INFORME SUELOS.docx

UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE LOS ANDES FACULTAD DE INGENIERÍA CIVIL ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL

TEMA : Informe de laboratorio de suelos

CURSO

: Mecánica de suelos II

DOCENTE

: Ing. Jherman Tello Sarmiento

INTEGRANTES

:      

Brecia Cabrera Huamanñahui Huamanñahui Damarish Yuliana Warton Chuyma Marizol Vargas Román Augusto Retamozo Quispe Carlos Yasmany Huaraca Huamán Carlos Román Castañeda

ABANCAY- APURIMAC

2017

UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE LOS ANDES ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL

INDICE ..................................................................................................................................... ........................................................................ .. 5 INTRODUCCIÓN ...............................................................

CAPÍTULO I ............................................................................................................................... .............................................................................................................................................. ................ 7 DATOS GENERALES Y PERFIL ESTATIGRÁFICO .........................................................................  ...................................................................................... ............. 7

1.1.

........................................................................................ 7 UBICACIÓN DE LA ZONA DE ESTUDIO  .........................................................................................

1.2.

............................................................................................ 8 CARACTERISTICAS GEOTECNICAS  .............................................................................................

........................................................................................................................................... ........................................................................ .. 9 CAPITULO II .....................................................................

DETERMINACIÓN DEL CONTENIDO DE HUMEDAD ................................................................................... .................................................................................. 9

2.1.

 .................................................................................................................................. 9 OBJETIVOS ..................................................................................................................................

2.2.

 ........................................................................................................... ................ 9 MATERIALES Y MÉTODOS  ...........................................................................................

2.2.1. 2.3.

............................................................................................................................ 9 Materiales .............................................................................................................................

PROCEDIMIENTO ....................................................................................................................... 10

2.3.1.

............................................................................ .............. 10 Ensayo de laboratorio: (Secado a Horno)..............................................................

2.3.2.

............................................................................................................ .............. 10 Memoria de cálculo ...............................................................................................

2.4.

............................................................................................................................ .......................................................... 11 RESULTADOS ..................................................................

2.5.

......................................................................................................................... ........................................................... 12 CONCLUSIONES ..............................................................

2.6.

................................................................................................................ 12 RECOMENDACIONES  .................................................................................................................

.......................................................................................................................................... ...................................................................... 13 CAPITULO III ....................................................................

ENSAYO DE GRANULOMETRÍA DE SUELOS ........................................................................................... .......................................................................................... 13

3.1.

 ................................................................................................................................ 13 OBJETIVOS ................................................................................................................................

3.2.

MACO TEÓRICO ...................................................................................................  ......................................................................................................................... ...................... 14

3.2.1.

..................................................................................................... 14 Análisis granulométrico ......................................................................................................

3.2.2.

Curva granulométrica ...........................................................................................  ......................................................................................................... .............. 15

3.2.3.

 .................................. 15 Parámetros de la curva de distribucion del tamaño de las partículas ..................................

3.3.

EQUIPOS Y MATERIALES  ........................................................................................................... .......................................................................................................... 15

3.3.1.

.......................................................................................................................... 15 Materiales ...........................................................................................................................

3.3.2.

 ...................................................................................................................... ......................... 15 Herramientas .............................................................................................

3.3.3.

 .............................................................................................................................. .................................... 16 Equipos ..........................................................................................

3.4.

PROCEDIMIENTO ....................................................................................................................... 16

3.5.

RESULTADOS Y CÁLCULOS  ...................................................................................................... 17

3.6.

......................................................................................................................... ........................................................... 20 CONCLUSIONES ..............................................................

 .......................................................................................................................................... ......................... 21 CAPITULO IV .................................................................................................................

2

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DETERMINACIÓN DETERMINACIÓN DEL LÍMITE LÍQUIDO DE LOS SUELOS  ...................................................................... 21 ..................................................................................................................................... 21 4.1. OBJETIVOS ......................................................................................................................................

4.2.

MARCO TEÓRICO  ....................................................................................................................... ...................................................................................................................... 21

4.2.1. 4.3.

