Informe de suelos 1 m

MECÁNICA DE SUELOS I.
INTRODUCCION
En presente informe se realizó un estudio de suelo granular ya que es de gran
importancia el conocimiento del terreno sobre el que se va a cimentar cualquier proyecto
de ejecución de una carretera, un edificio, o cualquier otra obra relacionada con la
construcción. Aunque
un simple examen visual nos permita determinarlo con cierta aproximación, se debe
completar la descripción con un examen granulométrico y una determinación de los
límites de Atterberg.
El suelo está compuesto de partículas de dimensiones variables. El análisis
granulométrico nos permite estudiar el tamaño de estas partículas y medir la importancia
que tendrán según la fracción de suelo que representen. Según esto nos podemos encontrar
con elementos gruesos, gravas, arenas, limos.
Si bien un análisis granulométrico es suficiente para gravas y arenas, cuando se trata
de arcillas y limos, turbas y margas se debe completar el estudio con ensayos que definan
la plasticidad del material.
Es de suma importancia en el ámbito profesional que nos desarrollamos el estudio y
conocimiento de terminología técnica del tema

DATOS GENERALES
DEL ESTUDIO
UBICACIÓN:
El terreno materia del presente estudio, se ubica a 25 metros hacia la izquierda de la
entrada de la UniversidadJosé Carlos Mariátegui que se encuentra al costado del
instituto técnico Senati, de la ciudad de Ilo, Distrito de Ilo, Provincia de Ilo
departamento de Moquegua.
FIN DE ESTUDIO:
El presente informe técnico tiene por fin de estudio es realizar una investigación del
subsuelo con fines de conocer la estructura del suelo y describir en forma detallada y
completa los perfiles representativos del suelo. Para ellos se realizó una excavación de
calicata a cielo abierto y luego ensayos de laboratorio a fin de obtener las principales
características físicas y mecánicas del suelo.
El proceso seguido para los fines propuestos fue el siguiente:
• Reconocimiento de terreno
• Excavación de calicatas
• Toma de muestras
• Ensayos de laboratorio
• Perfil estratigráfico

ENSAYOS
1. CONTENIDO DE HUMEDAD
OBJETOS
 Determinar el contenido deagua enel suelo.
NORMAS APLICABLES
 ASTM D 2216-71 (NTP 339.127)
MATERIALES
a) Muestras de suelo
b) Cuatro recipientes de metal
c) Balanza
d) Horno
a)
d)c)
b)

PROCEDIMIENTO
a) Seleccionar un recipiente de referencia y masa conocida.
b) Una vez seleccionada la muestra a ensayar, depositar la misma dentro del recipiente
y determinar la masa del conjunto (recipiente + muestra).
c) Se procede a dejar el recipiente con la muestra dentro del horno, a una temperatura
constante de 110 ± 5° C. Se debe dejar en el horno el tiempo suficiente para que se
alcance una masa constante. Para tener seguridad de lo anterior se deben hacer
mediciones de masa en intervalos de tiempo.
d) Una vez se haya secado el material se retira del horno y se deja secar a temperatura
constante para luego determinar su peso seco.
FORMULA

ANALISIS DE RESULTADOS
MUESTRA N°: 2
PROFUNDIDAD (m): 1.00m
LOCALIZACION: Universidad José Carlos Mariátegui
DATOS
HUMEDAD NATURAL
Muestra Nº 2
Recipiente Nº 2
peso del recipiente (g) 87
Peso del
recipiente+ suelo
húmedo
(g) 149
Peso del
recipiente+ suelo
seco
(g) 146.5
Peso del agua (g) 2.5
Peso del suelo seco (g) 59.5
OBSERBASIONES: el suelo presentaba residuos orgánicos como ramas y raíces de árbol.
𝑾(%) =
𝟏𝟒𝟗𝐠 − 𝟏𝟒𝟔. 𝟓𝐠
𝟓𝟗. 𝟓𝒈
𝒙 𝟏𝟎𝟎 = 𝟎. 𝟎𝟒%

2. PESO UNITARIO
OBJETIVO:
 Determinar a densidad natural y/o peso unitario de muestra de suelo con el método
del cubo y de la parafina.
 El objetivo es el de determinar la densidad natural y la cantidad de humedad que
contiene un suelo aprendiendo a sacar una muestra inalterada.
NORMAS APLICADAS:
 NTP 339.139 “Reporte interno de muestreo”
 ASTM D-854
MATERIALES:
 Cuchillo para labrare hilo delgado
 Balanza de precisión
 Parafina diluida. Se debe conocer su densidad.
 Estufa
 Vaso volumétrico

