AO DE LA PROMOCION DE LA INDUSTRIA RESPONSABLE Y COMPROMISO CLIMATICO

UAP

UNIVERSIDAD ALAS PERUANAS

ESCUELA PROFESIONAL DE ARQUITECTURAS E INGENIERAS

TEMA: ESTUDIO DE SUELOS

DOCENTE: ING. JORGE BERRIOS MANZUR

CURSO: SUELOS I

CICLO: V

PRESENTADO POR: EMILIANA SALINAS CHARAJA: FROILAN HUANCA USEDO: JOHNNY LOPEZ YUPANQUI : JOSUE ESPINOZA CAARI: FLORES JINEZ SILVESTRE JUVENAL

TACNA PERU2014ndiceCAPITULO I: GENERALIDADES11.1.Introduccin11.2.Antecedentes de la zona de estudio21.3.Justificacin21.4.Objetivos21.5.Ubicacin31.6.Clima3CAPITULO II: MARCO TEORICO52.1.Mecnica de suelos52.2.Estudio de mecnica de suelos62.3.Clasificacin de los suelos62.3.1.Sistema unificado de clasificacin de suelos (SUCS)62.3.2.Sistema de clasificacin AASHTO82.4.Sismicidad102.5.Tectonismo112.6.Geotecnia local/mecnica de suelos122.7.Ensayos de laboratorio152.7.1.Ensayos estndar152.7.2.Ensayos especiales162.8.Intensidad ssmica162.9.Magnitud ssmica172.9.1.Magnitud local (ML)172.9.2.Magnitud de ondas superficiales (Ms)172.9.3.Magnitud de ondas de cuerpo (mb)182.9.4.Magnitud de momento ssmico (Mw)18CAPITULO III: TRABAJO DE CAMPO203.1.Pozo de exploracin (calicata)203.2.Perfiles Estratigrficos203.3.Muestreo22CAPITULO IV: ENSAYOS DE LABORATORIO REALIZADOS234.1.Densidad In Situ234.2.Anlisis Granulomtrico por tamizado264.3.Ensayo de proctor modificado (estrato inferior)314.4.Resultados obtenidos(estrato inferior)334.5.Ensayo de proctor estndar (estrato superior)354.6.Limites de consistencia394.7.Contenido de humedad Natural464.8.Pesos Unitarios494.9.Pesos Especficos524.10.Clasificacin de Suelos SUCS554.11.Corte directo594.12.Gravedad especfica624.13.Evaluacin de ensayos de campo y laboratorio63CAPITULO IV: CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES645.1.Conclusiones645.2.Recomendaciones64CAPITULO V: BIBLIOGRAFIA64CAPITULO VI: ANEXOS646.1.Panel fotogrfico64

CAPITULO I: GENERALIDADES

1.1. Introduccin

En nuestra poca actual, la construccin de todo tipo de obras civiles demanda un buen control de calidad en todas sus etapas, tanto de diseo como de construccin, lo que implica el conocimiento de las propiedades y del comportamiento de los distintos materiales involucrados, entre los cuales se encuentra el suelo. Los suelos son el material de construccin ms antiguo y complejo, debido a su gran diversidad y a sus caractersticas mecnicas, las cuales se ven afectadas directamente por factores externos, presentes en el lugar donde se localizan.

El presente trabajo de investigacin y aplicacin se efecta con el fin de determinar las propiedades fsicas y mecnicas del suelo en el distrito de Pocollay. Para esto hemos tenido que excavar una calicata a cielo abierto, de 1.50 m. x 1.50 m. x 2.00 m. de profundidad, con el fin de determinar los tipos de suelo delimitados en estratos, que se encuentran presentes en la zona.

Posteriormente se realizaron las pruebas y estudios correspondientes a cada estrato encontrado en la calicata, mediante ensayos de laboratorios y gabinete, en base a los cuales se definen perfiles estratigrficos del subsuelo, sus principales caractersticas fsicas y mecnicas del suelo, propiedades de resistencia, lo que nos conduce a la determinacin del tipo y profundidad de cimentacin, capacidad portante admisible, asentamientos probables para la cimentacin superficial. Es preciso indicar que muy aparte de ejecutar este estudio tambin aprenderemos a trabajar con criterios de seguridad y responsabilidad que ser de mucha ayuda en nuestra vida y carrera profesional.

1.2. Antecedentes de la zona de estudio

Los antecedentes de la zona sobre el lugar de estudio nos va permitir solucionar los problemas sobre construcciones, y segn antecedentes de la zona en estudio presentan caractersticas generales que est constituido por depsitos aluviales y est influenciada por el cauce del rio Caplina y esta presenta una ligera inclinacin suroeste y una inter-estratificacin. Producto por la presencia del ri que tiene presencia en la actualidad siendo estos terrenos antes utilizados como propiedades para chacra y producto de ella al excavar se encontr en el terreno un suelo de chacra, donde se cultivaba todo tipo de frutas y verduras. Segn el estudio a realizar se podr determinar las propiedades para su uso en este caso en construccin de viviendas. Se puede determinar por la excavacin del terreno que si es un terreno con buena predisposicin antissmica.

1.3. Justificacin

Debido a la ocurrencia frecuente de sismos en la regin de Tacna se plantea la necesidad de realizar minuciosamente estudios de suelos en los diferentes distritos de la ciudad de Tacna, con el fin de conocer las propiedades fsicas y mecnicas de estos suelos. Mediante este informe se plantea realizar los estudios de suelos en el distrito de Pocollay.

1.4. Objetivos

El presente trabajo tiene por objetivos:1. 1.1. 1.2. 1.3. 1.4. Conocer las caractersticas, propiedades fsicas y mecnicas del suelo, mediante la realizacin de un estudio de suelo en el distrito de Pocollay provincia y regin de Tacna Obtener mayores conocimientos con respecto a la prctica de la Mecnica de Suelos I, referido al estudio de las propiedades fsicas del suelo Trabajar correctamente cada ensayo, y as obtener resultados coherentes Recopilar informacin correspondiente al distrito, provincia y/o regin de la zona de trabajo1.5. Ubicacin

La zona de estudio se ubica en el distrito de Pocollay por la avenida circunvalacin norte a 5 km del paseo cvico de la ciudad de Tacna. La zona de estudio se encuentra ubicada en:Lugar: Asociacin el CocoDistrito: PocollayProvincia: TacnaDepartamento: Tacna

Lugar donde se realiz la calicata

1.6. Clima

El Distrito, por su ubicacin geogrfica dentro de la zona climtica subtropical desrtico o rido presenta caractersticas propias de un clima templado clido; donde las temperaturas oscilan regularmente entre el da y la noche a una temperatura media anual de 21.8C. Las lluvias son insignificantes e irregulares en aos normales con precipitaciones inferiores a los 150 mm; existe alta nubosidad; y se perciben dos estaciones bien contrastantes: el verano (Diciembre Marzo) y el invierno (Julio Septiembre), mientras que el otoo y la primavera son estaciones intermedias. La causa de la falta de lluvias se debe a que los vientos alisios hmedos, al pasar sobre las aguas fras de la Corriente Peruana, se enfran y producen un colchn de neblinas hasta los 800 a 1 000 m.s.n.m. con temperaturas bajas de cerca de 13 C. Encima de dicho colchn la temperatura aumenta de 13 a 24 C, y el aire clido absorbe la humedad, impidiendo la formacin de nubes de lluvia.

CAPITULO II: MARCO TEORICO

1. 2. 2.1. Mecnica de suelos

La mecnica de suelos es la rama de la ciencia que estudia las propiedades fsicas de los suelos y el comportamiento de las masas de suelo sujetas a distintos tipos de fuerzas. Las propiedades que se estudian son: origen, distribucin de tamao de partculas, plasticidad, capacidad de drenar agua, compresibilidad, resistencia al corte y capacidad de apoyo.

Terzaghi defini que la mecnica de suelos es la aplicacin de las leyes de la mecnicay la hidrulica a los problemas de ingeniera que tratan con sedimentos y otras acumulaciones no consolidadas de partculas slidas, producidas por la desintegracin mecnica o la descomposicin qumica de las rocas, independientemente de que tengan o no materia orgnica. La mecnica de suelos incluye:

Teoras sobre el comportamiento de los suelos sujetos a cargas, basadas en simplificaciones necesarias dado el estado actual de la teora. Investigacin de las propiedades fsicas de los suelos. Aplicacin del conocimiento terico y emprico de los problemas prcticos.

