Este documento presenta un estudio que establece correlaciones entre métodos convencionales y alternativos para estimar la resistencia y compactación de suelos. Se utilizaron tres equipos alternativos: cono dinámico, penetrómetro con anillo de carga y compactómetro electrónico. Se recolectaron muestras de tres tipos de suelo y se realizaron pruebas convencionales y con los equipos alternativos. Los resultados mostraron correlaciones positivas entre el SPT y cono dinámico, y entre el CBR y penetrómetro con anillo
Reporte de investigación de consolidación unidimensional por m.j.r.p. cel. 99...Mauricio Rosas Padron
aqui les dejo una pequeña investigación de las presiones del suelo o mejor conocida como consolidación unidimensional, les agrego los links de investigación espero que les sea muy útil.
This document provides an overview of ACI 318-19, the Building Code Requirements for Structural Concrete, and the accompanying ACI 318R-19 Commentary. It discusses the purpose and scope of the code, as well as how it was developed through an ANSI consensus process. Key points include that the code provides minimum requirements for structural concrete design and construction, and is intended to be adopted by legal jurisdictions as part of their building codes. The commentary provides supplementary information to help explain and interpret the code requirements.
Este documento describe el procedimiento del ensayo triaxial realizado por estudiantes de ingeniería civil para determinar los parámetros de corte de un suelo. Explica el equipo utilizado como la cámara triaxial, prensa y dispositivo de cambio de volumen. También describe los pasos del ensayo como la obtención y preparación de la muestra, saturación, consolidación y aplicación de carga axial y lateral para medir la resistencia al corte. El objetivo es obtener los parámetros de Mohr-Coulomb del suelo a través de la envol
Este documento presenta 11 prácticas de laboratorio para la asignatura de Mecánica de Suelos I. Las prácticas cubren temas como muestreo de suelos, determinación del contenido de agua en suelos, preparación de muestras, determinación del peso específico relativo de los sólidos, análisis granulométrico, límites de consistencia, clasificación de suelos, permeabilidad, consolidación y otros. Cada práctica describe el objetivo, definiciones, equipo requerido y procedimiento a seguir
ANALISIS GRANULOMETRICO POR TAMIZADO C002 FIC - UNI 2023-2 CLASES (1).pdfEdisonManuelAliagaM
El documento describe el análisis granulométrico por tamizado de suelos. Explica que este análisis separa el suelo en fracciones según el tamaño de las partículas utilizando una serie de tamices. También cubre cómo calcular los diámetros característicos y los coeficientes de uniformidad y curvatura para clasificar suelos granulares. El procedimiento incluye tamizar la muestra, pesar los residuos retenidos y calcular los porcentajes para construir la curva granulométrica.
Este documento establece el procedimiento para realizar el tamizado y determinar la granulometría de los áridos utilizados en morteros y hormigones. Describe los equipos necesarios como balanzas, tamices y estufas, y especifica los tamaños de muestra requeridos según el tipo de árido. El objetivo es uniformar los métodos de ensayo para verificar las propiedades granulométricas de los áridos y asegurar su calidad.
Este documento presenta los Requisitos de Reglamento para Concreto Estructural (ACI 318S-14) y su Comentario (ACI 318SR-14). El documento ha sido traducido al español y utiliza el sistema métrico SI. Incluye requisitos para el diseño, materiales y construcción de estructuras de concreto. Fue preparado por el Comité ACI 318 y establece los estándares mínimos para estructuras de concreto.
Reporte de investigación de consolidación unidimensional por m.j.r.p. cel. 99...Mauricio Rosas Padron
aqui les dejo una pequeña investigación de las presiones del suelo o mejor conocida como consolidación unidimensional, les agrego los links de investigación espero que les sea muy útil.
This document provides an overview of ACI 318-19, the Building Code Requirements for Structural Concrete, and the accompanying ACI 318R-19 Commentary. It discusses the purpose and scope of the code, as well as how it was developed through an ANSI consensus process. Key points include that the code provides minimum requirements for structural concrete design and construction, and is intended to be adopted by legal jurisdictions as part of their building codes. The commentary provides supplementary information to help explain and interpret the code requirements.
Este documento describe el procedimiento del ensayo triaxial realizado por estudiantes de ingeniería civil para determinar los parámetros de corte de un suelo. Explica el equipo utilizado como la cámara triaxial, prensa y dispositivo de cambio de volumen. También describe los pasos del ensayo como la obtención y preparación de la muestra, saturación, consolidación y aplicación de carga axial y lateral para medir la resistencia al corte. El objetivo es obtener los parámetros de Mohr-Coulomb del suelo a través de la envol
Este documento presenta 11 prácticas de laboratorio para la asignatura de Mecánica de Suelos I. Las prácticas cubren temas como muestreo de suelos, determinación del contenido de agua en suelos, preparación de muestras, determinación del peso específico relativo de los sólidos, análisis granulométrico, límites de consistencia, clasificación de suelos, permeabilidad, consolidación y otros. Cada práctica describe el objetivo, definiciones, equipo requerido y procedimiento a seguir
ANALISIS GRANULOMETRICO POR TAMIZADO C002 FIC - UNI 2023-2 CLASES (1).pdfEdisonManuelAliagaM
El documento describe el análisis granulométrico por tamizado de suelos. Explica que este análisis separa el suelo en fracciones según el tamaño de las partículas utilizando una serie de tamices. También cubre cómo calcular los diámetros característicos y los coeficientes de uniformidad y curvatura para clasificar suelos granulares. El procedimiento incluye tamizar la muestra, pesar los residuos retenidos y calcular los porcentajes para construir la curva granulométrica.
Este documento establece el procedimiento para realizar el tamizado y determinar la granulometría de los áridos utilizados en morteros y hormigones. Describe los equipos necesarios como balanzas, tamices y estufas, y especifica los tamaños de muestra requeridos según el tipo de árido. El objetivo es uniformar los métodos de ensayo para verificar las propiedades granulométricas de los áridos y asegurar su calidad.
Este documento presenta los Requisitos de Reglamento para Concreto Estructural (ACI 318S-14) y su Comentario (ACI 318SR-14). El documento ha sido traducido al español y utiliza el sistema métrico SI. Incluye requisitos para el diseño, materiales y construcción de estructuras de concreto. Fue preparado por el Comité ACI 318 y establece los estándares mínimos para estructuras de concreto.
Este capítulo presenta dos métodos para calcular la matriz de rigidez K de una estructura: 1) Usando la matriz de compatibilidad de deformaciones completa A y 2) Usando submatrices de A. Se proveen ejemplos numéricos para ilustrar los métodos. También se discute cómo calcular K usando diferentes sistemas de coordenadas para los elementos.
El documento describe diferentes pruebas de resistencia al esfuerzo cortante de suelos, incluyendo el ensayo de corte directo y el ensayo triaxial. El ensayo triaxial puede realizarse de forma consolidada drenada, consolidada no drenada, o no consolidada no drenada, y proporciona información sobre la envolvente de falla y los parámetros de resistencia al corte de suelos como la cohesión y el ángulo de fricción. El documento concluye que el ensayo triaxial es más completo que el ensay
Este documento presenta el método de rigidez para resolver sistemas hiperestáticos mediante la condensación de la matriz de rigidez. Explica cómo obtener la matriz de rigidez lateral ignorando efectos de deformación axial y cortante. Proporciona ejemplos de la rigidez lateral para pórticos planos simétricos de un piso y un vano, tanto con columnas empotradas como articuladas.
Las pruebas de compresión triaxial se realizan para determinar las características de resistencia de los suelos sometidos a esfuerzos cortantes. El documento describe el procedimiento para preparar la muestra de suelo y realizar las pruebas triaxiales, incluyendo las etapas de consolidación y carga axial. Además, explica cómo los resultados de las pruebas triaxiales dependen de factores como la compacidad, saturación y preconsolidación del suelo.
Este documento presenta el diseño de una losa maciza con carga uniformemente distribuida. Describe la planta de la losa que consta de cinco tableros rectangulares. Explica que la losa se apoyará en vigas de concreto formando un sistema monolítico. Luego, selecciona el tablero I para realizar el diseño y calcula las cargas a considerar. Finalmente, determina el peralte mínimo requerido mediante corrección del perímetro, el cual resulta en una losa de 15 cm de espesor
1) Se analiza una viga de 8 metros de longitud que soporta una losa en voladizo y una carga mayorada de 1500 kgf/m2. Se calculan las cargas actuantes, momento flector y cortante en la sección crítica.
2) Se verifica que la sección cumple con los requisitos para resistir la torsión y se calcula el refuerzo transversal requerido.
3) Se determina que se requiere refuerzo transversal mínimo por corte hasta 2.15 metros desde el apoyo y el refuerzo total combinado.
Este documento presenta un trabajo de investigación sobre el uso del Cono Dinámico Tipo Peck en Perú. Se revisan los antecedentes de este ensayo y se analiza la validez de los factores de corrección utilizados en diferentes tipos de suelos. El objetivo es evaluar la necesidad de contar con una norma técnica que avale este ensayo y proponer una metodología para su correcta aplicación. Se incluyen secciones sobre la introducción, problemas de investigación, marco teórico y antecedentes, entre otros aspectos relevant
Este documento establece el método para determinar la resistencia a la compresión de adoquines. Se somete un adoquín a una carga creciente de compresión hasta su falla, registrando la carga máxima. Se calcula la resistencia promedio y característica de 10 muestras. El procedimiento incluye preparación de muestras, equipos de ensayo, proceso de aplicación de carga y cálculos para determinar la resistencia.
Este documento presenta el procedimiento para realizar una prueba de corte directo de acuerdo con la norma ASTM D3080-90. Describe los objetivos, materiales, marco teórico sobre resistencia al corte de suelos, procedimiento y cálculos involucrados. El procedimiento explica cómo preparar y realizar la prueba en suelos no cohesivos y cohesivos, midiendo la resistencia al corte y determinando parámetros como el ángulo de fricción interna y la cohesión.
Este documento presenta la introducción y objetivos de un proyecto de monografía sobre el ensayo de compresión no confinada. El proyecto incluye una dedicatoria, agradecimientos, índice y descripciones del apoyo teórico, materiales, métodos y procedimientos para realizar el ensayo de compresión no confinada en muestras de suelo. El documento proporciona detalles sobre cómo obtener y preparar las muestras, realizar el ensayo, calcular los resultados y construir la curva esfuer
El documento describe métodos para combinar agregados en mezclas asfálticas para pavimentación, incluyendo el método analítico de tanteos sucesivos. Explica cómo determinar las proporciones de dos agregados (A y B) usando sus porcentajes de paso en un tamiz específico y las especificaciones granulométricas. Proporciona un ejemplo numérico mostrando tres tanteos sucesivos para optimizar las proporciones y lograr una combinación que cumpla con las especificaciones.
Este documento presenta el análisis estructural de concreto armado de 8 niveles utilizando el programa ETABS 2016. Incluye la descripción del proyecto, normas utilizadas, configuración estructural, predimensionado de elementos, asignaciones de materiales y cargas, y un resumen de los resultados del análisis incluyendo desplazamientos laterales, periodo fundamental y secciones definitivas.
El documento presenta información sobre la clasificación de suelos según los sistemas Unificado de Clasificación de Suelos (SUCS) y AASHTO. Explica las divisiones mayores, símbolos y nombres típicos de los suelos granulares y de grano fino según SUCS. También incluye ejemplos de determinación de límites líquido y plástico, curva granulométrica y su ubicación en la carta de plasticidad para la clasificación de un suelo.
Este documento presenta información general sobre túneles hidráulicos. Explica que estos túneles se usan principalmente para el aprovechamiento hidroeléctrico, abastecimiento de agua, alcantarillado y trasvase de cuencas. Además, detalla que Colombia cuenta con cerca de 325 km de túneles hidráulicos construidos para hidroeléctricas, abastecimiento y otros usos.
Este documento presenta los resultados de dos pruebas realizadas para determinar la resistencia de una muestra de suelo arcilloso: 1) una prueba de compresión simple para obtener la resistencia a compresión no confinada, y 2) una prueba de compresión triaxial para obtener los parámetros de cohesión y ángulo de fricción interna del suelo. La prueba de compresión simple arrojó una resistencia de 0.6545 kg/cm2, mientras que la prueba triaxial dio valores de 1.6659 kg/cm
Este documento describe el método de ensayo de corte directo para determinar la resistencia al corte de una muestra de suelo. Se moldean 3 probetas de suelo y se colocan en una caja de corte donde se aplican cargas normales y cortantes. Midiendo las deformaciones, se obtienen valores de esfuerzo de corte que permiten calcular la cohesión y ángulo de fricción interna del suelo. Inicialmente estos valores son de 0.79 kPa y 9.09°, pero tras aplicar una regresión lineal para corregir des
Muros y Taludes Reforzados con Geosintéticos.pdfdavid pelaez
Este documento trata sobre el diseño y construcción de muros y taludes reforzados con geosintéticos. Explica los conceptos básicos de presión de suelos y cómo los geosintéticos pueden complementar las deficiencias de resistencia a tracción de los suelos. También describe los pasos para el cálculo del espaciamiento vertical entre capas de refuerzo y la longitud necesaria de los geosintéticos basado en la resistencia disponible y factores de seguridad.
El documento presenta información sobre presiones laterales de suelos, ensayos de corte directo y sus teorías asociadas. Explica que la presión lateral es la fuerza que ejerce el suelo contra una estructura de forma horizontal y que depende de factores como el tipo de suelo, presión de agua, peso específico y condiciones de drenaje. También describe los tipos de presiones estáticas como la de reposo, activa y pasiva, así como los ensayos de corte directo no consolidado, consolidado y drenado para medir la resistencia
Este documento presenta el informe de un ensayo de compactación Proctor estándar realizado para determinar la densidad máxima y humedad óptima de un suelo. Se describe el equipo utilizado, los procedimientos de toma de muestras, compactación y medición de humedad. Los resultados muestran que la densidad máxima fue de 2.02 g/cm3 y la humedad óptima fue del 10.1%. Se recomienda seguir estrictamente los procedimientos para obtener resultados precisos.
Este documento describe tres métodos para determinar la densidad de suelos in situ: el método del cono de arena, el método del globo de hule y el método nuclear. Explica los procedimientos, equipos y ecuaciones utilizadas en cada método, así como valores típicos de densidad para diferentes tipos de suelos. También incluye fotografías que ilustran los pasos del método del cono de arena.
Este documento presenta un capítulo introductorio sobre diseño moderno de pavimentos asfálticos. Explica la estructura típica de los pavimentos asfálticos y conceptos clave como comportamiento elástico, elasto-plástico, módulo elástico, resiliente y complejo dinámico. También discute la clasificación de suelos de fundación y los requisitos para su estabilización.