PROCEDIMIENTO
a) Remodelar la muestra hasta obtener un cubo de lado en 3,0 y 4,0 cm.
b) Llevar a la balanza la muestra remodelada y registrar su peso.
c) Llevando la parafina a un frasco resistente a altas temperaturas, es una estufa
diluirla
d) hasta que está presente un estado totalmente fluido.
e) La muestra se debe amarrar con un cordón o hilo y se sumerge en el frasco con
parafina. El baño por inmersión debe cuidar que la capa sea delgada y uniforme.
f) Una vez se haya enfriado y secado la parafina, se lleva la muestra de nuevo a la
balanza y se registra su peso, todo esto sin retirar el amarre con el hilo que se ha
hecho previamente.
g) Poner agua en el vaso con división milimétrica, anotar su volumen inicial y
sumergir en
h) el mismo la muestra parafinada. Anotar el volumen que registra el vaso una vez la
i) muestra se haya introducido en el mismo.
FORMULA
Donde:
𝜸: peso unitario
𝑾𝒎: peso de la muestra humada
𝑽𝒎: volumen de la muestra
𝜸 =
𝑾𝒎
𝑽𝒎

MUESTRA N°: 2
DATOS
PESO UNITARIO
(método de la parafina)
Muestra Nº 2
Densidad de la
parafina
(g) 0.8
Volumen de la
parafina
(g) 18.23
Volumen de la
muestra
(g) 40.87
Peso seco (g) 45.3
=
164 .1−163.0
83.3
x100 = 1.32 %
𝜸 =
𝟒𝟓. 𝟑 𝒈
𝟒𝟎. 𝟖𝟕 𝒄𝒎𝟑
= 𝟏. 𝟏𝟏 𝒈/𝒄𝒎𝟑

3. GRANULOMETRIA
OBJETIVO
 Este ensayo tiene por objetivo determinar la granulometría del suelo, con una serie
de tamices en fracciones de tamaño decrecientes.
 Determinar la distribución del tamaño de partículas del suelo
 Trazar la curva granulométrica
 Clasificar el suelo por el método SUCS y AASHTO
NORMAS QUE SE APLICAN:
 ASTM D- 422
MATERIALES:
 Juego de tamices de ensayo (3, 2,1 1/2, 1, 3/4, 1/2, 3/8, 1/4, 4,10, 20, 30, 40, 60,
100, 200).
 Balanza 0.1 gr de precisión.
 Horno cap. 110°C ± 5°C.
 Varios recipientes.

PROCEDIMIENTO
a) Para comenzar, se saca una cantidad de arena no determinada seguidamente se
hace el cuarteo. Luego de a ver obtenido una muestra con el cuarteo se pesará.
b) Seguidamente se lavará la muestra de suelo y se dejará secar en el horno por 24
hora. Retirar la muestra del horno y proceder con el tamizado anotando todos los
daros necesarios.
CÁLCULOS
Porcentaje Retenido:
% 𝑅𝑒𝑡𝑒𝑛𝑖𝑑𝑜 = 𝑀𝑟 𝑀𝑇 ∗ 100
Donde:
Mr: Masa retenida en el tamiz
𝑀𝑇: Masa total
Porcentaje Retenido Acumulado:
% 𝑅𝑒𝑡𝑒𝑛𝑖𝑑𝑜 𝐴𝑐𝑜𝑚𝑢𝑙𝑎𝑑𝑜 = 𝑆𝑢𝑚𝑎 𝑑𝑒 𝑝𝑜𝑟𝑐𝑒𝑛𝑡𝑎𝑗𝑒𝑠 𝑚𝑎𝑦𝑜𝑟𝑒𝑠 𝑜 𝑖𝑔𝑢𝑎𝑙
Porcentaje que Pasa:
% 𝑞𝑢𝑒 𝑃𝑎𝑠𝑎 = 100 − % 𝑟𝑒𝑡𝑒𝑛𝑖𝑑𝑜 𝑎𝑐𝑜𝑚𝑢𝑙𝑎𝑑𝑜
- Coeficiente de Uniformidad:
𝐶𝑈 = 𝐷60/𝐷10

Donde:
𝐷60: Tamaños de las partículas del suelo en milímetros, que en la gráfica de la
composición granulométrica corresponden al 60 %.
Coeficiente de Curvatura:
𝐶Z = (𝐷30) 2/ (𝐷10 ∗ 𝐷60)
Donde: 𝐷60 : Tamaños de las partículas del suelo en milímetros, que en la gráfica de la
Curva Granulométrica

