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“Universidad Alas Peruanas”
“Ingeniería Civil”
“Año de la Diversificación Productiva y del Fortalecimiento de la
Educación”
UNIVERSIDAD ALAS PERUANAS
FACULTAD DE ARQUITECTURA E INGENIERIA CIVIL
TEMA
Estudio de Suelos
CURSO
Mecánica de Suelos I
CATEDRATICO
Ing. Jorge Berrios Manzur
INTEGRANTES
- Carlos Davila Huanca
- Vanessa Erika Mamani Ticona
- Julia Orellano Tica
- Fortunata Norma Arana Torres
- Elizabeth Monasterio Mamani
- Jhonatan Ramos Cáceres
TACNA – PERU
2015
“Universidad Alas Peruanas”
“Ingeniería Civil”
INTRODUCCCION
El siguiente trabajo contiene información sobre la visita realizada a campo en el Distrito
Gregorio Albarracín Lanchipa zona exacta Rio Seco, en compañía del Ingeniero Jorge
Berrios Manzur y estudiantes del quinto ciclo de la Carrera de Ingeniería Civil de la
Universidad Alas Peruanas.
En la zona de Rio Seco se realizó las excavaciones de calicatas y se tomó muestras del
terreno que luego serán evaluadas en laboratorio de dicha Universidad.
Con el propósito de complementar los conocimientos teóricos aprendidos, se realizó en
laboratorio ensayos para determinar el contenido de agua en un suelo, análisis de
granulometría por tamizado la cual nos sirve para identificar el tipo de suelo que
debemos tener en cuenta para tomar una decisión y proponer si va o no va un proyecto o
elegir otro terreno.
Posteriormente se realizó un ensayo de límites de consistencia de un suelo, ensayo que
consolida nuestros conocimientos en un análisis más profundo en la identificación de un
suelo fino cuando este cambia de estado y que depende del contenido de agua que
posee.
Es conveniente aclarar que no son los únicos ensayos que sirven para analizar un suelo.
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“Ingeniería Civil”
OBJETIVOS
Objetivos Generales:
Familiarizarnos con nuestra profesión y aplicar los conocimientos adquiridos en
clases sobre el estudio de estabilidad de taludes (defensa ribereña).
Objetivos Específicos:
Concientizarnos sobre la importancia de estos ensayos en una futura
clasificación de suelo.
Examina la evolución de los ensayo para la determinación de las propiedades
ingenieriles de los suelos y su aplicación a los problemas geotécnicos.
En primer lugar debemos identificar el tipo de suelo.
Conocer el procedimiento adecuado para realizar este tipo de ensayo, así como
las dificultades que se pueden presentar al realizarlo.
Determinar si el tipo de suelo es el adecuado para poder construir en él.
Determinar las propiedades estándar físico mecánicas del suelo.
VISITA A CAMPO
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Ubicación
 Lugar: Junta Vecinal “El Morro” – Rio Seco
 Distrito: Gregorio Albarracín Lanchipa
 Provincia: Tacna
 Departamento: Tacna
 Fecha de la visita: 28 de octubre del 2015
Desarrollo
Durante la visita a campo se pudo apreciar el estado del muro de contención
donde se pudo observar la presencia de basura, desmonte y material de relleno.
La falla del muro de contención se produjo desde su cimentación hasta la
conformación de su talud sobre la corona del muro.
El derrumbe del muro está en un 80%
En la actualidad la zona está siendo poblada; cuyos pobladores usan el cauce del
Rio Seco como relleno sanitario, y eliminación de residuos.
“Universidad Alas Peruanas”
“Ingeniería Civil”
Proceso y/o actividades realizadas en campo:
Herramientas utilizadas en la excavación de calicatas y el análisis de suelo se
seleccionaron que no tuvieran oxido o cualquier otro material se les hizo la limpieza
previa con agua.
- Barreta
- Pala
- Pico
- Wincha
- Sacos o bolsas
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“Ingeniería Civil”
Descripción:
Una vez listas las herramientas nos ubicamos en la zona a excavar donde se
realizaran las calicatas.
 Se limpió las zonas a excavar.
 Cada calicata tiene las medidas de 1 x 1 m y de profundidad 1m.
 Iniciamos la excavación en tres zonas: donde en dos de ellas se encontró
grava y en la tercera calicata se encontró en estado arenoso.
 En cada calicata se tomó muestras adecuadas y en cantidades
correspondientes para su respectivo estudio en laboratorio y otros ensayos
que realizaron en la misma zona.
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“Ingeniería Civil”
ENSAYOS EN LABORATORIO
Las propiedades del suelo y macizos rocosos se establecen a partir de los resultados de
los ensayos de reconocimiento de campo y ensayos de laboratorio.
Al igual que en el caso de los ensayos “in situ”, existe una gran variedad de ensayo de
laboratorio disponibles, dependiendo de las características del terreno. Los ensayos más
usuales son los de identificación, de resistencia y de deformabilidad.
La toma de muestras debe ser lo más representativa posible de la realidad a analizar y
durante su envío hasta el laboratorio, se cuidará de que las muestras no sufran deterioros
o mezclas de las mismas, que nos puedan inducir errores en los resultados obtenidos.
