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INFORME 1 APIQUE- CARACTERIZACION DEL SUELO DEL APIQUE I.N.V. E – 102, 122, 123, 125, 126, 128 – 13

LAURA YOJANNA CHAPARRO RODRIGUEZ DEISY ANDREA HERNÁNDEZ TORRES JAIRO ALEJANDRO ORTIZ CUBIDES PAULA CAMILA PEREZ ZORRO NICOLE HANEIDY REYES SIERRA

UNIVERSIDAD PEDAGÓGICA Y TECNOLÓGICA DE COLOMBIA FACULTAD DE INGENIERÍA ESCUELA DE TRANSPORTE Y VÍAS DISEÑO DE PAVIMENTOS TUNJA 2018

INFORME 1 APIQUE- CARACTERIZACION DEL SUELO DEL APIQUE I.N.V. E – 102, 122, 123, 125, 126, 128 – 13

GRUPO 1 LAURA YOJANNA CHAPARRO RODRIGUEZ

Código: 201420196

DEISY ANDREA HERNÁNDEZ TORRES

Código: 201420242

JAIRO ALEJANDRO ORTIZ CUBIDES

Código: 201421682

PAULA CAMILA PEREZ ZORRO

Código: 201420267

NICOLE HANEIDY REYES SIERRA

Código: 201420268

Informe de laboratorio presentado a: Ingeniero M. Sc. CARLOS HIGUERA

Monitor: Rubén Soler

UNIVERSIDAD PEDAGÓGICA Y TECNOLÓGICA DE COLOMBIA FACULTAD DE INGENIERÍA ESCUELA DE TRANSPORTE Y VÍAS DISEÑO DE PAVIMENTOS TUNJA 2018

TABLA DE CONTENIDO INTRODUCCIÓN ..................................................................................................... 9 1. OBJETIVOS .................................................................................................... 10 1.1 OBJETIVO GENERAL .................................................................................. 10 1.2 OBJETIVOS ESPECIFICOS ........................................................................ 10 2. MARCO TEÓRICO .......................................................................................... 11 2.1 APIQUE ........................................................................................................ 11 2.2 CARACTERIZACION DE LA SUBRASANTE ............................................... 12 2.3 PROPIEDADES DE LOS MATERIALES DE ESTUDIO ............................... 12 Humedad. ........................................................................................................ 12 Límite líquido (LL). ........................................................................................... 12 Límite plástico (LP). ......................................................................................... 12 Límite de contracción (LC). ............................................................................. 12 Índice de consistencia. .................................................................................... 13 Índice Plástico (Ip): .......................................................................................... 13 Índice de Liquidez (IL): .................................................................................... 13 Granulometría. ................................................................................................ 14 Gravedad especifica. ....................................................................................... 14 2.4 IMPORTANCIA DE LOS MATERIALES USADOS EN EL ENSAYO ............ 14 2.5 CRITERIOS ADMISIBLES SEGÚN EL INVIAS ............................................ 15 3. LOCALIZACIÓN DEL PROYECTO ................................................................. 16 3.1 DATOS DE LA ZONA DE ESTUDIO ............................................................ 17 Geología. ......................................................................................................... 17 Formación Bogotá (TB1, TB2):........................................................................ 17 Formación Tilatá (TST).................................................................................... 17 Depósito aluvial (QAL). ................................................................................... 17 3.2 CONDICIONES CLIMÁTICAS ...................................................................... 17 4. EQUIPOS UTILIZADOS .................................................................................. 18 4.1 EQUIPOS APIQUE ....................................................................................... 18

4.2 EQUIPOS CARACTERIZACIÓN DE LA SUBRASANTE .............................. 20 4.2.1 Equipos Contenido de humedad ........................................................ 20 4.2.2 Equipos Límite líquido y límite plástico ............................................... 22 4.2.3 Equipos gravedad específica ............................................................. 25 4.2.4 Equipos Granulometría por lavado de finos ....................................... 28 5. DESCRIPCIÓN DE LA MUESTRA .................................................................. 30 5.1 PERFIL ESTRATIGRAFICO DEL SUELO .................................................... 30 5.2 PERFIL ESTRATIGRÁFICO DEDUCIDO SEGÚN LA INFORMACIÓN DESCRIPTIVA DE CADA SUELO ...................................................................... 33 6. PROCEDIMIENTO .......................................................................................... 35 6.1 APIQUE ........................................................................................................ 35 6.2 CARACTERIZACIÓN DEL SUELO .............................................................. 39 Límite líquido ...................................................................................................... 39 Límite plástico ..................................................................................................... 41 Gravedad Específica .......................................................................................... 42 Granulometría por lavado de finos ..................................................................... 45 7. DATOS OBTENIDOS ...................................................................................... 47 8. CÁLCULOS Y RESULTADOS ........................................................................ 48 8.1 CONTENIDO DE AGUA ............................................................................... 48 8.2 LIMITE LÍQUIDO .......................................................................................... 50 8.3 LÍMITE PLÁSTICO ....................................................................................... 55 8.4 ÍNDICE PLÁSTICO (IP) ................................................................................ 56 8.5 ÍNDICE DE CONSISTENCIA ........................................................................ 58 8.6 ÍNDICE DE LIQUIDEZ .................................................................................. 59 8.7 LIMITE DE CONTRACCIÓN DE CASAGRANDE LC% ................................ 61 8.8 GRANULOMETRIA ...................................................................................... 62 8.8.1 Porcentaje peso retenido........................................................................ 62 8.8.2 Porcentaje de peso retenido acumulado ................................................ 63 8.8.3 Porcentaje pasa ..................................................................................... 63 8.9 GRAVEDAD ESPECÍFICA ........................................................................... 68

8.9.1 Volumen del piconmetro seco ................................................................ 68 8.9.2 Masa del picnometro lleno de agua a la temperatura de ensayo ........... 69 8.9.3 Gravedad especifica a temperatura de ensayo ...................................... 70 8.9.4 Gravedad especifica a 20% .................................................................... 70 8.10 DETERMINACION DE CBR ....................................................................... 71 9. ANÁLISIS DE RIESGOS Y ERRORES ........................................................... 72 9.1 APIQUE ........................................................................................................ 72 9.2 CARACTERIZACIÓN DEL SUELO .............................................................. 72 10.