MUESTRA N°: 2
DATOS
Peso muestra total: 2793.3g
MALLAS
N°
PESOS
RETENIDOS
% SUELO
RETENIDO
% FINOS DIAMETRO
(mm)
3" 0 0% 100 75 mm
2" 0 0% 100 50 mm
1 ½" 88.7 9.26% 90.74 37.5 mm
1" 440.6 15.77% 74.97 25 mm
¾" 170.4g 6.1% 68.87 19 mm
½" 34.4g 1.23% 67.64 12.5 mm
3/8" 62.6g 2.24% 65.4 9.5 mm
¼ 52.2g 1.87% 63.53 6.3 mm
N° 4 23g 0.82% 62.71 4.75 mm
N° 10 19g 0.68% 62.03 2 mm
N° 20 37.8g 1.35% 60.68 0.85 mm
N° 30 28g 1% 59.68 0.60 mm
N° 40 28.9g 1.04% 58.64 0.425 mm
N° 60 106.9g 3.83% 54.81 0.25 mm
N° 100 1193.3g 42.72% 12.09 0.15 mm
N°200 326.8g 11.7% 0.39 0.075 mm
Pasa 10.7 0.39% 0.00
Ʃ 2793.3g 100%
𝑪𝒖 =
𝟎. 𝟖𝟑𝟖
𝟎. 𝟎𝟗𝟔
= 𝟖. 𝟕𝟐𝟗𝒎𝒎
𝑪𝒛 =
𝟎. 𝟎𝟎𝟖𝟐
𝟎. 𝟎𝟖𝟎𝟒
= 𝟎. 𝟏𝟎𝟏𝟗𝒎𝒎

4. LIMITES DE CONSISTENCIA
OBJETIVO
GENERAL:
 Determinar el contenido de humedad de un Suelo para evaluar su
consistencia.
ESPECIFICO
 Determinar el contenido de humedad en el Límite de Plástico.
 Analizar la cantidad de contenido de humedad en el límite Líquido.
 Estudiar la Relación entre el Limite Plástico y el Limite Liquido queda
como un resultado el Índice de Plasticidad.
 Estudios Realizados han definido como consistencia los términos seco,
húmedo y mojado.
NORMAS QUE SE APLICAN:
 ASTM D-4318
La norma ASTM D 4318 nos enseña a cómo realizar métodos de ensayo que son para la
determinación del límite líquido, límite plástico, y el índice de plasticidad de los suelos.
MATERIALES
 Aparato de límite líquido (copa Casagrande)
 Acanalador (Casagrande)
 Balanza de sensibilidad de 0.01g
 Estufa (100+-5ªc), con circulación de aire

PROCEDIMIENTO
a) Se tamiza 5000gr. De suelo (seco al aire), por a mallaNª40 al cual se le
realizo el cuarteo para tomar una muestra representativa de 500gr. Luego
se dejó saturar durante 24 horas con la finalidad de que el agua ocupe
todos los espacios vacíos del suelo.
b) Se coloca un gr de suelo saturado en el recipiente de porcelana, añadimos
una pequeña cantidad de agua, y mezclamos cuidadosamente el suelo
hasta obtener una muestra pastosa y de color uniforme puesto que estas
características son indicadores de que la muestra está en un estado
adecuado para el ensayo.
c) Colocar con la espátula una muestra de la pasta en la copa Casagrande de
manera que tengamos una superficie de 10mm de espesor.
d) Después se realiza la ranura y se giró la manivela registrando el número
de golpes necesarios para cerrar en una longitud aproximada de 10mm.
e) Se toma una muestra para medir el contenido de humedad del suelo
colapso en una ranura asegurándose que corresponda a la zona donde se
cerró la ranura y la pasta restante se regresó al plato de evaporación para
la siguiente repetición.
f) Se repite la secuencia para tres pruebas adicionales con número de golpes
comprendido entre 25 y 30, entre 20y 25 y entre 15 y 20 respectivamente.
MUESTRA N°: 2
OBSERBASIONES: nuestra calicata en la profundidad de 1.00 metros no presenta
límites de consistencia.