Este documento describe el método de ensayo para determinar la resistencia a la compresión no confinada de suelos cohesivos. El método implica aplicar una carga axial controlada a una muestra cilíndrica de suelo, midiendo la carga y deformación hasta la falla. Proporciona valores aproximados de resistencia en términos de esfuerzos totales. El método solo es aplicable a materiales cohesivos como arcillas y suelos cementados que mantienen su resistencia después de remover las presiones de confinamiento.
Este capítulo presenta dos métodos para calcular la matriz de rigidez K de una estructura: 1) Usando la matriz de compatibilidad de deformaciones completa A y 2) Usando submatrices de A. Se proveen ejemplos numéricos para ilustrar los métodos. También se discute cómo calcular K usando diferentes sistemas de coordenadas para los elementos.
El documento describe diferentes pruebas de resistencia al esfuerzo cortante de suelos, incluyendo el ensayo de corte directo y el ensayo triaxial. El ensayo triaxial puede realizarse de forma consolidada drenada, consolidada no drenada, o no consolidada no drenada, y proporciona información sobre la envolvente de falla y los parámetros de resistencia al corte de suelos como la cohesión y el ángulo de fricción. El documento concluye que el ensayo triaxial es más completo que el ensay
Este documento presenta el método de rigidez para resolver sistemas hiperestáticos mediante la condensación de la matriz de rigidez. Explica cómo obtener la matriz de rigidez lateral ignorando efectos de deformación axial y cortante. Proporciona ejemplos de la rigidez lateral para pórticos planos simétricos de un piso y un vano, tanto con columnas empotradas como articuladas.
Las pruebas de compresión triaxial se realizan para determinar las características de resistencia de los suelos sometidos a esfuerzos cortantes. El documento describe el procedimiento para preparar la muestra de suelo y realizar las pruebas triaxiales, incluyendo las etapas de consolidación y carga axial. Además, explica cómo los resultados de las pruebas triaxiales dependen de factores como la compacidad, saturación y preconsolidación del suelo.
Este documento presenta el diseño de una losa maciza con carga uniformemente distribuida. Describe la planta de la losa que consta de cinco tableros rectangulares. Explica que la losa se apoyará en vigas de concreto formando un sistema monolítico. Luego, selecciona el tablero I para realizar el diseño y calcula las cargas a considerar. Finalmente, determina el peralte mínimo requerido mediante corrección del perímetro, el cual resulta en una losa de 15 cm de espesor
1) Se analiza una viga de 8 metros de longitud que soporta una losa en voladizo y una carga mayorada de 1500 kgf/m2. Se calculan las cargas actuantes, momento flector y cortante en la sección crítica.
2) Se verifica que la sección cumple con los requisitos para resistir la torsión y se calcula el refuerzo transversal requerido.
3) Se determina que se requiere refuerzo transversal mínimo por corte hasta 2.15 metros desde el apoyo y el refuerzo total combinado.
Este documento presenta un trabajo de investigación sobre el uso del Cono Dinámico Tipo Peck en Perú. Se revisan los antecedentes de este ensayo y se analiza la validez de los factores de corrección utilizados en diferentes tipos de suelos. El objetivo es evaluar la necesidad de contar con una norma técnica que avale este ensayo y proponer una metodología para su correcta aplicación. Se incluyen secciones sobre la introducción, problemas de investigación, marco teórico y antecedentes, entre otros aspectos relevant
Este documento establece el método para determinar la resistencia a la compresión de adoquines. Se somete un adoquín a una carga creciente de compresión hasta su falla, registrando la carga máxima. Se calcula la resistencia promedio y característica de 10 muestras. El procedimiento incluye preparación de muestras, equipos de ensayo, proceso de aplicación de carga y cálculos para determinar la resistencia.
Este documento presenta el procedimiento para realizar una prueba de corte directo de acuerdo con la norma ASTM D3080-90. Describe los objetivos, materiales, marco teórico sobre resistencia al corte de suelos, procedimiento y cálculos involucrados. El procedimiento explica cómo preparar y realizar la prueba en suelos no cohesivos y cohesivos, midiendo la resistencia al corte y determinando parámetros como el ángulo de fricción interna y la cohesión.
Este documento presenta la introducción y objetivos de un proyecto de monografía sobre el ensayo de compresión no confinada. El proyecto incluye una dedicatoria, agradecimientos, índice y descripciones del apoyo teórico, materiales, métodos y procedimientos para realizar el ensayo de compresión no confinada en muestras de suelo. El documento proporciona detalles sobre cómo obtener y preparar las muestras, realizar el ensayo, calcular los resultados y construir la curva esfuer
El documento describe métodos para combinar agregados en mezclas asfálticas para pavimentación, incluyendo el método analítico de tanteos sucesivos. Explica cómo determinar las proporciones de dos agregados (A y B) usando sus porcentajes de paso en un tamiz específico y las especificaciones granulométricas. Proporciona un ejemplo numérico mostrando tres tanteos sucesivos para optimizar las proporciones y lograr una combinación que cumpla con las especificaciones.
Este documento presenta el análisis estructural de concreto armado de 8 niveles utilizando el programa ETABS 2016. Incluye la descripción del proyecto, normas utilizadas, configuración estructural, predimensionado de elementos, asignaciones de materiales y cargas, y un resumen de los resultados del análisis incluyendo desplazamientos laterales, periodo fundamental y secciones definitivas.
El documento presenta información sobre la clasificación de suelos según los sistemas Unificado de Clasificación de Suelos (SUCS) y AASHTO. Explica las divisiones mayores, símbolos y nombres típicos de los suelos granulares y de grano fino según SUCS. También incluye ejemplos de determinación de límites líquido y plástico, curva granulométrica y su ubicación en la carta de plasticidad para la clasificación de un suelo.
Este documento presenta información general sobre túneles hidráulicos. Explica que estos túneles se usan principalmente para el aprovechamiento hidroeléctrico, abastecimiento de agua, alcantarillado y trasvase de cuencas. Además, detalla que Colombia cuenta con cerca de 325 km de túneles hidráulicos construidos para hidroeléctricas, abastecimiento y otros usos.
Este documento presenta los resultados de dos pruebas realizadas para determinar la resistencia de una muestra de suelo arcilloso: 1) una prueba de compresión simple para obtener la resistencia a compresión no confinada, y 2) una prueba de compresión triaxial para obtener los parámetros de cohesión y ángulo de fricción interna del suelo. La prueba de compresión simple arrojó una resistencia de 0.6545 kg/cm2, mientras que la prueba triaxial dio valores de 1.6659 kg/cm
Este documento describe el método de ensayo de corte directo para determinar la resistencia al corte de una muestra de suelo. Se moldean 3 probetas de suelo y se colocan en una caja de corte donde se aplican cargas normales y cortantes. Midiendo las deformaciones, se obtienen valores de esfuerzo de corte que permiten calcular la cohesión y ángulo de fricción interna del suelo. Inicialmente estos valores son de 0.79 kPa y 9.09°, pero tras aplicar una regresión lineal para corregir des
Muros y Taludes Reforzados con Geosintéticos.pdfdavid pelaez
Este documento trata sobre el diseño y construcción de muros y taludes reforzados con geosintéticos. Explica los conceptos básicos de presión de suelos y cómo los geosintéticos pueden complementar las deficiencias de resistencia a tracción de los suelos. También describe los pasos para el cálculo del espaciamiento vertical entre capas de refuerzo y la longitud necesaria de los geosintéticos basado en la resistencia disponible y factores de seguridad.
El documento presenta información sobre presiones laterales de suelos, ensayos de corte directo y sus teorías asociadas. Explica que la presión lateral es la fuerza que ejerce el suelo contra una estructura de forma horizontal y que depende de factores como el tipo de suelo, presión de agua, peso específico y condiciones de drenaje. También describe los tipos de presiones estáticas como la de reposo, activa y pasiva, así como los ensayos de corte directo no consolidado, consolidado y drenado para medir la resistencia
Este documento presenta el informe de un ensayo de compactación Proctor estándar realizado para determinar la densidad máxima y humedad óptima de un suelo. Se describe el equipo utilizado, los procedimientos de toma de muestras, compactación y medición de humedad. Los resultados muestran que la densidad máxima fue de 2.02 g/cm3 y la humedad óptima fue del 10.1%. Se recomienda seguir estrictamente los procedimientos para obtener resultados precisos.
Este documento describe tres métodos para determinar la densidad de suelos in situ: el método del cono de arena, el método del globo de hule y el método nuclear. Explica los procedimientos, equipos y ecuaciones utilizadas en cada método, así como valores típicos de densidad para diferentes tipos de suelos. También incluye fotografías que ilustran los pasos del método del cono de arena.
Este documento presenta un capítulo introductorio sobre diseño moderno de pavimentos asfálticos. Explica la estructura típica de los pavimentos asfálticos y conceptos clave como comportamiento elástico, elasto-plástico, módulo elástico, resiliente y complejo dinámico. También discute la clasificación de suelos de fundación y los requisitos para su estabilización.
Este documento describe el método de ensayo para determinar la resistencia a la compresión no confinada de suelos cohesivos. El método implica aplicar una carga axial controlada a una muestra cilíndrica de suelo, midiendo la carga y deformación hasta la falla. Proporciona valores aproximados de resistencia en términos de esfuerzos totales. El método solo es aplicable a materiales cohesivos como arcillas y suelos cementados que mantienen su resistencia después de remover las presiones de confinamiento.
El documento presenta los resultados de un estudio experimental sobre las correlaciones entre diferentes equipos de penetración en una arena compactada. Se realizaron pruebas como SPT, cono Peck, DPL, DPM, WST, CPT y cono Sowers en una fosa de 2 m de diámetro y 10 m de profundidad rellena con arena compactada a 90% y 100% de su densidad máxima. Se establecieron relaciones de correlación entre los resultados de los equipos y las propiedades del suelo como ángulo de fricción, módulo de elasticidad y
Correlations between Undrained Shear Strength and Standard Penetration Test SPT N Values.
(After Terzaghi and Peck, 1967 and Shower, 1979)
Correlations beetwen SPT N and Friction Angle to Estimate Overburden Pressure.
(De Mello's 1971)
El documento describe los criterios y métodos para mejorar los suelos de subrasante a lo largo de un tramo de carretera. Se analizan los suelos orgánicos, turbas y suelos blandos e inadecuados que requieren mejoramiento. Se propone mejorar los suelos con CBR menor a 5% agregando una capa de espesor calculado usando una fórmula que considera el número estructural requerido. También se detallan métodos para mejorar otros tipos de suelos problemáticos como los expansivos.
Experimental Study to Correlate the Test Results of PBT, UCS, and CBR with Li...CSCJournals
This document presents an experimental study that correlates test results from the plate bearing test (PBT), unconfined compressive strength (UCS) test, and California bearing ratio (CBR) test with results from the dynamic cone penetrometer (DCP) test on various soils under soaked conditions. Soil samples from different locations in Gujarat, India were tested for liquid limit, plastic limit, CBR, PBT, UCS, and DCP at their maximum dry densities achieved through modified proctor compaction in a soaked state. Empirical correlations between the test results were established using linear regression to develop formulations that can be used to estimate time-consuming strength parameters from rapid DCP tests.
Este documento presenta un método para estimar los parámetros de resistencia efectiva c' y φ' mediante el uso de datos SPT (N en golpes/pie). Describe las correcciones necesarias para la energía y confinamiento del SPT y presenta varias correlaciones entre N1 y φ'eq. Concluye que las relaciones de Kishida, Peck et al. y Peck son las que mejor estiman φ'eq en comparación con el promedio.
This document discusses soil shear strength, focusing on fine-grained soils. It covers topics like clay mineralogy, bonding mechanisms, structural units of common clay minerals like kaolinite and montmorillonite, double layer water, intergranular pressure, water pressure, the relationship between mineralogy and shear strength, soil fabric, Atterberg limits, ideal soil laboratory testing, and undisturbed Shelby tube sampling. In summary:
1) It describes the mineralogical composition and structure of common clay minerals and how they influence shear strength.
2) It explains concepts like double layer water, intergranular pressure, and how water pressure relates to shear strength.
3) There is a relationship
Este documento describe el ensayo de penetración estándar SPT, incluyendo el equipo necesario, el procedimiento, factores de corrección y cómo se pueden correlacionar los resultados con propiedades de los suelos como la densidad y resistencia. Explica que el SPT mide la resistencia a la penetración de un muestreador impulsado por un martillo, y que los resultados se corrigen por factores como la energía del martillo. También correlaciona valores N obtenidos del SPT con propiedades de suelos granulares y cohesivos como
Shear Strength of soil and Tests on soilsatish dulla
it contains details of property and theory of soil under shear action.Even the experiments to test the soil strength has given with illstrations
http://movie-rulz.xyz/category/hollywood-movies/2016-english-movies/
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El documento describe un experimento de laboratorio para determinar los parámetros de resistencia y deformación de un suelo fino sometido a compresión sin confinamiento lateral. Se moldean tres muestras cilíndricas de suelo y se someten a carga axial creciente hasta la falla mientras se miden la deformación y fuerza aplicada. Los resultados incluyen parámetros como área, volumen, peso unitario, contenido de humedad, grado de saturación y curvas carga-deformación para cada muestra.
Este documento describe el procedimiento para realizar un ensayo de compactación de suelos en laboratorio. El objetivo es determinar la densidad seca máxima y el contenido de humedad óptimo del suelo. Se toman 5 kilos de suelo, se pasa por un tamiz, se añade agua y se compacta en capas en un molde aplicando energía controlada. Se repite el proceso varias veces con diferentes contenidos de humedad para generar una curva de densidad-humedad y así identificar los valores máximos.
1. La prueba de compresión simple determina la resistencia al esfuerzo cortante de un suelo mediante la aplicación de un esfuerzo axial para evaluar la carga que puede soportar sin fallar.
2. Se utiliza para diseñar cimentaciones en obras civiles como edificios y puentes e interpretar la estabilidad de taludes.
3. Los parámetros de resistencia obtenidos, como el esfuerzo desviador y la cohesión, permiten comparar la resistencia de diferentes suelos.
Este documento describe el método CBR (California Bearing Ratio), un ensayo para medir la resistencia al corte de suelos. Define el CBR como la relación entre la carga requerida para lograr 0.1-0.2 pulgadas de penetración en una muestra de suelo y la carga estándar. Explica cómo determinar el CBR mediante la compactación de muestras de suelo a diferentes humedades y densidades, y la medición de su expansión e resistencia a la penetración.