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“Ingeniería Civil”
Análisis Granulométrico por Tamizado
Este ensayo tiene por objeto determinar los diferentes tamaños de las partículas de un
suelo y obtener la cantidad, expresada en tanto por ciento de éstas, que pasan por los
distintos tamices de la serie empleada en el ensayo, desde el tamiz de 2” hasta el tamiz
N° 200.
Cuando se quiera conocer la distribución de tamaños de las partículas inferiores a dicho
tamiz (Nº 200), se debe completar este procedimiento con el de sedimentación.
De la realización de este ensayo se obtiene la siguiente información:
 Distribución granulométrica del suelo analizado.
 Clasificación de los suelos granulares.
 Se puede, en algunos casos, inferir su origen geológico.
 Se pueden obtener parámetros como el diámetro efectivo, coeficiente de
uniformidad, y coeficiente de curvatura.
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“Ingeniería Civil”
Agregado grueso Calicata B
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“Ingeniería Civil”
76.200
63.500
50.600
38.100
25.400
19.050
12.700
9.525
6.350
4.760
2.380
2.000
1.190
0.840
0.590
0.420
0.300
0.250
0.180
0.149
0.074
3"21/2"2" 11/2" 1" 3/4" 1/2" 3/8" 1/4" N4 8 10 16 20 30 40 5060 80100 200
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0.01
0.10
1.00
10.00
100.00
%QUEPASAENPESO
TAMAÑO DEL GRANO EN mm
(escala logaritmica)
CURVA GRANULOMETRICA
CURVAGRANULOMETRICA
MALLAS U.S. STANDARD
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Peso Específico
Es la relación entre el peso en el aire de un cierto volumen de solidos a una temperatura
dada y el peso en el aire del mismo volumen de agua destilada, a la misma temperatura.
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Ensayo de Límites de Consistencia
Los límites de Atterberg o límites de consistencia se utilizan para caracterizar el
comportamiento de los suelos finos, aunque su comportamiento varía a lo largo del
tiempo. El nombre de estos es debido al científico sueco Albert Mauritz Atterberg
(1846-1916).
Los límites se basan en el concepto de que en un suelo de grano fino solo pueden existir
cuatro estados de consistencia según su humedad. Así, un suelo se encuentra en estado
sólido, cuando está seco. Al agregársele agua poco a poco va pasando sucesivamente a
los estados de semisólido, plástico, y finalmente líquido. Los contenidos de humedad en
los puntos de transición de un estado al otro son los denominados límites de Atterberg.
MUESTRA Nº 1 2
Peso de la fiola + muestra + Agua gr. 828.0 791.3
Peso de la fiola + Agua gr. 660.0 666.3
Peso de la muestra (sss) gr. 500.0 200.0
Volumen desplazado cc. 332.0 75.0
Peso específico gr/cc. 1.506 2.667
Promedio gr.cc.
ENSAYO DE PESO ESPECIFICO DE LA ARENA
2.086
NORMA ASTM C-128
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Los ensayos se realizan en el laboratorio y miden la cohesión del terreno y su contenido
de humedad, para ello se forman pequeños cilindros de espesor con el suelo. Siguiendo
estos procedimientos se definen tres límites:
Limite Líquido:
Esta propiedad se mide en laboratorio mediante un procedimiento normalizado en
que una mezcla de suelo y agua, capaz de ser moldeada, se deposita en la Cuchara
de Casagrande o Copa de Casagrande, y se golpea consecutivamente contra la base
de la máquina, haciendo girar la manivela, hasta que el surco que previamente se ha
recortado, se cierre en una longitud de 12.7 mm (1/2").
Si el número de golpes para que se cierre el surco es 25, la humedad del suelo
(razón peso de agua/peso de suelo seco) corresponde al límite líquido. Cuando el
suelo pasa de un estado semilíquido a un estado plástico y puede moldearse.
Para la determinación de este límite se utiliza la cuchara de Casagrande. Es el
contenido de humedad, expresado en porciento del peso del suelo seco, existente en
un suelo en el límite entre el estado plástico y el estado líquido del mismo.
Este límite se define arbitrariamente como el contenido de humedad necesario para
que las dos mitades de una pasta de suelo de 1 cm. de espesor fluyan y se unan en
una longitud de 12 mm, aproximadamente, en el fondo de la muesca que separa las
dos mitades, cuando la cápsula que la contiene golpea 25 veces desde una altura de
1 cm., a la velocidad de 2 golpes por segundo limite plástico Cuando el suelo pasa
de un estado plástico a un estado semisólido y se rompe.
Es el contenido de humedad, expresado en porciento del peso del suelo seco,
existente en un suelo en el límite entre el estado plástico y el estado semi-sólido del
mismo. Este límite se define arbitrariamente como el más bajo contenido de
humedad con el cual el suelo, al ser moldeado en barritas cilíndricas de menor
diámetro cada vez, comienza a agrietarse cuando las barritas alcanzan a tener 3 mm
de diámetro.