............................................................................................................... ................................................ 21 Limite liquido(LL) ...............................................................

.......................................................................................................... 22 EQUIPOS Y MATERIALES  ...........................................................................................................

4.3.1.

.......................................................................................................................... 22 Materiales ...........................................................................................................................

4.3.2.

 ...................................................................................................................... ......................... 22 Herramientas .............................................................................................

4.3.3.

 .............................................................................................................................. .................................... 23 Equipos ..........................................................................................

4.5.

PROCEDIMIENTO ....................................................................................................................... 23

4.6.

RESULTADOS Y CÁLCULOS  ...................................................................................................... 23

4.7.

......................................................................................................................... ........................................................... 24 CONCLUSIONES ..............................................................

.......................................................................................................................................... 25 CAPITULO V ...........................................................................................................................................

DETERMINACIÓN DEL LÍMITE PLASTICO DE LOS SUELOS..................................................................... 25

5.1.

 ................................................................................................................................ 25 OBJETIVOS ................................................................................................................................

5.2.

...................................................................................................................... 26 MARCO TEÓRICO  .......................................................................................................................

5.2.1. 5.3.

............................................................................................................ .............. 26 Limite Plástico (LP) ...............................................................................................

.......................................................................................................... 26 EQUIPOS Y MATERIALES  ...........................................................................................................

5.3.1.

.......................................................................................................................... 26 Materiales ...........................................................................................................................

5.3.2.

 ...................................................................................................................... ......................... 26 Herramientas .............................................................................................

5.3.3.

 .............................................................................................................................. .................................... 27 Equipos ..........................................................................................

5.4.

PROCEDIMIENTO ....................................................................................................................... 27

5.5.

RESULTADOS Y CALCULOS  ...................................................................................................... 28

5.6.

......................................................................................................................... ........................................................... 29 CONCLUSIONES ..............................................................

 .......................................................................................................................................... ......................... 30 CAPITULO VI .................................................................................................................

CLASIFICACIÓN DE LOS SUELOS ........................................................................................................... .......................................................................................................... 30 6 . 1 . SISTEMA SISTEMA UNIFICADO UNIFICADO DE CLASIFICA CLASIFICACIÓN CIÓN DE SUELOS SUELOS (S.U.C.S (S.U.C.S.).) .................................................. ................................................. 30 6.2. CLASIFICACION DE SUELOS AASHTO AASHTO......................................................... ............................................................................................. .................................... 33 CAPITULO VII ................................................................................................................. ......................................................................................................................................... ......................... 38 ENSAYO DE COMPACTACION (PROCTOR MODIFICADO) .........................................................  ....................................................................... .............. 38

7.1.

 ................................................................................................................................ 38 OBJETIVOS ................................................................................................................................

7.2.

...................................................................................................................... 38 MARCO TEÓRICO  .......................................................................................................................

7.3.

............................................................................................................................. .............. 39 MATERIALES ................................................................................................................

7.4.

METODOS DE ENSAYO  .............................................................................................................. 40

7.4.1. 3

 ............................................................................................................................ ......................... 40 Método A ................................................................................................... INFORME DE MECÁNICA DE SUELOS II

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7.4.2.

Método B ............................................................................................................................ 41

7.4.3.

Método C ............................................................................................................................ 41

7.5.

PROCEDIMIENTO ....................................................................................................................... 42

7.6.

RESULTADOS ............................................................................................................................ 44

7.7.

CONCLUSIONES ......................................................................................................................... 46

CAPITULO VIII ......................................................................................................................................... 47 ENSAYO DE DENSIDAD DE CAMPO ........................................................................................................ 47

2.1.

OBJETIVOS ................................................................................................................................ 47

2.2.

MARCO TEÓRICO ....................................................................................................................... 47

2.2.1.

MÉTODO DEL CONO DE ARENA  ........................................................................................ 48

2.3.

MATERIALES Y EQUIPOS  ........................................................................................................... 49

2.4.

PROCEDIMIENTO ....................................................................................................................... 53

2.5.

RESULTADOS ............................................................................................................................ 54

2.6.