Los mtodos de investigacin de laboratorio son parte de la mecnica de suelos. En los suelos se tiene no solo los problemas que se presentan en el acero y concreto (mdulo de elasticidad y resistencia a la ruptura), sino otros como su tremenda variabilidad (uniformidad, homogeneidad, isotropicidad, etc.) adems de que todos los procesos naturales que originan la formacin de los suelos estn fuera del control del ingeniero. En la mecnica de suelos es importante el tratamiento de las muestras (inalteradas alteradas). La mecnica de suelos desarroll los sistemas de clasificacin de suelos de acuerdo a sus caractersticas como: color, olor, texturas, distribucin de tamaos, plasticidad (A. Casagrande). El muestreo y la clasificacin de los suelos son dos requisitos previos indispensables para la aplicacin de la mecnica de suelos a los problemas de diseo2.2. Estudio de mecnica de suelos

Es el conjunto de exploraciones investigaciones de campo, en ensayos de laboratorio y anlisis de gabinete que tienen por objeto estudiar el comportamiento de los suelos y sus respuestas ante las solicitaciones estticas y dinmicas de una edificacin.

El estudio de Mecnica de Suelos, es una herramienta que proporciona datos ms confiables de las condiciones del subsuelo, como capacidad de carga, asentamientos probables y sugerencias acerca del sistema de cimentacin para la realizacin de obras civiles.

2.3. Clasificacin de los suelos

2. 2.1. 2.2. 2.3. 2.3.1. Sistema unificado de clasificacin de suelos (SUCS)

Este sistema (para aeropuertos) fue propuesto por Arturo Casagrande como una modificacin y adaptacin ms general a su sistema de clasificacin propuesto en el ao 1942. Esta clasificacin divide los suelos en: Suelos de grano grueso Suelos de grano fino Suelos orgnicos

Los suelos de granos grueso y fino se distinguen mediante el tamizado del material por el tamiz N 200. Los suelos gruesos corresponden a los retenidos en dicho tamiz y los finos son los que pasan. De esta forma, se considera que un suelo es grueso si ms del 50 % de las partculas del mismo son retenidas en el tamiz N 200 y fino si ms del 50 % de sus partculas son menores que dicho tamiz.

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SUELOS IPgina 64

Sistema Unificado de Clasificacin de Suelos (SUCS)

2.3.2. Sistema de clasificacin AASHTO

AASHTO (Asociacin Americana de Agencias Oficiales de Carreteras y Transporte-1949), generalmente se aplica para carreteras, ferrocarriles y otra similares. Este divide a los suelos en dos grupos:

Suelos gruesos o materiales gruesos.- Son aquellos que 35 % pasan el tamiz N 200. Forman los grupos A1, A2, A3. Suelos finos o materiales limos arcillosos.- Son aquellos que > 35 % pasan el tamiz N 200. Forman los grupos A4, A5, A6, A7.

Un parmetro importante de esta clasificacin es el denominado ndice de grupo, al cual obedece la ordenacin de los suelos dentro de un grupo, conforme sus aptitudes, siendo peor el suelo que presente mayor ndice de grupo. Por ejemplo, el suelo A4 (7) es mejor que el suelo A4 (9).

Sistema de Clasificacin AASHTO

2.4. Sismicidad

Analizando la secuencia de los sismos ocurridos en el Per de Norte a Sur, con una frecuencia de 6 a 10 aos y considerando un perodo de retorno para uno como el de 1868 (150 a 250 aos), prcticamente este sector de Amrica se encuentra aportas de un mega sismo, que tendra una magnitud superior al sismo del 23 de Junio del 2001

Terremoto del 12 Noviembre de 1996 (Inf. Igp)Ocurri con una magnitud 7.7Mw, produciendo una ruptura de120 Km (Tavera 1998) que afect principalmente a la localidad de Nazca, Departamento de Ica. Con epicentro localizado por el Instituto Geofsico del Per a 135 Km. al Sur-Oeste de la localidad de Nazca, fue seguido por 150 replicas durante las primeras 24 horas causando alarma en las localidades de Nazca, Palpa, Ica, Acari y Llauca, las mismas que soportaron intensidades mximas de VII (MM) durante el terremoto principal.

Terremoto del 23 Junio 2001El terremoto del 23 de Junio 2001, caus mucha alarma y desesperacin en la poblacin Tacnea. Los daos severos se dieron en las viviendas ubicadas en los distritos de Ciudad Nueva y Alto de la Alianza. En el Centro Poblado La Natividad pese a que sus construcciones en su gran mayora son de adobe, no sufrieron mayores daos, debido que su suelo es de mejores caractersticas a la respuesta smica. Las intensidades determinadas en la ciudad de Tacna fueron de VI a VII grados MM en el Cono Sur y el centro de la ciudad de Tacna, mientras que en Ciudad Nueva y Alto de la Alianza fueron de VII a VIII grados.

El Terremoto de Pisco de 2007Fue un sismo registrado el 15 de agosto de 2007 a las 23:40:57 con una duracin cerca de 175 segundos (2 min 55 s). Su epicentro se localiz en las costas del centro del Per a 40 kilmetros al oeste de pisco y a 150 km al suroeste de Lima, y su hipocentro se ubic a 39 kilmetros de profundidad. Fue uno de los terremotos ms violentos ocurridos en el Per en los ltimos aos; el ms poderoso (en cuanto a intensidad y a duracin), pero no el ms catastrfico. El siniestro, que tuvo una magnitud de 8.0 grados en la escala sismolgica de magnitud de momento y IX en la escala de Mercalli

Sismo del 14 de Mayo del2012En la regin sur del Per, el da 14 de mayo del 2012, ocurre un sismo de magnitud moderada (6.3 Mw) y epicentro ubicado a 21 km al SE de la ciudad de Tacna. El sismo ocurri a una profundidad de 98 km (foco intermedio) y en general, presento un rea de percepcin con radio del orden de 200 km (Imax=II), siendo mayor su intensidad en las ciudades de Tacna y Arica (Chile). En este informe se presenta los parmetros hipocentrales del sismo, intensidades evaluadas, orientacin de la fuente y su respectiva interpretacin sismotectnica

2.5. Tectonismo

Para el caso del Per, las placas que interactan son las de Nazca con la Continental, que se desplazan con sentidos opuestos a travs del plano de WadatiBenioff. En el Sur del Per la placa ocenica de Nazca se est hundiendo debajo de la placa continental con una inclinacin o buzamiento de 30 hacia el continente, alcanzando profundidades hasta de 300 Km. Este proceso es conocido como de subduccin. La placa de Nazca se desliza por debajo de la placa continental de Amrica del Sur, a una velocidad aproximada de 8 a 10 cm/ao (Minster y Jordan, 1978). Este proceso genera aproximadamente el 90% de los sismos que se registran en el Sur del Per. A este tipo de sismos tambin se les conoce como sismos intraplacas, ya que ocurren en el lmite entre placas.

La segunda zona sismognica est relacionada con los reajustes corticales, donde los esfuerzos son de carcter tensional. Estos eventos ocurren a lo largo de fallas activas (ruptura de las rocas de la corteza terrestre) y tienen periodos de recurrencia cada mil aos (L. Ocola: Deformacin de la corteza terrestre en el Sur del Per). Para el caso de Tacna se tienen dos fallas activas: la Falla Incapuquio (S-N) y la falla Challaviento en el Valle de Locumba. Los epicentros de las rplicas del terremoto ocurrido el 2306 01, han coincidido con la falla regional Incapuquio, demostrando as su plena vigencia tectnica.

La tercera zona sismognica est relacionado con la actividad Volcnica, que afecta directamente a los pueblos de Candarave y Tarata, por su proximidad al ambiente volcanognico.

2.6. Geotecnia local/mecnica de suelos

Los peligros de origen geolgico-geotcnico de mayor incidencia en la ciudad de Tacna, distritos de Gregorio Albarracn, Pocollay, Alto de la Alianza, Ciudad Nueva, Cercado y reas de expansin urbanstica, se dan por las razones siguientes:

Falla por corte y asentamiento del suelo Agresin del suelo al concreto Amplificacin local de las ondas ssmicas Colapsabilidad de Suelos

Se han identificado cinco zonas geotcnicas cada una diferenciada mediante interpretacin insitu y mediante ensayos realizados en laboratorio. Se ha logrado conocer las propiedades del suelo de cada zona, estas zonas son: cenizas volcnicas declasificacin SUCS SM (ZONA I) ubicada en la parte norte del distrito de Pocollay y algunos sectores del distrito de Alto de la Alianza, arenas limosas de clasificacin SM (ZONA II) que cubre por completo los distritos de Ciudad Nueva y Alto de la Alianza, arenas limosas de clasificacin SM (ZONA III) ubicada al noreste de la ciudad de Tacna, gravas pobremente graduadas GP (ZONA IV) que corresponde al resto del distrito de Pocollay y gran parte del distrito de Gregorio Albarracn Lanchipa , gravas bien graduadas GW (ZONA V) que corresponde al resto del distrito de Tacna y Gregorio Albarracn Lanchipa.