5. PROCEDIMIENTO ENSAYO DENSIDAD- MÉTODO
CONO Y ARENA
OBJETIVO
Este método de ensayo tiene como propósito obtener datos por medio de los cuales se
puedan determinar las siguientes constantes de los suelos:
 Contenido de Humedad de la muestra
 Densidad seca in-situ
 Porcentaje de compactación
REFERENCIAS
 I.N.V. E – 161 – 13 ASTM D 1556 – 07 AASHTO T 191
MATERIALES
 Arena: como se mencionó en las generalidades, aunque no sea posible realizar el
ensayo con arena de Ottawa.
 Aparato Cono y Arena
 Equipo menor: se debe contar como mínimo con un martillo y un cincel para
realizar la perforación, así como con una cuchara o cucharon para retirar la totalidad
del suelo y una brocha de mecha fina para manejar con precisión la arena.
 Balanza 1: balanza con capacidad de mínimo 10 kilogramos para llevar a cabo la
determinación de la constante del cono, la densidad de la arena y los pesos propios
de los materiales recuperados, con precisión de 1,0 g.
 Balanza 2: balanza con capacidad de 1000 g para determinación de contenido de
humedad, con precisión de 0,1 g.

PROCEDIMIENTO
a) Es importante aclarar que una vez se esté en campo y el aparato de cono y arena
este lleno hasta la válvula, el operario debe conocer este peso, el cual debió ser
tomado previamente en el laboratorio.
b) Determinar la zona específica donde se va a realizar el ensayo y preparar la
superficie para que presente una condición plana y pueda hacer juego de la manera
más precisa con la placa de base. Se debe tener especial cuidado en no cambiar las
condiciones de la estructura de suelo en el momento de buscar que su superficie
quede plana.
c) Una vez se tenga una superficie plana se coloca la base metálica sobre el suelo y se
verifica lo siguiente: Que los bordes del orificio de la base metálica estén
totalmente en contacto con el suelo, para evitar el flujo de arena por debajo de la
placa. Que la placa no se vaya a correr una vez se esté realizando el ensayo. Para
esto cuando sea necesario se colocarán calzas en los extremos de la base metálica
que impidan su movimiento.
d) Haciendo uso del cincel y el martillo se lleva a cabo la excavación teniendo en
cuenta la siguiente tabla dada en la Norma INV E-161-13 para determinar el
volumen de la excavación en función del tamaño máximo de las partículas:
e) A medida que se realiza la excavación, el material resultante se deposita en un
recipiente o bolsa hermética que garantice que se conservara su humedad natural. Es
importante que las paredes de la excavación no presenten irregularidades
considerables con el fin de obtener resultados los más reales posibles.
f) A continuación, teniendo la válvula cerrada se voltea boca-abajo el aparato cono y
arena sobre la base metálica y se abre la válvula dejando fluir libremente la arena
hasta que pare. Se cierra la válvula y se retira el aparato cono y arena.
g) Nota: una vez se realice el paso anterior es importante recuperar la mayor cantidad
posible de arena para los ensayos posteriores.
h) Se registra el peso del aparato cono y arena después de dejar fluir hasta parar y el
peso del material excavado. Es necesario conocer el peso inicial del recipiente
donde este va ser almacenado.

CÁLCULOS
Volumen de excavación:
𝑉𝑒 = 𝑀𝑜 − 𝑀1 − 𝐶𝑐 𝜌
Donde:
Ve: Volumen de la excavación
Mo: Peso inicial de aparato cono y arena lleno
M1: Peso de aparato cono y arena después de dejar fluir hasta parar
Cc: Constante del cono
Ρ: Densidad de la arena
Contenido de humedad del suelo:
W(%) = Wh − Ws Ws − Wr ∗ 100
Donde:
W(%): Porcentaje de humedad del suelo
Wh: Peso húmedo de la muestra para humedad + recipiente
Ws: Peso seco demuestra para humedad + recipiente
Wr: Peso del recipiente
Masa Seca del Suelo:
𝑊𝑠𝑒𝑐𝑜 = 𝑊ℎ 1 + 𝑤
Donde:
Wseco: peso seco del suelo de excavación
Whum: peso húmedo del suelo de excavación
w: Contenido de humedad
Densidad Seca In-Situ:
𝜌 = 𝑊𝑠𝑒𝑐𝑜 𝑉𝑒

Donde:
ρ: Densidad seca in-situ
Wseco: Peso seco del suelo de excavación
Ve: Volumen de la excavación
Porcentaje de Compactación:
% 𝐶 = 𝜌 𝜌𝑚𝑎𝑥 ∗ 100
Donde:
%C: Porcentaje de compactación
ρ: Densidad Seca in-situ
ρmax: Densidad Seca máxima en laboratorio
MUESTRA N°: 2
DATOS
Datos
1.- peso de la arena del hueco + peso de
la arena en el cono
7498 gr
2.- Peso de la arena del cono 4465 gr
3.- Peso de la arena usada : (1) - (2) 3033 gr
4.- densidad de la arena 1.42 gr/cm3
5.- volumen del cono 988.23 cm3
6.-volumen del agujero: [ {(3) / (4)} – (5) ] 1147.68 cm3
7.-peso del suelo húmedo 3069.17 gr
8.- densidad del suelo : (7) / (6) 2.67 gr/cm3