CONCLUSIONES ......................................................................................................................... 56

2.7.

RECOMENDACIONES  ................................................................................................................. 56

CAPITULO IX .......................................................................................................................................... 57 DETERMINACIÓN DE LA DENSIDAD MÁXIMA Y MÍNIMA .......................................................................... 57

2.7.

MATERIALES Y MÉTODOS.  ........................................................................................................ 57

2.7.1.

Materiales. .......................................................................................................................... 57

2.8.

PROCEDIMIENTO. ...................................................................................................................... 57

2.9.

Determinación de la densidad. .................................................................................................... 57

2.9.1.

Determinación de la densidad mínima. ............................................................................... 57

2.9.2.

.Memoria de cálculo ............................................................................................................ 58

2.9.3.

Determinación de la densidad máxima con pistón de Marshall. .......................................... 59

2.9.4.

.Memoria de cálculo ............................................................................................................ 60

2.9.5.

.Cálculo de la densidad relativa “Dr” .................................................................................. 60

2.10.

RESULTADOS ............................................................................................................................ 60

CONCLUSIONES

.................................................................................................................................... 61

RECOMENDACIONES  ............................................................................................................................. 61

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INTRODUCCIÓN

La Mecánica de Suelos es una ciencia empírica, basada en la experimentación, la cual nos facilita ensayos y procedimientos para poder determinar las diferentes propiedades físicas y mecánicas de un suelo. El presente informe tiene como finalidad exponer el procedimiento para el cálculo de algunas propiedades tales como contenido de humedad, granulometría, límites de Atterberg, ensayos de compactación (proctor) y densidad natural de un suelo. Para el desarrollo de los ensayos se ha tenido como fuente de consulta una Guía de Laboratorio de Mecánica de Suelos I proporcionado por el curso de Mecánica de Suelos I. La importancia del contenido de agua que presenta un suelo representa junto con la cantidad de aire una de las características más importantes para explicar el comportamiento de este (especialmente aquellos de textura más fina) como por ejemplo cambio de volumen, cohesión, estabilidad mecánica .El presente informe tiene como finalidad determinar el contenido de humedad de las muestras de los estratos obtenidos en campo, en general todo el proceso y los datos registrados en la práctica se encuentran plasmado en las tablas que se presentan líneas abajo, dichos datos son procesados aplicando las fórmulas correspondientes aprendidas en clase. Realizar estos tipos de ensayos nos permite conocer y verificar la calidad de suelo, conocer los diferentes estratos del suelo de cada zona, región, ciudad. En esta oportunidad los integrantes del grupo obtuvimos muestras de la zona de San Antonio se adiciona al informe toda la información fotográfica obtenida de los ensayos en la parte de ANEXOS.

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CAPÍTULO I DATOS GENERALES Y PERFIL ESTATIGRÁFICO 1.1. UBICACIÓN DE LA ZONA DE ESTUDIO El área de estudio está situada en el departamento de Apurímac, provincia de Abancay, sector de San Antonio, de la ciudad de Abancay a una altitud de 2726 msnm. Figura 01. Ubicación de la Calicata 01.

ZONA DE ESTUDIO

CUADRO N°01. Coordenadas UTM del lugar de estudio.

este Norte altitud

7

Coordenadas 731623 8494447 2726

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1.2. CARACTERISTICAS GEOTECNICAS Estratigrafía

COTA

ESTRAT

SÍMBOLO

O

GRAFICO

CLASIFI CACIÓN

PROFUN DIDAD

FOTO PERFIL

DESCRIPCIÓN DEL SUELO

0.3

2726

Suelo

.0

orgánico

O

0.30 m

Terreno con pasto y raíces, húmedo,

tierra

propiamente

agrícola.

Según el método de SUCS el tipo de suelo es arena mal graduada, arena con gravas con poco o 2.7

nada de limos Según el método AASTHO el tipo

2723. 0

1

SP

2.70 m

de suelo es gravas y arenas limosas y arcillosas Se puede aprecias un estrato homogéneo con cierta presencia de rocas de 7 cm de longitud y color marrón oscuro.