PROCEDIMIENTOS DE LÍMITE LÍQUIDO DEL SUELO
EQUIPOS:
 Tamiz de granulometría
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 Cuchara casa grande
 Ranurador
 Ranudador plastico
 Agua
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PROCEDIMIENTO
 obtenemos 350 gramos de material que haya pasado por el tamiz n°40, luego se
coloca la muestra pesada en la capsula de porcelana.
 Agregamos agua a la mezcla hasta obtener una mezcla manejable
.
 Colocamos la copa de casa grande en cero
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 Una vez mezclado se coloca el material en forma circular a manera que quede
lisa en el centro.
 Manteniendo el rnurador perpendicular a la copa, se hace una ranura el suelo
procurando que el suelo quede dividido en dos partes iguales.
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 Giramos la manivela hasta que la mezcla se junte y la maquina de casa grande
nos dara el n° de golpes que fueron necesarios para que la mezcla se junte.
 Si el numero de golpes esta en el rango de 15 a 35 se coloca una muestra del
material en una lata.
 Colocamos la muestra en el horno
LIMITE PLASTICO
Esta propiedad se mide en laboratorio mediante un procedimiento normalizado pero
sencillo consistente en medir el contenido de humedad para el cual no es posible
moldear un cilindro de suelo, con un diámetro de 3 mm.
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Para esto, se realiza una mezcla de agua y suelo, la cual se amasa entre los dedos o
entre el dedo índice y una superficie inerte (vidrio), hasta conseguir un cilindro de
3 mm de diámetro. Al llegar a este diámetro, se desarma el cilindro, y vuelve a
amasarse hasta lograr nuevamente un cilindro de 3 mm.
EQUIPOS A UTILIZAR
 Vidrio esmerilado
 horno
 Cuchara casa grande
 Tara
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PROCEDIMIENTO:
 Ponemos aproximadamente 250 gramos de material que haya pasado por el tamiz
n°40.
 Pesamos el material y lo anotamos en la hoja de datos.
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 agregamos agua al material y lo revolvemos
 Del suelo humedo preparado separamos varias muestras en forma de elipse
moldeandolo con las manos.
 Tome una de las masas del paso anterior y agua rollitos en el vidrio con la palma de
la mano hacemos esto como 80 veces por minuto.
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 Cuando el rollito aclance un octavo de pulgada dividalo en varios fragmentos
pequeños y le damos forma de cilindro.
Densidad
El ensayo de densidad IN SITU por el método del CONO DE ARENA permite obtener
la densidad de terreno al cual sea aplicado el mismo, y así verificar los resultados
obtenidos en trabajos de compactación de suelos, y compararlos con las
especificaciones técnicas en cuanto a la humedad, la densidad y el grado de
compactación del suelo evaluado, y así poder determinar la calidad del suelo
donde se vayan o se están ejecutando proyectos de ingeniería.
Método del Cono de Arena, este último que es el descrito en el siguiente informe, es
aplicable en suelos cuyos tamaños de partículas sean menores a 1 ½” (38mm); y se basa
en la relación hecha entre el Peso del Suelo Húmedo (sacado de una pequeña
perforación hecha sobre la superficie del terreno y generalmente del espesor de la capa
compactada) con el volumen del dicho agujero. Para luego proceder a calcular el peso
unitario seco.
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“Ingeniería Civil”
En este informe se detallará los fundamentos básicos para la realización del ensayo, así
como el procedimiento de ejecución y la toma de datos que serán indispensables para
calcular el contendido de humedad, densidad de la arena y
calibración del cono.
OBJETIVO DEL ENSAYO
 Determinar la Densidad del Suelo Seco y el Contenido de Humedad del Suelo
compactado en el campo, para luego poder determinar el Grado de
Compactación que presenta el suelo en el campo por el Método de Cono de
Arena.
 Comprobar el grado de compactación del campo a partir de nuestro ensayo
realizado.
EQUIPOS Y MATERIALES
 Aparato del cono de Arena: El aparato del cono de arena consistirá de un
frasco de aproximadamente un galón (3.785lts.) y de un dispositivo ajustable
que consiste de una válvula cilíndrica con un orificio d 12.7mm (1/2) de
diámetro y que tiene un pequeñoembudo que continua hasta una tapa de frasco
de tamaño normal en unextremo y con un embudo mayor en el otro.
 Placa metálica hueca: Es una placa con un orificio central de igual diámetro de
6” de diámetro al del embudo de aparato del cono de arena y puede reducir la
pérdida de suelo al pasarlo del agujero de ensayo al recipiente, así como también
ofrecer una base más constante para ensayos en suelos blandos. Cuando se usa la
placa de base deberá considerarse como una parte del embudo en el
procedimiento de este metodo de ensayo.
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 Balanza con una calibración al gramo (gr). De capacidad superior a 10 kg,
con precisión de 1 gr.
 Cápsula: Para recoger parte de la muestra del suelo y colocarlas al horno, y así
determinar su contenido de humedad.
 Cincel.
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 Brocha y combo
PROCEDIMIENTO DE ENSAYO
Se selecciona el lugar para efectuar el ensayo, en nuestro caso al costado del laboratorio
de pavimentos de una capa de suelo simulada como subrasante.