Este documento describe el método de ensayo CBR (California Bearing Ratio) para determinar la resistencia al corte de un suelo. El método implica compactar muestras de suelo en moldes y medir la carga requerida para hacer penetrar un pistón a profundidades específicas, en comparación con una muestra estándar de roca triturada. Esto permite calcular la relación CBR, que indica la capacidad portante del suelo. Se proporcionan detalles sobre el equipo, preparación de muestras, procedimiento y cál
This document discusses methods for determining soil bearing capacity from standard penetration test (SPT) numbers. It provides Meyerhof and Bowles equations that relate allowable soil bearing capacity (Qa) to SPT numbers (N) and footing parameters. It also gives examples of using the equations to calculate Qa for different soil and footing conditions.
Este documento describe el ensayo de penetración estándar (SPT), el cual se utiliza para determinar la compacidad y capacidad de soporte de suelos. El SPT involucra contar el número de golpes necesarios para hundir un toma-muestras de 30 cm en el suelo. Los valores obtenidos se usan para calcular la resistencia a la penetración, presión admisible y grado de compacidad. El documento también presenta un ejemplo de cómo realizar estos cálculos.
Este documento describe el uso del ensayo de penetración cónica (CPT) para determinar la estratigrafía de suelos sedimentarios en el noreste de Argentina. Se analizaron varios ensayos CPT y se compararon con sondeos de control para verificar la aplicabilidad del método de clasificación de suelos propuesto por Robertson. Los resultados mostraron una buena concordancia entre la estratigrafía identificada por CPT y los sondeos, validando el uso de este método para obtener un detalle más alto en la identificación de capas de su
FOS = Allowable Pile Capacity / Design Load
FOS for piles = 3 (for piles in clay)
FOS for piles = 2.5 (for piles in sand)
Higher FOS for piles in clay due to higher variability in strength compared to sand.
Inspeccion y control de calidad en pavimentos gr19MarcosAFt
Este documento describe los procedimientos de control de calidad para la supervisión de obras de construcción de pavimentos. En menos de 3 oraciones, resume que el documento presenta los requisitos y procedimientos para realizar ensayos de materiales y control de calidad en obra, así como los formatos y reportes requeridos para garantizar que se cumplan las especificaciones técnicas.
EXPOSICION MUY ESPLICADA A FONDO EN EL TEMA ultrsonidoYordi Dipas Ganboa
(1) El documento presenta un estudio experimental para determinar patrones de correlación entre la resistencia a compresión y la velocidad de pulso ultrasónico en concreto simple. (2) El trabajo experimental se desarrolló en laboratorio y a escala industrial, preparando diversos diseños de concreto y realizando ensayos de resistencia a compresión y velocidad de pulso ultrasónico. (3) Los resultados obtenidos permitieron establecer ecuaciones de tendencia que correlacionan ambos parámetros, evaluando así el grado de confiabilidad del ens
El documento presenta un proyecto de investigación que analiza la estabilización de la subrasante mediante el uso de hidróxido de cal u óxido de cal en suelos expansivos. El objetivo es determinar cuál método proporciona una mejora más significativa en las propiedades mecánicas de la subrasante al realizar ensayos de laboratorio. Se tomarán muestras de suelo para aplicar diferentes porcentajes de cal y medir el valor de CBR, utilizando análisis estadísticos para determinar el porcentaje óptimo
Este documento presenta una investigación sobre el desarrollo de una metodología para el diseño de fundaciones de bombas para la industria petrolera bajo normativas vigentes. El objetivo general es desarrollar dicha metodología, mientras que los objetivos específicos incluyen identificar variables clave, proponer un modelo estructural y elaborar una hoja de cálculo automatizada para el diseño. El documento revisa las bases teóricas sobre tipos de fundaciones y estudios previos relacionados antes de detallar el objetivo, alcance y
Este documento presenta una tesis para actualizar la aplicación del método de Hunter para el diseño de instalaciones hidráulicas considerando los hábitos actuales de consumo de agua. La tesis analiza el método de Hunter, realiza mediciones en edificios en la Ciudad de México para determinar nuevos parámetros, y desarrolla una simulación computacional para obtener curvas de diseño actualizadas. Los resultados muestran que el método actualizado reduce significativamente los gastos de diseño y el consumo de agua en comparación con métodos convencionales
Estudio experimental del comportamiento por desempeo de concreto lanzado refo...Wilson vils
Este documento presenta el estudio experimental del comportamiento de concreto lanzado reforzado con fibras metálicas. Se realizaron ensayos en 85 paneles circulares y 63 vigas prismáticas de concreto con 8 tipos de fibras de 5 fabricantes. Se construyó un dispositivo para ensayar los paneles siguiendo las normas ASTM. Los análisis determinaron factores representativos de la deformación, módulo de rotura, energía absorbida y carga máxima. Estos factores permiten comparar el comportamiento de los diferentes tip
Sesión técnica, sala Tuzandépetl, Integridad mecánica de ductos no factibles ...LTDH2013
Este documento analiza el uso del método de ondas guiadas para inspeccionar ductos de Petróleos Mexicanos que no son accesibles para inspección con equipos convencionales. Describe cómo el método de ondas guiadas permite inspeccionar el 100% del volumen de un ducto sin necesidad de acceso interno. Se presentan los resultados de varias campañas de inspección con ondas guiadas entre 2005-2011, donde se detectaron más de 14,000 indicaciones que requirieron seguimiento. El documento también analiza 6 ductos específicos que requ
Este documento describe los ensayos de Proctor estándar, modificado y CBR realizados para determinar las propiedades de compactación de un suelo. Se explican los procedimientos de los ensayos de laboratorio para obtener la curva de compactación, humedad óptima y densidad máxima del suelo, los cuales son importantes para el diseño de pavimentos. Los resultados de estos ensayos permitirán establecer los parámetros de compactación necesarios para asegurar la permanencia de la obra vial.
Este documento presenta el proyecto de desarrollo de una máquina para ensayos de microabrasión por parte de estudiantes de ingeniería mecánica de la Universidad Nacional de Colombia. La máquina permitirá caracterizar recubrimientos mediante la determinación del coeficiente de abrasión y el espesor de capas depositadas. El documento incluye los antecedentes, requerimientos del cliente, análisis de la competencia, diagramas funcionales y el desarrollo de la idea principal para el diseño de la máquina.
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2. Abstract
The present work has as objective to establish
correlations among results of tests of soils for
conventional and alternative methods. This with
the purpose of offering an appropriate use of
some alternative methods for tests in the soils to
little depth, being a tool more with which the
engineer inspector counts to speed up and to
control a field project.
The teams used to carry out the
alternative methods in this study are known as:
dynamic cone, proving ring penetrometer and
impact test soil.
With these teams correlations have
settled down on the part of the makers that are
necessary to validate in our means. For the
elaboration of the project the following ones were
contemplated: for the dynamic cone the test SPT;
for the proving ring penetrometer the test CBR
and density in place (Proctor); finally for the
impact test soil the density in place (Proctor) and
the CBR.
To check the reaches of the teams before
mentioned it was necessary to choose three soil
types, which were subjected to rehearsals with
this teams (according to their use manuals and
norms ASTM) and the conventional rehearsals
according to the norms of the American Society
Testing and Materials (ASTM). With the obtained
data it was possible to elaborate curved that
allowed to settle down and to check the existent
correlation among these.
Also settles down as an objective, the
power to provide of the translation from the use
manuals to the different teams.
Key words: dynamic cone, proving ring
penetrometer, impact test soil, SPT, CBR,
Proctor.
Resumen
El presente trabajo tiene como objetivo establecer
correlaciones entre resultados de pruebas de
suelos por métodos convencionales y
alternativos. Esto con el fin de procurar un uso
adecuado de algunos métodos alternativos para
pruebas en los suelos a poca profundidad,
siendo una herramienta más con que cuenta el
ingeniero inspector para agilizar y controlar un
proyecto de campo.
Los equipos utilizados para realizar los
métodos alternativos en este estudio son
conocidos como: cono dinámico, penetrómetro
con anillo de carga y compactómetro electrónico.
Con estos equipos se han establecido
correlaciones por parte de los fabricantes, que
son necesarias validar en nuestro medio. Para la
elaboración del proyecto se contemplaron las
siguientes: para el cono dinámico la prueba SPT;
para el penetrómetro con anillo de carga la
prueba CBR y densidad en sitio (Proctor);
finalmente para el compactómetro electrónico la
densidad en sitio (Proctor) y el CBR.
Para comprobar los alcances de los
equipos antes mencionados fue necesario elegir
tres tipos de suelo, los cuales fueron sometidos a
ensayos con dichos equipos (de acuerdo a sus
manuales de uso y normas ASTM) y los ensayos
convencionales según las normas de la
American Society Testing and Materials (ASTM).
Con los datos obtenidos fue posible elaborar
curvas que permitieron establecer y comprobar la
correlación existente entre estos.
También se establece como un objetivo,
el poder proveer de la traducción de los manuales
de uso a los diferentes equipos.
Palabras claves: cono dinámico, penetrómetro
con anillo de carga, compactómetro electrónico,
SPT, CBR, Proctor.
3. Correlaciones entre métodos
convencionales y alternativos
para estimar la resistencia y
compactación de suelos
Dania Navarro Martínez
Francisco Gómez Gómez
Febrero del 2004
INSTITUTO TECNOLÓGICO DE COSTA RICA
ESCUELA DE INGENIERÍA EN CONSTRUCCIÓN
5. Correlaciones entre métodos convencionales y alternativos para estimar la resistencia y compactación de suelos. 1
Prefacio
El suelo es un material complejo que varía sus
propiedades de acuerdo a su formación y
composición mineralógica, lo que hace posible
que exista una gran cantidad de comportamientos
distintos que no permite establecer rangos
estrictos en los mismos. Es de tomar en cuenta
también que la mecánica de suelos (rama
dedicada a establecer las propiedades de dicho
material) se formó a principios del siglo pasado y
que muchas de sus suposiciones están basadas
en la experimentación.
Por medio de la normalización de
métodos de prueba, se ha hecho posible
establecer valores que son aceptados de uso
universal, para manejar las variables que podría
presentar un tipo de suelo. El manejo adecuado
de estas variables colabora con la correcta
ejecución de un proyecto.
En algunos tipos de obras donde la
obtención de estos datos puede volverse tediosa,
por la cantidad de pruebas a realizar y el tiempo
consumido, pueden utilizarse métodos
alternativos que den lugar a una estimación
bastante cercana a lo esperado.
Por lo tanto, el uso de equipos como los
que se analizaron en este trabajo, se convierten
en una herramienta eficaz para el manejo de los
recursos; ya que aportan mayores criterios al
ingeniero de campo en el proceso de dirección e
inspección. Algunas características básicas de los
equipos se detallan en los siguientes párrafos.
El cono dinámico es una herramienta útil
para el control de la construcción y exploraciones
de campo para estructuras pequeñas donde no
se cuenta con un presupuesto para realizar un
estudio de suelo que requiera equipo de
perforación especializado o en donde no hay
acceso para una máquina perforadora.
El penetrómetro con anillo de carga es
una herramienta que puede ser usada en un sin
número de aplicaciones. Se utiliza de una forma
rápida para determinar la resistencia a la
penetración de los suelos en trabajos de
exploración poco profundos. Los ensayos de
campo y laboratorio con este equipo han probado
ser una herramienta muy útil y rápida, para
revisar y reemplazar otros ensayos que
consumen mucho tiempo.
El compactómetro electrónico se
convierte en una alternativa práctica, rápida y de
fácil manipulación, para determinar la densidad
en sitio y establecer una relación con el CBR. Es
igualmente factible para uso en sitio o en el
laboratorio.
Recientemente el Centro de Investigación
en Vivienda y Construcción (CIVCO), adquirió
equipos alternativos para la realización de
ensayos de suelos como los son el cono
dinámico, el penetrómetro con anillo de carga y el
compactómetro electrónico. En ese sentido el
objetivo de este trabajo fue establecer
correlaciones entre métodos convencionales y los
alternativos utilizando los equipos adquiridos para
estimar la resistencia y compactación de los
suelos. Dichas correlaciones pretenden ser de
uso general para cualquier institución o
profesional que necesite utilizar los equipos antes
mencionados.
Un agradecimiento a las instituciones y
personas que hicieron posible la realización de
este proyecto. Al Instituto Tecnológico de Costa
Rica, por medio del CIVCO. Al profesor Ing.
Roberto Vega Guzmán por la guía prestada
durante el trabajo, a los técnicos del laboratorio:
Juan Carlos Coto, Heiner Navarro Mena y
Eduardo Arce Mena por la ayuda incondicional.
6. Correlaciones entre métodos convencionales y alternativos para estimar la resistencia y compactación de suelos. 2
Resumen
ejecutivo
El proyecto se enmarcó en el área de la mecánica
de suelos, en lo referente a la evaluación de
pruebas de campo y laboratorio. Se pretendió
establecer correlaciones entre métodos
convencionales y alternativos para estimar la
resistencia y compactación de los suelos.
Los equipos empleados en este estudio
son: cono dinámico, penetrómetro con anillo de
carga y compactómetro electrónico.
El cono dinámico es una herramienta útil
para el control del proceso constructivo de
estructuras pequeñas, donde no se cuenta con un
presupuesto, para realizar un estudio de suelo
que requiera equipo de perforación especializado
o en donde no hay acceso para una máquina
perforadora.
El penetrómetro con anillo de carga es
una herramienta que puede ser usada en un sin
número de aplicaciones. Se utiliza de una forma
rápida, para determinar la resistencia a la
penetración de los suelos en trabajos de
exploración poco profundos. Los ensayos de
campo y laboratorio con este equipo, han
probado ser una herramienta muy útil y rápida
para revisar y reemplazar a otros ensayos que
consumen mucho tiempo y mayor costo.
El compactómetro electrónico se
convierte en una alternativa práctica, rápida y de
fácil manipulación, para determinar la densidad
en sitio y establecer una relación con el CBR. Es
igualmente factible para uso in situ o en
laboratorio.
En el desarrollo del proyecto se realizaron
las siguientes correlaciones entre equipos, de
acuerdo a la información ofrecida por los
fabricantes.
Cuadro RE1: Correlaciones propuestas por los
fabricantes para los equipos alternativos.
Equipo de campo Correlación con
Cono dinámico SPT
Anillo de carga Proctor y CBR
Compactómetro Proctor y CBR
Los equipos analizados, se convierten en una
herramienta eficaz para el manejo de los
recursos; ya que aportan mayores criterios al
ingeniero de campo en el proceso de dirección e
inspección. El desarrollo del proyecto se llevó a
cabo en cuatro etapas:
I. Recolección de las muestras de suelos y
realización de los ensayos de SPT y cono
dinámico.
En esta etapa se recolectaron muestras de
suelo de tres lugares diferentes para las
pruebas de laboratorio y a la vez se realizaron
las pruebas de penetración con el SPT y cono
dinámico.