ANALISIS DE RESULTADOS ...................................................................... 74

11.

RECOMENDACIONES ................................................................................ 74

11.1 APIQUE ...................................................................................................... 74 11.2 CARACTERIZACIÓN DEL SUELO ............................................................ 74 12.

CONCLUSIONES ........................................................................................ 76

BIBLIOGRAFIA ...................................................................................................... 77

LISTA DE TABLAS Pág. Tabla 1. Identificación de suelos inorgánicos de grano fino mediante ensayos manuales ............................................................................................................... 11 Tabla 2. Requisitos de los materiales para terraplenes. ........................................ 15 Tabla 3. Equipos usados en el apique ................................................................... 18 Tabla 4. Equipos para contenido de humedad ...................................................... 21 Tabla 5. Equipos para límites de consistencia....................................................... 22 Tabla 6. Equipos determinación de la gravedad específica .................................. 26 Tabla 7. Equipos granulometría por lavado de finos. ............................................ 28 Tabla 8. Información descriptiva de cada suelo en función de su profundidad según la norma INV E-102-13................................................................................ 31 Tabla 9. Datos obtenidos para el cálculo de la humedad. ..................................... 47 Tabla 10. Determinación de la humedad a diferentes profundidades. ................... 49 Tabla 11. Calculo humedades para el límite líquido. ............................................. 51 Tabla 12. Limite líquido para cada profundidad y limite líquido promedio. ............ 54 Tabla 13. Limite plástico para cada profundidad y limite plástico promedio .......... 56 Tabla 14. Índice plástico para cada profundidad e índice plástico promedio ......... 57 Tabla 15. Índice de consistencia para cada profundidad e índice plástico promedio ............................................................................................................................... 59 Tabla 16. Índice de consistencia para cada profundidad e índice plástico promedio. ............................................................................................................... 60 Tabla 17. Límite de contracción según profundidad .............................................. 62 Tabla 18. Granulometría para una profundidad de 0.3m ....................................... 63 Tabla 19. Granulometría para una profundidad de 0.3m ....................................... 64 Tabla 20. Granulometría para una profundidad de 0.6m ....................................... 65 Tabla 21. Granulometría para una profundidad de 0.9m ....................................... 66 Tabla 22. Granulometría para una profundidad de 1.5 m ...................................... 67 Tabla 23. Volumen del picnómetro calibrado ........................................................ 69 Tabla 24. Masa del picnometro lleno de agua a la temperatura de ensayo .......... 69 Tabla 25. Gravedad específica a la temperatura de ensayo ................................. 70 Tabla 26. Gravedad específica a 20° .................................................................... 71

LISTA DE GRAFICAS Pág. Gráfica 1. Perfil de humedad natural..................................................................... 50 Gráfica 2. Limite Liquido para una profundidad de 0.3 m. ..................................... 51 Gráfica 3. Limite Liquido para una profundidad de 0.6 m. ..................................... 52 Gráfica 4. Limite Liquido para una profundidad de 0.9 m...................................... 52 Gráfica 5. Limite Liquido para una profundidad de 1.2 m ...................................... 53 Gráfica 6. Limite Liquido para una profundidad de 1.5 m ...................................... 53 Gráfica 7. Perfil del límite líquido........................................................................... 54 Gráfica 8. Perfil de límite plástico .......................................................................... 56 Gráfica 9. Perfil de índice plástico ......................................................................... 58 Gráfica 10. Perfil del índice de consistencia. ........................................................ 59 Gráfica 11. Perfil de índice de liquidez .................................................................. 61 Gráfica 12. Curva granulométrica para 0.3m ........................................................ 64 Gráfica 13. Curva granulométrica para 0.6m ........................................................ 65 Gráfica 14. Curva granulométrica 0.9m ................................................................ 66 Gráfica 15. Curva granulométrica 1.2m ................................................................ 67 Gráfica 16. Curva granulométrica 1.5 m ............................................................... 68

LISTA DE FIGURAS Pág. Figura 1. Estados de consistencia de un suelo. .................................................... 13 Figura 2. Comportamiento del suelo estados y curvas. ........................................ 14 Figura 3. Localización del sitio del apique. ............................................................ 16 Figura 4. Lugar designado para la realización del apique. ................................... 16 Figura 5. Perfil del suelo explorado de acuerdo a cada profundidad evaluada. .... 30 Figura 6. Perfil estratigráfico deducido del suelo................................................... 33 Figura 7. Descapote del material vegetal presente en la zona del apique. ........... 35 Figura 8. Inicio de labores de excavación. ............................................................ 35 Figura 9. Medición de la profundidad del apique................................................... 36 Figura 10. Toma de muestras de suelo. ................................................................ 36 Figura 11. Comprobación de las caracteristicas de las muestras de suelo (inspección visual y manual). ................................................................................. 37 Figura 12. Toma de muestras de suelo de cada estrato. ...................................... 37 Figura 13. Finalización del apique......................................................................... 38 Figura 14. Muestra de suelo de cada estrato dispuesta en las bandejas metálicas. ............................................................................................................................... 39 Figura 15. Preparación de la muestra de suelo de cada estrato. .......................... 39 Figura 16. Mezcla de la muestra de cada estrato para la determinación del límite líquido. ................................................................................................................... 40 Figura 17. Colocación de la mezcla en la cazuela de Casagrande. ...................... 40 Figura 18. Determinación del peso de las muestras en las capsulas.................... 41 Figura 19. Secado de las muestras de suelo. ....................................................... 41 Figura 20. Realización de los rollitos de suelo para la determinación del límite plástico. .................................................................................................................. 42 Figura 21. Colocación de los rollitos de suelo en la cápsula. ................................ 42 Figura 22. Adición de muestra de suelo en el matraz. .......................................... 43 Figura 23. Mezcla final para la determinación de la gravedad específica. ............ 44 Figura 24. Determinación de la temperatura de trabajo en el matraz. .................. 44 Figura 25. Determinación del peso de la muestra. ................................................ 45 Figura 26. Lavado de la muestra en el tamiz. ....................................................... 45 Figura 27. Colocación de la muestra retenida en el platón. .................................. 46 Figura 28. Peso retenido de la muestra. ............................................................... 46