Zonificacin de peligros de origen geolgico geotcnico

La zonificacin de peligros de origen geolgico-geotcnicos para la ciudad de Tacna se presenta de acuerdo a la descripcin siguiente:

Zona de Peligro BajoSon las reas formadas por gravas pobremente graduadas GP, gravas bien graduadas GW y las cenizas de origen volcnico de clasificacin geotcnica SM, tambin denominadas como ZONA I, ZONA IV Y ZONA V, que en resumen poseen presiones admisibles del suelo con valores que varan de 1.47 Kg/cm2 a 4.5 Kg/cm2, sin problemas de amplificaciones ssmicas. Los suelos de estas zonas geotcnicas poseen valores de potencial de colapso que estn dentro de los no problemticos; en estas zonas no se encontraron muestras de suelos agresivos ya que su contenido de sales y sulfatos es mnimo, los asentamientos que puedan producirse en estos suelos estn por debajo de los mximos permitidos por el reglamento nacional de construcciones.

ZONA I, formada por las cenizas de origen volcnico, arenas limosas SM ubicadas al norte del distrito de Pocollay, y en la Asociacin de Vivienda Mariscal Miller, AA.HH. La Esperanza y P.J. Alto de la Alianza del distrito de Alto de la Alianza, que presenta valores de capacidades portantes entre 2.54 Kg/cm2 a 2.9 Kg/cm2; su valor de potencial de colapso mximo es de 0.5% y est definido como sin problemas; no presenta problemas por amplificacin de ondas ssmicas, la agresin del suelo por sales y sulfatos al concreto es despreciable, el asentamiento mximo esperado en esta zona es de 1.52 cm que est por debajo del mximo valor aceptado por la normatividad vigente.

ZONA IV, formada por las gravas pobremente graduadas GP ubicadas en las zonas restantes del distrito de Pocollay y zona norte del distrito de Gregorio Albarracn Lanchipa, esta zona presenta valores de presiones admisibles de suelos con un valor mnimo de 3.41 kg/cm2, su bajo contenido de sales y sulfatos en los suelos hacen que no sean agresivos al concreto siendo su exposicin despreciable, no tiene problemas de amplificacin de ondas ssmicas, el asentamiento mximo esperado para esta zona es de 1.62 cm., el potencial de colapso promedio es de0.24% y est sin problemas. Cabe recalcar que parte de esta zona IV se est considerando como peligro alto por problemas moderados de colapsabilidad, que se describir ms adelante.

ZONA V, est conformada por las gravas bien graduadas de clasificacin GW ubicadas en la zona en casi todo el distrito del cercado de Tacna a excepcin de la zona nor-oeste, y tambin se encuentra en la zona sur del distrito de Gregorio Albarracn Lanchipa, estas gravas no presentan problemas de amplificacin ssmica, su asentamiento no es mayor a 1.22 cm., su potencial de colapso presenta valores que estn en el rango de sin problemas, la agresin del suelo al concreto es despreciable por su bajo contenido de sales y sulfatos.

Zona de Peligro MedioSon las reas donde encontramos suelos areno limosos de clasificacin SM, denominados geotcnicamente como ZONA II y ZONA III que presentan valores de capacidades de carga mnima del suelo de 0.58 Kg/cm2 y 0.76Kg/cm2 sus valores de potencial de colapso estn en el rango de sin problemas a problemas severos y asentamientos que no seran aceptados por el Registro Nacional de Construcciones. Estos valores se detallan a continuacin por zonas geotcnicas para su mejor comprensin.

ZONA II, formada por arenas limosas SM ubicadas en toda la extensin de los distritos de Ciudad Nueva y Alto de la Alianza, la agresin del suelo al concreto es despreciable por su bajo contenido de sales y sulfatos, esta zona esta propensa a sufrir amplificacin de ondas ssmicas pero no de gran dimensin

Asimismo la ZONA IV en el distrito de Pocollay presenta problemas de colapsabilidad (MODERADO) en la capa superior, especficamente la que se encuentra fuertemente cementada, es decir muy recomendable realizar las cimentaciones por debajo de este nivel de sales cementadas, que en algunos lugares es un 1.00m. y en otros 1.60m.. Para las cimentaciones o estructuras antiguas por encima de este nivel se recomienda tener especial cuidado con las fugas de agua y desage, evitar riego excesivo en jardines y parques aledaos, puesto que esto podra provocar problemas en esta zona.

Zona de Peligro AltoSon las reas conformadas por material antropognico o de relleno R, as como tambin las arenas limosas SM, ubicadas en las faldas del Cerro Intiorko y en algunos lugares de los distritos de Alto de la Alianza y Cuidad Nueva, arenas limo arcillosas SM-SC ubicadas en sectores aledaos del hospital Hiplito Unanue, cuyos contenidos de sales y sulfatos en el suelo es despreciable, en esta zona se espera grandes amplificaciones de ondas ssmicas, sus valores de potencial de colapso son elevados, siendo de 11.5 % en el sector del Hospital y de 5% a10% en los rellenos, estando en el rango de problemas, los asentamientos esperados en esta zona son entre 3 y 8 cm, siendo este valor preocupante debido a su ubicacin urbana

2.7. Ensayos de laboratorio

3. 4. 4.1. 4.2. 4.3. 4.4. 4.5. 4.6. 4.7. 1. 2. 2.1. 2.2. 2.3. 2.4. 2.5. 2.6. 2.7. 2.7.1. Ensayos estndar

Los ensayos estndar de suelos se usan para fines de clasificacin del tipo de suelo. Dentro de este grupo de ensayos de laboratorio se consideran incluidos los siguientes: Densidad In Situ Anlisis Granulomtrico por tamizado Ensayo de proctor modificado Limites de consistencia Contenido de humedad Natural Pesos Unitarios Pesos especifico

Ensayos se pueden realizar con muestras alteradas o inalteradas. En cualquier caso exigen desmenuzar previamente la muestra. Con el primer ensayo (granulometra) es posible clasificar los suelos dentro de tipos cuyas caractersticas son similares. A estos efectos se recomienda utilizar el sistema unificado de clasificacin de suelos, que est ampliamente difundida. Tambin se consideran de este grupo los ensayos de densidad seca y humedad natural que permitan conocer las dos variables ms importantes del estado del suelo. Su determinacin debe hacerse, sin embargo en muestras inalteradas o poco alteradas

2.7.2. Ensayos especiales

Los ensayos especiales se usan para determinar el comportamiento de esfuerzos mecnicos de los suelos como: resistencia al corte, consolidacin, permeabilidad, etc.Ensayos de compresin simple en suelos: estn indicados para ensayar muestras de suelos cohesivos de consistencia madia, firme o muy firme, inalteradas o poco alteradas, as como suelos cohesivos re compactados. De su resultado se obtiene una idea precisa de la resistencia al corte del suelo en condiciones de saturacin similares a las del ensayo. El resultado puede ser poco preciso en arcillas que muestren sntomas de fisuracin.

Dentro de este grupo de ensayos de laboratorio se consideran incluidos los siguientes: Ensayo de corte directo Ensayo triaxial Ensayos de colapso Gravedad especifica

Ensayos se pueden realizar con muestras alteradas o inalteradas. En cualquier caso exigen desmenuzar previamente la muestra.

2.8. Intensidad ssmica

Se entiende por intensidad ssmica en un punto, la fuerza con el que en el se experimentan los efectos del sismo. Es el parmetro de mayor inters en la ingeniera y se obtiene estimando cualitativamente los daos producidos por el sismo.