II. Clasificación de las diferentes muestras
recolectadas en el sitio.
Una vez establecida la clasificación de las tres
muestras, se procedió a realizar las pruebas
convencionales (Proctor modificado y CBR);
luego se procedió a realizar los ensayos con
los equipos alternativos (penetrómetro con
anillo de carga y compactómetro electrónico).
III. Realización de los ensayos convencionales
(Proctor modificado, CBR) y con los equipos
de campo (penetrómetro con anillo de carga y
compactómetro electrónico).
Con las muestras recolectadas en la fase
anterior se realizaron las pruebas necesarias
para su clasificación: análisis de límites de
consistencia (Atterberg) y granulométrico.
7. Correlaciones entre métodos convencionales y alternativos para estimar la resistencia y compactación de suelos. 3
IV. Análisis de resultados para determinar y
establecer las correlaciones
correspondientes entre los resultados.
Los métodos de prueba convencionales se
realizaron de acuerdo a las normas ASTM. Las
pruebas con los equipos de campo se realizaron
según los manuales y normas ASTM.
Ensayos realizados
En los siguientes cuadros se presenta un
resumen de los ensayos realizados. La
numeración utilizada para los suelos fue del
número 1 al 7.
Cuadro RE2: Pruebas de clasificación de suelos
y por métodos convencionales.
Prueba
realizada
Lugar Muestra N° de
pruebas
1 1
2 1
3 1ITCR
4 1
Tobosi 5 1
6 1
Granulometría
Tablón 7 1
1 1
2 1
3 1ITCR
4 1
Tobosi 5 1
6 1
Límites de
consistencia
Tablón 7 1
1 1
2 1ITCR
3 1
Tobosi 5 1
SPT
Tablón 7 1
ITCR 4 1
Tobosi 5 1Proctor
modificado Tablón 6 1
ITCR 4 2
Tobosi 5 2CBR
Tablón 6 2
Cuadro RE3: Pruebas con métodos alternativos
Equipo Correlac.
Con
Muestra N°. de
Pruebas
1 3
2 3
3 3
5 9
Cono
dinámic. SPT
7 9
4 6
5 6
Penet.
con
anillo de
carga
Densidad
seca
máxima
Y
CBR
6 6
4 7
5 7
Comp.
electróni
co
Densidad
seca
máxima
y
CBR
6 7
De la clasificación se obtuvieron los siguientes
tipos de suelos.
Cuadro RE4: Tipos de suelo de las muestras.
Número de
muestra
Profundidad
(m)
Tipo de suelo
1 0,50 OH
2 0,95 OH
3 1,40 OH
4 0,25 OH
5 0,50 MH
6 0,50 SM
7 0,50 MH
Con los resultados de las pruebas se realizaron
gráficas y se obtuvieron las correlaciones
deseadas; de las cuales se muestran las más
importantes para efectos del presente trabajo.
8. Correlaciones entre métodos convencionales y alternativos para estimar la resistencia y compactación de suelos. 4
G rá fic a R E 1 : C o rre la c ió n e n tre S P T y c o n o d in á m ic o p a ra lo s
d ife re n te s s u e lo s a n a liza d o s .
y = 2 ,3 8 5 6 x - 1 ,7 6 5 2
R 2
= 0 ,9 7 4
0
5
1 0
1 5
2 0
2 5
3 0
3 5
4 0
0 2 4 6 8 1 0 1 2 1 4 1 6 1 8
C o n o d in á m ic o
SPT
M H
(T o b o si)
O H
M H
(T a b ló n )
Gráfica RE2: Correlación entre el CBR no saturado y el PAC* para m uestras al
100% del Proctor m odificado
y = 6,7772x
0,3214
R
2
= 0,8554
15,00
17,00
19,00
21,00
23,00
25,00
27,00
29,00
10,00 20,00 30,00 40,00 50,00 60,00 70,00 80,00 90,00
*Penetróm etro con anillo de carga Resistencia a la penetración (kg/cm 2)
CBR
SM
OH
MH
9. Correlaciones entre métodos convencionales y alternativos para estimar la resistencia y compactación de suelos. 5
Las gráficas anteriores mostraron un
comportamiento de los resultados similar a lo
esperado, otorgando una mayor confiabilidad a
las pruebas que se realicen con los equipos
alternativos.
Entre las conclusiones del trabajo realizado
se destacan las siguientes:
- El cono dinámico es una herramienta
confiable para establecer correlaciones con el
ensayo SPT, ya que con la función obtenida
(y=2,3856x-1,7652), se obtuvo un coeficiente
de correlación de correlación R²=0,974. Tal y
como se muestra en la gráfica RE1.
- Se presenta un buen comportamiento al
relacionar el penetrómetro con anillo de carga
(para moldes al 100% del Proctor modificado)
con el CBR no saturado, según la ecuación
que se obtuvo y=6,7772x
0,3214
de la cual se
obtuvo un coeficiente de correlación
R²=0,8554, que se refleja en la gráfica RE2.
- El penetrómetro con anillo de carga (para
moldes al 95% del Proctor modificado y
sumergidos) demostró ser eficaz para lograr
correlaciones con el CBR saturado a partir de
la ecuación y= 3,6684e
0,0915x
, obteniéndose
un coeficiente de correlación R²=0,9213,
según se observó en la gráfica RE3.
- Con el compactómetro electrónico no fue
posible establecer correlaciones con los
diferentes tipos de suelos en forma
generalizada, sin embargo fue posible
establecer buenas correlaciones de acuerdo
a la norma ASTM D-5874, pero analizando
las muestras en forma individual.
Gráfica RE3: Correlación entre el CBR saturado y el PAC* para
muestras al 95% del Proctor modificado.
y = 3,6684e
0,0915x
R
2
= 0,9213
2
4
6
8
10
12
14
16
18
0,00 2,00 4,00 6,00 8,00 10,00 12,00 14,00 16,00 18,00
*Penetrómetro con anillo de carga Resistencia a la penetración (kg/cm2)
CBRsaturado
SM
OH
MH
10. Correlaciones entre métodos convencionales y alternativos para estimar la resistencia y compactación de suelos. 6
Introducción
El proyecto se enmarcó en el área de la mecánica
de suelos, en lo referente a la evaluación de
pruebas de campo y laboratorio. Con los
resultados se pretendió establecer correlaciones
entre ensayos según métodos convencionales
(SPT, Proctor y CBR) y ensayos con métodos
alternativos (cono dinámico, penetrómetro con
anillo de carga y compactómetro electrónico) para
estimar la resistencia y compactación de los
suelos.
Objetivo general
Establecer correlaciones entre resultados
de pruebas de suelos por métodos
convencionales y con equipos alternativos.
Objetivos específicos
1. Realizar ensayos de resistencia y
compactación con los métodos
convencionales y alternativos.
2. Establecer correlaciones entre los resultados
de los ensayos a efecto de establecer curvas
de correlación.
3. Por medio de las correlaciones, proporcionar
una herramienta útil a la hora de evaluar
resultados de pruebas de campo.
4. Realizar la traducción de los manuales de los
equipos utilizados.
De las correlaciones propuestas por el fabricante,
se realizaron las siguientes.
Cuadro I1: Correlaciones analizadas de los
equipos alternativos.
Equipo alternativo Correlación con
Cono dinámico SPT
Anillo de carga Proctor y CBR
Compactómetro Proctor y CBR
El proyecto se desarrolló en cuatro etapas:
1. Recolección de las muestras y realización de
los ensayos del SPT y cono dinámico.
2. Clasificación de las diferentes muestras
recolectadas en el sitio.
3. Realización de los ensayos convencionales
(Proctor modificado y CBR) y con los equipos
de campo (penetrómetro con anillo de carga y
compactómetro).
4. Análisis de resultados y establecimiento de
correlaciones
Se espera que los resultados presentados en
este documento sirvan como una guía para el
ingeniero inspector que le permita evaluar
adecuadamente y tomar las decisiones
pertinentes. Para facilitar la comprensión de los
equipos, se adjuntan en los apéndices, los
manuales de uso de los mismos.
11. Correlaciones entre métodos convencionales y alternativos para estimar la resistencia y compactación de suelos. 7
Marco Teórico
Métodos
convencionales
Penetración estándar
(SPT)
El ensayo de penetración dinámica se realiza en
el interior de sondeos durante la perforación.
Permite obtener un valor N de resistencia a la
penetración que puede ser correlacionado con
parámetros geotécnicos. En el ensayo también se
obtiene una muestra inalterada, para realizar
ensayos de identificación en laboratorio.
El ensayo SPT puede ejecutarse
prácticamente en todo tipo de suelos, incluso en
roca muy alterada, aunque es en los suelos finos
donde se realiza preferentemente.
Este se debe hincar en el terreno 45 cm,
contando el número de golpes necesarios para
hincar tramos de 15 cm. El golpeo para la hinca
se realiza con una masa de 63,5 kg, cayendo
libremente desde una altura de 76 cm sobre una
cabeza de golpeo o yunque. La lectura del golpeo
del primer tramo no se debe tomar en cuenta, por
la alteración del suelo o derrumbes de las
paredes. La suma de los valores de golpeo,
segundo y tercero como promedio es el valor N,
denominado también como la resistencia a la
penetración estándar. En ocasiones dada la
resistencia del terreno, no se consigue el avance
del muestreador. En estos casos, el ensayo se
suspende cuando se exceden 100 golpes para
avanzar un tramo de 15 cm, y se considera un
rechazo.
El resultado de los ensayos SPT puede verse
afectado por factores como:
- Preparación y calidad del sondeo: limpieza y
estabilidad de las paredes de la perforación.
- Longitud del varillaje y diámetro del sondeo:
condicionan el peso del elemento a hincar y la
fricción con las paredes del sondeo.
- Dispositivo de golpeo: puede ser manual o
automático, existiendo diferencias notables entre
los resultados de ambos. Deben emplearse
dispositivos automáticos; pues garantizan la
aplicación de la misma energía de impacto en
todos los casos.
Compactación de suelos
(Proctor)
Compactación es el término que se utiliza para
describir el proceso de densificación del material
mediante medios mecánicos.
El grado de compactación de un suelo o
de un relleno se mide cuantitativamente mediante
la densidad seca. La densidad seca que se
obtiene mediante un proceso de compactación
depende de la energía utilizada durante la
compactación, denominada energía de
compactación, y también depende del contenido
de humedad durante la misma.
Pruebas de compactación
Actualmente existen muchos métodos para
reproducir, al menos teóricamente, en el
laboratorio unas condiciones dadas de
compactación de campo. Además de los distintos
factores que gobiernan la compactación de los
suelos, uno de los más conocidos es el
denominado como prueba Proctor . La prueba
consiste en compactar el suelo en tres o cinco
capas, dentro de un molde de dimensiones y
forma especificadas, por medio de golpes de un
pistón, también especificado, que se deja caer
libremente desde una altura prefijada.
Con este método se obtiene una energía
de compactación que es equivalente a:
12. Correlaciones entre métodos convencionales y alternativos para estimar la resistencia y compactación de suelos. 8
Ee = Nnwh/V
donde:
Ee= energía específica
N= número de golpes por capa
n= número de capas de suelo
w= peso del pistón
h= altura de caída libre del pisón
V= volumen del suelo compactado.
CBR (valor relativo de
soporte)
El valor relativo de soporte se obtiene de
una prueba de penetración, en la cual un vástago
de 19,4 cm2
de área se hace penetrar en un
espécimen de suelo a razón de 0,127 cm/min. Se
mide la carga aplicada para penetraciones que
varíen en 0,25cm. El CBR se define como la
relación expresada en porcentaje, entre la presión
necesaria para penetrar los primeros 0,25cm y la
presión para tener la misma penetración en un
material arbitrario, adoptado como patrón, que es
una piedra triturada en la cual se tienen las
presiones en el vástago para las penetraciones
indicadas en la tabla.
Cuadro MT1: Presiones en el vástago para el
material patrón
Penetración (cm) Presión en el vástago
(kg/cm
2
)
0,25 70
0,50 105
0,75 133
1,00 161
1,25 182
Como se menciono; la penetración que
se usa para calcular el CBR es la de los primeros
0,25cm. Como regla general, el CBR disminuye
cuando la penetración en que se hace el cálculo
es mayor, pero a veces si se calcula con la
penetración 0,5cm resulta mayor que el calculado
con la penetración 0,25cm. En tal caso, se adopta
como CBR el valor obtenido con la penetración
0,5cm.
Métodos
alternativos
Cono dinámico
El cono dinámico es una herramienta útil para el
control del proceso constructivo de estructuras
pequeñas, donde no se cuenta con un
presupuesto para realizar un estudio de suelo,
que requiera equipo de perforación especializado
o en donde no hay acceso para una máquina
perforadora.
Características
El equipo utiliza un anillo de acero de 6,82 kg de
peso, que se desploma a 51 cm por la barra tipo
E (ver figura MT1). La punta del cono es alargada
para minimizar la resistencia de la barra durante
la prueba.
Procedimiento
El ensayo de penetración se hace a través de un
agujero hecho con un barrenador de 10 a 15 cm
de diámetro, el cual se usa para extraer la
muestra que sirve para identificar el suelo, esto
es esencial para conocer sobre el tipo de material
en que se trabaja y verificar que el estrato sea
homogéneo. Después de hacer una perforación
de 15 cm de diámetro y a la profundidad deseada
(preferiblemente a cada 50 cm desde la
superficie) se realiza la prueba. La punta del cono
debe hincarse 5 cm en el fondo del agujero para
estar seguro, que el cono está completamente
empotrado (ver figura M7). La punta del cono
debe penetrar 4,4 cm adicionales a los 5 cm de
hinca, esto provocado por la caída de 51cm del
martillo. Estos golpes se cuentan y se anotan,
esto representa según el cono el número “N”.
Si es necesario se realiza una segunda y
tercera prueba con incrementos adicionales de
4,4 cm en la misma perforación, representando
números “N” adicionales. Aunque los fabricantes
no consideran totalmente necesario realizar una
segunda y tercera prueba con el cono; se
considera necesario siempre que se realice este
ensayo, tomar las tres lecturas del número “N”,
para tener una mejor certeza de los resultados.
13. Correlaciones entre métodos convencionales y alternativos para estimar la resistencia y compactación de suelos. 9
Esto también permite descartar algún valor en
donde se pudo fallar al contar el número de
golpes, o no se llevó a cabo adecuadamente el
procedimiento.
Antes de realizar la prueba es necesario
asegurarse que la superficie de hinca de la punta
del cono esté libre de material suelto, además,
que el instrumento se encuentre vertical y
centrado en el agujero, para evitar datos
erróneos.