INTRODUCCIÓN

Uno de los principales requerimientos durante la etapa inicial del proceso de construcción de un proyecto vial, se presenta en cuanto a la identificación de las características del terreno sobre el alineamiento ya aprobado, pues de estas características dependerá en gran medida la proyección y diseño que se realizará posteriormente del proyecto, pues se debe identificar previamente los diferentes depósitos presentes en el lugar, para proyectar el comportamiento del suelo usado como subrasante, durante la construcción y servicio de la vía, por esto se hace necesario adelantar a lo largo del alineamiento, y ubicando puntos estratégicos a intervalos definidos la respectiva exploración del subsuelo, de acuerdo con la variabilidad, longitud y la importancia del proyecto. Este proceso de exploración se lleva a cabo mediante perforaciones y apiques, los cuales permiten extraer la suficiente cantidad de muestra de suelo, para ejecutar los diferentes ensayos de caracterización de la subrasante, que permitirán encuadrar en las diferentes tipologías de suelos, las muestras obtenidas en cada excavación a lo largo del terreno y según como avanza la profundidad de éstas. Este proceso se realiza mediante su clasificación por medio de granulometría y límites de consistencia, se parte de que de la tipología hallada depende la respuesta del suelo de subrasante a las cargas de tránsito que demandará la vía en construcción, y a partir de este proceso se pueda realizar el diseño de la estructura del pavimento. En el presente informe se exponen los principales detalles de la realización de un apique del cual se obtienen muestras suficientes de suelo para posteriormente realizar la caracterización de los suelos presentes en el terreno, a partir de los ensayos de limite líquido, plástico, humedad y gravedad específica de cada muestra extraída, con el fin de conocer sus principales características, que servirán para proyectar el comportamiento de dicho terreno ante un proyecto vial.

1. OBJETIVOS

1.1 OBJETIVO GENERAL Realizar una exploración en campo en donde se haga un apique de 1.5 metros de profundidad para posteriormente hacer una caracterización de los suelos encontrados durante la exploración con el fin de evaluar parámetros de resistencia de la subrasante.

1.2 OBJETIVOS ESPECIFICOS Realizar el perfil estratigráfico del apique explorado, teniendo en cuenta las características de los materiales encontrados, siguiendo la norma INV- E 10213, descripción e identificación de los suelos (Procedimiento manual y visual). Extraer muestras de material cada 30 cm de profundidad con el fin de analizar la variación de las características de cada suelo encontrado. Determinar en el laboratorio el contenido de agua (humedad), por masa, de suelo, de las muestras extraídas en el apique. Determinar el contenido de humedad expresado en porcentaje del suelo secado en el horno, cuando éste se halla en el límite entre el estado líquido y el estado plástico. Determinar contenido más bajo de agua, determinado por este procedimiento, en el cual el suelo permanece en estado plástico. Realizar los perfiles de humedad, límites e índice de consistencia y liquidez de acuerdo a las muestras de suelo obtenidas a diferentes profundidades. Calcular la gravedad especifica de las muestras de suelo extraídas en el apique a determinadas profundidades por el método del picnómetro. Definir cuantitativamente la distribución de tamaños de partículas de suelo hasta el de tamiz75μm (No.200) mediante la granulometría por lavado de finos.

2. MARCO TEÓRICO

2.1 APIQUE Es una excavación realizada en el suelo a una profundidad de 1.50 m con una sección transversal de por lo menos 1 m, esto con el propósito de inspeccionar y estudiar la estabilidad del suelo que se desea trabajar. Se lleva a cabo la exploración directa del perfil del suelo mediante la excavación de apiques de diferentes profundidades y geometrías; existen algunas ventajas como permitir el examen visual de los estratos, condiciones de nivel freático, interface suelo-roca, discontinuidades y superficies de ruptura; existen limitaciones de profundidad en ocasiones la estabilidad de las paredes es crítica, puede ser imposible de realizar debajo del nivel freático Algunas de las características que se pueden evaluar mediante forma visual y manual son:         

Color Olor Condición de humedad Consistencia Cementación Estructura Resistencia en seco Dilatancia Tenacidad

Estas características definirán el tipo de suelo según la inspección visual y manual, cuando la evaluación de este se hace a profundidad es necesario hacer más ensayos que verifiquen la clasificación y comportamiento de este. Tabla 1. Identificación de suelos inorgánicos de grano fino mediante ensayos manuales

Fuente: Normas generales de construcción de carreteras INVIAS instituto nacional de vías de Colombia. 2013.

2.2 CARACTERIZACION DE LA SUBRASANTE La respuesta del suelo de subrasante es el factor más importante en la determinación de los espesores de diseño del pavimento, pues la respuesta de la subrasante ante las cargas del tránsito depende de los tipos de suelo que la constituyen y de la densidad y la humedad de ellos, tanto durante la construcción como durante el servicio 2.3 PROPIEDADES DE LOS MATERIALES DE ESTUDIO Estas propiedades definen el tipo de suelo en relación con la profundidad, a partir de esta se puede evidenciar el comportamiento ante el diseño de pavimentos, pudiendo elegir la cota de la subrasante que soportara los esfuerzos aplicados según el transito esperado Humedad. La determinación del contenido de humedad de un suelo fino tiene gran importancia, ya que éste sirve para lograr que el proceso de compactación sea el mejor y que se puedan garantizar las propiedades del suelo en cuanto a resistencia, este es utilizado en prácticas ingenieriles tanto en el laboratorio como en el campo; este parámetro cobra gran importancia cuando se trata de controles de calidad de capas de pavimentos y terraplenes terminadas a través del ensayo Proctor u otros ensayos de compactación1 Esta se define como la relación de peso entre la cantidad de agua que hay en los sólidos 𝑤=