 Antes de iniciar el ensayo, se debe calibrar el equipo de densidad de campo, para
de esta forma obtener el peso volumétrico de la arena calibrada y el peso de
arena calibrada que queda en el cono después de ejecutar el ensayo; datos que
nos sirven en la determinación de la Densidad de Campo.
 Seguidamente se nivela el suelo compactado en el campo y se retira el material
suelto.
 A continuación se coloca la placa y se comienza a hacer una perforación (cavado
con cincel), teniendo como guía el agujero interior de la placa, a una
profundidad de 15 cm. Todo el material que se saque del agujero se coloca en
una bolsa plástica o en un depósito y se pesa.
 Se determina el peso inicial del frasco con la arena calibrada. Luego se invierte y
se coloca sobre la placa, la cual está colocada en la parte superior del agujero; se
abre la llave del cono, permitiendo el paso de la arena.
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“Ingeniería Civil”
 Para determinar el volumen del agujero, utilizamos el equipo de densidad de
campo de la siguiente forma:
 Cuando el agujero y el cono están llenos de arena, se cierra la llave y se procede
a determinar el peso final del frasco y la arena contenida en él. Por la diferencia
de los pesos del frasco más la arena inicial y del frasco más la arena final,
obtenemos el peso de la arena contenida en el agujero y el cono. A este valor le
restamos el peso de la arena que cabe en el cono, obteniendo de esta forma el
peso de la arena contenida en el agujero.
 El peso de la arena dividida por su densidad, obtenida en el laboratorio mediante
la calibración, nos da el volumen del agujero.  Finalmente se debe determinar
en el laboratorio, la densidad seca máxima y el contenido de humedad de la
muestra recuperada del agujero, para de esta forma, determinar el Grado de
Compactación.
El contenido de humedad de los suelos
Este ensayo tiene por finalidad, determinar el contenido de humedad deuna muestra de
suelo.El contenido de humedad de una masa de suelo,esta formado por la suma de sus
aguas libre, capilar e higroscópica.La importancia del contenido de agua que presenta
un suelo representa junto con la cantidad de aire, una de las características más
importantespara explicar el comportamiento de este (especialmente en aquellos de
textura más fina), como por ejemplo cambios de volumen, cohesión,estabilidad
mecánica.
El método tradicional de determinación de la humedad del suelo enlaboratorio, es por
medio del secado a horno, donde la humedad de un suelo es la relación expresada en
porcentaje entre el peso del agua existente en una determinada masa de suelo y el peso
de las partículas sólidas, o sea:
w = ( Ww / Ws ) * 100 ( % )
donde:
w = contenido de humedad expresado en %.
W w = peso de agua existente en la masa del suelo.
Ws = peso de las partículas sólidas.
EQUIPO NECESARIO.
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 Horno de secado con circulación de aire ytemperatura regulable capaz de
mantenerse en 110º ± 5º C.
 Balanza Su precisión variará de acuerdo a la cantidad de muestra a pesar, según
lo indicado en la tabla 1.3
 Herramientas y accesorios. Recipientes de porcelana, guantes,
espátula y brocha.
PROCEDIMIENTO.
 Se toma una muestra representativa de suelo, de acuerdo al tamaño máximo de
las partículas.
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 A continuación, se coloca la muestra húmeda en un recipiente previamente
tarado (Mr), para proceder a pesar la muestra húmeda más el recipiente,
obteniendo Mh.
 Luego se coloca el conjunto dentro del horno durante 24 horas, a una
temperatura de 110º ± 5º C.
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 Transcurrido dicho tiempo, se determina el peso del recipiente con la muestra
seca (Ms).
CÁLCULOS.
 Calcular el contenido de humedad (w) de la muestra:
w = ( Mh - Ms ) / ( Ms - Mr ) * 100 ( % ), donde:
Mh = peso recipiente más la muestra de suelo húmedo
(grs.)
Ms = peso recipiente más la muestra de suelo seca (grs.)
Mr = peso recipiente (grs.)
OBSERVACIONES.
 Se recomienda usar el horno a 60º C, para no falsear la humedad en suelos que
contienen cantidades significativas de materia orgánica, yeso o ciertos tipos de
arcillas.
 En la mayoría de los casos , el tiempo de secado varía dependiendo del tipo de
suelo.
 Por ejemplo una muestra de arena puede secarse en sólo algunas horas, ciertas
arcillas podrántardar más de 24 horas. En caso de que el tiempo establecido
seainsuficiente, la muestra continuará en el horno hasta obtenerpesadas
consecutivas constantes transcurridas 4 horas entre ellas.