Fundamento teórico
Básicamente el aspecto teórico de las
penetraciones sucesivas causadas por la caída
del martillo; perfila el estudio clásico de la presión
de la falla por la capacidad local y por cortante.
Antes de que la punta del cono se introduzca en
el sitio del ensayo, el suelo está en un estado de
equilibrio elástico. Cuando la punta del cono es
introducida dentro de la superficie de prueba, el
suelo pasa a un estado de equilibrio plástico
(zona I). Asumiendo un suelo ideal y una punta
del cono lisa, la zona de equilibrio plástico es
subdividida en una zona cono-formada (más
tarde desplazada por la punta del cono), una
zona anular de corte radial que emana de los
bordes exteriores del cono y una zona anular
pasiva de Rankine.
En las líneas punteadas al lado derecho
de la figura, se indican los límites de la zona 1 y 3
al momento de falla, o movimiento del
penetrómetro y las líneas sólidas representan los
mismos límites después que la punta del cono
está dentro del nivel de prueba. De esta se
describe en forma general la condición que existe
mientras que la punta del cono penetra; y esto no
significa ser una racionalización completa o
precisa.
Como se mencionó antes no es necesario
y casi imposible formar una hipótesis del
funcionamiento de la penetración de la punta del
cono, por el mecanismo de las variaciones macro
y micro dentro de una masa de suelo.
Fuente: Manual del cono dinámico (ver apéndice III).
Figura MT2: Punta del cono dinámico en forma
generalizada.
Limitaciones
Más allá de esta profundidad (13,2 cm), el efecto
de fricción en la punta del cono puede ser mayor
y la forma del cortante puede alterar la zona,
afectando el número de golpes contados.
Es más eficiente usar el penetrómetro en
agujeros con profundidades de 4,5 a 6,0 m. Más
allá de esto es difícil manipular el peso de la barra
y también es posible, que los golpes contados
para determinar la resistencia a la penetración
sean afectados por la pérdida de energía
dinámica debida a la inercia de la barra.
Penetrómetro con anillo de carga
El penetrómetro con anillo de carga es una
herramienta que puede ser usada en un sin
número de aplicaciones. Se utiliza de una forma
rápida para determinar la resistencia a la
penetración de los suelos en trabajos de
exploración poco profundos. Los ensayos de
14. Correlaciones entre métodos convencionales y alternativos para estimar la resistencia y compactación de suelos. 10
campo y laboratorio con este equipo han probado
ser una herramienta muy útil y rápida para revisar
y reemplazar otros ensayos que consumen
mucho tiempo.
Características
El instrumento consta de un mango o agarradera
(tipo T), una barra de penetración de 45 cm, una
barra de extensión de 90 cm, graduada cada 15
cm, un anillo de medición de 113 kg de capacidad
y una punta cónica removible. La punta del cono
tiene un área en la base de 6,34 cm² y un área
cónica de 12,50 cm² . Contiene un indicador que
tiene un máximo de lectura (113 kg), un freno que
mantiene la lectura hasta que este sea liberado
manualmente (ver figura MT3).
Procedimiento
Primeramente se debe seleccionar y limpiar el
sitio para hacer el ensayo; de manera que la
superficie esté totalmente despejada. Realizado
lo anterior, se debe colocar el equipo
verticalmente y el indicador se posiciona en cero.
Luego se introduce la punta del cono a velocidad
constante, hasta que la parte superior del cono
quede bajo la superficie. En este instante se
obtiene un valor de resistencia a la penetración.
La barra viene con divisiones a cada 15 cm, para
medir la resistencia a la penetración a esas
profundidades; sin embargo el usuario puede
realizar el ensayo a la profundidad de interés.
Después de que se obtiene la lectura a la
profundidad deseada, se presiona el freno para
volver el indicador a cero.
El valor obtenido por el dial del anillo es
solamente un dato de número de divisiones, el
valor de la resistencia se obtiene al multiplicar el
numero de divisiones por el factor de calibración
del anillo; luego este se divide entre el área de la
base del cono (ver apéndice manual
penetrómetro con anillo de carga).
Fundamento Teórico
Se encuentra también su fundamento en el
estudio clásico de la presión de falla por la
capacidad local y por cortante. Antes de que la
punta del cono se introduzca en el sitio del
ensayo, el suelo está en un estado de equilibrio
elástico. Cuando la punta del cono es introducida
dentro de la superficie de prueba, el suelo pasa a
un estado de equilibrio plástico (zona I).
Asumiendo un suelo ideal y una punta del cono
lisa, la zona de equilibrio plástico es subdividida
en una zona cono-formada (más tarde
desplazada por la punta del cono), una zona
anular de corte radial que emana de los bordes
exteriores del cono y una zona anular pasiva de
Rankine (Ver figura MT2).
Limitaciones
El anillo cuenta con una capacidad máxima de
113 kg.
En suelos de resistencia muy baja puede
ser necesario realizar una penetración más
profunda. En suelos de resistencia muy alta,
donde solo puede llevarse el cono a un medio o a
un cuarto de la altura (para no exceder la
capacidad límite), la penetración debe ser
obtenida, multiplicando la correspondiente lectura
de carga por un factor apropiado (ver nota
especial en el apéndice manual penetrómetro con
anillo de carga).
15. Correlaciones entre métodos convencionales y alternativos para estimar la resistencia y compactación de suelos. 11
Barra- E
Yunque de retiro
Anillo de metal de 15lb
(Martillo corredizo)
Yunque impulsor
Punta del cono
Fuente: Manual del cono dinámico (ver apéndice III).
Figura MT1: Esquema del cono dinámico.
1
6
7
2
5
3
4
Fuente: Manual del penetrómetro con anillo de carga (ver apéndice IV).
Figura MT3: Esquema del penetrómetro con anillo
de carga.
16. Correlaciones entre métodos convencionales y alternativos para estimar la resistencia y compactación de suelos. 12
Partes del penetrómetro con anillo de carga:
1. Mango
2. Barra de penetración
3. Barra de extensión
4. Cono
5. Acople
6. Anillo de prueba
7. Dial indicador
Compactómetro electrónico
El compactómetro electrónico se convierte en una
alternativa práctica, rápida y de fácil
manipulación, para determinar la densidad en
sitio y establecer una relación con el CBR. Es
igualmente factible para uso en sitio o laboratorio.
El valor de impacto real (RIV), obtenido
del compactómetro, tiene una aplicación directa
para diseñar y construir pavimentos y una
aplicación general, al mando de consolidación de
terraplenes y evaluación de características de
fuerza de una gama amplia de materiales, como:
agregados y suelo estabilizado. El valor de
impacto es una de las propiedades que se puede
usar para evaluar la fuerza de una capa de suelo
de aproximadamente 150 mm de espesor y por
inferencia, indicar la condición de consolidación
de esta capa.
Características
El equipo es de construcción simple y se
compone de las siguientes partes:
La guía: con un pin de seguridad y una cadena
para fijar el martillo de impacto (A).
Martillo de impacto: tiene un peso de 4,5 kg un
sensor de impacto integral, un mango para subirlo
y bajarlo más un adaptador para el cable de la
unidad receptora (B).
La unidad receptora: tiene una pantalla de cristal
líquido para el despliegue de datos, una
membrana interruptora de prueba y un adaptador
para la conexión del cable (C).
Un cable que se une de la guía a la unidad
receptora (D) Además el equipo cuenta con un
anillo de prueba (hule) para asegurarse que el
equipo este calibrado.
Procedimiento
Se prepara el área de ensayo eliminando
cualquier material suelto y proporcionando una
superficie nivelada, evitando superficies donde
pueda haber piedras o fragmentos aislados.
Colocar firme y verticalmente la base de la guía
del martillo sobre el área donde se va a realizar el
ensayo. Se debe conectar el cable de la unidad
receptora del mango del martillo y retirar el pin de
seguridad. Apoyar la base de la guía con un pie y
levantar el martillo de compactación, hasta la
marca que en este se indica, esta posición
permite dejar caer el martillo aproximadamente
450 mm hacia la superficie.
El valor de impacto para la superficie es
determinado por el almacenamiento de cinco
valores consecutivos (A-B-C-D-E), con el botón
de encendido de la unidad receptora presionado
durante la prueba. Soltando el botón en cualquier
momento se regresará a cero para volver a
repetir la prueba. El visor de la unidad receptora
muestra tres dígitos: los dos primeros dígitos
representan el valor de impacto, el tercer dígito
representa el número de caídas llevadas a cabo.
Si los valores más bajos ocurren con los
golpes subsecuentes al cuarto, esto puede ser
debido a que el martillo golpea los lados de la
guía o por que existe material suelto que se cae
hacia la superficie de prueba.
Fuente: Manual del compactómetro electrónico (ver apéndice V).
Figura MT4: Esquema del compactómetro
electrónico.
17. Correlaciones entre métodos convencionales y alternativos para estimar la resistencia y compactación de suelos. 13
Figura MT5: Compactómetro electrónico real
Fundamento teórico
El valor de impacto obtenido del compactómetro
se deriva de la desaceleración que sufre el
martillo de 4,5 kg y 25 cm2
de área al impactar en
la superficie del suelo.
La desaceleración máxima que es el más alto de
los cinco impactos sucesivos (A-B-C-D-E) se
toma como el valor de impacto. El máximo valor
según se ha podido demostrar a través de
experimentos se produce en el cuarto impacto .
Durante las primeras caídas del martillo
en la superficie se deben proporcionar valores de
impacto bajos. Conforme aumentan las caídas, el
suelo se compacta más produciendo un aumento
en el valor de impacto, con solo pequeñas
diferencias entre los valores.
El análisis de los impactos ha mostrado
que el primer y segundo golpe crean una cuña
apretada que se compacta; como consecuencia
en el suelo se produce un aumento en la
desaceleración. En general, la desaceleración
permanece prácticamente inalterada después del
tercer o cuarto impacto y los impactos adicionales
continúan produciendo una cantidad constante de
penetración.
El valor real de impacto (D), se usa para
determinar la condición final del suelo.
Limitaciones
Los valores de impacto para las caídas B,C,D,E,
nunca deben ser mayor que el número de la
caída anterior por una diferencia de 2.
Normalmente se visualizará la palabra
“Help” en el visor de la unidad receptora; si los
valores de impacto indican una alta presencia de
rocas en la superficie del ensayo. También se
mostrará este término, si el martillo fue dejado
caer en una superficie dura, ya que esto dañaría
el sensor de impacto localizado en el martillo.
Correlación y coeficiente
de Pearson
El índice numérico más común usado para medir
una correlación es el “coeficiente de Pearson”. El
coeficiente de Pearson (también llamado
coeficiente de correlación del producto momento),
se representa con el símbolo “R” y proporciona
una medida numérica de la correlación entre dos
variables.
Se define, a partir de los n pares de
observaciones, mediante:
( )( )
1
2 2
( ) ( )
1 1
i i
i i
n
X X Y Y
iR
n n
X X Y Y
i i
− −∑
==
− ⋅ −∑ ∑
= =
El coeficiente de Pearson nos indica si
dos variables parecen estar correlacionadas o no,
la fuerza de la aparente relación y si la aparente
relación es positiva o negativa. Se puede
observar la interpretación en el siguiente cuadro.
18. Correlaciones entre métodos convencionales y alternativos para estimar la resistencia y compactación de suelos. 14
Cuadro MT2: Valores del coeficiente Pearson de
correlación
Coeficiente de
Pearson
Grado de correlación entre
las variables
R=0 Ninguna correlación
R=1 Correlación positiva perfecta
0<R<1 Correlación positiva
R=-1 Correlación negativa perfecta
-1<R<0 Correlación negativa
Su cuadrado R2
, denominado coeficiente
de determinación múltiple, puede interpretarse
como el porcentaje de variabilidad de Y explicada
o debida a la recta de regresión.
Cuando todos los puntos se encuentran sobre
la recta de regresión estimada, “el ajuste es perfecto” y
por tanto R2
=1.
19. Correlaciones entre métodos convencionales y alternativos para estimar la resistencia y compactación de suelos. 15
Metodología
Etapas del proyecto
Para la elaboración del proyecto se llevaron a
cabo cuatro etapas principales:
I. Recolección de las muestras y realización de
ensayos de SPT y cono dinámico.
Para esta etapa se recolectaron muestras
de tres lugares diferentes (ITCR, Tobosi y
Tablón) para las pruebas de laboratorio y a
la vez se realizaron las pruebas de
penetración con el SPT y cono dinámico.
II. Clasificación de las diferentes muestras
recolectadas en el sitio.
Con las muestras recolectadas en la fase
anterior se realizaron las pruebas necesarias
para su clasificación: límites de consistencia
(Atterberg) y análisis granulométrico.
III. Realización de los ensayos convencionales
(Proctor modificado, CBR) y con los equipos
alternativos (penetrómetro con anillo de
carga y compactómetro electrónico).
Una vez establecida la clasificación de las
tres muestras se procedió a realizar las
pruebas convencionales (Proctor modificado
y CBR); luego se procedió a efectuar los
ensayos con los equipos alternativos
(penetrómetro con anillo de carga y
compactómetro electrónico).
IV. Análisis de resultados para determinar y
establecer las correlaciones
correspondientes entre los resultados.
Los métodos de prueba convencionales
se realizaron de acuerdo a las normas ASTM. Las
pruebas con los métodos alternativos se
realizaron de acuerdo a los manuales y normas
ASTM, que hacen referencia a estos equipos.
Toma de muestras
Como un aspecto primordial a la hora de tomar
una muestra, es tener una idea clara de la
cantidad de pruebas que se requieren, para así
poder inferir una cierta cantidad de material
necesario para satisfacer el ensayo. Por lo que
para realizar estos ensayos, fue necesario utilizar
aproximadamente 180 kg de muestra en cada
suelo analizado.
Tratamiento de las muestras
A la hora de obtener una muestra alterada del
suelo, es necesario cumplir con las normas
ASTM, y otorgarle un tratamiento adecuado para
su correcta manipulación al momento de realizar
la prueba.
Al respecto las muestras en estudio
fueron sometidas a: secado al sol o mediante
lámparas para lograr la pérdida de humedad.
También fue necesario aplicar la técnica de
cuarteo; que consiste básicamente en una
homogenización y división de la muestra total;
(ASTM- D-75). Una vez que se tiene el material
sobre el cual se va a trabajar, es necesario si es
del caso, disgregar los grumos de suelo por
medio de algún tipo de energía mecánica.
Clasificación de muestras
Sistema de clasificación
Para esta investigación se trabajó bajo el sistema
unificado de clasificación de suelos (SUCS). El
sistema cubre los suelos gruesos y los finos,
distinguiendo ambos por el cribado a través de la
malla # 200; las partículas gruesas son mayores
que dicha malla y las finas, menores. Un suelo se
considera grueso, si más del 50% de sus
partículas son gruesas; y fino, si más de la mitad
de sus partículas, en peso son finas.