𝑊𝑤 ∗ 100 𝑊𝑠

𝑊𝑤 = 𝑐𝑜𝑛𝑡𝑒𝑛𝑖𝑑𝑜 𝑑𝑒 𝑎𝑔𝑢𝑎 𝑊𝑠 = 𝑚𝑎𝑠𝑎 𝑠𝑒𝑐𝑎 𝑜 𝑑𝑒 𝑙𝑜𝑠 𝑠𝑜𝑙𝑖𝑑𝑜𝑠 Límite líquido (LL). Humedad de un suelo remoldeado, límite entre los estados líquido y plástico, expresado en porcentaje; humedad a partir de la cual el suelo pasa a comportarse como un lodo y tiende a fluir bajo su propio peso Límite plástico (LP). Humedad de un suelo remoldeado, límite entre los estados plástico y semi-sólido, expresado en porcentaje; mínimo contenido de agua con el que el suelo permanece en estado plástico, cualquier incremento en el nivel de esfuerzos implica unas deformaciones permanentes. Límite de contracción (LC). Humedad máxima de un suelo para la cual una reducción de la humedad no causa una variación del volumen del suelo, expresado en porcentaje; En campo las grietas del suelo son indicadores 1

Universidad de la Salle, lancheros, Guía metodológica del ensayo de humedad para suelos finos, método de horno microondas, con reductor de calor

directos del límite de contracción (es decir a mayor presencia de grietas mayor límite de contracción) 2 𝐿𝐶 =

46.4𝐿𝐿 − 43.5𝐼𝑃 𝐼𝑃 + 46.4

Índice de consistencia. Se define como la resistencia al flujo, que está relacionado con la fuerza de atracción entre partículas y es más fácil de sentir físicamente que de describir cuantitativamente3 𝐼𝐶 =

𝐿𝐿 − 𝑊 𝐿𝐿 − 𝐿𝑃

Figura 1. Estados de consistencia de un suelo.

Fuente: Limites de Atterberg, apuntes de ingeniería http://apuntesingenierocivil.blogspot.com.co/2010/11/normal-0-false-falsefalse_23.html Índice Plástico (Ip): Es el intervalo de contenido de agua entre el límite líquido y el límite plástico, en general a mayores índices de plasticidad mayores problemas de ingeniería asociados con el uso del suelo. Es el rango de humedad en el cual el suelo se comporta en forma plástica. 𝐼𝑃 = 𝐿𝐿 − 𝐿𝑃 Índice de Liquidez (IL): la pendiente de la curva del flujo, mide la sensibilidad del suelo a cambiar su consistencia con la variación del contenido de agua 𝐼𝐿=

2

𝑊𝑛− 𝐿𝑝 𝐼𝑃

Determinación de los límites de atterberg http://icc.ucv.cl/geotecnia/03_docencia/02_laboratorio/manual_laboratorio/limites.pdf 3 mecánica de suelos, estado de consistencias de los suelos Universidad del cauca

Figura 2. Comportamiento del suelo estados y curvas.

Fuente: apuntes de geotecnia con énfasis de laderas http://geotecnia-sor.blogspot.com.co/2010/11/consistencia-del-suelo-limitesde.html Granulometría. El ensayo granulométrico es de gran relevancia para la clasificación de los suelos, pues estudia los diferentes tamaños de las partículas que componen el ente, de modo tal que la agrupación por tamaños define las proporciones en las que se encuentran los minerales en el suelo como lo son gravas, arenas, arcillas y limos constituyéndose como ente para el nombramiento de este. Basados en la composición mineralógica del suelo se estudian propiedades físicas de este como lo son textura, color, brillo, entre otras que de forma general definen su comportamiento; el tamiz #200 es el que define los dos grandes grupos definidos por la granulometría Gravedad especifica. Se define como la relación entre el peso de sólidos y el peso de un volumen de agua igual o equivalente volumen de sólidos. 𝐺𝑠 =

𝑊𝑠 𝑉𝑠 ∗ 𝛾𝑤

2.4 IMPORTANCIA DE LOS MATERIALES USADOS EN EL ENSAYO Este ensayo es de gran importancia ya que nos da un amplio panorama del tipo de suelo con el que nos encontramos y el comportamiento que puede tomar ante diversas situaciones, la finalidad del apique y de la caracterización del suelo es poder determinar el comportamiento de la subrasante y ante este poder diseñar el pavimento.

2.5 CRITERIOS ADMISIBLES SEGÚN EL INVIAS Tabla 2. Requisitos de los materiales para terraplenes.

Fuente: Instituto Nacional de Vías, INVIAS. Normas de ensayos de materiales para carretera.

3. LOCALIZACIÓN DEL PROYECTO

Figura 3. Localización del sitio del apique.

Fuente: https://www.google.com.co/maps/ EL apique se realizó el día 23 de febrero en las instalaciones de la universidad pedagógica y tecnológica de Colombia, las Coordenadas correspondientes al sitio son 5°33'09.0"N 73°21'15.7"W tomadas de google maps a partir de una aproximación según el satélite. Figura 4. Lugar designado para la realización del apique.

Fuente: https://www.google.com.co/maps/ El sitio del apique se encuentra a un costado del restaurante estudiantil, el terreno se caracteriza por ser ondulado a los alrededores con algunas pendientes pronunciadas, en este se encuentra material de relleno que es evidente en algunos costados.

