SUELOS

FACULTAD DE INGENIERÍA CIVIL Y CIENCIAS EXACTAS
Mecánica De Suelos
Ciclo: V Estudiante: ErikBazán Trujillo.
INTRODUCCIÓN
A medida que se avanzaba con el curso de mecánica de suelos, se nos dificultaba desarrollar
las practicas pues nuestra universidad no cuenta con un laboratorio de suelos, entonces, se
planifico un viaje de estudios, el 28 de noviembre del presente año a la “UNC” (Cajamarca) y
a la “UNPRG” (Chiclayo) con el propósito de visitar los laboratorios de MECANICA DE
SUELOS y cumplir nuestra meta, que era realizar nuestro ensayo de corte directo, la muestra
inalterada que se iba a utilizar en el ensayo fue seleccionada de nuestra universidad.
Llegando a la ciudad de Cajamarca y posteriormente a la “UNC” fuimos primero con el grupo
de resistencia de materiales, terminada su práctica, empezamos con la nuestra, fuimos
instruidos por el docente de suelos, su ayudante, y otro docente, juntos a ellos ya en el
laboratorio de suelos , a modo de introducción , se hizo una presentación de todos los
materiales de suelos con los que contaba el laboratorio, practica siguiente, fue hacer nuestro
ensayo de corte, se observó todo el proceso, del ensayo. Materiales ah utilizar, formulas. Y
finalmente los resultados. Para determinar el esfuerzo cortante, y se dio por concluida la
visita a la universidad “UNC”
Viajamos a la ciudad de Chiclayo donde se tenía también en agenda visitar los laboratorios de
suelos de la Universidad Nacional Pedro Ruiz Gallo, una vez llegados a la universidad, fuimos
a los laboratorios de suelos donde el docente luego de presentarse procedió con la exposición
de los materiales de laboratorio, y el que resalto fue el penetrometro, que sirve para sacar
muestras inalteradas del suelo y encontrar los límites de Atterberg. Luego de simular el
proceso de armado, y definir sus propósitos, y las preguntas de los compañeros se dio por
concluida la práctica, y el cometido del viaje.

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OBJETIVOS PRINCIPALES DEL VIAJE
 Conocer los diferentes equipos que se utiliza en la mecánica de suelos.
 Realizar el ensayo, de corte directo, y conocer el procedimiento de esta práctica.
 Aprender a realizar estos ensayos para luego así aplicarlas en campo y cuales son
ventajas y desventajas en la aplicación al diseño o construcción para así Tomar decisiones de
acuerdo a tipos de de información que se obtengan en estos laboratorios para adq uirir
experiencia cuando se esté realizando una obra de gran magnitud.
 Determinar el manejo y el estudio del suelo por medio del método de proctor
modificado para obtener su humedad.
 Determinar los parámetros de resistencia del suelo.
 Ver los resultados de nuestra muestra inalterada, y asi poder concluir redefiniendo el
tipo de suelo con el que se cuenta en nuestra universidad.
 Conocer y definir ciertas características importantes del suelo como son: La
Permeabilidad, Cohesión, resistencia del suelo, etc.
 Determinar por medio del proctor las pruebas de compactación del suelo.
 Determinar el peso de la muestra seca y humedad para la utilización de la
densidad del mismo, en la caja de corte.
 Conocer la deformación por medio del deformimetro para medir el desplazamiento
cortante que sufre un suelo.

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Extracción de la mues tra
Días antes del viaje un grupo de compañeros del curso se encargó de la muestra, esto se
realizó en la ciudad universitaria, para nuestro ensayo de corte directo en la ciudad de
Cajamarca.
Se puede observar el proceso de conservado para que el suelo conserve sus propiedades
hasta llegar a nuestro destino