20. Correlaciones entre métodos convencionales y alternativos para estimar la resistencia y compactación de suelos. 16
Para clasificar las muestras de acuerdo al
sistema seleccionado se siguieron los siguientes
procedimientos:
Análisis mecánico
Bajo ese título general se comprenden todos los
métodos para la separación de un suelo en
diferentes fracciones, según sus tamaños. De
tales métodos existen dos que merecen atención
especial: el cribado por mallas y el análisis de
una suspensión del suelo con hidrómetro.
Para estas pruebas se realizó únicamente
el primero, que se usa para obtener las fracciones
correspondientes a los tamaños mayores del
suelo; generalmente se llega así hasta el tamaño
correspondiente a la malla #200 (0,074 mm). La
muestra de suelos se hace pasar sucesivamente
a través de un juego de tamices de abertura
descendentes, hasta la malla #200; los retenidos
en cada malla se pesan y el porcentaje que
representan respecto al peso de la muestra total,
se suma a los porcentajes retenidos en todas las
mallas de mayor tamaño; el complemento a 100%
de esa cantidad da el porcentaje de suelo, que
es menor al tamaño representado por la malla en
cuestión. Así que puede tenerse un punto de la
curva acumulativa correspondiente a cada
abertura. El método se dificulta cuando estas
aberturas son pequeñas y por lo tanto, el cribado
a través de la malla #200 suele requerir agua
para ayudar el paso de la muestra (procedimiento
de lavado). Todo este procedimiento viene
detallado explícitamente en la normas ASTM
D421 y ASTM-D422.
Límite líquido
Para la determinación del límite líquido se utiliza
una copa de bronce con una base de hule duro.
La copa de bronce se deja caer sobre la base por
una leva operada por una manivela. Se coloca
una pasta en la copa. Se corta una ranura en el
centro de la pasta del suelo, usando la
herramienta de corte estándar. Luego con la leva
operada por la manivela, se levanta la copa y se
deja caer desde una altura de 10 mm. El
contenido de agua, en porcentaje requerido, para
cerrar una distancia de 12,7 mm a lo largo del
fondo de la ranura a los 25 golpes se define como
el límite líquido.
El límite líquido de un suelo de grano fino
da el contenido de agua para el cual la resistencia
cortante del suelo es aproximadamente 25 g/cm
2
(2,5 KN/m2
). Es importante mencionar que para
efectos de este proyecto, fue necesario realizar
dos límites líquidos para cada muestra (a
excepción del suelo 6); esto debido a que para
poder clasificar el tipo de suelo trabajado, fue
necesario realizar el límite con una humedad a
temperatura ambiente y otro con la muestra seca
al horno.
Figura M1: R Material utilizado para límites de
Atterberg (pasando tamiz #40).
21. Correlaciones entre métodos convencionales y alternativos para estimar la resistencia y compactación de suelos. 17
Figura M2: Realización de prueba del límite
líquido.
Límite plástico
Se define como el contenido de humedad, en
términos de porcentaje, con el cual el suelo, al ser
enrollado en rollitos de 3,2 mm de diámetro, se
desmoronan. El límite plástico es el límite inferior
de la etapa plástica del suelo. La prueba se lleva
a cabo, enrollando repetidamente a mano sobre
una placa de vidrio una masa de suelo.
El índice de plasticidad (IP) es la
diferencia entre el límite líquido y el límite
plástico de un suelo.
Tanto el límite plástico como el líquido se
realizaron según la norma ASTM- D4318.
Ensayos realizados
El Cuadro M1 presenta un resumen de de
los ensayos realizados. La numeración utilizada
para los suelos fue del número 1 al 7.
Cabe mencionar que todas las pruebas
se llevaron a cabo en el CIVCO ente los meses
de agosto a noviembre. La numeración utilizada
para los suelos fue del número 1 al 7.
Cuadro M1: Plan para la clasificación de suelos y
pruebas según métodos convencionales.
Prueba
realizada
Lugar Muestra N° de
pruebas
1 1
2 1
3 1ITCR
4 1
Tobosi 5 1
6 1
Granulometría
Tablón 7 1
1 1
2 1
3 1ITCR
4 1
Tobosi 5 1
6 1
Límites de
consistencia
Tablón 7 1
1 1
2 1ITCR
3 1
Tobosi 5 1
SPT
Tablón 7 1
ITCR 4 1
Tobosi 5 1Proctor
modificado Tablón 6 1
ITCR 4 2
Tobosi 5 2CBR
Tablón 6 2
22. Correlaciones entre métodos convencionales y alternativos para estimar la resistencia y compactación de suelos. 18
Cuadro M2: Plan de pruebas según métodos
alternativos
Equipo Correlac.
Con
Muestra N°. de
Pruebas
1 3
2 3
3 3
5 9
Cono
dinámic. SPT
7 9
4 6
5 6
Penet.
con
anillo de
carga
Densidad
seca
máxima
Y
CBR
6 6
4 7
5 7
Comp.
electróni
co
Densidad
seca
máxima
y
CBR
6 7
Pruebas convencionales
Una vez realizadas las pruebas de clasificación
de suelos, se procedió llevar a cabo pruebas
convencionales con los ensayos SPT, Proctor y
CBR.
Penetración estándar (SPT)
Esta prueba se realizó siguiendo el procedimiento
descrito en la norma ASTM- 1586.
Se tomó la decisión de realizar el ensayo
a las profundidades de: 0,50; 0,95 y 1,40 metros
de profundidad, obteniéndose así un número “N”
para cada profundidad (en totalidad tres para
cada tipo de suelo).
Compactación de suelos
(Proctor)
La prueba Proctor se llevó a cabo según el
procedimiento descrito en la norma ASTM-
D1557.
Para la realización de las pruebas de
compactación se utilizó el Proctor modificado,
debido a su amplio uso. En esta prueba se utiliza
una energía de compactación de 2696 KN-m/m³.
Como característica de los ensayos
realizados, se debe mencionar que todos los
ensayos que implicaban compactación; se
realizaron por medio del compactador mecánico;
esto con el fin de que las muestras fueran
compactadas lo más homogéneamente posible.
El material debía dejarse humedeciendo
durante un tiempo mínimo de 16 horas antes de
proceder a realizar la prueba. Esto último se
debe; a que la curva de peso específico seco vrs
contenido de humedad que se obtiene de la
prueba es diferente, si la prueba se efectúa
partiendo de un suelo relativamente seco y se va
agregando agua para obtener los diferentes
porcentajes de humedades, o si se parte de un
suelo húmedo que se va secando por
evaporación en el laboratorio, según la prueba
progresa.
Figura M3: Compactador mecánico
23. Correlaciones entre métodos convencionales y alternativos para estimar la resistencia y compactación de suelos. 19
Figura M4: Incorporación del agua a las muestras
para dejar humedeciendo durante 16 horas.
CBR (valor relativo de soporte)
La prueba se describe detalladamente en la
norma ASTM D-1883
En este caso se realizó la prueba de valor relativo
de soporte, para una condición saturada y no
saturada. Se utilizaron tres energías de
compactación diferentes para la condición
saturada y cuatro para la no saturada con la
humedad óptima, obtenida de la prueba del
Proctor modificado.
Cuadro M4: Energías de compactación utilizadas
para realizar el CBR saturado.
Número de golpes Energía (kN-m/m³)
12 575
30 1437
60 2874
Cuadro M5. Energía de compactación utilizada
para realizar el CBR sin saturar.
Número de golpes Energía (kN-m/m³)
30 1437
40 1916
50 2395
60 2874
Figura M5: Preparación de especímenes para la
prueba CBR.
Figura M6: Determinación de la resistencia a la
penetración para pruebas CBR.
24. Correlaciones entre métodos convencionales y alternativos para estimar la resistencia y compactación de suelos. 20
Pruebas Alternativas
A continuación se presentan los procedimientos
necesarios para operar efectivamente los equipos
para las pruebas alternativas.
Cono dinámico
La prueba se realizó en el mismo lugar (tipo de
suelo), a igual profundidad y posterior al ensayo
del SPT ; esto lógicamente con el fin de encontrar
la mejor correlación entre ambos equipos.
De acuerdo al procedimiento de uso del
equipo, se tomaron tres lecturas a cada
profundidad (como se observa en la tabla M6),
esto significa que se obtuvieron tres valores “N”
del cono dinámico.
En el caso del suelo tipo SM, no fue
posible realizar las pruebas con el cono, debido a
que en el terreno existía una gran cantidad de
rocas a poca profundidad, lo que podía dañar el
equipo.
Cuadro M6: Pruebas realizadas con el cono
dinámico.
Muestra Profundidad
(m)
Lecturas
realizadas
0,50 3
0,95 34
1,40 3
0,50 3
0,95 35
1,40 3
0,50 3
0,95 37
1,40 3
Penetrómetro con anillo de carga
Para poder llevar a cabo los ensayos con el
anillo, fue necesario utilizar un dispositivo
mecánico, (celda de carga) que permitiera
introducir a una velocidad constante (10 mm/min)
la punta del penetrómetro. Por la dificultad de
armar en sitio un dispositivo de esta clase, las
pruebas no se llevaron a cabo en el campo, sino
más bien en el laboratorio, en donde reproducir
las condiciones necesarias es mucho más
sencillo.
Con este dispositivo se buscaba
establecer una relación con los ensayos CBR y
Proctor modificado, por lo que se realizaron
ensayos a 18 moldes (distribuidos según la tabla
M7); nueve de los cuales fueron moldeados al
95% del Proctor modificado y sumergidos durante
96 horas (para simular condiciones críticas del
sitio); los nueve restantes se moldearon al 100%
del Proctor modificado. Para lograr la
compactación al 95% se utilizaron diferentes
número de golpes para cada muestra (tabla M8).
Cuadro M7: Pruebas realizadas con el
penetrómetro con anillo de carga.
Muestra Moldes al 95%
y sumergidos
Moldes al
100%
4 3 3
5 3 3
6 3 3
En el caso de los moldes compactados al
100% del Proctor modificado, la prueba se realizó
a un ¼ y ½ de la altura del cono, debido a la
elevada resistencia que estos presentaban para
la escala del instrumento.
Cuadro M8: Energía necesaria para alcanzar la
compactación al 95%.
Muestra Número de
Golpes
Energía
(KN-m/m³)
4 52 2285
5 54 2372
6 46 2021
25. Correlaciones entre métodos convencionales y alternativos para estimar la resistencia y compactación de suelos. 21
Figura M10: Moldes sumergidos para realizar la
prueba con el anillo de carga y compactómetro.
Figura M11: Muestras sometidas al ensayo del
penetrómetro con el anillo de carga.
Figura M12: Molde al que se le realizó la prueba
con el anillo de carga.
Compactómetro electrónico la prueba
con
Para realizar las pruebas con el compactómetro
se prepararon 21 moldes (como se observa en la
tabla M9), 9 de ellos se moldearon al 95% del
Proctor modificado y se sumergieron durante 96
horas (para simular condiciones críticas del sitio);
el resto de los moldes se realizaron de acuerdo a
la norma ASTM D5874, específicamente en lo
referente a la correlación del valor real de
impacto, con el contenido óptimo de humedad en
el Proctor. En la norma se plantea realizar
moldes con diferentes energías de compactación,
para un contenido de humedad (en nuestro caso
el contenido de humedad fue el obtenido como el
óptimo en la prueba del Proctor modificado).
Cuadro M9: Pruebas con el compactómetro
electrónico.
Muestra Moldes al 95%
y sumergidos
Moldes según
ASTM
4 3 4
5 3 4
6 3 4
26. Correlaciones entre métodos convencionales y alternativos para estimar la resistencia y compactación de suelos. 22
Cuadro M10: Energía utilizada para realizar la
prueba del valor real de impacto según la norma
ASTM D5874.
Número de golpes Energía (kN-m/m³)
30 1437
40 1916
50 2395
60 2874
Figura M14: Pruebas con el compactómetro
electrónico.
Figura M15: Molde al que se le realizó la prueba
con el compactómetro.
27. Correlaciones entre métodos convencionales y alternativos para estimar la resistencia y compactación de suelos. 23
Resultados
En este capítulo se tabularon los resultados,
tratando de seguir el mismo orden que se detalla
en la metodología; primero los ensayos
convencionales luego los alternativos.
Clasificación de
muestras
Como primer resultado importante para el trabajo
del proyecto; tenemos la clasificación de los tipos
de suelo, que se utilizaron durante las pruebas.
De esta manera, se recolectaron y
numeraron las muestras de la siguiente forma.
Cuadro R1: Numeración de las muestras.
Lugar Profundidad
(m)
Número de
muestra
0,50 1
0,95 2
1,40 3
ITCR
0,25 4
Tobosi 0,50 5
0,50 6
Tablón 0,50 7
La razón por la cual se tomaron cuatro
muestras en el Tecnológico, fue debido a que en
el perfil se observaban características físicas
diferentes (color , textura), lo que podía indicar un
tipo de suelo diferente a las profundidades
analizadas. En las otras zonas se podía ver, que
el perfil se presentaba homogéneo por lo que
solamente se hizo necesario tomar muestras a la
profundidad de 0,5 m
Hechas las pruebas para la clasificación
de los suelos, se obtuvieron los resultados para la
clasificación del tipo de suelo según la
clasificación SUCS.
Cuadro R2: Límites de consistencia para
muestras de suelos.
Muestra LL* LL (seco)** LP+
1 97,0 61,7 43,5
2 95,3 65,9 44,5
3 82,2 61,3 39,3
4 80,7 58,4 36,9
5 53,0 47,8 32,8
6 - - -
7 52,2 43,8 30,6
* Límite líquido
**Límite líquido seco al horno
+Límite plástico
Cuadro R3: Resultados de granulometrías
Muestra %Retenido
tamiz #200
%Pasando
tamiz #200
1 13,10 86,90
2 16,76 83,24
3 15,70 84,30
4 11,98 88,02
5 22,40 77,60
6 72,80 27,20
7 46,40 53,60
De acuerdo a los límites encontrados y las
granulometrías, para cada zona y prueba se
encontraron los siguientes tipos de suelo.
Cuadro R4: Clasificación de las muestras.
Número de
muestra
Profundidad
(m)
Tipo de suelo
1 0,50 OH
2 0,95 OH
3 1,40 OH
4 0,25 OH
5 0,50 MH
6 0,50 SM
7 0,50 MH
28. Correlaciones entre métodos convencionales y alternativos para estimar la resistencia y compactación de suelos. 24
Ensayos
convencionales
SPT
En lo referente a los ensayos del SPT se
obtuvieron los siguientes resultados:
Cuadro R5: Resultados de la prueba SPT.