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  • 1. “Universidad Alas Peruanas” “Ingeniería Civil” “Año de la Diversificación Productiva y del Fortalecimiento de la Educación” UNIVERSIDAD ALAS PERUANAS FACULTAD DE ARQUITECTURA E INGENIERIA CIVIL TEMA Estudio de Suelos CURSO Mecánica de Suelos I CATEDRATICO Ing. Jorge Berrios Manzur INTEGRANTES - Carlos Davila Huanca - Vanessa Erika Mamani Ticona - Julia Orellano Tica - Fortunata Norma Arana Torres - Elizabeth Monasterio Mamani - Jhonatan Ramos Cáceres TACNA – PERU 2015
  • 2. “Universidad Alas Peruanas” “Ingeniería Civil” INTRODUCCCION El siguiente trabajo contiene información sobre la visita realizada a campo en el Distrito Gregorio Albarracín Lanchipa zona exacta Rio Seco, en compañía del Ingeniero Jorge Berrios Manzur y estudiantes del quinto ciclo de la Carrera de Ingeniería Civil de la Universidad Alas Peruanas. En la zona de Rio Seco se realizó las excavaciones de calicatas y se tomó muestras del terreno que luego serán evaluadas en laboratorio de dicha Universidad. Con el propósito de complementar los conocimientos teóricos aprendidos, se realizó en laboratorio ensayos para determinar el contenido de agua en un suelo, análisis de granulometría por tamizado la cual nos sirve para identificar el tipo de suelo que debemos tener en cuenta para tomar una decisión y proponer si va o no va un proyecto o elegir otro terreno. Posteriormente se realizó un ensayo de límites de consistencia de un suelo, ensayo que consolida nuestros conocimientos en un análisis más profundo en la identificación de un suelo fino cuando este cambia de estado y que depende del contenido de agua que posee. Es conveniente aclarar que no son los únicos ensayos que sirven para analizar un suelo.
  • 3. “Universidad Alas Peruanas” “Ingeniería Civil” OBJETIVOS Objetivos Generales: Familiarizarnos con nuestra profesión y aplicar los conocimientos adquiridos en clases sobre el estudio de estabilidad de taludes (defensa ribereña). Objetivos Específicos: Concientizarnos sobre la importancia de estos ensayos en una futura clasificación de suelo. Examina la evolución de los ensayo para la determinación de las propiedades ingenieriles de los suelos y su aplicación a los problemas geotécnicos. En primer lugar debemos identificar el tipo de suelo. Conocer el procedimiento adecuado para realizar este tipo de ensayo, así como las dificultades que se pueden presentar al realizarlo. Determinar si el tipo de suelo es el adecuado para poder construir en él. Determinar las propiedades estándar físico mecánicas del suelo. VISITA A CAMPO
  • 4. “Universidad Alas Peruanas” “Ingeniería Civil” Ubicación  Lugar: Junta Vecinal “El Morro” – Rio Seco  Distrito: Gregorio Albarracín Lanchipa  Provincia: Tacna  Departamento: Tacna  Fecha de la visita: 28 de octubre del 2015 Desarrollo Durante la visita a campo se pudo apreciar el estado del muro de contención donde se pudo observar la presencia de basura, desmonte y material de relleno. La falla del muro de contención se produjo desde su cimentación hasta la conformación de su talud sobre la corona del muro. El derrumbe del muro está en un 80% En la actualidad la zona está siendo poblada; cuyos pobladores usan el cauce del Rio Seco como relleno sanitario, y eliminación de residuos.
  • 5. “Universidad Alas Peruanas” “Ingeniería Civil” Proceso y/o actividades realizadas en campo: Herramientas utilizadas en la excavación de calicatas y el análisis de suelo se seleccionaron que no tuvieran oxido o cualquier otro material se les hizo la limpieza previa con agua. - Barreta - Pala - Pico - Wincha - Sacos o bolsas
  • 6. “Universidad Alas Peruanas” “Ingeniería Civil” Descripción: Una vez listas las herramientas nos ubicamos en la zona a excavar donde se realizaran las calicatas.  Se limpió las zonas a excavar.  Cada calicata tiene las medidas de 1 x 1 m y de profundidad 1m.  Iniciamos la excavación en tres zonas: donde en dos de ellas se encontró grava y en la tercera calicata se encontró en estado arenoso.  En cada calicata se tomó muestras adecuadas y en cantidades correspondientes para su respectivo estudio en laboratorio y otros ensayos que realizaron en la misma zona.
  • 7. “Universidad Alas Peruanas” “Ingeniería Civil” ENSAYOS EN LABORATORIO Las propiedades del suelo y macizos rocosos se establecen a partir de los resultados de los ensayos de reconocimiento de campo y ensayos de laboratorio. Al igual que en el caso de los ensayos “in situ”, existe una gran variedad de ensayo de laboratorio disponibles, dependiendo de las características del terreno. Los ensayos más usuales son los de identificación, de resistencia y de deformabilidad. La toma de muestras debe ser lo más representativa posible de la realidad a analizar y durante su envío hasta el laboratorio, se cuidará de que las muestras no sufran deterioros o mezclas de las mismas, que nos puedan inducir errores en los resultados obtenidos.