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ENSAYO DE CORTE DIRECTO:
Principio del ens ayo de corte directo:
Los aspectos del corte que nos interesa cubrir pueden dividirse en cuatro categorías:
a. Resistencia al corte de un suelo no cohesivo (arenas y gravas) que es prácticamente
independiente del tiempo.
b. Resistencia al corte drenado para suelos cohesivos, en que el desplazamiento debe ser muy
lento para permitir el drenaje durante el ensayo.
c. Resistencia al corte residual, drenado, para suelos tales como arcillas en las que se
refieren desplazamientos muy lentos y deformaciones muy grandes.
d. Resistencia al corte para suelos muy finos bajo condiciones no drenadas en que el corte es
aplicado en forma rápida.
Ens ayos de res is tencia al es fuerzo de corte en s uelos
Los tipos de ensayos para determinar la resistencia al esfuerzo cortante de los suelos
en Laboratorio son: Corte Directo, Compresión Triaxial, Compresión Simple.
Durante muchos años, la prueba directa de resistencia al esfuerzo cortante fue prácticamente
la única usada para la determinación de la resistencia de los suelos: hoy, aún cuando conserva
interés práctico debido a su simplicidad, ha sido sustituida en buena parte por las pruebas de
compresión Triaxial.
Ventajas del ens ayo de corte directo
El ensayo es relativamente rápido y fácil de llevar a cabo.
El principio básico es fácilmente comprensible.
La preparación de la muestra no es complicada.
El principio puede aplicarse a suelos granulares y otros materiales que contienen grandes
partículas que serían muy caras de ensayar por otros medios.
Puede medirse el ángulo de fricción entre suelo y roca, o entresuelo y otros materiales.

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El ensayo Triaxial es, relativamente, mucho más difícil de ejecutar e interpretar,
especialmente si se toman medidas de presión de poros.
Limitaciones del ens ayo de corte directo
La muestra está obligada a fallar en un plano predeterminado.
La distribución de esfuerzos en ésta superficie no es uniforme.
No es posible controlar el drenaje de la muestra, sólo se puede variar la velocidad de
desplazamiento.
Las deformaciones aplicadas están limitadas por recorrido máximo de la caja.
El área de contacto entre las dos mitades de la muestra disminuye a medida que se realiza el
ensayo.
El ensayo usa una muestra muy pequeña, con el consiguiente resultado de que los errores de
preparación son relativamente importantes.

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Compresión Simple
Normas De Ensayo:
 ASTM D-2166
 AASHTO T-208
Objetivos:
Determinar la resistencia a la compresión inconfinada de suelos cohesivos bajo
condiciones inalteradas o remoldeadas, aplicando carga axial, usando cualquiera de
los métodos de resistencia controlada o deformación controlada.
Determinar el valor de la resistencia a la comprensión simple qu así como
también su cohesión C.
Definición:
Se acepta internacionalmente que la resistencia al corte de un suelo es la tensión de
corte o cizallamiento en el plano de corte y en el momento de falla.
Equipo:
 Aparato de Compresión: conformado por una prensa para rotura de las
probetas, de velocidad controlada manual o mecánicamente, con capacidad suficiente
para llegar a la carga de rotura. El dispositivo de medida de la fuerza aplicada debe
tener una sensibilidad del 1 % de la resistencia a la compresión simple de la muestra
ensayada.
 Extractor de muestras: capaz de sacar corazones de suelos; si las muestras
llegan al laboratorio en tubos no abiertos longitudinalmente, es preciso que produzca
poca alteración en el suelo.
 Un torno con motor o tallador de probetas de muestras inalteradas con
accesorios (sierra de alambre, cuchillos, caja de ingletes, etc). (Véase Figura No.1).

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 Moldes para preparar probetas de suelo amasado o compactado.
 Aparatos para determinar la humedad de la muestra según se indica en la
Norma INV E-122.
 Un cronómetro, si el control de la prensa es manual.
 Un calibrador con nonio capaz de medir las dimensiones físicas de la probeta
con aproximación de 0.1 mm.
 Balanzas que den el peso de la muestra con una precisión del 0.1 % de su peso
total.
 Horno capaz de mantener una temperatura de 110 ± 5 °C (230° ± 9 °F).
Preaparición de la muestra:
o Dimensiones de la probeta.- La probeta debe ser de sección aproximadamente
constante, circular o cuadrada, y eje perpendicular a dicha sección. Su diámetro o
lado no debe ser inferior a 35 mm (1.4") y en suelos que presentan discontinuidades
se recomienda que sea de mayor tamaño. La mayor partícula contenida en su interior
debe ser, como máximo, igual a 1/10 del diámetro o lado. Si, una vez terminado el
ensayo, se encuentran partículas mayores que dicho tamaño, se hará constar ésto,
junto con los resultados. Para muestras con diámetro igual o mayor de 71.1 mm, el
tamaño de la partícula deberá ser menor a 1/6 del diámetro o lado.
o La relación de la altura al diámetro o al lado de la base debe ser
aproximadamente igual, y no inferior a 2.
o El término probeta se aplica a la muestra ya tallada. Cuando la altura no
cumpla con las dimensiones indicadas, deberá anotarse en el Informe.
o La dimensión longitudinal de la probeta cortada debe coincidir con la dirección
vertical de la muestra original.
o Probetas inalteradas: Si se trata de muestras de tubo, hay que manejarlas con
gran cuidado para evitar su alteración, cambios en la sección transversal o la pérdida
de humedad.
o Si se teme que el dispositivo de extracción pueda dañar la muestra, puede
hendirse el tubo longitudinalmente o cortarlo en trozos más pequeños para facilitar la
extracción de la muestra sin alterarla.
o Si se trata de arcilla no dura, se recomienda, cuando sea posible, tallar la
muestra para eliminar las zonas alteradas próximas a las paredes del tubo. En
general, deben desecharse las partes alteradas de la muestra.

