdocuments.co/reader036/viewer/2022082216/5695d06d1a28ab9b02926bea/html5/thumbnails/2.jpg)
VOLUMEN (V) PESO (W)
F.S
F.L
F.G
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Wm = Wa + Ww + Ws
Wm = Wa + Ww + Ws
Wm = Ww + Ws
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VOLUMEN (V) PESO (W)
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0
VOLUMEN (V) PESO (W)
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S. PARCIALMENTE
SATURADO
S. SECO
S. SATURADO
( POR CAPILARIDAD)
NF: nivel freático
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a) Relación de pesos.1. Contenido de humedad (%w)
b) Relación de volúmenes
2. Relación de Vacíos (%e)
3. Porosidad (%n)
100% xWs
Www
100% xVs
Vve
100% xVm
Vvn
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4. Grado de Saturación (%Gw)
_SUELO SECO
_SUELO SATURADO
_SUELO PARCIALMENTE
SATURADO
100% xVv
VwGw
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c) Relación de peso y volumen
5.peso especifico de la muestra (Ɣm)
6.peso especifico de la fase solida(Ɣs)
7.peso especifico de la fase liquida(Ɣw)
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8.peso especifico relativo a la muestra(Sm)
9.peso especifico relativo de la fase solida(Ss)
10.peso especifico relativo de la fase liquida(Sw)
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11.peso especifico de un suelo saturado(Ɣsat)
12.peso especifico de un suelo seco(Ɣd)
13.peso especifico de un suelo sumergido(Ɣm)
Vm
WsWw
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1.-En un suelo parcialmente saturado e=1.2 , %w=30% ,
Ss=2.66.¿calcule su respectivo peso especifico de la
muestra y peso especifico seco?
0
0.80gr
2.66gr
3.46gr
0.40cm³
0.80cm³
1cm³
1.2cm³
2.2cm³
F
GFL
FS
)2........(30
)1.........(2.1
Ws
WwW
Vs
Vve
Ss=2.66=Ɣs/Ɣₒ
Ɣs=2.66gr/cmᶟ=Ws/Vs......(3)
→
SUPUESTO
Vs=1(cmᶟ, 𝑚ᶟ)Vm=1(cmᶟ, 𝑚ᶟ)Ws=1(gr,Kg,ton)
Ɣm=¿?
Ɣd=¿?
Sabemos que Ɣₒ=1gr/cm3
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0
8gr
114gr
122gr
13.85cm³
8cm³
45.18cm
³
21.85cm³
67.03cm³
Sm=1.82=Ɣm/Ɣₒ=1gr/cm³
Ɣm=1.82gr/cm³=Wm/V
mVm=122gr/1.82gr/cm³
Ss=2.523=Ɣs/Ɣₒ=1gr/cm³
Ɣs=2.523gr/cm³=Ws/Vs
Vs=45.18cm³
Datos:
Wm=122gr
Ws=114gr
Sm=1.82
Ss=2.523gr
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Es la medida que se realiza alas partículas que conforman un suelo .
Determina la gradación del suelo:
Suelo bien graduado
Suelo pobremente graduado
Existen dos procesos para determinar la granulometría de un
suelo.
1)VÍA SECA :por tamizado ( tamiz o malla)
2)VÍA HÚMEDA : por sedimentación
(hidrómetro)
Por tamizado
Por
sedimentación
partículas < N°10
partículas > N°200
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100Re
.Re% xWs
tenidoPesoparcialt
acumuladot.Re%%100pasa que %Acumulado
acumuladot.Re%%100pasa que %Acumulado
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¿Qué ES EL D10,D30.D60?
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Es una propiedad de los suelos finos como
la arcilla. Esta propiedad depende del
contenido de humedad del suelo
• Estado seco %w = 0
• Estado semiseco La muestra se desmorona• Estado Plástico La muestra se deja moldear.
• Estado semilíquido Consistencia pastosa
• Estado liquido Muestras con suspensión
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Limite liquido: %WL
Limite plástico: %WP
Limite de
contracción
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1.- Se selecciona la muestra según el método de cuarteo y se
pesa para luego tamizarlo por la malla Nº 40 , colcando el
material que pasa por la malla en una charola y desechar el
material retenido en la malla
![Page 23: Clases de Mecanica de Suelos 1](https://reader036.fdocuments.co/reader036/viewer/2022082216/5695d06d1a28ab9b02926bea/html5/thumbnails/23.jpg)
2.- del material de la charola se toma una porción de suelo de
aproximadamente 150 grs y se colca en la vasija de porcelana y se
mezcla con agua
Se amasa el suelo que pasa el tamiz #40 con agua hasta
conseguir una pasta homogénea.