3.1 DATOS DE LA ZONA DE ESTUDIO Geología. El área de estudio se encuentra ubicada en la cordillera oriental y hace parte de la meseta Cundiboyacense. Las formaciones presentes en la zona hacen parte de la secuencia conformada por rocas de origen sedimentario depositadas durante los períodos cretáceo, terciario y cuaternario; entre las cuales, en desarrollo del presente estudio, se conocen. Grupo churuvita (ksch): formación conejo (kscn). Grupo guadalupe (kg): Formación guaduas (tkg), Formación cacho (tc); pero principalmente la zona de estudio se presenta en; Formación Bogotá (TB1, TB2): Se compone de una sucesión monótona de arcillolita abigarrada de colores gris, violeta y rojo en forma de bancos, separados por niveles de areniscas arcillosas blancas a amarillas. Aflora en ambos flancos del sinclinal de Tunja y Ventaquemada y también en algunas zonas del anticlinal de Puente de Boyacá. Formación Tilatá (TST). Formada alternativamente de gredas, capas arenosas y cascajos con unos 150 m de espesor visible. Presenta materiales horizontales homogéneos. A lo largo del sinclinal de Tunja, Oicatá, Paipa se observa un conjunto grueso arcillo – arenoso, que forma una terraza de unos 150 m, aproximadamente conformada por arenas y limos de color variable entre amarillo y rojizo, con intercalaciones conglomeráticas y frecuente estratificación cruzada Depósito aluvial (QAL). Hacia el flanco occidental del sinclinal, en el sector noroccidental de la ciudad se localiza un cono aluvial que forma el valle de la quebrada La Vega, la cual sirvió como medio de transporte. Está constituido por grava, gránulos de arenisca blanca de grano fino con una matriz arcillosa, chert, arcilla amarilla, arena arcillosa de grano fino a medio, fragmentos de arena roja y amarilla; sobre la parte más superior presenta una intercalación de limos, arcillas y arenas. Este conjunto tiene un espesor variable, alcanzando los 83 m en la parte más profunda hasta ahora conocida, determinados en diferentes perforaciones de pozos para agua realizados en la ciudad (Agudelo y Castro, 1999). Clima. El promedio de lluvia total anual es de 645 mm. Durante el año las lluvias se distribuyen en dos temporadas secas y dos temporadas lluviosas. La temporada seca principal se registra en los meses de diciembre, enero y febrero; en los meses de julio y agosto, se registra una temporada seca de menor intensidad. La temperatura promedio es de 12.9 ºC. Al medio día la temperatura máxima media oscila entre 25 y 26ºC. La humedad relativa del aire oscila durante el año entre 82 y 89 %, siendo mayor en la época lluviosa del segundo semestre. 3.2 CONDICIONES CLIMÁTICAS En la jornada hubo presencia de clima seco, durante la perforación hubo presencia de sol y con presencia de vientos livianos.

4. EQUIPOS UTILIZADOS

4.1 EQUIPOS APIQUE En el presente ítem se enuncian y caracterizan los diferentes equipos y materiales que son usados durante la realización de un apique en el terreno que se quiere conocer y estudiar sus propiedades. Tabla 3. Equipos usados en el apique EQUIPO Hoyadora

CANTIDAD 1

DESCRIPCIÓN

IMAGEN Hoyadora

Elemento compuesto de dos mangos de madera unidos a una pala doble, que sirve para retirar y soltar el suelo a medida que se desarrolla la perforación. Fuente: autores Pica

1

Pala

2

Elemento compuesto por un mango de Pica madera, el cual en su cabezal de acero cuenta con una punta que sirve para rasgar el suelo y al otro extremo Fuente: autores una forma Planar que sirve para soltarlo fácilmente para su posterior extracción. Pala Elemento con un mango generalmente de madera, un cabezal metálico en forma de cuchara que sirve para extraer el suelo suelto de la excavación. Fuente: autores

Barra

1

Pieza de acero con un Barra extremo puntiagudo y el otro de forma plana, empleada para soltar la capa vegetal del suelo y las paredes del suelo a largo de toda la perforación. Fuente: autores

Flexómetro

1

Instrumento de medida Flexómetro que consiste en una cinta flexible graduada (de menos de 10 metros de longitud) y que se puede enrollar fácilmente, usado durante el ensayo para medir las Fuente: autores profundidades especificadas a lo largo de la perforación y los cambios de estrato del suelo.

Papel vinipel

1

Material plástico con características especiales que Papel vinipel permiten su fácil manejo y se adhiere a la superficie en la que se envuelva, usada para conservar la humedad de las muestras de suelo, Fuente: autores usadas para determinar la humedad de cada profundidad.

Cinta de enmascarar

1

Bolsas

5

Lona de fibra

2

Material con una de Cinta de enmascarar sus caras pegante y la otra con características que posibilitan la escritura sobre esta, se usa para marcar las diferentes muestras que se extraen de la Fuente: autores excavación. Bolsas De material plástico usadas para almacenar muestras del suelo de cada profundidad excavada, para realizar los posteriores ensayos. Fuente: autores Lo suficientemente Lona de fibra grande para almacenar alrededor de 70 kilogramos del suelo de la excavación.

Fuente: autores Fuente: elaboración propia, a partir de equipo del Lab. de pavimentos UPTC. La tabla #, enuncia y describe cada uno de los equipos que se requieren para realizar un apique durante el proceso de exploración, contiene lo respectivos equipos, la cantidad requerida, su respectiva descripción y una imagen ilustrativa de cada uno de estos. 4.2 EQUIPOS CARACTERIZACIÓN DE LA SUBRASANTE El proceso de caracterización de la subrasante, requiere de una serie de ensayos que permiten conocer las características de los suelos extraidos del terreno en estudio, a continuación, se presentan los equipo que se requieren en cada uno de los ensayos de caracterización. 4.2.1 Equipos Contenido de humedad En la siguiente tabla se describe cada uno de los equipos requeridos para determinar el contenido de humedad de las muestras de suelo en estudio, se encuentra la descripción y una imagen de cada uno a manera de ilustración.

Tabla 4. Equipos para contenido de humedad EQUIPO Balanza

Horno

Cápsulas

EQUIPOS UTILIZADOS CANTIDAD DESCRIPCIÓN 1 Instrumento de laboratorio capaz de medir la masa de un cuerpo utilizando como medio de comparación la fuerza de gravedad que actúa sobre el cuerpo con una recisión de 0.01g y 0.1g. Es usado durante el ensayo para pesar las muestras de suelo en estado húmedo y seco. 1 Instrumento capaz de aumentar su temperatura y deshidratar los materiales que son expuestos a él, debe contar con una capacidad suficiente para mantener una capacidad uniforme de 110±5°C. Usado para secar la muestra durante el ensayo. 15 Recipientes metálicos usados para el manejo, transporte y secado de las tres muestras de suelo extraídas de cada profundidad especificada.