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o En caso de disponerse de cámara húmeda, las operaciones de tallado deben
realizarse en ella con el fin de que el suelo permanezca el menor tiempo posible
expuesto a la pérdida de humedad. Puede emplearse un torno o tallador como el de la
figura No.1, y para recortar los extremos la sierra de alambre y una caja de ingletes.
Para evitar el desarrollo de fuerzas capilares que se consideren importantes, en
cuanto una probeta haya sido cortada, se envuelve en papel celofán o encerado, o se
coloca en un recipiente hermético a menos que inmediatamente se realice el ensayo.
Si lo que queda de la muestra inalterada original se va a usar otra vez, debe cubrirse
nuevamente.
o Cuando los extremos de la probeta quedan irregulares debido a la existencia
de piedras, desmoronamiento de la muestra, etc., se deben igualar las caras
rellenando los pequeños agujeros con suelo de los cortes. Si se trata de muestras
duras, es conveniente refrentar las caras de modo que queden perfectamente
paralelas. Esto puede hacerse mediante un corte de precisión o añadiendo una capita
de azufre o material duro análogo en un "refrentador".
o Se determina el peso de las probetas y separadamente se toma una muestra
para determinar la humedad. El peso debe excluir la capa de material utilizado para
refentar la probeta.
Procedimiento:
o Se miden la altura y el diámetro o lado de la probeta, con una precisión de 0.1
mm mediante un calibrador con nonio o un objeto análogo.
o Se pesa la muestra
o Se coloca la probeta en la prensa de modo que quede perfectamente centrada.
Se acciona el dispositivo de avance lo estrictamente necesario para que la probeta
toque a la placa superior de la prensa. Se pone en cero el indicador de
deformaciones
o Para el caso de la deformación controlada, se acciona la prensa de modo que
la velocidad de deformación unitaria de la probeta esté comprendida entre ½ % y 2%
por minuto. Se toman medidas de las deformaciones y de las cargas cada 30
segundos hasta que las cargas comiencen a disminuir o hasta llegar a una
deformación axial del 20% (lo que antes suceda). Se escogerá una velocidad en que
la rotura ocurra en un lapso entre 1 y 10 minutos. -En el caso de materiales muy
blandos que exhiben deformaciones mayores a la falla, deberán ensayarse a una rata
mayor de deformación y lo inverso para los materiales duros o quebradizos.

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o Hágase un esquema de la forma de rotura. Si la rotura se produce a través de
un plano inclinado, es conveniente medir el ángulo de inclinación de dicho plano.
Proces o de la práctica

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Ens ayo de corte directo
El ensayo está normalizado en ASTM 3080. La caja de corte es del tipo cuadrada de 100
* 100 mm.
El “set” de presiones normales aplicadas a la muestra queda a criterio del constructor. Se
recomienda usar valores de 50%; 100%; 150% y 200% del valor de terreno. Es decir si
la estructura descarga en su fundación una tensión de compresión de 2 (Kg/cm²), se
recomienda usar valores de 1,2,3 y 4 (kg/cm2), lo que traducido a pesos significan 100,
200, 300 y 400 kg respectivamente.
Aparatos
– - Máquina de corte Directo.
– - Caja de corte directo.
Fig. 5.25 Placas de la caja de corte Fig. 5.24 Componentes de la Caja de Ensayo de
Corte