  • 8. “Universidad Alas Peruanas” “Ingeniería Civil” Análisis Granulométrico por Tamizado Este ensayo tiene por objeto determinar los diferentes tamaños de las partículas de un suelo y obtener la cantidad, expresada en tanto por ciento de éstas, que pasan por los distintos tamices de la serie empleada en el ensayo, desde el tamiz de 2” hasta el tamiz N° 200. Cuando se quiera conocer la distribución de tamaños de las partículas inferiores a dicho tamiz (Nº 200), se debe completar este procedimiento con el de sedimentación. De la realización de este ensayo se obtiene la siguiente información:  Distribución granulométrica del suelo analizado.  Clasificación de los suelos granulares.  Se puede, en algunos casos, inferir su origen geológico.  Se pueden obtener parámetros como el diámetro efectivo, coeficiente de uniformidad, y coeficiente de curvatura.
  • 9. “Universidad Alas Peruanas” “Ingeniería Civil” Agregado grueso Calicata B
  • 10. “Universidad Alas Peruanas” “Ingeniería Civil” 76.200 63.500 50.600 38.100 25.400 19.050 12.700 9.525 6.350 4.760 2.380 2.000 1.190 0.840 0.590 0.420 0.300 0.250 0.180 0.149 0.074 3"21/2"2" 11/2" 1" 3/4" 1/2" 3/8" 1/4" N4 8 10 16 20 30 40 5060 80100 200 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 0.01 0.10 1.00 10.00 100.00 %QUEPASAENPESO TAMAÑO DEL GRANO EN mm (escala logaritmica) CURVA GRANULOMETRICA CURVAGRANULOMETRICA MALLAS U.S. STANDARD
  • 11. “Universidad Alas Peruanas” “Ingeniería Civil” Peso Específico Es la relación entre el peso en el aire de un cierto volumen de solidos a una temperatura dada y el peso en el aire del mismo volumen de agua destilada, a la misma temperatura.
  • 12. “Universidad Alas Peruanas” “Ingeniería Civil” Ensayo de Límites de Consistencia Los límites de Atterberg o límites de consistencia se utilizan para caracterizar el comportamiento de los suelos finos, aunque su comportamiento varía a lo largo del tiempo. El nombre de estos es debido al científico sueco Albert Mauritz Atterberg (1846-1916). Los límites se basan en el concepto de que en un suelo de grano fino solo pueden existir cuatro estados de consistencia según su humedad. Así, un suelo se encuentra en estado sólido, cuando está seco. Al agregársele agua poco a poco va pasando sucesivamente a los estados de semisólido, plástico, y finalmente líquido. Los contenidos de humedad en los puntos de transición de un estado al otro son los denominados límites de Atterberg. MUESTRA Nº 1 2 Peso de la fiola + muestra + Agua gr. 828.0 791.3 Peso de la fiola + Agua gr. 660.0 666.3 Peso de la muestra (sss) gr. 500.0 200.0 Volumen desplazado cc. 332.0 75.0 Peso específico gr/cc. 1.506 2.667 Promedio gr.cc. ENSAYO DE PESO ESPECIFICO DE LA ARENA 2.086 NORMA ASTM C-128
  • 13. “Universidad Alas Peruanas” “Ingeniería Civil” Los ensayos se realizan en el laboratorio y miden la cohesión del terreno y su contenido de humedad, para ello se forman pequeños cilindros de espesor con el suelo. Siguiendo estos procedimientos se definen tres límites: Limite Líquido: Esta propiedad se mide en laboratorio mediante un procedimiento normalizado en que una mezcla de suelo y agua, capaz de ser moldeada, se deposita en la Cuchara de Casagrande o Copa de Casagrande, y se golpea consecutivamente contra la base de la máquina, haciendo girar la manivela, hasta que el surco que previamente se ha recortado, se cierre en una longitud de 12.7 mm (1/2"). Si el número de golpes para que se cierre el surco es 25, la humedad del suelo (razón peso de agua/peso de suelo seco) corresponde al límite líquido. Cuando el suelo pasa de un estado semilíquido a un estado plástico y puede moldearse. Para la determinación de este límite se utiliza la cuchara de Casagrande. Es el contenido de humedad, expresado en porciento del peso del suelo seco, existente en un suelo en el límite entre el estado plástico y el estado líquido del mismo. Este límite se define arbitrariamente como el contenido de humedad necesario para que las dos mitades de una pasta de suelo de 1 cm. de espesor fluyan y se unan en una longitud de 12 mm, aproximadamente, en el fondo de la muesca que separa las dos mitades, cuando la cápsula que la contiene golpea 25 veces desde una altura de 1 cm., a la velocidad de 2 golpes por segundo limite plástico Cuando el suelo pasa de un estado plástico a un estado semisólido y se rompe. Es el contenido de humedad, expresado en porciento del peso del suelo seco, existente en un suelo en el límite entre el estado plástico y el estado semi-sólido del mismo. Este límite se define arbitrariamente como el más bajo contenido de humedad con el cual el suelo, al ser moldeado en barritas cilíndricas de menor diámetro cada vez, comienza a agrietarse cuando las barritas alcanzan a tener 3 mm de diámetro. PROCEDIMIENTOS DE LÍMITE LÍQUIDO DEL SUELO EQUIPOS:  Tamiz de granulometría
  • 14. “Universidad Alas Peruanas” “Ingeniería Civil”  Cuchara casa grande  Ranurador  Ranudador plastico  Agua
  • 15. “Universidad Alas Peruanas” “Ingeniería Civil” PROCEDIMIENTO  obtenemos 350 gramos de material que haya pasado por el tamiz n°40, luego se coloca la muestra pesada en la capsula de porcelana.  Agregamos agua a la mezcla hasta obtener una mezcla manejable .  Colocamos la copa de casa grande en cero
  • 16. “Universidad Alas Peruanas” “Ingeniería Civil”  Una vez mezclado se coloca el material en forma circular a manera que quede lisa en el centro.  Manteniendo el rnurador perpendicular a la copa, se hace una ranura el suelo procurando que el suelo quede dividido en dos partes iguales.