IMAGEN Balanza

Fuente: autores

Horno

Fuente: autores

Cápsulas

Fuente: autores

Guantes resistentes calor.

Muestra suelo contenido humedad

1 al

de 100gr de

Herramienta que por Guantes resistentes al sus características es calor. capaz de soportar altas temperaturas y proteger las manos de la persona que manipula el horno al ingresar las muestras al horno. Fuente: autores MATERIAL UTILIZADO Muestra de suelo contenido de humedad

Se toman tres muestras de 100gr aprox. para cada profundidad a analizar.

Fuente: autores Fuente: elaboración propia, a partir de equipo del Lab. de pavimentos UPTC. 4.2.2 Equipos Límite líquido y límite plástico Otro de los ensayos requeridos en la caracterización del suelo de subrasante es la determinación del límite líquido y plástico del suelo, en la tabla #, se presenta cada uno de los equipos y materiales requeridos para llevar a cabo este ensayo con su respectiva descripción y figura. Tabla 5. Equipos para límites de consistencia. EQUIPO Cazuela de Casagrande con ranurador

EQUIPOS UTILIZADOS CANTIDAD DESCRIPCIÓN IMAGEN 1 Cazuela Instrumento Casagrande compuesto por una ranurador base de madera o metálica y un mecanismo que une una cuchara estándar y una manivela que al girar hace que la cuchara golpee la

de con

Balanza

Horno

Mortero con pistón

1

1

base, usado para determinar el límite liquido de un suelo. Instrumento de laboratorio capaz de medir la masa de un cuerpo utilizando como medio de comparación la fuerza de gravedad que actúa sobre el cuerpo con una recisión de 0.01g y 0.1g. Es usado durante el ensayo para pesar la muestra húmeda y seca de suelo necesaria para el ensayo. Instrumento capaz de aumentar su temperatura y deshidratar los materiales que son expuestos a él, debe contar con una capacidad suficiente para mantener una capacidad uniforme de 110±5°C. Usado para secar la muestra durante el ensayo.

Fuente: autores

Balanza

Fuente: autores

Horno

Fuente: autores

1 Mortero con pistón Elemento con las características geométricas y de peso, que sirve para triturar las muestras de suelo manualmente, y obtener un material

de tamaño acorde para la realización del ensayo.

Tamiz#40

1

Espátula

1

Cápsulas

Fuente: autores Cada tamiz es Tamiz#40 representado por un número que indica la abertura esta, o la cantidad de hilos cruzados por pulgada cuadrada. Se utilizan generalmente para el Fuente: autores ensayo muestras con partículas que pasan el tamiz # 40 con abertura aproximada de 0.420mm. Espátula Herramienta que consiste en una lámina plana con punta roma de metal con un pequeño mango de madera u plástico, se utiliza para manejar el suelo en su estado natural Fuente: autores o mezclado con un poco de agua. Recipientes Cápsulas metálicos usados para el manejo, transporte y secado de las muestras de suelo usado durante

los dos ensayos de límites.

Vidrio plano

1

Fuente: autores Lamina pequeña con Vidrio plano una superficie lisa, usada para amasar y enrollar la muestra de suelo según especificaciones de los ensayos. Fuente: autores

MATERIALES UTILIZADOS El material usado Muestra de suelo para la Límite líquido Muestra de determinación de suelo Límite 100-200gr límites de líquido y consistencia, se Límite usaron 200gr aprox. plástico de cada profundidad Fuente: autores de la muestra de suelo estudiada. Fuente: elaboración propia, a partir de equipo del Lab. de pavimentos UPTC. 4.2.3 Equipos gravedad específica La tabla #, expone los equipos y materiales empleados en el procedimiento de ensayo para determinar la gravedad específica de los especímenes analizados.

Tabla 6. Equipos determinación de la gravedad específica EQUIPOS UTILIZADOS EQUIPO CANTIDAD DESCRIPCIÓN IMAGEN Matraz de 1 Es un recipiente de vidrio Matraz de 500cm³ 500cm³ capaz de resistir altas temperaturas, el cual por sus propiedades específicas es usado para el procedimiento volumétrico.

Termómetro

1

Balanza

1

Tamiz Nº10

1

Fuente: autores Instrumento capaz de Termómetro medir la temperatura de un líquido, la medida se lee en °C, es usado durante el ensayo para calibrar el matraz.

Fuente: autores Instrumento de Balanza laboratorio capaz de medir la masa de un cuerpo utilizando como medio de comparación la fuerza de gravedad que actúa sobre el cuerpo con una recisión de 0.01g y Fuente: autores 0.1g. Es usado durante el ensayo para pesar el matraz según como dicta la norma.. Cada tamiz es Tamiz Nº10 representado por un número que indica la abertura esta, o la cantidad de hilos cruzados por pulgada cuadrada. Se utilizan generalmente para el Fuente: autores

Pipeta

Embudo

Platones

1

1

ensayo muestras con partículas que pasan el tamiz # 10 con abertura aproximada de 2mm. Tubo de vidrio, generalmente graduado, usado para transvasar pequeñas porciones de líquido; el tubo, se llena de líquido por succión, se vacía cuando se saca el dedo que obstruye la parte superior. Se usa para controlar las cantidades de agua durante la calibración del matraz. Instrumento generalmente de plástico o vidrio, el cual tiene forma cónica hueca por sus dos extremos, en el extremo más estrecho posee una continuación tubular que permite verter cualquier solido en polvo o liquido en un recipiente con su embocadura muy angosta. Se usa para ingresar la muestra de suelo en el matraz. Recipientes metálicos usados para el manejo, transporte y secado de las muestras de suelo usadas durante el ensayo.