Las escalas ms utilizadas son la Mercalli Modificada (MM) y la MSK. La primera propuesta por Mercalli en 1902, modificada por Wood y Newman en 1931 y Richter en 1956. La segunda se debe a los trabajos de Medvedev, Sponheuer y Karrik en 1967

2.9. Magnitud ssmica

La magnitud es una medida instrumental que se relaciona con la energa ssmica liberada en el foco y transmitida por ondas ssmicas. La magnitud es un valor que no depende del lugar de observacin

1. 2. 2.1. 2.2. 2.3. 2.4. 2.5. 2.6. 2.7. 2.8. 2.9. 2.9.1. Magnitud local (ML)

Fue iniciada por Richter en 1935 para los sismos de California como el logaritmo decimal de la mxima amplitud expresada en micrones (10-6 m) del registro obtenido en el sismgrafo Wood-Anderson a una distancia de 100 km. Matemticamente es la diferencia en los algoritmos:

Donde:A: Amplitud mxima registrada en una estacin por un sismgrafo de torsin Wood-Anderson (amplificacin 2800, periodo 0.85 s y un factor de amortiguamiento igual a 0.8).Ao: Amplitud correspondiente a la calibracin de la escala, se hizo tomando M = 3 para el terremoto que a 100 km de distancia se registra con A = 1 mm.

Esta magnitud denominada Magnitud de Richter es la ms conocida pero no siempre la ms apropiada para describir el tamao de un sismo. La magnitud de Richter no distingue entre diferentes tipos de onda.

2.9.2. Magnitud de ondas superficiales (Ms)

Para distancias epicentrales grandes las ondas de cuerpo han sido usualmente atenuadas y esparcidas suficientemente, tal que el movimiento resultante es denominado por ondas superficiales. La magnitud de ondas superficiales (Gutenberg y Richter, 1936) es una escala basada en la amplitud de ondas Rayleigh con un periodo aproximadamente de 20 s.

Donde:A: Amplitud del desplazamiento mximo D > 1000 km y P > 70 km.D: Distancia epicentral del sismmetro medido en grados.

2.9.3. Magnitud de ondas de cuerpo (mb)

Para sismo de foco profundo, las ondas superficiales son frecuentemente demasiado pequeas para poder evaluar confiablemente Ms. La onda de magnitud de cuerpo (Gutenberg, 1945) es una escala basada en la amplitud de los primeros pocos ciclos de ondas P que no son fuertemente influenciados por la profundidad focal.

Donde:A: Amplitud de onda P.D: Periodo de onda P (aprox. 1 s).

2.9.4. Magnitud de momento ssmico (Mw)

Una manera cualitativa del tamao de un terremoto es midiendo la dislocacin de los materiales terrestres que intervienen en la generacin del terremoto. La escala Mw, fue introducida por Kanamori en 1977 y se llama magnitud de momento ssmico:

Donde el momento ssmico escalar, Mo se denomina a partir del espectro de amplitudes para bajas frecuencias (zona plana del espectro de amplitudes). Esta escala de magnitud es vlida para todo el rango de valores, mientras que los dems se saturan, es decir, no dan valores fiables a partir de un cierto valor.

El momento ssmico escalar Mo (en N-m, y dyn-cm) es definido por la forma:

Donde:Du: Valor medio de la dislocacin (desplazamiento relativo de la fractura).s: rea de fractura.m: Coeficiente de rigidez del medio en que se ha producido.

CAPITULO III: TRABAJO DE CAMPO

2. 3. 3.1. Pozo de exploracin (calicata)

Los pozos de exploracin o calicatas consisten en excavaciones realizadas mediante medios mecnicos convencionales, que permiten la observacin directa del terreno a cierta profundidad, as como la toma de muestras y la realizacin de ensayos en campo.

El objetivo de la realizacin de calicatas es el de poder determinar informacin precisa de las caractersticas del suelo en el lugar en que se investiga. Como pueden ser, la profundidad, espesor, extensin y composicin de cada uno de los estratos; la profundidad de la roca; la profundidad del agua subterrnea. Las muestras se hicieron mediante pozos a cielo abierto. Se abrieron dos pozos de aproximadamente dos metros de profundidad en el terreno.

3.2. Perfiles Estratigrficos

Este informe trata sobre la implementacin de un perfil estratigrfico, para poder observar y reconocer los estratos o capas que se encuentran en ese suelo. Adems se dar las definiciones de algunos conceptos relacionados con estratigrafa, definicin de estratos, y algunos conceptos bsicos sobre este tema. Algunos conceptos relacionados con estratigrafa:

Estratigrafa.- Es una rama de la geologa que estudia las rocas teniendo en cuenta la secuencia temporal y los materiales que la constituyen. Estratificacin.-Es el modo como se depositan las rocas sedimentarias de acuerdo al agente yal ambiente sedimentario. Es as que se tienen estratificaciones distintas. La estratificacin caracteriza a una serie de capas ms o menos paralelas denominadas estratosColumna estratigrfica.-Es la sucesin vertical de rocas sedimentarias existentes en una determinada rea.

La calicata tiene como dimensiones de 1.50m x 1.50m y 2.00m de profundidad, se encontr el siguiente esquema:

PROF.(m.)ESQUEMACARACTERSTICASIMAGEN

1er estrato

-1.50 m

SM (Arena Limosa)

El primer estrato contiene tierra de chacra. Tiene una compacidad medianamente compacta. Presenta un color caf claro. No tiene presencia de races ya que esa zona no se ha cultivado aun.

2doestrato

-2.00m

GP (Grava mal gradada) Un 95% de arena gruesa con grava mal gradada. Cuenta con una compacidad medianamente suelta. Presenta coloraciones entre plomo claro. Se encontr tambin bolonera en un 10%.

3.3. Muestreo

La extraccin de muestras se hizo mediante pozos a cielo abierto. Se abri un pozo de dos metros de profundidad en el terreno. En la calicata encontramos el perfil que se describen a continuacin:

El primer estrato se conformaba de una capa 0m a 1.50m de espesor, constituida de tierra de chacra, tiene una compacidad medianamente compacta, presenta un color caf claro, no tiene presencia de races. De acuerdo a la calcificacin SUCS se determino que es un tipo de suelo es: arena limosa (SM) El segundo estrato que consideramos se encuentra aproximadamente de 1.50m a 2.00m de la superficie del terreno, este corresponde al un terreno gravoso, presenta un 95% de arena gruesa con grava mal gradada, cuenta con una compacidad medianamente suelta, presenta una coloracin plomo claro, se encontr tambin boloneria en un 10%. De acuerdo a la clasificacin SUCS se determino que el tipo de suelo es: grava mal graduada (GP)

CAPITULO IV: ENSAYOS DE LABORATORIO REALIZADOS

4. 4.1. Densidad In Situ

DescripcinUn suelo natural o compactado requiere la determinacin de la densidad in situ. En la mayora de los proyectos, esta verificacin se logra con el cono de arena o por el densmetro nuclear. Este mtodo (cono de arena) a utilizar establece un procedimiento para determinar en terreno la densidad de suelos cuyo tamao mximo absoluto de partculas sea menor o igual a 50 mm (2) se utilizara el cono convencional, y menor o igual a 150 mm (6) en el otro.El cono convencional utilizado en este ensayo es un aparato medidor de volumen, provisto de una vlvula cilndrica de 12,5 mm de abertura, que controla el llenado de un cono de 6 de dimetro y 60 de ngulo basal. Un extremo termina en forma de embudo y su otro extremo se ajusta a la boca de un recipiente de aproximadamente 5 litros de capacidad. La vlvula debe tener topes que permitan fijarla en su posicin completamente cerrada o completamente abierta.

Objetivos

Determinar la densidad del suelo de manera in situ (en sitio) de la calicata excavada. Alcanzar a dominar el conocimiento terico y prctico de la utilizacin del cono con arena para hallar la densidad in situ

Procedimiento realizado

Pesar el cono con la arena antes de cada ensayo de densidad. Dentro de la calicata limpiar la superficie de ensayo y nivelarlo despus colocar la base metlica en una posicin horizontal y firme. Excavar dentro de la placa a una profundidad de 10cm, cuidando de no perder el material hmedo. Extraer la muestra con cuidado sin perderla y colocarlo de preferencia en una bolsa hermtica para que contenga su humedad para luego proceder al pesado de la misma. Luego colocar el cono de densidad en la base metlica y abrir la vlvula, hasta que la arena deje de caer, cerrar la vlvula y desmontar el cono cuidadosamente. Determinar el peso del aparato mas la arena remanente y se calcula el peso de la arena que llena el embudo. El volumen del orificio se calculara dividiendo la cantidad de arena en el orificio por su densidad aparente Recuperar de la arena mediante el tamizado