Tipo
de
suelo
Profundidad (m) # Golpes (N)
0,50-0,95 25
0,95-1,40 31OH
1,40-1,85 22
0,50-0,95 38
0,95-1,40 30MH
1,40-1,85 31
0,50-0,95 4
0,95-1,40 6MH
1,40-1,85 7
Proctor modificado
Como paso siguiente en la investigación fue la
realización de la prueba ASTM- 1557, con el fin
de establecer humedad óptima y densidad seca,
para cada tipo de muestra en la energía de
compactación modificada. A modo de resumen se
puede presentar la siguiente tabla.
Cuadro R6: Peso específico seco y humedad
óptima en el Proctor modificada para los
diferentes suelos.
Suelo γd (kg/m³) % W opt.
OH 1385 33,58
MH 1444 29,63
SM 1795 16,50
CBR
CBR saturado
De los ensayos realizados en correlación con el
CBR saturado, se utilizaron muestras
compactadas al 95% del Proctor modificado, por
lo que de acuerdo a la compactación lograda se
obtuvieron los siguientes valores de CBR.
Cuadro R7: CBR obtenido en las muestras
compactadas al 95%.
Tipo de
suelo
Número de
molde
Compactación
(%)
CBR
1 95,59 6,49
2 96,91 7,13
3 95,84 6,61
4 95,51 6,64
5 96,09 6,95
OH
6 94,20 5,99
7 95.43 5,66
8 94,41 5,21
9 95,40 6,10
10 95,08 5,59
11 95,97 6,20
MH
12 96,44 4,76
13 96,16 16,19
14 96,27 14,98
15 97,95 14,90
16 97,77 16,09
17 97,66 16,01
SM
18 97,27 15,71
CBR sin saturar
De los moldes realizados en correlación al CBR
insaturado, se realizaron muestras al 100% del
Proctor modificado, resumiéndose en la tabla, los
resultados.
29. Correlaciones entre métodos convencionales y alternativos para estimar la resistencia y compactación de suelos. 25
Cuadro R8: CBR obtenido en las muestras al
100% del Proctor modificado.
Tipo de
suelo
Número de
molde
Compactación
(%)
CBR
9 96,88 24,23
10 97,39 25,00OH
12 98,55 26,94
9 99,17 24,38
12 100,62 25,50MH
21 97,68 27,83
9 99,22 18,98
10 99,94 19,12SM
21 99,61 18,84
Para poder encontrar una correlación con el valor
de impacto fue necesario obtener los CBR de los
moldes para diferentes comparaciones.
Cuadro R9: CBR obtenido para diferentes
compactaciones.
Tipo de
suelo
Número de
molde
Compactación
(%)
CBR
10 89,13 17,77
9 92,25 19,39
12 94,86 21,68
OH
21 98,55 26,94
9 94,88 24,45
10 97,65 24,35
12 98,82 25,13
MH
21 101,18 29,10
9 85,79 12,99
10 94,37 17,50
12 96,21 17,96
SM
21 100,67 19,43
Ensayos
Alternativos
Cono dinámico
Los resultados obtenidos de la prueba con el
cono dinámico fueron:
Cuadro R10: Resultados de la prueba con el cono
dinámico.
Lugar Profundidad (m) # Golpes
12
90,50
10
15
150,95
16
9
10
OH
1,40
11
14
150,50
17
11
140,95
15
13
15
MH
1,4
14
2
30,5
3
3
30,95
5
2
3
MH
1,40
5
30. Correlaciones entre métodos convencionales y alternativos para estimar la resistencia y compactación de suelos. 26
Penetrómetro con anillo
de carga
Se obtuvieron los siguientes resultados; producto
de la prueba con el anillo de carga, para las
muestras moldeadas, sin saturar al 100% del
Proctor modificado y también para las muestras
sumergidas compactadas al 95%.
Cuadro R9: Resistencia a la penetración de
acuerdo al anillo de carga, para pruebas
moldeadas sin saturar al 100% del Proctor
modificado.
Tipo de suelo # de Molde Resistencia
(kg/cm2
)
43,199
56,22
32,76
58,29
46,0610
54,87
54,69
45,34
57,12
OH
12
54,51
70,159
77,35
80,9412
71,95
84,54
MH
21
78,07
8,66
14,42
27,81
19,189
22,69
12,26
6,51
34,6510
24,67
15,50
4,35
27,27
SM
21
25,66
Cuadro R10: Valores de resistencia a la
penetración; según el anillo para las muestras
sumergidas y compactadas al 95% del Proctor
modificado.
Tipo de
Suelo
# de Molde Resistencia
(kg/cm2
)
1 6,69
2 13,740H
3 9,16
7 5,79
8 3,56MH
9 3,41
13 15,50
14 13,11SM
15 15,68
Compactómetro
electrónico
Los resultados obtenidos del compactómetro se
detallan a continuación.
Cuadro R11: Valor de impacto para las muestras
de los moldes sumergidos y compactados al 95%
del Proctor modificado.
Tipo de
Suelo
# de Molde Valor de Impacto
4 11
5 9OH
6 7
10 0
11 0MH
12 0
16 7
17 8SM
18 7
31. Correlaciones entre métodos convencionales y alternativos para estimar la resistencia y compactación de suelos. 27
Cuadro R12: Valor de impacto para muestras
moldeadas, bajo diferentes energías de
compactación.
Suelo # de
molde
# de
golpes
Valor de
impacto
10 30 11
9 40 13
12 50 15
OH
21 60 17
9 30 13
10 40 13
12 50 14
MH
21 60 15
9 30 11
10 40 13
12 50 14
SM
21 60 15
32. Correlaciones entre métodos convencionales y alternativos para estimar la resistencia y compactación de suelos. 28
Análisis de
Resultados
Se pretendió corroborar que tan certeras son las
correlaciones dadas por el fabricante para los
tipos de suelos analizados. Con los resultados
obtenidos, lo que se buscó fue obtener
comportamientos generales de los suelos. No se
buscó mostrar comportamientos específicos de
cada tipo de suelo; ya que esto limita a un uso de
los datos obtenidos, para un determinado tipo de
material. Para los casos donde no se pudo
establecer una correlación satisfactoria en forma
general, se mostraron comportamientos
específicos,.
Cono dinámico
De los datos obtenidos fue posible elaborar una
gráfica, en donde consideramos que se muestra
claramente la relación entre el cono y el SPT para
los suelos analizados.
En el suelo tipo OH y MH (Tobosi), se
presentaron comportamientos similares con
respecto al número de golpes obtenidos; tanto en
la prueba SPT (valores que van de 22 a 38),
como en el ensayo con el cono dinámico (valores
que van de 9 a 17). Con el suelo MH (Tablón), se
obtuvieron resultados más bajos; para el SPT (de
4 a 7 golpes), con el cono dinámico (de 2 a 5
golpes).
De acuerdo con las conclusiones del
fabricante, el cono dinámico produce
correlaciones buenas en un rango de 4 a 30
golpes. Por lo tanto, se puede ver que la mayoría
de los datos se encuentran dentro de ese rango,
lo que dio mayor confiabilidad a los resultados
obtenidos.
Para el caso de este equipo, se contaba
en el manual con una figura que mostraba el
comportamiento que presentaba el equipo, para
una variedad de condiciones. Según está figura
para la mayoría de condiciones estudiadas, se
presento un comportamiento lineal, por lo que era
de suponer; que los datos iban a presentar una
tendencia similar. Con base a esto se realizó las
gráfica.
Fuente: Manual del cono dinámico (ver apéndice III).
Figura AR1: Comportamiento del cono dinámico
según las pruebas realizadas por el fabricante.
La gráfica AR1 muestra la relación que
existe SPT y el promedio de los valores de cada
tipo de suelo, a la profundidad que se realizo el
ensayo, con el cono dinámico. De la cual se
obtuvo un coeficiente de correlación R² de 0,974.
Este valor reflejó que entre el ensayo de
SPT y cono dinámico existe buena correlación
para los suelos estudiados.
33. Correlaciones entre métodos convencionales y alternativos para estimar la resistencia y compactación de suelos. 29
Gráfica AR1: Correlación entre SPT y cono dinámico para los
diferentes suelos analizados.
y = 2,3856x - 1,7652
R
2
= 0,974
0
5
10
15
20
25
30
35
40
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18
Cono dinámico
SPT
MH (Tobosi)
OH
MH (Tablón)
34. Correlaciones entre métodos convencionales y alternativos para estimar la resistencia y compactación de suelos. 30
Penetrómetro con
anillo de carga
Pruebas realizadas al 100% del
Proctor modificado
Es importante mencionar; que durante la
realización de las pruebas, no fue posible
introducir la totalidad de la altura de la punta del
cono, debido a que la resistencia, que las
muestras presentaban, era mayor a la capacidad
de carga del anillo. En estos casos, el fabricante
propone introducir la punta del cono a un ¼, ½, ¾
de la altura total, multiplicando la correspondiente
carga por factores de corrección (ver apéndice
manual penetrómetro con anillo de carga).
Esta simplificación no es lo más
recomendado, para realizar lecturas de
penetración, sin embargo, bajo estás condiciones
críticas es la mejor aproximación. Las alturas
escogidas para ensayo fueron ¼ y ½ de la altura
del cono.
En los resultados obtenidos, se puede ver
la variación que existe al aplicar estos factores,
sin embargo; por la cantidad de pruebas
realizadas, se tomó como criterio escoger por
cada molde 2 lecturas del penetrómetro. En
algunos moldes, solamente se pudo tomar 2
lecturas, en otros fue posible 4 o 5. Esto
dependía de la condición que presentaba la
muestra, después que se le realizaba la prueba.
En algunos casos, se extraía la punta por medio
de un movimiento más brusco, alterando una
mayor área, lo que impedía realizar más pruebas.
Además, la superficie (176,7cm
2
) con que se
contaba para realizar los ensayos, se
consideraba muy reducida, aún más, tomando en
cuenta el principio teórico de las penetraciones,
donde cada vez que se introduce el cono se ve
afectada una porción alrededor de la punta,
limitando la cercanía entre las lecturas.
Para la realización de la gráfica fueron
tomados en cuenta los siguientes valores:
Cuadro AR1: Valores escogidos por molde para
realizar correlaciones.
Tipo de suelo Número de
molde
Resistencia
(kg/cm2
)
43,19
9 56,22
46,06
10 54,87
54,69
OH
12 54,51
80,94
12 76,45
84,54MH
21 78,07
27,81
9 22,69
34,65
10 24,67
27,27
SM
21 25,66
Como se puede ver en el cuadro AR1,
para el suelo MH solamente se escogieron dos
moldes de los tres ensayados, esto debido a que
la diferencia entre la humedad óptima y la del
material (molde #9) era apreciable, ya que la
muestra presentó un porcentaje de humedad de
24,85 y el óptimo se encontró alrededor de 29,36;
estando muy por fuera del 0,5% tolerable por la
norma, esto se debió a un error a la hora de
introducir la humedad a la muestra. En el caso de
los dos otros moldes de este tipo de suelo, la
humedad se salió un poco del rango; pero aún
así, se considera de mucha importancia el poder
tomar sus lecturas.
Como primera correlación se tiene la que
se da entre el valor de CBR no saturado, con el
valor de resistencia obtenido del anillo, ésta se
puede observar en la gráfica AR2. El coeficiente
R² obtenido es de 0,8554.
Este valor muestra, que de acuerdo a los
resultados obtenidos, existe una buena
correlación entre las condiciones graficadas.
Se estableció otra relación, para el equipo
entre la densidad seca máxima y la resistencia a
la penetración del anillo. Esta se puede observar
en la gráfica AR3. El coeficiente R² es de 0,6419.
De la gráfica se deduce; que no existe una
correlación útil para ser utilizada en la práctica.
Una razón de esto puede ser la influencia de la
35. Correlaciones entre métodos convencionales y alternativos para estimar la resistencia y compactación de suelos. 31
Gráfica AR2: Correlación entre el CBR no saturado y el PAC* para
muestras al 100% del Proctor modificado
y = 6,7772x
0,3214
R
2
= 0,8554
15,00
17,00
19,00
21,00
23,00
25,00
27,00
29,00
10,00 20,00 30,00 40,00 50,00 60,00 70,00 80,00 90,00
*Penetrómetro con anillo de carga Resistencia a la penetración (kg/cm2)
CBR
SM OH
MH
36. Correlaciones entre métodos convencionales y alternativos para estimar la resistencia y compactación de suelos. 32
Gráfica AR3: Correlación entre la densidad seca máxima y el
*PAC para muestras al 100% del Proctor modificado
y = -0,356Ln(x) + 2,8915
R2
= 0,6419
1,10
1,20
1,30
1,40
1,50
1,60
1,70
1,80
1,90
10,00 20,00 30,00 40,00 50,00 60,00 70,00 80,00 90,00
*Penetrómetro con anillo de carga Resistencia a la penetración (kg/cm2)
Densidadsecamáxima(T/m3)
SM
OH
MH
37. Correlaciones entre métodos convencionales y alternativos para estimar la resistencia y compactación de suelos. 33
cohesión para los suelos plásticos (OH y MH), en
donde se presenta una resistencia mayor a la que
presenta el suelo tipo SM (granular), aún cuando
este último presenta una densidad mucho mayor
que la de los suelos plásticos.
Pruebas realizadas al 95% del
Proctor modificado y
sumergidas.
Para estos especímenes si fue posible lograr la
introducción de la altura del cono en su totalidad.
La razón por la que se sumergen las muestras, es
para tener una condición similar a los resultados
del CBR saturado y poder buscar así la relación.
Se analizaron las lecturas obtenidas de
las muestras y se compararon con el CBR, en
condición saturada. Cabe mencionar, que para el
análisis, no se tomó en cuenta el valor del molde
número 2, debido a que se alejaba mucho de los
otros valores para este tipo de suelo.
De esta manera, se obtuvo la gráfica AR4
que presenta un coeficiente R² de 0,9213. Esto
indica que existe una buena correlación entre los
resultados obtenidos.
Para está condición, también se estudió
la relación entre la densidad seca máxima y la
resistencia a la penetración según el anillo; para
este caso, se obtuvo un coeficiente de correlación
R² de 0,8048 de la gráfica AR5. Este valor podría
considerarse como aceptable, si lo que se
requiere es una verificación rápida de la densidad
del sitio.
Compactómetro
electrónico
Pruebas realizadas al 95% del
Proctor modificado y
sumergidas
De las pruebas realizadas se buscó el
comportamiento que podía presentar en forma
general el compactómetro, ante una condición
saturada. La correlación propuesta por el
fabricante de 0.07*(RIV)2
, nos presenta una
función con un comportamiento potencial, por lo
que las correlaciones se basarán en dicho
modelo.