Pipeta Fuente: autores

Embudo

Fuente: autores

Platones

Fuente: autores MATERIALES UTILIZADOS Muestra de suelo

Muestra de suelo gravedad específica.

gravedad específica.

Se tomó un muestra de 100 gr de suelo aprox. de 100 - 120gr cada una de las profundidades para analizar la gravedad Fuente: autores específica de estas. Fuente: elaboración propia, a partir de equipo del Lab. de pavimentos UPTC. 4.2.4 Equipos Granulometría por lavado de finos En la tabla #, se pueden evidenciar los diversos equipos de laboratorio y materiales que son usados en la ejecución del ensayo de granulometría, primordial para conocer las tipologías de suelo que se trabajarán. Tabla 7. Equipos granulometría por lavado de finos. EQUIPO Balanza

Serie tamices

EQUIPOS UTILIZADOS CANTIDAD DESCRIPCIÓN 1 Instrumento de laboratorio capaz de medir la masa de un cuerpo utilizando como medio de comparación la fuerza de gravedad que actúa sobre el cuerpo con una recisión de 0.01g y 0.1g. Es usado durante el ensayo para pesar las diferentes fracciones de suelo que pasan y retienen los tamices. de La distribución por tamaños de las partículas que constituyen un suelo se hace pasar la muestra

IMAGEN Balanza

Fuente: autores

Serie de tamices

por una serie de Tamices en donde la relación de aberturas de dos consecutivos es de uno a dos.

Platones

Fuente: autores Platones

Recipientes metálicos usados para el manejo, transporte de las diferentes fracciones de Fuente: autores suelo que pasan y retienen los tamices. Horno 1 Instrumento capaz Horno de aumentar su temperatura y deshidratar los materiales que son expuestos a él, debe contar con una capacidad suficiente para Fuente: autores mantener una capacidad uniforme de 110±5°C. Usado para secar la muestra usada en el ensayo. MATERIALES UTILIZADOS Muestra de Se tomaron 500gr suelo 500 gr aprox. de cada granulometría profundidad para por lavado de realizar el ensayo Fuente: autores finos. de granulometría. Fuente: elaboración propia, a partir de equipo del Lab. de pavimentos UPTC.

5. DESCRIPCIÓN DE LA MUESTRA

5.1 PERFIL ESTRATIGRAFICO DEL SUELO Figura 5. Perfil del suelo explorado de acuerdo a cada profundidad evaluada.

Fuente: Autores. En la anterior figura se puede observar el perfil que presenta el suelo de acuerdo a cada una de las muestras que se extrajeron cada 30 cm de profundidad en el apique. Con base en esta información e información adicional de las características del suelo que se muestran en la tabla 1 de acuerdo a la norma INV-E 102-13, se puede deducir el perfil estratigráfico del suelo explorado. A continuación en la siguiente tabla, se muestran algunas características que presenta el suelo explorado en función de su profundidad

Tabla 8. Información descriptiva de cada suelo en función de su profundidad según la norma INV E-102-13. Prof. Clasificación

Color

Olor

Condición de humedad

Consistencia

Cementación

Estructura

Presenta una consistencia dura, ya que el dedo pulgar no deja marca, pero si lo penetra la uña.

Presenta una cementación débil, ya que se desmorona o rompe al tocarlo o con poca presión de los dedos.

Posee una estructura lenticular debido a que se observan pequeñas bolsas de diferentes suelos.

30 cm

Es un suelo color marrón oscuro, con presencia de raíces vegetales.

Tiene un olor turba, característ ico gracias a su humedad.

El material presenta una condición húmeda, pero sin agua visible.

60 cm

Es un suelo color café con presencia de partículas grisáceas.

Tiene un olor a material mineral polvo – orgánico.

El material presenta una condición de humedad seca, polvorosa.

Presenta una consistencia dura, ya que el dedo pulgar no deja marca, pero si lo penetra la uña

Presenta una cementación moderada, ya que el material se desmorona con presión de los dedos.

Posee una estructura lenticular debido a que se observan pequeñas bolsas de diferentes suelos.

El material presenta una condición húmeda pero sin agua visible.

Presenta una consistencia dura, ya que el dedo pulgar no deja marca, pero si lo penetra la uña.

Posee una estructura lenticular debido a que se observan pequeñas bolsas de diferentes suelos.

El material presenta una condición húmeda pero sin agua visible.

Presenta una consistencia firme ya que el dedo pulgar dejo una marca de unos 6mm.

Presenta una cementación moderada, ya que el material se desmorona con presión de los dedos. Presenta una cementación fuerte, no se desmorona ni rompe con la presión de los dedos.

90 cm

120 cm

El material a esta Es un suelo profundida color café d presenta oscuro un olor orgánico. orgánico. No presenta Es un suelo olor. El orgánico material oscuro es inoloro opaco.

Posee una estructura homogénea, se evidencia un solo color y apariencia uniforme.

Dilatancia

Tenacidad

Resistencia en seco

Mediana, se requiere presión mediana, para formar rollitos Nula, no hay cerca del límite cambio plástico. visible en la muestra.

Mediana, la muestra se rompe en fragmentos bajo una presión considerable de los dedos.

Mediana, se requiere presión mediana, para formar rollitos cerca del límite plástico.

Mediana, la muestra se rompe en fragmentos bajo una presión considerable de los dedos.

Mediana, se requiere presión mediana, para formar rollitos cerca del límite plástico.

Mediana, la muestra se rompe en fragmentos bajo una presión considerable de los dedos.

Alta, se requiere una presión considerable para formar rollitos cerca del límite plástico.

Alta, la muestra no se rompe con la presión de los dedos, pero se rompe con el pulgar al aprisionarla sobre la superficie.

Lenta, el agua aparece lentamente al sacudirla. Lenta, el agua aparece lentamente al sacudirla.

Nula, no hay cambio visible en la muestra

Continuación de la tabla 8.

150 cm

No El material Es un suelo presenta presenta orgánico de olor. El una color negro. material es condición inoloro. húmeda pero sin agua visible

Presenta una consistencia firme ya que el dedo pulgar dejo una marca de unos 6mm.