Resultados obtenidos

Densidad in situ

Profundidad de calicatam.-2.00

Peso inicial Cono + arena ( A )gr.5498.00

Peso Residual cono + arena ( B )gr.2290.00

peso del cono ( C )gr.2587.86

Densidad de la arena( D )gr/cc1.41

peso del cono + arena empleada(A-B)gr.3208.00

peso de arena empleada ((A-B)-C)=Egr.620.14

Volumen de arena empleado (E/D)=Fcc439.82

Volumen del hoyo(muestra se suelo) = Fcc439.82

Peso de material extrado (muestra de suelo) (G)gr1154.00

densidad in situ (G/F)gr/cc2.62

Panel fotogrfico

En la figura se aprecia que despus de excavado en orificio debajo d ella placa se coloca el cono y se deja caer la arena hata llenar por completo el orificio

En la figura se aprecia que se est retirando la arena sobrante que quedo en el cono

4.2. Anlisis Granulomtrico por tamizado

DescripcinLa granulometra es el proceso para determinar la proporcin en que participan los granos del suelo, en funcin de sus tamaos. Esa proporcin se llama gradacin del suelo

Granulometra por Tamizado es un proceso mecnico mediante el cual se separan las partculas de un suelo en sus diferentes tamaos, denominado a la fraccin menor (Tamiz No 200) como limo, Arcilla y Coloide. Se lleva a cabo utilizando tamices en orden decreciente. La cantidad de suelo retenido indica el tamao de la muestra, esto solo separa una porcin de suelo entre dos tamaos.

Objetivos Determinar la cantidad en % de diversos tamaos que constituyen el suelo, en cuanto al total de la muestra utilizada. Verificar si el suelo puede ser utilizado para la construccin de proyectos. Conocer la utilizacin de los instrumentos del laboratorio.

Procedimiento realizado Se utiliza una muestra representativa de 3000 gr a 5000gr previamente cuarteada. Si la muestra contiene variedad de material se debe separar los granos gruesos de los finos a travs del tamiz N 4. El material fino ser lavado Cuidadosamente en el tamiz N 200 utilizando agua comn hasta que el agua que pase a travs del tamiz quede casi transparente y colocar el regimiente con la suspensin de suelo y agua en el horno. Obtener los pesos respectivos de cada tamiz. Pesar la muestra secada. Inmediatamente hacer pasar la muestra por una serie de tamices que vara desde los mayores a inferiores en un lapso de tiempo de 10 a 15 minutos con movimientos continuos en forma horizontal. Calcular el porcentaje en cada tamiz dividiendo el peso retenido entre el peso total de la suma de los tamices.Resultados obtenidos

Anlisis granulomtrico gruesos (segundo estrato GP)

TAMICESABERTURAPESO %RETENIDO%RETENIDO% QUE

ASTMMmRETENIDOPARCIALACUMULADOPASA

3"76.200

2 1/2"63.500

2"50.600161.002.202.2097.80

1 1/2"38.100396.005.427.6292.38

1"25.4001580.0021.6229.2470.76

3/4"19.0501248.0017.0846.3253.68

1/2"12.7001500.0020.5366.8433.16

3/8"9.525747.0010.2277.0722.93

1/4"6.3501083.0014.8291.898.11

No44.760593.008.11100.000.00

No82.380

No102.000

No161.190

No200.840

No300.590

No400.420

No 500.300

No600.250

No800.180

No1000.149

No2000.074

TOTAL7308.00100.00

CURVA GRANULOMETRICA

Anlisis granulomtrico finos (segundo estrato GP)

TAMICESABERTURAPESO %RETENIDO%RETENIDO% QUE

ASTMMmRETENIDOPARCIALACUMULADOPASA

3"76.200

2 1/2"63.500

2"50.600

1 1/2"38.100

1"25.400

3/4"19.050

1/2"12.700

3/8"9.525

1/4"6.350

No44.760

No82.380

No102.000114.6024.0524.0575.95

No161.190

No200.840114.6024.0548.1051.90

No300.590

No400.420108.4022.7570.8529.15

No 500.300

No600.250

No800.180

No1000.149106.7022.3993.246.76

No2000.07432.206.76100.000.00

BASE100.000.00

TOTAL476.50100.00

% PERDIDA

Anlisis granulomtrico finos (primer estrato SM)

TAMICESABERTURAPESO %RETENIDO%RETENIDO% QUE

ASTMmmRETENIDOPARCIALACUMULADOPASA

3"76.200

2 1/2"63.500

2"50.600

1 1/2"38.100

1"25.400

3/4"19.050

1/2"12.700

3/8"9.525

1/4"6.350

No44.760

No82.380

No102.0002.401.491.4998.51

No161.190

No200.8405.003.114.6095.40

No300.590

No400.4200.300.194.7995.21

No 500.30017.9011.1215.9184.09

No600.250

No800.180

No1000.14935.9022.3138.2261.78

No2000.07499.4061.78100.000.00

TOTAL160.90100.00

Panel fotogrfico

En la figura se puede apreciar elproceso de tamizado de la muestra de suelo

En la figura se puede apreciar el proceso de pesadode material retenido en cada malla

4.3. Ensayo de proctor modificado (segundo estrato GP)

DescripcinLa compactacin de los suelos, importantsimo como medio para aumentar la resistencia y disminuir la compresibilidad de los mismos, esta se realiza con el ensayo de proctor estndar o proctor modificado, el ensayo de compactacin Proctor es uno de los ms importantes procedimientos de estudio y control de calidad de la compactacin de un terreno. A travs de l es posible determinar la compactacin mxima de un terreno en relacin con su grado de humedad. El incremento de la densidad se obtiene por medio de la disminucin de la cantidad de aire que se encuentra en los espacios vacos que se encuentra en el material, manteniendo el contenido de humedad relativamente constante.Actualmente existen muchos mtodos para reproducir, al menos tericamente, en laboratorio las condiciones dadas de compactacin en terreno. El mas empleado actualmente es el denominado prueba Proctor modificado en el que se aplica mayor energa de compactacin que el estndar, siendo el que esta ms de acuerdo con las solicitaciones que las modernas estructuras. Todos ellos consisten en compactar el suelo, con condiciones variables que se especifican a continuacin:

Especificaciones de la prueba:

MtodoNPeso del pistn (Kg)Dimetro del pisn(cm)Altura de cada Libre (cm)Dimetro del molde (cm)Volumen del molde(cm3)N de CapasNGolpes por capa

Estndar12.553010943.33325

Estndar22.5530152123.03356

Modificado34.554610943.33525

Modificado44.5546152123.03556

Objetivos Determinar la curva de compactacin para una determinada energa de compactacin. Determinar la densidad mxima seca y humedad optima del suelo

Procedimiento realizado

Secar al aire la muestra de suelo y tamizar l amuestra por la malla Determinamos y registramos los datos del molde para el ensayo de Proctor Modificado como son: peso del molde, volumen del molde La muestra de suelo se divide en cuatro porciones, de cada una se saca una muestra representativa de 6 kg Aadimos a la muestra del suelo 120ml de agua. Que representa el 2% de la muestra (6kg). Para obtener una mezcla ligeramente hmeda que se mezcla en su totalidad Dividimos la muestra en el nmero requerido de porciones (5), una por cada capa que vaya a usarse aproximadamente iguales Se colocaran una porcin en el molde, compactando mediante cada libre del pisn (56 golpes), esta debe ser en toda el rea del molde girando el pisn adecuadamente en cada cada. Este procedimiento se repite por cada capa, la ultima capa debe quedar por encima de la altura del collarn Una vez terminado la compactacin con el pisn, cuidadosamente quitamos la extensin del molde (collarn) y enrasamos la parte superior del cilindro con la regla metlica Se limpia el molde de residuos que puedan quedar en la base del molde, determinamos y registramos el peso del molde con el suelo compactado Retiramos la muestra del suelo compactado en el interior del molde y procedemos a hallar su contenido de humedad Repetimos el procedimiento anterior cuatro veces como mnimo, pero aadiendo 120 ml de agua en cada ensayo. y posteriormente hallando su contenido de humedad de las muestras. Con los datos obtenidos realizamos una grfica que tenga como abscisas. los diferentes contenidos de humedad y como ordenadas los pesos especficos seco y de la masa

4.4. Resultados obtenidos Segundo estrato (GP)

DENSIDAD SECA MAXIMA: 2.168 gr/cc - HUMEDAD OPTIMA 9.05% % % (gr/cc) HUMEDAD HOPTIMA:6.1% %%

Panel fotogrfico

En la figura se puede apreciar la saturacin al 8% de la muestra para la compactacin del proctor modificado

En la figura se puede apreciar el proceso de compactacin en del molde del proctor modificado

4.5. Ensayo de proctor estndar (primer estrato SM)

DescripcinLa compactacin resulta de la compresin mecnica de partculas de suelo y agregados (muchas partculas de suelo juntas en un solo grupo o trozo). Este se realiza generalmente por medios mecnicos, producindose la expulsin de aire de los poros. La compactacin tiene como resultado el rompimiento de agregados de suelo ms grandes, y la reduccin o eliminacin de espacios (poros) entre las partculas de suelo. Mientras ms grandes y numerosos sean los agregados de suelo, mayores sern los espacios (poros) dentro del suelo. Esto facilita mayor movimiento de aire y agua, requerido tanto por las races de las plantas como por los organismos vivos del suelo. La compactacin de suelos es el proceso artificial por el cual las partculas de suelo son obligadas a estar ms en contacto las unas con las otras, mediante una reduccin del ndice de vacos, empleando medios mecnicos, lo cual se traduce en un mejoramiento de sus propiedades ingenieriles.