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PROCEDIMIENTO:
 Se pesa una muestra de arena (seca o de humedad conocida) suficiente para hacer
tres ensayos a la misma densidad. Se ensambla la caja de corte, se obtiene la sección (A) de
la muestra y se coloca la arena en la caja junto al pistón de carga y la piedra poros a.
 Se aplica la carga vertical (Pv) y se coloca el dial para determinar el desplazamiento
vertical (se debe incluir el peso del pistón de carga y la mitad superior de la caja de corte en
el peso Pv). En ensayos consolidados se comienza cuando el asentamiento se ha detenido; en
suelos no cohesivos esto puede hacerse a partir de la aplicación de Pv.
 Se separa la caja de corte, se fija el bloque de carga y se ajusta el deformímetro para
medir el desplazamiento cortante (en ensayos saturados se debe saturar la muestra el tiempo
necesario). Luego se comienza a aplicar la carga horizontal midiendo desde los deformímetros
de carga, de cambio de volumen y de desplazamiento cortante. Si el ensayo es del tipo
deformación controlada se toman esas lecturas a desplazamientos horizontales de 5, 10 y
cada 10 o 20 unidades. La tasa de deformación unitaria debe ser del orden de 0, 5 a no más
de 2 mm/min. y deberá ser tal que la muestra falle entre 3 y 5 minutos. Se repite el
procedimiento por lo menos en dos muestras utilizando un valor distinto de carga vertical (se
sugiere doblar la carga)
Procedimiento de la práctica de corte directo

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“El armado de Penetrometro en los laboratorios de suelos de la UNPRG”
EXPLOR ACION DEL SUELO
Ensayo de penetración estándar (SPT)
Teoría: La sigla traducida en inglés es “Standard Penetration”, estos tipos de ensayos se usan en el
campo para obtener muestras de suelos que generalmente son alteradas. Mediante este método
determinamos la resistencia del suelo a una penetración de un tomamuestras tubular de acero. Esta
penetración es producida por una masa de 63.50 kg (622.72 N) que golpea repetidamente al caer desde
una altura de 76.2 cm.
(a)Barra estándar; (b) Extractor de material.
Proced imien to:
1)Se hincará una longitud de 15cm, anotando el numero de golpes necesarios y después se hincará el
tomamuestras hasta que penetre 30cm más anotando el número de golpes dados en cada intervalo de
15cm. El número de golpes para penetrar los 30cm se denominará como la resistencia a la penetración

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estándar o N. En caso de alcanzar 50 golpes durante la penetración el ensayo se rechazará.
2)Para recuperar la muestras al nivel de profundidad que usted determine, solamente tendrá que girar
dicho tomamuestras para arrancarla del terrenoy se eleva a continuación. Según los ensayos que se
vayan a realizar se parafinará para evitar cambios de humedad.
3) Se recomienda que las muestras recuperadas del suelo se introduzcan en unos recipientes
herméticos, en los que se fijaran unas etiquetas donde mencionen: localización, denominación del
sondeo, fecha, numero de muestra, profundidad de ensayo, resistencia a la compresión del terreno.
Cálculo en gabin ete
1) Con las muestras recuperadas tendrás que determinar el peso específico del suelo.
2) Realizarás un cuadro similar al que está mostrándose en la siguiente figura:
Donde:
N: Son los golpes anotados en campo
G’º: Es la presión efectiva por sobrecarga (G’º=h*γ)
γ: Peso específico
Cn: Factor de corrección
Ccorr: Golpes corregidos (Ccorr=Cn*N)
Nmedio: Es el golpe mínimo adoptado.
qadm: Capacidad admisible del terreno
Relaciones empíricas para Cn
3)Una vez calculado el Ncorr, entonces tendremos que calcular el ángulo de rozamiento interno:
∅=15+√(20*Ncorr) ( grados )
4)Seguiremos calculando la cohesión según Morh.

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C=0.22*lnNcorr)*0.40 (kg/cm2)
5)Luego calculamos los coeficientes dependientes del ángulo de rozamiento interno.
6)Luego de haber calculado todos estos datos, entonces calcularemos la capacidad admisible d el suelo:
qa= 0.50*Sc*C*Nc+0.04Y*B*Nr*Sr+0.10Sq*Y*h*Nq/F.S
Final de La práctica

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CONCLUSIONES
 El ensayo también es usado para dar la resistencia al corte para lo cual
es necesario cortar la muestra de suelo a una velocidad lo suficientemente
lenta para asegurar la disipación inmediata del exceso de presión intersticial
que se produce durante el corte.
RECOMENDACIONES
 Se recomienda estar muy atentos en las prácticas, pues en nuestro caso
no pudimos sacar datos, pues ambas prácticas fueron un fracaso, en cuanto a
resultados.

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