  • 17. “Universidad Alas Peruanas” “Ingeniería Civil”  Giramos la manivela hasta que la mezcla se junte y la maquina de casa grande nos dara el n° de golpes que fueron necesarios para que la mezcla se junte.  Si el numero de golpes esta en el rango de 15 a 35 se coloca una muestra del material en una lata.  Colocamos la muestra en el horno LIMITE PLASTICO Esta propiedad se mide en laboratorio mediante un procedimiento normalizado pero sencillo consistente en medir el contenido de humedad para el cual no es posible moldear un cilindro de suelo, con un diámetro de 3 mm.
  • 18. “Universidad Alas Peruanas” “Ingeniería Civil” Para esto, se realiza una mezcla de agua y suelo, la cual se amasa entre los dedos o entre el dedo índice y una superficie inerte (vidrio), hasta conseguir un cilindro de 3 mm de diámetro. Al llegar a este diámetro, se desarma el cilindro, y vuelve a amasarse hasta lograr nuevamente un cilindro de 3 mm. EQUIPOS A UTILIZAR  Vidrio esmerilado  horno  Cuchara casa grande  Tara
  • 19. “Universidad Alas Peruanas” “Ingeniería Civil” PROCEDIMIENTO:  Ponemos aproximadamente 250 gramos de material que haya pasado por el tamiz n°40.  Pesamos el material y lo anotamos en la hoja de datos.
  • 20. “Universidad Alas Peruanas” “Ingeniería Civil”  agregamos agua al material y lo revolvemos  Del suelo humedo preparado separamos varias muestras en forma de elipse moldeandolo con las manos.  Tome una de las masas del paso anterior y agua rollitos en el vidrio con la palma de la mano hacemos esto como 80 veces por minuto.
  • 21. “Universidad Alas Peruanas” “Ingeniería Civil”  Cuando el rollito aclance un octavo de pulgada dividalo en varios fragmentos pequeños y le damos forma de cilindro. Densidad El ensayo de densidad IN SITU por el método del CONO DE ARENA permite obtener la densidad de terreno al cual sea aplicado el mismo, y así verificar los resultados obtenidos en trabajos de compactación de suelos, y compararlos con las especificaciones técnicas en cuanto a la humedad, la densidad y el grado de compactación del suelo evaluado, y así poder determinar la calidad del suelo donde se vayan o se están ejecutando proyectos de ingeniería. Método del Cono de Arena, este último que es el descrito en el siguiente informe, es aplicable en suelos cuyos tamaños de partículas sean menores a 1 ½” (38mm); y se basa en la relación hecha entre el Peso del Suelo Húmedo (sacado de una pequeña perforación hecha sobre la superficie del terreno y generalmente del espesor de la capa compactada) con el volumen del dicho agujero. Para luego proceder a calcular el peso unitario seco.
  • 22. “Universidad Alas Peruanas” “Ingeniería Civil” En este informe se detallará los fundamentos básicos para la realización del ensayo, así como el procedimiento de ejecución y la toma de datos que serán indispensables para calcular el contendido de humedad, densidad de la arena y calibración del cono. OBJETIVO DEL ENSAYO  Determinar la Densidad del Suelo Seco y el Contenido de Humedad del Suelo compactado en el campo, para luego poder determinar el Grado de Compactación que presenta el suelo en el campo por el Método de Cono de Arena.  Comprobar el grado de compactación del campo a partir de nuestro ensayo realizado. EQUIPOS Y MATERIALES  Aparato del cono de Arena: El aparato del cono de arena consistirá de un frasco de aproximadamente un galón (3.785lts.) y de un dispositivo ajustable que consiste de una válvula cilíndrica con un orificio d 12.7mm (1/2) de diámetro y que tiene un pequeñoembudo que continua hasta una tapa de frasco de tamaño normal en unextremo y con un embudo mayor en el otro.  Placa metálica hueca: Es una placa con un orificio central de igual diámetro de 6” de diámetro al del embudo de aparato del cono de arena y puede reducir la pérdida de suelo al pasarlo del agujero de ensayo al recipiente, así como también ofrecer una base más constante para ensayos en suelos blandos. Cuando se usa la placa de base deberá considerarse como una parte del embudo en el procedimiento de este metodo de ensayo.
  • 23. “Universidad Alas Peruanas” “Ingeniería Civil”  Balanza con una calibración al gramo (gr). De capacidad superior a 10 kg, con precisión de 1 gr.  Cápsula: Para recoger parte de la muestra del suelo y colocarlas al horno, y así determinar su contenido de humedad.  Cincel.