6. CLASIFICACION DE SUELOS
OBJETIVOS:
 Clasificar el suelo en estudio según las tablas y nomenclaturas
de los sistemas SUCS y AASHTO.
MARCO TEORICO:
La clasificación de suelos es una categorización sistemática de suelos basado en
características distintivas y en criterios de uso. Los ingenieros, típicamente los ingenieros
geotécnicos, clasifican a los suelos de acuerdo a sus propiedades ingenieriles, en relación a
su uso en fundaciones o en materiales d construcción de edificios. Los sistemas modernos
de clasificación de ingeniería se diseñan para permitir una fácil transición de las
observaciones al campo a las predicciones básicas de propiedades y de conductas de
ingeniería de suelos.
Clasificación según SUCS:
NTP 339.134 SUELOS. Método para la clasificación de suelos con propósitos de ingeniería
(sistema unificado de clasificación de suelos, SUCS)
Este sistema fue propuesto por Arturo Casagrande como una modificación y adaptación
más general a su sistema de clasificación propuesto en el año 1942 para aeropuerto s. Esta
clasificación divide los suelos en:
• Suelos de grano grueso.
• Suelos de grano fino.
• Suelos orgánicos.

Clasificación según AASHTO:
ASTM D 3282 - 73 (78)
Se basa en determinaciones de laboratorio de Granulometría, Límite, Líquido e Índice de
Plasticidad. Es un método realizado principalmente para Obras Viales. Restricción para los
finos: %malla nº 200 > 35% => Fino La evaluación se complementa mediante el IG:
 El IG se informa en números enteros y si es negativo se hace igual a 0.
 Permite determinar la calidad relativa de suelos de terraplenes, sub rasantes, sub
bases y bases.
 Se clasifica al primer suelo que cumpla las condiciones de izquierda a derecha en la
tabla.
 El valor del IG debe ir siempre en paréntesis después del símbolo de grupo.
 Cuando el suelo es NP o el LL no puede ser determinado, el IG es cero.
 Si un suelo es altamente orgánico, se debe clasificar como A- 8 por inspección
visual y diferencia en humedades.

Nomenclatura:
• Suelos con 35% o menos de finos:
A - 1 = Gravas y Arenas
A - 2 = Gravas limosas o arcillosas = Arenas limosas o arcillosas
A - 3 =Arenas finas
• Suelos con más de 35% de finos:
A - 4 =>Suelos limosos
A - 5 => Suelos limosos
A - 6 => Suelos arcillosos
A - 7 => Suelos arcillosos
MATERIALES
 Tablas de clasificación SUCS y AASHTO.
 Resultados de los ensayos realizados de granulometría y los límites de Atterberg.
RESULTADOS
CLASIFICACION RESULTADOS
AASH A-2-4 (0)
SUCS GM Grava limosa con arena

CONCLUSIONES

RECOMENDACIONES

BIBLIOGRAFIA
 Norma INVIAS (2013), Consolidación Unidimensional de los Suelos, INV E-151-
13, Bogotá.
 Norma INVIAS (2013), Corte Directo de los Suelos, INV E-154-13, Bogotá.
 Norma INVIAS (2013), Determinación de la Humedad Natural del Suelo, INV
E122-13, Bogotá.
 Norma INVIAS (2013), Determinación del Limite Liquido del Suelo, INV E-125-
13, Bogotá.
 Juárez, E. Rico, A. (2005). Mecánica de Suelos. Tomo 1, Fundamentos de la
Mecánica de Suelos. México: Limusa.
 García, L. Ramírez, M. (2006). Propuesta de un manual de laboratorio de mecánica
de suelos conforme a la norma ASTM 2003. Ciudad Universitaria: Universidad del
Salvador.
 Duque, G. Escobar, C. (2002). Mecánica de los Suelos. Manizales: Facultad de
ingeniería y Arquitectura. Universidad Nacional de Colombia-Sede Manizales.
 Das, B. M. (1999). Principios de Ingeniería de Cimentaciones. México:
International Thomson Editores.
 Bowles, J. E. (1982). Propiedades Geofisicas de los Suelos. Bogotá D.C.: Mc. Graw
Hill. Lambe,W. , Whitman, R. (1972). Mecanica de Suelos. Mexico: Limusa-Wiley
S.A.

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