Curva de compactacin:

Objetivos Poner en prctica los conocimientos de compactacin de suelos en el laboratorio en cada uno de nuestros estratos dependiendo el tipo de clasificacin de suelos que presente Determinar la densidad mxima seca, y la humedad ptima de nuestro suelo en estudio.Procedimiento realizado

Secar al aire la muestra de suelo aproximadamente unos 15 kilogramos. Determinamos y registramos los datos del molde Proctor teniendo colocado su placa de base. Aadimos a la muestra del suelo 300ml de agua para obtener una mezcla ligeramente hmeda, que aun se desmorone cuando se suelte despus de ser apretada en la mano. Dividimos la muestra en el numero requerido de porciones, una por cada capa que vaya a usarse aproximadamente iguales, que se colocaran en el cilindro, compactando cada capa con el numero de golpes requeridos (limos= 25 golpes), dados con el correspondiente pisn. Cuidadosamente quitamos la extensin del molde y enrasamos la parte superior del cilindro con la regla metlica. Determinamos y registramos el peso del cilindro, con la placa de base y el suelo compactado. Retiramos la muestra del suelo del molde y procedemos a hallar su contenido de humedad. Repetimos el procedimiento anterior cuatro veces mnimo pero aadiendo 50ml de agua en cada ensayo, y posteriormente hallando su contenido de humedad de las muestras. Con los datos obtenidos realizamos una grafica que tenga como abscisas, los diferentes contenidos de humedad y como coordenadas los pesos especficos seco y de la masa.

Resultados obtenidos (primer estrato SM)

DENSIDAD SECA MAXIMA: 1.638 gr/cc - HUMEDAD OPTIMA 16.4 % % % (gr/cc) HUMEDAD HOPTIMA:6.1% %%

Panel fotogrfico

En la figura se puede apreciar la saturacin de la muestra de material para el ensayo de proctor estndar

En la figura se puede apreciar el retiro del collarin delMolde del proctor estndar

4.6. Limites de consistencia

DescripcinLos lmites de Atterberg o lmites de consistencia se basan en el concepto de que los suelos finos, presentes en la naturaleza, pueden encontrarse en diferentes estados, dependiendo del contenido de agua. As un suelo se puede encontrar en un estado slido, semislido, plstico, semilquido y lquido. La arcilla por ejemplo al agregarle agua, pasa gradualmente del estado slido al estado plstico y finalmente al estado lquido. El contenido de agua con que se produce el cambio de estado vara de un suelo a otro y en mecnica de suelos interesa fundamentalmente conocer el rango de humedades, para el cual el suelo presenta un comportamiento plstico, es decir, acepta deformaciones sin romperse (plasticidad), es decir, la propiedad que presenta los suelos hasta cierto lmite sin romperse. Se nombrara solo los 3 lmites ms usados o importantes para el estudio de suelos que a continuacin se detallan y son los siguientes:

Lmite de Contraccin (LC): Se define como el cambio del estado slido al estado semislido o estado no plsticoLmite Plstico (LP): Se define como el cambio entre el estado no plstico y el estado plstico.Lmite Lquido (LL): Se define como el cambio del estado plstico al estado liquido. El lmite lquido es el mayor contenido de humedad que puede tener un suelo sin pasar del estado plstico al estado lquido.

Objetivos

Determinar la cantidad del contenido de humedad en el ensayo del Limite Liquido, Limite Plstico y el ndice de plasticidad. Determinar la relacin entre el Lmite Lquido y el Lmite Plstico logrando como resultado el ndice de Plasticidad.

Limite lquido

DescripcinLa determinacin del lmite lquido se hace mediante la copa de Casagrande, para la cual necesitaremos material cribado en la malla N 40. Esta prueba consiste bsicamente en depositar el material y ranurarlo, una vez ranurado se golpea la cpsula, dejndola caer desde una altura de 1cm, hasta que la ranura en el suelo se cierre en una longitud de 1.27cm. Una vez que el material se haya cerrado se determinara el contenido de humedad de la muestra. Esta prueba se realiza tres veces, con diferentes humedades, de tal forma que obtengamos valores entre los 6 y los 35 golpes. El objeto de estas pruebas es el de determinar mediante una grfica el nmero de golpes, contra contenido de agua (W%), en la grfica se ajustan los puntos obtenidos a una recta. A partir de esta recta, se busca la ordenada correspondiente a 25 golpes.

Procedimiento realizado Con las muestras de cada uno de los estratos, se procede a cuartear con la finalidad de obtener una muestra representativa. Obtenida la muestra representativa, se toma una porcin de suelo de aproximadamente 60 gr., secar la muestra al aire libre para no alterarla. Tamizarla por la malla N 40, eliminando el material retenido en ella. Colocar pequeas porciones de la muestra en diferentes taras, en seguida le agregamos agua y con una esptula mezclar hasta que se forme una consistencia suave y uniforme (consistencia barrosa) Calibrar a 1cm. La altura de la copa de Casagrande. Llenar la copa con mezcla homognea de suelo con agua, este llenado se realiza hasta que se forme una superficie horizontal ocupando un tercio de la copa. Con el ranurador se hace una incisin en el centro de la masa, que separe la muestra del estrato en dos partes. Es importante tener en cuenta que si se presentan desprendimientos de la pasta en el fondo de la taza, debemos retirar todo el material y reiniciar el procedimiento. Girar la manivela de la Copa Casagrande, dejar golpear la cazuela hasta que las dos partes se unan, se hace rotar la manivela a una velocidad constante de 2 vueltas por segundo. Se cuenta el nmero de golpes necesarios para cerrar la ranura en una longitud de 13 mm. Desde la zona en que se cerr la ranura, se extrae la porcin de la muestra para determinar su humedad, luego se pone en una tara, pesamos y lo llevamos al horno, para poder hallar el contenido de humedad. Es recomendable hacer ms de un ensayo por muestra. Calcular el contenido de humedad y el nmero de golpes, dibujar la grafica con el contenido de agua, sta curva debe considerarse como una recta entre los 6 a los 35 golpes. La ordenada corresponde a los 25 golpes ser el limite liquido del suelo.

Limite Plstico

DescripcinPara la determinacin del lmite plstico necesitaremos material cribado en la malla N 40, se hace formando rollitos de 3mm de espesor hechos de una pasta de suelo, estos se hacen una y otra vez hasta que este al alcanzar los 3mm se desmorone. En ese momento se dice que lleg a su lmite plstico. De igual forma este proceso se realiza tres veces, de tal forma que el valor del lmite plstico sea el promedio de estas tres pruebas.

Procedimiento realizado En este caso contamos con las muestras ya tamizadas en el Lmite Liquido, tomando una cantidad de entre 20 a 25 gr. Le agregamos agua hasta obtener una masa similar a la del lmite lquido. Se amasa entre las manos y se hace rodar con la palma en el pedazo de vidrio. Se hace esto con la finalidad que pierda la humedad hasta que se desfragmente. Luego de esto, se debe colocar la muestra en un recipiente de peso conocido pesar, echar al horno para determinar su contenido de humedad.ndice de plasticidad

El ndice plstico es la diferencia entre el Lmite lquido y el Lmite plstico.