![Page 24: Clases de Mecanica de Suelos 1](https://reader036.fdocuments.co/reader036/viewer/2022082216/5695d06d1a28ab9b02926bea/html5/thumbnails/24.jpg)
3.- Se limpia la copa de casagrande
Se calibra con el ranurador la copa de Casagrande
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4.- en la copa de Casagrande se coloca una porción de muestra y
se enrasa con la espátula de manera de obtener una masa de 1
cm de espesor en forma uniforme .
![Page 26: Clases de Mecanica de Suelos 1](https://reader036.fdocuments.co/reader036/viewer/2022082216/5695d06d1a28ab9b02926bea/html5/thumbnails/26.jpg)
Mediante el ranurador se hace una ranura a lo largo de la muestra
de 2mm de ancho.
Mediante el ranurador se hace una ranura a lo largo de la
muestra de 2mm de ancho.
![Page 27: Clases de Mecanica de Suelos 1](https://reader036.fdocuments.co/reader036/viewer/2022082216/5695d06d1a28ab9b02926bea/html5/thumbnails/27.jpg)
Se toma parte del suelo Para determiner su contenido de humedad.
Se llevan los recipientes que contienen el suelo húmedo a pesar.
Luego, se los lleva a estufa y una vez seco el suelo, se lo vuelve a
pesar.
![Page 28: Clases de Mecanica de Suelos 1](https://reader036.fdocuments.co/reader036/viewer/2022082216/5695d06d1a28ab9b02926bea/html5/thumbnails/28.jpg)
N° N° de
golpes
%w
1° 14 W1
2° 22 W2
3° 34 W3
4° 27 W4
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![Page 30: Clases de Mecanica de Suelos 1](https://reader036.fdocuments.co/reader036/viewer/2022082216/5695d06d1a28ab9b02926bea/html5/thumbnails/30.jpg)
El límite plástico (LP) es la frontera entre el estado
plástico y el semisólido de un suelo.
En este estado el suelo puede ser deformado
rápidamente o moldeado sin recuperación elástica,
existen cambios de volumen, agrietamiento o
desmoronamiento.
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Ejercicio:
En una prueba de limite liquido y limite plástico se obtuvieron los siguientes resultados
LIMITE LIQUIDOENSAYO N° GOLPES Peso + suelo
humedo
Peso capsula
+ suelo seco
Peso capsula
1 35-35 35.77 22.48 14.15
2 24-25 36.55 24.40 16.85
3 15-16 33.42 21.03 13.45
4 7-8 35.17 21.65 13.50
LIMITE PLÁSTICO1 17.30 16.00 13.95
2 16.86 16.50 13.48
%W=Ww
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Ww Ws %W
13.29 8.33 159.544
12.15 7.55 160.927
12.39 7.58 163.456
13.52 8.15 165.890
Ww Ws %W
1.30 2.05 63.415
1.36 2.02 67.327
%Wp= (Wi+Wii)/2 = (63.415+67.327)/2 = 65.371
%W= (Ww/WS) =(13.290/8.330 )100= 159.544
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DEL EJERCICIO ANTERIOR
Limite liquido = 1.61% 160.9% = 161%
Limite plástico = 65.37%
IP=índice de plasticidad o índice plástico
IP = L.L – LP = 161%-65.37% = 95.630
Este resultado nos indica
IP ESTADO DE
CONSISTENCIA
0-3 PLASTICIDAD NULA = N.P
3-15 LIGERAMENTE
PLASTICIDAD
15-30 BAJA PLASTICIDAD
>30 ALTAMENTE PLASTICO
![Page 34: Clases de Mecanica de Suelos 1](https://reader036.fdocuments.co/reader036/viewer/2022082216/5695d06d1a28ab9b02926bea/html5/thumbnails/34.jpg)
DEL EJERCICIO ANTERIOR
Limite liquido = 1.61% 160.9% = 161%
Limite plástico = 65.37%
IP=índice de plasticidad o índice plástico
IP = L.L – LP = 161%-65.37% = 95.630
Este resultado nos indica
IP ESTADO DE
CONSISTENCIA
0-3 PLASTICIDAD NULA = N.P
3-15 LIGERAMENTE
PLASTICIDAD
15-30 BAJA PLASTICIDAD
>30 ALTAMENTE PLASTICO
![Page 35: Clases de Mecanica de Suelos 1](https://reader036.fdocuments.co/reader036/viewer/2022082216/5695d06d1a28ab9b02926bea/html5/thumbnails/35.jpg)
Sala de la curva granulométrica.