Las relaciones que se establecieron
fueron: el valor real de impacto comparado,
primero al CBR saturado (gráfica AR6) y segundo
a la densidad seca máxima (gráfica AR7),
obteniéndose coeficientes de correlación R²
respectivamente de 0,279 y 0,0904.
Estos valores permiten concluir; que no
fue posible establecer una correlación
satisfactoria entre estos parámetros para una
condición saturada.
Pruebas realizadas de acuerdo a
la norma ASTM D-5874
Al igual que en la condición saturada, se buscó
establecer una relación del valor de impacto:
primero con el CBR no saturado (gráfica AR8) y
luego con la densidad máxima seca (gráfica AR9)
respectivamente, para esta condición se
obtuvieron valores R² de 0,4684 y 0,0252.
Tanto para este caso, como el anterior
(moldes al 95%), según los datos obtenidos se
pudo determinar , que no fue posible establecer
una correlación práctica en general para este
equipo. Cabe mencionar, que durante la
realización de las pruebas; tanto al 95% como por
la norma ASTM, no se presentó algún problema
de consideración (caída del equipo, mal
procedimiento) que pudiera afectar en cierta
medida los resultados obtenidos.
Debido a que no fue posible establecer
un comportamiento general, se presentarán
individualmente los resultados para cada tipo de
suelo.
Respectivamente se muestran para cada
suelo; la relación con el CBR y la densidad seca
máxima, observándose estás de la gráfica AR10
a la AR15.
Las gráficas AR10 y AR11
correspondientes al suelo tipo OH presentan
coeficientes de correlación R² respectivamente de
0,9235 y 0,9896.
Las gráficas AR12 y AR13,pertenecientes
al suelo MH, nos dan R² con valores de 0,871 y
0,807.
De las gráficas AR14 y AR15 del suelo
SM se obtuvieron R² de 0,9506 y 0,9875.
Como se puede observar; en este caso
las correlaciones obtenidas en su mayoría, son
bastante buenas; sin embargo como se menciono
38. Correlaciones entre métodos convencionales y alternativos para estimar la resistencia y compactación de suelos. 34
al principio del análisis, solo ayudan en casos
específicos.
Es importante mencionar que la totalidad
de pruebas demandaron mucho tiempo con
respecto a la duración del proyecto. Lo que obligó
a que los análisis de resultados se enfocaran a
cumplir con el objetivo del proyecto; sin
extenderse a otros usos o aplicaciones que se
pueden lograr con estos.
39. Correlaciones entre métodos convencionales y alternativos para estimar la resistencia y compactación de suelos. 35
Gráfica AR4: Correlación entre el CBR saturado y el PAC* para
muestras al 95% del Proctor modificado y sumergidas
y = 3,6684e
0,0915x
R
2
= 0,9213
2
4
6
8
10
12
14
16
18
0,00 2,00 4,00 6,00 8,00 10,00 12,00 14,00 16,00 18,00
* Penetrómetro con anillo de carga Resistencia a la penetración (kg/cm2)
CBR
SM
OH
MH
40. Correlaciones entre métodos convencionales y alternativos para estimar la resistencia y compactación de suelos. 36
Gráfica AR5: Correlación entre la densidad seca máxima y el
PAC* para muestras al 95% del Proctor modificado y sumergidas
y = 0,0349x + 1,1746
R
2
= 0,8048
1,20
1,30
1,40
1,50
1,60
1,70
1,80
0,00 2,00 4,00 6,00 8,00 10,00 12,00 14,00 16,00 18,00
*Penetrómetro con anillo de carga Resistencia a la penetración (kg/cm2)
Densidadsecamáxima(T/m3)
SM OH
MH
41. Correlaciones entre métodos convencionales y alternativos para estimar la resistencia y compactación de suelos. 37
Gráfica AR6: Correlación entre el CBR saturado y el VI* para
muestras al 95% del Proctor modificado y sumergidas
y = 5,8977e0,06x
R2
= 0,279
0,00
2,00
4,00
6,00
8,00
10,00
12,00
14,00
16,00
18,00
0 2 4 6 8 10 12
*Valor de impacto VI
CBR
SM
OH
MH
42. Correlaciones entre métodos convencionales y alternativos para estimar la resistencia y compactación de suelos. 38
Gráfica AR7: Correlación entre la densidad seca máxima y el VI* para
muestras al 95% del Proctor modificado y sumergidas.
y = 0,0141x + 1,3977
R2
= 0,0904
1,00
1,10
1,20
1,30
1,40
1,50
1,60
1,70
1,80
0 2 4 6 8 10 12
*Valor de impacto VI
Densidadsecamáxima(T/m3)
SM
OH
MH
43. Correlaciones entre métodos convencionales y alternativos para estimar la resistencia y compactación de suelos. 39
Gráfica AR8: Correlación entre el CBR no saturado y el VI* para
muestras al 100% del Proctor modificado
y = 0,8477x
1,2291
R
2
= 0,4684
10,00
15,00
20,00
25,00
30,00
35,00
10 11 12 13 14 15 16 17 18
*Valor de impacto VI
CBR
SM
OH
MH
44. Correlaciones entre métodos convencionales y alternativos para estimar la resistencia y compactación de suelos. 40
Gráfica AR9: Correlación entre la densidad seca máxima y el VI*
para muestras al 100% del Proctor modificado
y = 1,6752x
-0,0837
R
2
= 0,2602
1
1,1
1,2
1,3
1,4
1,5
1,6
1,7
1,8
1,9
10 11 12 13 14 15 16 17 18
*Valor de impacto VI
Densidadsecamáxima(T/m3)
SM
OH
MH
45. Correlaciones entre métodos convencionales y alternativos para estimar la resistencia y compactación de suelos. 41
Gráfica AR10: Correlación entre el CBR y el valor de impacto para
suelo tipo OH
y = 1,8814x0,922
R2
= 0,9235
16,00
19,00
22,00
25,00
28,00
10 11 12 13 14 15 16 17 18
Valor de impacto
CBR
46. Correlaciones entre métodos convencionales y alternativos para estimar la resistencia y compactación de suelos. 42
Gráfica AR11: Correlación entre el grado de compactación y el
valor de impacto para suelo tipo OH
y = 51,727x
0,226
R
2
= 0,9896
88,00
90,00
92,00
94,00
96,00
98,00
100,00
10 11 12 13 14 15 16 17 18
Valor de impacto
Gradodecompactación
47. Correlaciones entre métodos convencionales y alternativos para estimar la resistencia y compactación de suelos. 43
Gráfica AR12: Correlación entre el CBR yel valor de impacto para
suelo tipo MH
y = 1,2771x1,1459
R2
= 0,871
22,50
23,50
24,50
25,50
26,50
27,50
28,50
29,50
13 13 14 14 15 15 16
Valor de impacto
CBR
48. Correlaciones entre métodos convencionales y alternativos para estimar la resistencia y compactación de suelos. 44
Gráfica AR13: Correlación entre el grado de compactación y el
valor de impacto para suelo tipo MH
y = 39,293x0,3493
R2
= 0,807
93,00
95,50
98,00
100,50
103,00
12,5 13 13,5 14 14,5 15 15,5
Valor de impacto
Gradodecompactación
49. Correlaciones entre métodos convencionales y alternativos para estimar la resistencia y compactación de suelos. 45
Gráfica AR14: Correlación entre el CBR y el valor de impacto para
suelo tipo SM
y = 0,6012x
1,2917
R2
= 0,9506
12,00
14,00
16,00
18,00
20,00
10 11 12 13 14 15 16
Valor de impacto
CBR
50. Correlaciones entre métodos convencionales y alternativos para estimar la resistencia y compactación de suelos. 46
Gráfica AR15: Correlación entre el grado de compactación y el
valor de impacto para suelo tipo SM
y = 25,796x
0,5021
R
2
= 0,9875
85
88
91
94
97
100
103
10 11 12 13 14 15 16
Valor de impacto
Gradodecompactación
51. Correlaciones entre métodos convencionales y alternativos para estimar la resistencia y compactación de suelos. 47
Conclusiones
De acuerdo a los resultados obtenidos y análisis
realizados se puede concluir que:
- El cono dinámico es una herramienta
confiable para establecer correlaciones con el
ensayo SPT, ya que con la correlación
propuesta (y=2,3856x-1,7652), se obtuvo un
coeficiente R²=0,974 .
- Al correlacionar el penetrómetro con anillo de
carga (para moldes al 100% del Proctor
modificado) con el CBR no saturado, se
propuso la ecuación y=6,7772x
0,3214
,
obteniéndose un coeficiente R²=0,8554; lo
cual demostró que el equipo es apto bajo
estás condiciones.
- Al establecer la correlación
y = -0,356Ln(x) + 2,8915 entre el
penetrómetro con anillo de carga (para
moldes al 100% del Proctor modificado) y la
densidad seca máxima, el valor R² fue de
0,6419. En este caso la correlación no fue
satisfactoria..
- Al correlacionar el penetrómetro con anillo de
carga (para moldes al 95% del Proctor
modificado y sumergidos) con el CBR
saturado, a partir de la ecuación
y= 3,6684e
0,0915x
, se obtuvo un coeficiente
R²=0,9213; reflejando ser un instrumento
eficaz para tal efecto.
- Al establecer la correlación
y=0,0349x +1,1746 entre el penetrómetro con
anillo de carga (para moldes al 95% del
Proctor modificado y sumergidos) y la
densidad seca máxima, el valor R² fue de
0,8048. Con lo anterior se mostró que el
equipo podría utilizarse para chequeos
preliminares en esa condición; no así para
obras que requieran un chequeo más
estricto.
De las correlaciones obtenidas del
compactómetro electrónico (en donde se
incluyen todas las muestras) con el CBR
saturado y de acuerdo a la norma
ASTM D-5874, no fue posible establecer
correlaciones prácticas para un uso
apropiado.
- Con el compactómetro electrónico fue posible
establecer buenas correlaciones de acuerdo
a la norma ASTM D-5874, analizando las
muestras individualmente.
La cantidad de suelos analizada y la cantidad
de pruebas se limitó a verificar las
especificaciones del fabricante, sin embargo
en algunos casos no se logró. Por esa razón
las correlaciones obtenidas no se pueden
tomar como definitivas.
52. Correlaciones entre métodos convencionales y alternativos para estimar la resistencia y compactación de suelos. 48
Recomendaciones
- Realizar las mismas pruebas llevadas a cabo
para el presente estudio, a otros tipos de
suelos, para ampliar la cantidad de resultados
y poder establecer correlaciones más
precisas.
- Analizar los resultados tratando de establecer
otras correlaciones, de forma tal que si se
puede determinar la existencia de esas
correlaciones, se amplíe con ello el uso de
estos equipos. Por ejemplo:
Métodos
alternativos
Correlación con
Cono dinámico Densidad
Penetrómetro SPT
Compactómetro Porcentaje de humedad
- Se sugiere realizar pruebas in situ, utilizando
el penetrómetro con anillo de carga, ya que
los moldes utilizados en el laboratorio
presentan poca área (176,2 cm² ), debido al
confinamiento que representa el molde.
- En el caso de este estudio el análisis se
orientó a correlaciones en forma general. Sin
embargo, en donde no se obtuvo una
correlación satisfactoria, sería recomendable
(con la ayuda de los mismos datos sobre
otras muestras) realizar curvas específicas
para suelos granulares y finos ó elaborar
curvas características para cada tipo de
suelo.
- El análisis contemplado en este proyecto
cumplió con el objetivo del mismo, sin
embargo se considera que los resultados son
sujetos de más análisis y así poder obtener
de ellos mayor valor agregado. En ese
sentido se recomienda haya una continuidad
de este estudio por medio de otro proyecto.
Para ello, con este informe, se pone a
disposición un disco compacto con los
resultados de pruebas y análisis realizados.
53. Correlaciones entre métodos convencionales y alternativos para estimar la resistencia y compactación de suelos. 49
Apéndices
Apéndice I. Resultados de clasificación de las
muestras
Apéndice II. Resultados obtenidos de las pruebas
de CBR y Proctor Modificado
Apéndice III. Traducción del manual de uso del
Cono Dinámico
Apéndice IV. Traducción de manual de uso del
penetrómetro con Anillo de Carga
Apéndice V. Traducción del manual de uso del
Compactometro Electrónico
54. Correlaciones entre métodos convencionales y alternativos para estimar la resistencia y compactación de suelos. 50
Referencias
Juárez Badillo, E.; Rico Rodríguez, A.
2002. MECÁNICA DE SUELOS.
Tomo 1. México D.F. :
Editorial Limusa.
Juárez Badillo, E.; Rico Rodríguez, A.
2002. MECÁNICA DE SUELOS.
Tomo 2. México D.F. :
Editorial Limusa.
Berry , Peter L.; Reid, D. 2001. MÉCANICA
DE SUELOS . Santafé de Bogota:
Editorial McGraw HilI
Interamericana S.A..
Braja M. Das. 2001. FUNDAMENTOS DE
INGENIERÍA GEOTÉCNICA. México:
Thomson Editores S.A..
ASTM D 421-85: STANDARD PRACTICE FOR
DRY PREPARATION OF SOIL
SAMPLES FOR PARTICLE-SIZE
ANALYSIS AND DETERMINATION OF
SOIL CONSTANTS, Vol. 04.08.
ASTM D 422-63: STANDARD TEST METHOD
FOR PARTICLE-SIZE ANALYSIS OF
SOILS, Vol. 04.08.
ASTM D 1557-00: STANDARD TEST METHOD
FOR LABORATORY COMPACTION
CHARACTERISTICS OF SOIL USING
MODIFIED EFFORT, Vol. 04.08.
ASTM D 1586-99: STANDARD TEST METHOD
FOR PENETRATION TEST AND SPLIT-
BARREL SAMPLING OF SOILS, Vol.
04.08.
ASTM D 1883-99: STANDARD TEST METHOD
FOR CBR (CALIFORNIA BEARING
RATIO) OF LABORATORY-
COMPACTED SOILS, Vol. 04.08.
ASTM D 2487-00: STANDARD PRACTICE FOR
CLASSIFICATION OF SOIL FOR
ENGINEERING PURPOSES (UNIFIED
SOIL CLASSIFICATION SYSTEM), Vol.
04.08.
ASTM D 4318-00: STANDARD TEST METHOD
FOR LIQUID LIMIT, PLASTIC LIMIT,
AND PLASTICITY INDEX OF SOILS, Vol.
04.08.
ASTM D 5874-95: STANDARD TEST METHOD
FOR DETERMINATION OF THE IMPACT
VALUE (IV) OF A SOIL, Vol. 04.09.