  • 24. “Universidad Alas Peruanas” “Ingeniería Civil”  Brocha y combo PROCEDIMIENTO DE ENSAYO Se selecciona el lugar para efectuar el ensayo, en nuestro caso al costado del laboratorio de pavimentos de una capa de suelo simulada como subrasante.  Antes de iniciar el ensayo, se debe calibrar el equipo de densidad de campo, para de esta forma obtener el peso volumétrico de la arena calibrada y el peso de arena calibrada que queda en el cono después de ejecutar el ensayo; datos que nos sirven en la determinación de la Densidad de Campo.  Seguidamente se nivela el suelo compactado en el campo y se retira el material suelto.  A continuación se coloca la placa y se comienza a hacer una perforación (cavado con cincel), teniendo como guía el agujero interior de la placa, a una profundidad de 15 cm. Todo el material que se saque del agujero se coloca en una bolsa plástica o en un depósito y se pesa.  Se determina el peso inicial del frasco con la arena calibrada. Luego se invierte y se coloca sobre la placa, la cual está colocada en la parte superior del agujero; se abre la llave del cono, permitiendo el paso de la arena.
  • 25. “Universidad Alas Peruanas” “Ingeniería Civil”  Para determinar el volumen del agujero, utilizamos el equipo de densidad de campo de la siguiente forma:  Cuando el agujero y el cono están llenos de arena, se cierra la llave y se procede a determinar el peso final del frasco y la arena contenida en él. Por la diferencia de los pesos del frasco más la arena inicial y del frasco más la arena final, obtenemos el peso de la arena contenida en el agujero y el cono. A este valor le restamos el peso de la arena que cabe en el cono, obteniendo de esta forma el peso de la arena contenida en el agujero.  El peso de la arena dividida por su densidad, obtenida en el laboratorio mediante la calibración, nos da el volumen del agujero.  Finalmente se debe determinar en el laboratorio, la densidad seca máxima y el contenido de humedad de la muestra recuperada del agujero, para de esta forma, determinar el Grado de Compactación. El contenido de humedad de los suelos Este ensayo tiene por finalidad, determinar el contenido de humedad deuna muestra de suelo.El contenido de humedad de una masa de suelo,esta formado por la suma de sus aguas libre, capilar e higroscópica.La importancia del contenido de agua que presenta un suelo representa junto con la cantidad de aire, una de las características más importantespara explicar el comportamiento de este (especialmente en aquellos de textura más fina), como por ejemplo cambios de volumen, cohesión,estabilidad mecánica. El método tradicional de determinación de la humedad del suelo enlaboratorio, es por medio del secado a horno, donde la humedad de un suelo es la relación expresada en porcentaje entre el peso del agua existente en una determinada masa de suelo y el peso de las partículas sólidas, o sea: w = ( Ww / Ws ) * 100 ( % ) donde: w = contenido de humedad expresado en %. W w = peso de agua existente en la masa del suelo. Ws = peso de las partículas sólidas. EQUIPO NECESARIO.
  • 26. “Universidad Alas Peruanas” “Ingeniería Civil”  Horno de secado con circulación de aire ytemperatura regulable capaz de mantenerse en 110º ± 5º C.  Balanza Su precisión variará de acuerdo a la cantidad de muestra a pesar, según lo indicado en la tabla 1.3  Herramientas y accesorios. Recipientes de porcelana, guantes, espátula y brocha. PROCEDIMIENTO.  Se toma una muestra representativa de suelo, de acuerdo al tamaño máximo de las partículas.
  • 27. “Universidad Alas Peruanas” “Ingeniería Civil”  A continuación, se coloca la muestra húmeda en un recipiente previamente tarado (Mr), para proceder a pesar la muestra húmeda más el recipiente, obteniendo Mh.  Luego se coloca el conjunto dentro del horno durante 24 horas, a una temperatura de 110º ± 5º C.
  • 28. “Universidad Alas Peruanas” “Ingeniería Civil”  Transcurrido dicho tiempo, se determina el peso del recipiente con la muestra seca (Ms). CÁLCULOS.  Calcular el contenido de humedad (w) de la muestra: w = ( Mh - Ms ) / ( Ms - Mr ) * 100 ( % ), donde: Mh = peso recipiente más la muestra de suelo húmedo (grs.) Ms = peso recipiente más la muestra de suelo seca (grs.) Mr = peso recipiente (grs.) OBSERVACIONES.  Se recomienda usar el horno a 60º C, para no falsear la humedad en suelos que contienen cantidades significativas de materia orgánica, yeso o ciertos tipos de arcillas.  En la mayoría de los casos , el tiempo de secado varía dependiendo del tipo de suelo.  Por ejemplo una muestra de arena puede secarse en sólo algunas horas, ciertas arcillas podrántardar más de 24 horas. En caso de que el tiempo establecido seainsuficiente, la muestra continuará en el horno hasta obtenerpesadas consecutivas constantes transcurridas 4 horas entre ellas.