Como se obtiene la curva de fluidos- con # golpes y porcentaje de humedad.
Limite liquido de un suelo con # de 25 golpes que de cerrar un estado plástico a estado liquido.
Con los 25 golpes es el limite liquido.
Limite plástico también es el promedio del ensayo realizado (plástico - semiseco) con bastocitos de Ø 3mm.
Se procede a obtener el contenido húmedo.
LP= promedio (2) contenido de humedad.
![Page 36: Clases de Mecanica de Suelos 1](https://reader036.fdocuments.co/reader036/viewer/2022082216/5695d06d1a28ab9b02926bea/html5/thumbnails/36.jpg)
![Page 37: Clases de Mecanica de Suelos 1](https://reader036.fdocuments.co/reader036/viewer/2022082216/5695d06d1a28ab9b02926bea/html5/thumbnails/37.jpg)
clasifique el siguiente suelo si se tiene los siguientes datos.% Que pasa por el tamiz n° 200 = 38%% Que pasa por el tamiz n° 10 = 23%
% que pasa por el tamiz n° 40 = 4%
LL=42%LP=21%
QUE NOS PIDE? clasificar el suelo y el índice de grupo
IP= LP –LL =42 -21 =21%CG= Material limo-arcilloso
Grupo A-7Sub grupo A-7-6
G= (F-30)(0.2+0.005(LL-40))+(0.01(F-15)(IP-10))
I.G= 8.22 IG=8I.G=8.9 IG=8
![Page 38: Clases de Mecanica de Suelos 1](https://reader036.fdocuments.co/reader036/viewer/2022082216/5695d06d1a28ab9b02926bea/html5/thumbnails/38.jpg)
![Page 39: Clases de Mecanica de Suelos 1](https://reader036.fdocuments.co/reader036/viewer/2022082216/5695d06d1a28ab9b02926bea/html5/thumbnails/39.jpg)
EJERCICIOS
1.-CLASIFIQUE EL SUELO
Retenido en la malla 200:20%(respecto al total)
Pasa la malla N°4: 92% ( respecto al total)
Cu=4; Ce=1.5
En la fracción fina:
LL=250%
LP=100%
Ret.malla N°200 : 20%
%Q.P.T N°200 : 80% > 50% Suelo de partículas finas
![Page 40: Clases de Mecanica de Suelos 1](https://reader036.fdocuments.co/reader036/viewer/2022082216/5695d06d1a28ab9b02926bea/html5/thumbnails/40.jpg)
Lo definimos en la carta de plasticidad
Ec línea A
IP=0.73(LL-20)
LL=250 IP= 167.9
(250,167.9) es un punto cota
en la línea A
Mi suelo (250,150)
Resp : OH ( porque los
limites de plasticidad
están cerca de la línea A)
![Page 41: Clases de Mecanica de Suelos 1](https://reader036.fdocuments.co/reader036/viewer/2022082216/5695d06d1a28ab9b02926bea/html5/thumbnails/41.jpg)
2.- Clasifique el siguiente suelo:
Retenido en la malla N° 4 :10%
Pasa N°4 y es retenido en la malla 200: 60 %
Pasa 200:30%Cu=4 ; Cc=2
LL=40%
LP=25%
%30
%60
%10 N°4
N°200%Ret.M N°200: 70%>50% Suelo de
Part.Grueso
![Page 42: Clases de Mecanica de Suelos 1](https://reader036.fdocuments.co/reader036/viewer/2022082216/5695d06d1a28ab9b02926bea/html5/thumbnails/42.jpg)
Gravas
Arenas +50% pasa por T N°4= 90%
SW Cu = 4>6 no cumple
1<Cc=2<3 si cumple
SP
SM abajo “A” no
cumple
IP<4
SC Anula “A”
si
cumple
con IP>7
![Page 43: Clases de Mecanica de Suelos 1](https://reader036.fdocuments.co/reader036/viewer/2022082216/5695d06d1a28ab9b02926bea/html5/thumbnails/43.jpg)
Ec. línea A
IP=0.73(LL-20)
LL=40 IP=14.6 (40,146) es un punto corto en la línea
“A”
Mi suelo (40,15) este punto se ubica arriba
de la línea “A”
SP- SC