Resultados obtenidos (primer estrato SM)

LIMITES LIQUIDO Y PLASTICO

LIMITE LIQUIDO LIMITE PLASTICO

N DE CAIDAS 82039

N DE CAPSULA 12345

WTh , gr 42.152.845.18.88.9

WTs , gr 38.649.741.48.68.8

W CAPSULA 25.937.526.38.18.4

W 3.53.13.70.20.1

W SECO , gr 12.712.215.10.50.4

, (%) 27.5625.4124.5040.0025.00

LL:25.3LP: 32.5IL0.9

IP: -7.2IC:0.1

TIPO DE SUELO:

25

Resultados obtenidos (segundo estrato GP)

LIMITES LIQUIDO Y PLASTICO

LIMITE LIQUIDO LIMITE PLASTICO

N DE CAIDAS 5918

N DE CAPSULA 12345

WTh , gr 29.5626.5739.14

WTs , gr 25.5523.4335.62

W CAPSULA 7.778.5815.96

W 4.013.143.52

W SECO , gr 17.7814.8519.66

, (%) 22.5521.1417.90

LL:17.0LP: 0.0IL

IP: 17.0IC:

TIPO DE SUELO:

25

Panel fotogrfico

En la figura se puede apreciar el ensayo de limite liquidorealizado con la cuchara de casa grande

En la figura se puede apreciar las muestra de los ensayosde limite liquido y limite plstico

4.7. Contenido de humedad Natural

DescripcinEl contenido de agua de un suelo o contenido de humedad es la relacin entre el agua contenida en el mismo y el peso de su fase slida, y se expresa en forma de porcentaje. Este puede variar entre 0 e dependiendo de las condiciones de humedad del sitio donde se localice el suelo. (Jurez, Rico, 2004 p.54) La cantidad de agua se obtiene mediante la diferencia de peso entre el suelo en estado natural y el suelo secado en horno. La relacin que expresa la humedad de un suelo es la siguiente.

Donde: Ww: Es el peso del agua.Ws: Es peso del suelo seco.

Objetivos Determinar la cantidad de agua que posee una muestra de suelo con respecto al peso seco de la muestra. Para adquirir los conocimientos terico, practico en la exploracin los contenidos del agua en los suelos ya que la importancia de agua que presenta un suelo y que presenta la cantidad de aire una de las caractersticas ms importantes para explicar su comportamiento de este especialmente en aquellos de textura ms fina Conocerlas dependencias de las propiedades fsicas y mecnicas de los suelos ante el porcentaje de humedad de su estructura. Observar la variacin de la humedad, en las muestras obtenidas en el campo a diferentes profundidades.

Procedimiento realizado

Se toma aproximadamente la mitad de la muestra que se us en lmite lquido, procurando que tenga una humedad ptima. Pasamos el suelo por el matiz # 40. Pesamos la muestra obteniendo 100 gramos de suelo que paso el tamiz # 40. Se toma una muestra y se amasa con la mano y rudelo sobre una superficie limpia lisa vidrio hasta formar un cilindro de 3mm. De dimetro y de 15 20 cm de largo. Se toma el cilindro y se coloca en una lata (anteriormente pesada y se pesada. Se repite el mismo procedimiento 2 veces para obtener 2 resultado ms. Colocamos nuestras en horno. Repetimos los pasos anteriores, por lo menos para dos porciones adicionales de la muestra.

Resultados obtenidos

ENSAYO DE HUMEDAD NATURAL (-2.00 mts. De profundidad)

Recipiente NN12

Peso del recipiente gr.134.7131.5

Peso del recipiente + la muestra hmeda gr.322.4662.0

Peso del recipiente + la muestra seca gr.317.9649.0

Peso del Agua gr.4.513.0

Peso de la muestra seca neta gr.183.2517.5

Porcentaje de humedad %2.462.51

Promedio %2.48

ENSAYO DE HUMEDAD NATURAL (-1.50 mts. De profundidad)

Recipiente NN34

Peso del recipiente gr.131.3134.2

Peso del recipiente + la muestra hmeda gr.425.3357.2

Peso del recipiente + la muestra seca gr.419.8352.9

Peso del Agua gr.5.54.3

Peso de la muestra seca neta gr.288.5218.7

Porcentaje de humedad %1.911.97

Promedio %1.94

Panel fotogrfico

En la figura se aprecia una porcin de muestra con humedad natural

En la figura se aprecia la eliminacin de la humedadmediante el secado del material en una cocina

4.8. Pesos Unitarios

DescripcinEl peso unitario es definido como la masa de una masa por unidad de volumen. El peso unitario del suelo vara de acuerdo al contenido de agua que tenga el suelo, que son: hmedo (no saturado), saturado y seco. El peso unitario seco se puede hallar mediante:

S = Peso Unitario Hmedo / (1+ Humedad/100)

Objetivos Determinar las relaciones volumtricas gravimtricas de la muestra de arcilla que ensayamos en el laboratorio para as saber las condiciones en la cual se encuentra nuestra muestra. Determinar el peso unitario del suelo en relacin a su contenido de humedad. Determinar el peso unitario saturado y seco, implcitamente mediante relaciones de peso-volumen que involucren el peso unitario hmedo y otros valores conocidos. Determinar con los datos obtenidos en el laboratorio, las relaciones Fundamentales del suelo, que son las que nos daran una idea clara del suelo que vamos a utilizar en una obra civil.

Procedimiento realizado Determinar las apreciaciones de los equipos de medicin, pesar los recipientes y anotar el peso y si respectiva identificacin. Determinar y registrar el peso de las muestras del suelo de forma regular (w). Realizar varias mediciones con el calibrador del dimetro y la altura de las muestras y registrar los valores promedios correspondientes que permitan determinar sus volmenes (v). Primero se hall el volumen de suelo que tenamos, el cual lo hayamos tomando el promedio de sus medidas, las cuales eran altura, y dimetro, ya que era un cilindro. Luego se procedi a pesar la muestra. Con este procedimiento tenemos todos los datos necesarios para hallar el peso unitario del sueloResultados obtenidos

Peso Unitario Suelto gr/cm3

DescripcinMuestra 1Muestra 2Muestra 3

Peso del Molde768176817681

Peso del Molde + muestra132101320213207

Peso de la Muestra552955215526

Volumen del Molde305030503050

Peso Unitario Suelto 1.813 1.810 1.812

Promedio 1.81

Panel fotogrfico

En la figura se aprecia el tamizado para el material necesario para el ensayo de peso unitario

En la figura se aprecia el llenado del molde para determinarEl peso unitario suelto

4.9. Pesos Especficos

DescripcinEl peso especfico relativo o gravedad especfica de un suelo se toma como el valor promedio para los granos del suelo. Este valor es necesario para calcular la relacin de vacos de un suelo, se utiliza tambin en el anlisis de hidrmetro y es til para predecir el peso unitario de un suelo. Generalmente este valor se utiliza para clasificar los minerales del suelo.

Objetivos Determinar las relaciones volumtricas gravimtricas de la muestra de arcilla que ensayamos en el laboratorio para as saber las condiciones en la cual se encuentra nuestra muestra. Determinar el peso seco de la muestra (Ws) que ayudara a determinar la gravedad especifica. Medir el peso dela solucin dentro del picnmetro (Ws+agua+slido). Medir peso del picnmetro. Calcular el contenido de agua contenida en lasolucin. Calcular la gravedad especifica de la muestra ensayada.

Procedimiento realizado

Secamos en horno o en cocina nuestra muestra de 200 a 500 gramos. Extraemos aproximadamente 300 gr. de la muestra seca. Pesamos nuestra muestra seca Obtenemos el peso de la fiola con la ayuda de la balanza digital Vaciamos con un embudo nuestra muestra a la fiola de 500 ml., agregamos agua hasta ms de la mitad. Colocamos la fiola en bao mara caliente, cada cierto tiempo mezclamos para homogenizar la muestra seca con el agua para liberar todos los vacos existentes. Dejamos enfriar la fiola y una vez fra enrasamos con el agua hasta el menisco de la fiola Pesamos la muestra ms el agua mas la fiola Desechamos la muestra, lavamos la fiola Llenamos la fiola con agua del balde y lo pesamos nuevamente (fiola mas agua) Con todos los datos obtenido procedemos a realizar los clculos respectivos

Resultados obtenidosPeso especifico (Estrato Inferior)

DescripcinMuestra 1Muestra 2

Peso frasco + agua + suelo856.70901.60grs.

Peso frasco + agua666.50699.10grs.

Peso suelo seco312.40342.20grs.

Peso suelo en agua190.20202.50grs.