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CAPITULO II DETERMINACIÓN DEL CONTENIDO DE HUMEDAD El contenido de humedad de una determinada muestra de suelo, está definida como el peso del agua, sobre el peso de los sólidos por cien (para dar el valor en porcentaje). %humedad= Peso del agua / Peso del suelo seco x 100%. Esta propiedad física del suelo es de gran utilidad en la construcción civil y se obtiene de una manera sencilla, pues el comportamiento y la resistencia de los suelos en la construcción están regidos, por la cantidad de agua que contienen. El contenido de humedad de un suelo es la relación del cociente del peso de las partículas sólidas y el peso del agua que guarda, esto se expresa en términos de porcentaje. En Japón se han registrado contenidos de humedad de más de mil por ciento, esto indica grandes problemas de suelo debido a que el peso del agua supera quince veces el peso del material sólido. El proceso de la obtención del contenido de humedad de una muestra se hace en laboratorios, el equipo de trabajo consiste en un horno donde la temperatura pueda ser controlable. El agua que se representa en los suelos puede ser de dos clases: drenable y no drenable; es decir, aquella que puede ser drenada fácilmente por acción de la gravedad, o agua libre, y aquella que no es posible drenarla por los medios mecánicos conocidos. Podemos decir que la humedad en un suelo es debida a las aguas libre, capilar e higroscópica. Teniendo siempre presente que, el contenido de humedad está referido al peso de las partículas de suelo, o sea al peso del material seco, y no al peso total de la muestra. Las aguas libre, higroscópica y capilar, pueden ser totalmente evaporadas por efecto del calor, a una temperatura mayor de 100º C (temperatura generalmente usada: 110ºC). NORMA: ASTM D2216-92, MTC E108-1999, NTP 339-127. 2.1. OBJETIVOS



Aprenderemos la determinación del contenido de humedad de una muestra de suelo dado.

2.2. MATERIALES Y MÉTODOS 2.2.1.

Materiales



Muestras de suelo



Taras para cada muestra

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

Balanza de precisión (0.1gramos de sensibilidad)



Cámara fotográfica



Horno de secado (60º C x 24 horas



Lapicero



Cuaderno de apuntes

2.3. PROCEDIMIENTO 2.3.1. Ensayo de laboratorio: (Secado a Horno)





Primero se pesó las taras a utilizar para cada muestra. Luego agregamos las muestras en cada una en las taras de material de lata para conservas, para enseguida pesar de nuevo anotando los datos obtenidos del peso de la tara más la muestra. Los datos de los pesos nos servirán como muestra húmeda del suelo.



Introducimos las taras con las muestras en el horno durante 24 horas a 60º C.



Retiramos al día siguiente las muestras ya secas dejándolas enfriar y pesarlas.



Hicimos los cálculos para determinar el contenido del agua de cada muestra así como el peso seco de la muestra.

2.3.2.

Memoria de cálculo

Dónde: W (%): Contenido de agua. Pw: Peso del agua en gr. 10

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Ps: Peso del Suelo Seco. Ph: Peso de la muestra húmeda. 2.4. RESULTADOS Determinación del contenido de humedad Proyecto: ESTUDIO DE SUELOS DEL SECTOR DE SAN ANTONIO Ubicación: Tamburco Ejecutor: UTEA –ING CIVIL MECANICA DE SUELOS II Método: Secado al horno Se obtuvieron muestras de dos estratos a continuación presentamos el cuadro de cálculos:

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2.5. CONCLUSIONES Los resultados del contenido de humedad es :



PROMEDIO 21.47% De estos resultados podemos interpretar que la muestra de suelo tubo un elevado contenido de humedad debido a que la muestra se tomó en una época de lluvia. 2.6. RECOMENDACIONES



Debemos tener presente siempre de proteger a la muestra de agentes externos que modifiquen su estado natural y altere su contenido de humedad.



Los recipientes y sus tapas deben ser herméticos a fin de evitar pérdida de humedad de las muestras antes de la pesada inicial y para prevenir la absorción de humedad de la atmósfera después del secado yantes de la pesada final. Se usa un recipiente para cada determinación.