![Page 44: Clases de Mecanica de Suelos 1](https://reader036.fdocuments.co/reader036/viewer/2022082216/5695d06d1a28ab9b02926bea/html5/thumbnails/44.jpg)
![Page 45: Clases de Mecanica de Suelos 1](https://reader036.fdocuments.co/reader036/viewer/2022082216/5695d06d1a28ab9b02926bea/html5/thumbnails/45.jpg)
determinar el OCH y el MDS
optima cantidad de humedad
máxima densidad seca
estándar (12000lbpie/pie³)
Proctor
modificado(56000lbpie/pie³)
![Page 46: Clases de Mecanica de Suelos 1](https://reader036.fdocuments.co/reader036/viewer/2022082216/5695d06d1a28ab9b02926bea/html5/thumbnails/46.jpg)
ENSAYO DE PROCTOR
MODIFICADO
![Page 47: Clases de Mecanica de Suelos 1](https://reader036.fdocuments.co/reader036/viewer/2022082216/5695d06d1a28ab9b02926bea/html5/thumbnails/47.jpg)
Ec=(W*n*N*h)/(Vm)
Donde:
W=peso de martillo
n=numero de capas
N=numero de golpes
h=altura de caída del martillo
Vm=volumen de golpe
![Page 48: Clases de Mecanica de Suelos 1](https://reader036.fdocuments.co/reader036/viewer/2022082216/5695d06d1a28ab9b02926bea/html5/thumbnails/48.jpg)
![Page 49: Clases de Mecanica de Suelos 1](https://reader036.fdocuments.co/reader036/viewer/2022082216/5695d06d1a28ab9b02926bea/html5/thumbnails/49.jpg)
![Page 50: Clases de Mecanica de Suelos 1](https://reader036.fdocuments.co/reader036/viewer/2022082216/5695d06d1a28ab9b02926bea/html5/thumbnails/50.jpg)
![Page 51: Clases de Mecanica de Suelos 1](https://reader036.fdocuments.co/reader036/viewer/2022082216/5695d06d1a28ab9b02926bea/html5/thumbnails/51.jpg)
1.98
1.99
2.00
2.01
2.02
2.03
2.04
2.05
2.06
2.07
2.08
6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16
Contenido de humedad %
De
ns
ida
d S
ec
a (
gr/
cm
3)
![Page 52: Clases de Mecanica de Suelos 1](https://reader036.fdocuments.co/reader036/viewer/2022082216/5695d06d1a28ab9b02926bea/html5/thumbnails/52.jpg)
TAMIZ PESO RETENIDO %RET. PARCIAL %ACUMULADO RETENIDO
3/4" 9938.6 38.82 0
3/8" 7954.7 31.07 69.89
N°4 5143.2 20.09 20% METODO "A"
<N°4 2566.3 10.02
25602.8 100
Se tiene la siguiente granulometría
![Page 53: Clases de Mecanica de Suelos 1](https://reader036.fdocuments.co/reader036/viewer/2022082216/5695d06d1a28ab9b02926bea/html5/thumbnails/53.jpg)
Mínimo 4 ensayos
6”
6000g
r
Wn= 24kg
(1) (2) (3) (4)
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TAMIZ PESO % RETENIDO
3/4" 6 532 25.17x6000=1 510.2
3/8" 5 927 22.84x1000=1 370.4
N°4 10 255 34.52x 6000=2571.2
< N°4 3233 12.47x6000=748.2
∑=25 947 ∑=6000
GRANULOMETRÍA
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Muestra 1
2% →del peso de la
muestra
Ww = 2% (6000gr) = 120grVw = 120ml =120cmᶟ
W recipiente = W molde =
2669grV molde = 2032cmᶟ
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W suelo compactado + molde =
7873gr
ρ húmeda = ρ suelo compactado = compactado suelo V
compactado sueloW
W suelo compactado = ( W suelo compactado + molde
) – W molde= 7873gr – 2669gr = 5204gr
V suelo compactado = V molde = 2032 cmᶟ
ρ húmeda
=
3/56.22032
5204cmgr
gr
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W recipiente = 23gr (1)
W recipiente + suelo húmedo = 178.2gr (2)
W recipiente + suelo seco = 166.8gr