Volumen del suelo122.20139.70cm3

Peso especifico2.562.45grs./cm3

Promedio2.50grs./cm3

Panel fotogrfico

En la figura se puede apreciar el llenado de agua a la fiola

En la figura se puede apreciar la colocacin de la muestrade suelo en la fiola

4.10. Clasificacin de Suelos SUCS

Dada la complejidad y prcticamente la infinita variedad con que los suelos se presentan en la naturaleza, era necesario realizar diversos estudios para encontrar un sistema de clasificacin de los suelos para que satisfaga los distintos campos de aplicacin de la Mecnica de Suelos, dentro de estos estudios destacan los efectuados por el doctor A. Casagrande. Inicialmente se tena el Sistema de Clasificacin de Aeropuertos, llamado as porque estaba orientado para uso en aquel tipo de obras, este sistema fue ligeramente modificado para construir el "Sistema Unificado de Clasificacin de Suelos.

Resultados obtenidossegundo estrato (GP)

TamizPasaPasanteRetenidoRetenido

(mm)(%)(%)Acumulado (%)Parcial (%)

100100.00100.000.000.00

80100.00100.000.000.00

63100.00100.000.000.00

5097.9397.932.072.07

4092.8492.847.165.09

2572.5572.5527.4520.29

2056.5256.5243.4816.03

12.537.2537.2562.7519.27

1027.6527.6572.359.60

6.313.7413.7486.2613.91

56.126.1293.887.62

24.654.6595.351.47

1.253.183.1896.821.47

0.41.781.7898.221.40

0.1600.410.4199.591.37

0.0800.000.00100.000.41

Lmite lquido LL17.00%

Lmite plstico LP0.00%

ndice plasticidad IP17.00%

Pasa tamiz N 4 (5mm):6.12%

Pasa tamiz N 200 (0,080 mm):0.00%

D60:21.09mm

D30:10.61mm

D10 (dimetro efectivo):5.66mm

Coeficiente de uniformidad (Cu):3.72

Grado de curvatura (Cc):0.94

Primer estrato (SM)

TamizPasaPasanteRetenidoRetenido

(mm)(%)(%)Acumulado (%)Parcial (%)

100100.00100.000.000.00

80100.00100.000.000.00

63100.00100.000.000.00

50100.00100.000.000.00

40100.00100.000.000.00

25100.00100.000.000.00

20100.00100.000.000.00

12.5100.00100.000.000.00

10100.00100.000.000.00

6.3100.00100.000.000.00

5100.00100.000.000.00

298.5198.511.491.49

1.2595.4095.404.603.11

0.495.2195.214.790.19

0.16061.7861.7838.2233.43

0.0800.000.00100.0061.78

Lmite lquido LL25.30%

Lmite plstico LP32.50%

ndice plasticidad IP-7.20%

Pasa tamiz N 4 (5mm):100.00%

Pasa tamiz N 200 (0,080 mm):20.00%

D60:0.16mm

D30:0.10mm

D10 (dimetro efectivo):mm

Coeficiente de uniformidad (Cu):

Grado de curvatura (Cc):

4.11. Corte directo

DescripcinEl ensayo de corte directo permite encontrar los parmetros de resistencia de un suelo (cohesin y ngulo de friccin). Consiste bsicamente en someter una muestra de suelo de seccin cuadrada de 6 cm de lado y 2 cm de espesor, confinada lateralmente dentro de una caja metlica, a una carga normal y a un esfuerzo tangencial. Los cuales se aumentan gradualmente hasta hacer fallar a la muestra por un plano preestablecido por la forma misma de la caja (consta de dos secciones, una de las cuales es mvil y se desliza respecto a la otra, que es fija, produciendo el esfuerzo de corte. Se puede realizar sobre muestras inalteradas que brindan las caractersticas que tiene el suelo en su estado natural o tambin muestras alteradas previamente preparadas en laboratorio, que brindan caractersticas similares a los que tendr el material puesto en obra.

Objetivos Determinar la cohesin del suelo y el ngulo de rozamiento interno, que permitan establecer la resistencia al corte de los suelos

Procedimiento realizado De una muestra inalterada de suelo, se corta un pedazo de muestra un poco mayor al tamao del tallador Se coloca el tallador en la parte superior y se corta poco a poco por los bordes Se introduce la muestra de suelo en el interior del tallador recortndolo por los costados Luego que el tallador pasa en su totalidad la muestra se corta la parte superior y la inferior, quedando la muestra en el interior del tallador Se retira la muestra de suelo del tallador con sumo cuidado, evitando que se pueda romper. Se coloca la muestra en la caja de corte directo e inmoviliza con la ayuda de los seguros Al ser un equipo digitalizado, este equipo aplica la una presin normal y el esfuerzo tangencial

Resultados obtenidos

Panel fotogrfico

En la figura se puede apreciar la muestra inalterada que se obtiene dentro de la calicata

En la figura se puede apreciar el equipo para realizar el ensayo de corte directo

4.12. Evaluacin de ensayos de campo y laboratorio

Cuadro resumen

DescripcinEstrato superior Estrato Inferior

Profundidad- 1.50 m- 2.00 m

Tipo de Suelo (SUCS)Arena limosa (SM)Grava mal graduada (GP)

Densidad in situ-2.62 gr/cc

Limite Liquido25.317

Limite Plstico32.5-

ndice de Plasticidad-7.217

Proctor modificado

Densidad seca mxima-2.168 gr/cc

Humedad optima-9.05%

Proctor estndar

Densidad seca mxima1.638 gr/cc-

Humedad optima16.40%-

Contenido de humedad1.94 %2.48%

Peso unitario-1.81

Peso especifico-2.5

Corte directo

cohesin - -

Angulo de friccin --

..

CAPITULO IV: CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

5. 5.1. Conclusiones

Se pudo apreciar que al excavar nuestra calicata se observa que hasta la profundidad de 2.00 metros, se encontr dos estratos que se procedi a identificar con los ensayos estndar de laboratorio, el primer estrado comprendido entre 0.00m a -1.50m de profundidad se define como arena limosa (SM). Mientras el segundo estrado est comprendido de -1.50m a -2.00m de profundidad, se define como grava mal graduada (GP). Adems de la clasificacin de suelos por granulometra, se procedi a realizar los ensayos de lmites de consistencia, por lo cual podemos definir de los dos tipos de suelos encontrados por estratos, tenemos la siguientes lmites: ESTRATO N01 (Arena Limosa): Limite Lquido: el contenido mximo de humedad que debe contener la muestra de suelo sin que pase al estado lquido. Limite Plstico: el contenido mnimo de humedad que debe contener la muestra de suelo para que mantenga su estado plstico. ESTRATO N02 (Grava mal Graduada): A diferencia de los limites encontrados en el ESTRATO N01, en el ESTRATO N02 no presente limite plstico. El contenido de HUMEDAD NATURAL es menor en el ESTRATO SUPERIOR (de 0.00m a 1.50m de profundidad) y mayor en el ESTRATO INFERIOR (de 1.50m a 2.00m). Segn los ensayos de PROCTOR ESTNDAR realizado en el ESTRATO SUPERIOR y el ensayo de PROCTOR MODIFICADO que se realiz en el ESTRATO INFERIOR, tenemos que: En el estrato superior (Arena Limosa), se requiere 16.40% de humedad para alcanzar su densidad mxima. En el estrato inferior (Grava mal graduada), se requiere 9.05% de humedad para alcanzar su densidad mxima.Por lo tanto podemos decir que se requiere mayor humedad (agua) para compactar el estrato superior que el estrato inferior. Los estudios realizados en el terreno contribuyen cuantiosamente al aprendizaje de los diversos ensayos para el estudio de los suelos.

5.2. Recomendaciones Los ensayos estndar se realicen de manera cuidados para que los resultados sean coherentes de manera que se pueda obtener un trabajo definido con respecto a la aplicacin de los ensayos ya realizados. Tanto como para ejecutar estos ensayos de necesita de herramientas para poder realizarlos, se recomienda tener las herramientas limpias para su utilizacin y adecuadamente conservadas. Ubicar la zonas de excavacin en los lugares menos propensos para sufrir accidentes. Se recomienda realizar un buen cuarteado correspondiente para obtener una buena muestra representativa para lograr un resultado confiable. Se recomienda el uso de agua destilada para los ensayos de limites platico y liquido , as mismo como para otros ensayos de tal forma de que se obtengan resultados segn la trabajabilidad y fluidez del ensayo que se va a realizar

CAPITULO V: BIBLIOGRAFIA

Programa de Prevencin y Medidas de Mitigacin Ante Desastres de la Ciudad de Tacna (Abril el 2007)

CAPITULO VI: ANEXOS

6. 6.1. Panel fotogrfico

Mapa de microzonificacin ssmica de la ciudad de Tacna ao 1993