El cambio de humedad en suelos sin cohesión puede requerir que se muestree la sección completa. el material está estratificado (o se encuentra más de un tipo de material), se seleccionará un espécimen promedio, o especímenes individuales, o ambos. Los especímenes deben ser identificados apropiadamente en formatos, en cuanto a su ubicación, o lo que ellos representen.



Para pesar las muestras la balanza de gramos debe estar bien graduada, para tener el dato más cercano a la realidad en lo que respecta al contenido de humedad.



Al momento de echar la muestra a las taras se debe echar en caída libre para tratar de que no se forme huecos en la masa del suelo seleccionado como muestra.

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CAPITULO III ENSAYO DE GRANULOMETRÍA DE SUELOS La distribución granulométrica de un suelo es la división del mismo en diferentes fracciones, seleccionadas por el tamaño de sus partículas componentes, las partículas de cada fracción se caracteriza porque su tamaño que se encuentra comprendido entre un valor máximo y otro mínimo. Una de las razones que han contribuido a la difusión de las técnicas granulométricas es que, en cierto sentido, la distribución granulométrica proporciona un criterio de clasificación. Los términos conocidos arcilla, limo, arena y grava tiene tal origen y un suelo se clasificaba como arcilla o como arena según tuviera tal o cual tamaño máximo. La necesidad de un sistema de clasificación de suelos no es discutible, pero el ingeniero tiene que buscar la mejor clasificación que le sea útil en el trabajo que esté realizando La grafica de la distribución granulométrica suele dibujarse con porcentajes como ordenadas y tamaños de las partículas como abscisas. Las ordenadas se refieren a porcentaje, en peso, de las partículas menores que el tamaño correspondiente. El presente informe tiene como finalidad exponer el procedimiento para el cálculo de la granulometría de un suelo, para ello se utilizó el laboratorio de la Universidad Tecnológica de los Andes. Para el desarrollo de los ensayos se ha tenido como fuente de consulta una “Guía de Laboratorio de Mecánica de Suelos”. 3.1. OBJETIVOS



Determinar en forma cuantitativa la distribución de las partículas del suelo de acuerdo a su tamaño.



Determinar las gráficas granulométricas, realizando un correcto análisis de las mismas.

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3.2. MACO TEÓRICO 3.2.1. Análisis granulométrico Su finalidad es obtener la distribución por tamaño de las partículas presentes en una muestra de suelo. Así es posible también su clasificación mediante sistemas como AASHTO o SUCS. El ensayo es importante ya que gran parte de los criterios de aceptación de suelos para ser utilizados en bases o sub-bases de carreteras, presas de tierra o diques, drenajes, etc. Dependen de este análisis. Para obtener la distribución de tamaños, se emplean tamices normalizados y numerados, dispuestos en orden decreciente. Los tamices a utilizar en el presente ensayo son los siguientes:

Tamiz numero

( mm )

2” 

50.80

1 1/2” 

38.10

1” 

25.40

¾” 

19.05

½” 

12.70

3/8” 

9.53

N°4

4.75

N°10

2.00

N°20

0.85

N°40

0.43

N°50

0.36

N°80

0.18

N°100

0.15

N°200

0.075

Cazuela

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Abertura

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3.2.2. Curva granulométrica Es una representación gráfica de los resultados del ensayo de granulometría, esta gráfica suele dibujarse con porcentajes como ordenadas y tamaño de las partículas como abscisas. Las ordenadas se refieren al porcentaje en peso de las partículas menores que el tamaño correspondiente. La forma de la curva da inmediata idea de la distribucion granulométrica del suelo constituido por partículas de granulometría uniforme que corresponde. Generalmente las arenas están representadas por una línea casi vertical. 3.2.3. Parámetros de la curva de distribucion del tamaño de las partículas Allen Hacen propuso el coeficiente de uniformidad Cu

D, donde D60 es el diámetro de = D

las partículas correspondientes al 60% en peso que pasa el tamiz, D10 es el diámetro de las partículas correspondientes al 10% en peso que pasa el tamiz. Los suelos con Cu