(3)
(2) – (3) = Ww = 11.4gr
(3) – (1) = Ns =
143.8gr
N° 22
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% W1 = 1008.143
4.11x
gr
gr7.93%
ρ d1 3/37.20793.01
3/56.2cmgr
cmgr
W suelo compactado
7958 – 2669 = 5289
ρ h
= 2032
5289
![Page 59: Clases de Mecanica de Suelos 1](https://reader036.fdocuments.co/reader036/viewer/2022082216/5695d06d1a28ab9b02926bea/html5/thumbnails/59.jpg)
RECIPIENTE
N° 24 →
=23 (1)
=169.8 (2)
=158.76 (3)
(2) - (3) =11.04
(3) - (1) =135.76
% W1 16.810076.135
08.11 x
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Es necesario calcular el grado de
compactación del suelo
![Page 61: Clases de Mecanica de Suelos 1](https://reader036.fdocuments.co/reader036/viewer/2022082216/5695d06d1a28ab9b02926bea/html5/thumbnails/61.jpg)
Método de cono de arena (ASTMD 1556)
Método del volumetro (ASTMD 2167)
3) Método nuclear (ASTMD 2922 Y D 3017)
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Trabaja como en un frasco de vidrio o plástico, en un cono de metal unido a su parte superior.
Se denomina cono de arena porque el ensayo trabaja con arena calibrada denominada arena Ottawa ,arena cuarcipica previamente lavada y secada pasa por la malla #10 y se retiene en la malla # 20;de densidad conocida , me permite hallar el volumen de suelo compactado.
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Wsuelo compactado=Wsuelo fino + grava= 3929
gr
humedad = finos=material < 3/4
tamizamos
¾
Para determinar el volumen del hoyo.
El volumen del hoyo=V suelo compactado=V
fino+grava.
finos V
finos W
![Page 64: Clases de Mecanica de Suelos 1](https://reader036.fdocuments.co/reader036/viewer/2022082216/5695d06d1a28ab9b02926bea/html5/thumbnails/64.jpg)
W frasco+arena =6315gr
arena=475 gr/c
peso de arena del cono =1763 gr
W arena que
queda=2321
W arena empleada
W arena en
excavación
W arena empleada= W arena en el cono +W arena en la
excavación
![Page 65: Clases de Mecanica de Suelos 1](https://reader036.fdocuments.co/reader036/viewer/2022082216/5695d06d1a28ab9b02926bea/html5/thumbnails/65.jpg)
arena=W arena en la excavación
V arena en la excavación
V arena en la excavación =W arena en la excavación = 512.54
arena
V arena en excavación=V material extraído = V suelo compactado
V suelo compactado=V finos + grava =1512.54
V finos=( V finos + grava) – V grava =1512.54 – 48.00= 1464.54
![Page 66: Clases de Mecanica de Suelos 1](https://reader036.fdocuments.co/reader036/viewer/2022082216/5695d06d1a28ab9b02926bea/html5/thumbnails/66.jpg)
m.d.s=2.32gr ARENA CALIBRADA
o.c.h=5.7% arena=1.44gr/cm3
Wfrasco+ Arena q
pasa= 2932gr
100%G.C95% m.d.s. labd
Vfinos
Wfinos compactado
4/3
suelo
TamizFinosGrava
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PESO DE ARENA =peso de arena en cono+peso de
arena en exca.
EMPLEADA
peso de arena en
excavación
gravaVfinosextraidoVmat .arena
exca.v arena de Pesoexcavación arena V
gravaVfinosextraidoVmat .arena
exca.v arena de Pesoexcavación arena V
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15gr suelo +15gr carbono de
calcio
100
%1
W
hd
Carburo de
calcio