Alta, se Presenta una requiere una cementación Posee una presión Nula, no hay considerable fuerte, no se estructura desmorona ni homogénea, se cambio visible para formar rompe con la evidencia un solo en la muestra. rollitos cerca del presión de los color y apariencia límite plástico. dedos. uniforme.

Alta, la muestra no se rompe con la presión de los dedos, pero se rompe con el pulgar al aprisionarla sobre la superficie.

Fuente: Autores. En la tabla anterior se mostró una descripción visual y manual de los suelos siguiendo lo establecido por la norma INV-E10213. Esta descripción se le realizó al material extraído cada 30 centímetros de profundidad hasta llegar a los 150 centímetros de profundidad cumpliendo con lo establecido para este estudio.

5.2 PERFIL ESTRATIGRÁFICO DEDUCIDO SEGÚN LA INFORMACIÓN DESCRIPTIVA DE CADA SUELO De acuerdo a la información descriptiva de los materiales extraídos mostrados en la tabla anterior, se deduce el perfil estratigráfico del suelo explorado. Figura 6. Perfil estratigráfico deducido del suelo.

Fuente: Autores. La anterior imagen presenta el perfil estratigráfico deducido, es conveniente afirmar que no solo el color de un suelo define el estrato en el que se encuentra, sino que es un conjunto de características visuales y manuales las que nos proporcionan la información necesaria para determinar cada estrato. Un ejemplo de esto es el estrato 4, en el que una parte de él cambiaba ligeramente su color; sin embargo, todas sus características eran similares por lo que nos permitió deducir que el material hacia parte del mismo estrato. En cuanto a la clasificación de cada suelo de acuerdo a las características presentes de cada uno, con base en la norma INV E -102-13, se puede afirmar que el primer estrato se trata de una turba ya que se encontró en él, tejidos vegetales en estados variables de descomposición, y presentaba olor orgánico. Del segundo estrato se puede decir que se trata de un limo elástico MH, sin embargo, también se podría 33

decir que cumple con las características de una arcilla magra por lo que se tendría que analizar mejor en el laboratorio para definir cuál tipo de suelo es. En el cuarto estrato se identificó una arcilla magra arenosa CL de acuerdo a la granulometría de sus partículas. Por ultimo en el cuarto estrato se identificó una arcilla grasa CH.

34

6. PROCEDIMIENTO

6.1 APIQUE En primera medida se dispuso a hacer la localización y descripción del terreno designado, el cual se encontraba en la parte posterior del restaurante estudiantil de la UPTC. Posteriormente, se realizó el descapote del área designada para efectuar el apique, es decir se retiró material vegetal de la zona, con ayuda de la pica y la pala, esto bajo algunas indicaciones recibidas como: tomar un área aproximada de un metro cuadrado y una profundidad de 1.50 metros. Figura 7. Descapote del material vegetal presente en la zona del apique.

Fuente: Autores. Después de realizado este procedimiento, se dispuso a excavar el material suelto producto del apique, realizando relevos entre los compañeros que se encontraban en el lugar, esto con ayuda de la pica, barra, hoyadora y pala. Figura 8. Inicio de labores de excavación.

Fuente: Autores. Al avanzar con el proceso del apique, debió medirse la profundidad que se iba alcanzando en el apique, es decir se debió estar midiendo (barra y metro) la 35

excavación para obrtener muestras de suelo cada 30 cm, o alcanzando cada estrato para caracterizarlo posteriormente. Figura 9. Medición de la profundidad del apique.

Fuente: Autores. En cada profundidad medida, se debió tomar tres muestras de aproximadamente 100 gr cada una, depositándolas en unas capsulas pesadas con anterioridad en el laboratorio, cada cápsula se envolvió con papel vinipel para mantener la muestra inalterada. Por último, se llevaron al laboratorio las cápsulas con la muestra húmeda, para determinar la humedad natural del suelo en cada estrato. En el proceso de determinación de la humedad natural del suelo de cada estrato encontrado, se debió hacer lo siguiente:  



Pesar las cápsulas vacías en la balanza del laboratorio, en las cuales se pondrían las muestras de suelo, producto del apique. Una vez llevadas las capsulas con las muestras de suelo, se debe registrar el peso cápsula + muestra húmeda, antes de ingresar las capsulas por un tiempo no menor a 24 horas, para obtener el valor de la humedad natural del suelo. Por último, se debe registrar el peso de las capsulas con la muestra, después de retirarlas del horno, obteniendo así el peso cápsula + muestra seca.

Figura 10. Toma de muestras de suelo.

Fuente: Autores. 36

En el mismo momento en que se tomaban las muestras de suelo para determinar la humedad natural, se tomaba una pequeña cantidad del suelo de cada estrato en una bolsa, para hacer la comprobación en campo de las principales caracteristicas (humedad, color, olor, consistencia, resistencia, dilatancia, tenacidad, plasticidad, cementación) presentadas en el suelo. Figura 11. Comprobación de las caracteristicas de las muestras de suelo (inspección visual y manual).

Fuente: Autores. Cabe aclarar que cada vez que se alcanzaba un estrato en el sitio de apique, es decir con profundidad de 30 cm cada vez, se tomó una muestra aproximada a 6 kg en bolsas plásticas debidamente marcadas, para realizar el laboratorio de caracterización del suelo, mediante los ensayos de límites de consistencia, granulometría y gravedad específica. Figura 12. Toma de muestras de suelo de cada estrato.

Fuente: Autores. 37

Al alcanzar la profundidad en la excavación de 1,50 metros, se tomó la última muestra en cápsulas y bolsa plástica como se mencionó en el procedimiento anterior. El material extraído se removió de un lado a otro para tener una muestra de suelo homogénea y se tomó una cantidad de 130 kg aproximadamente para emplearlo en los ensayos de compactación y CBR, a lo largo del semestre, este se colocó en lonas y se dispuso un lugar específico para su almacenamiento. Al terminar el proceso del apique, se debió cubrir la excavación con el material sobrante y con ramas, colocando de nuevo la capa del descapote del material vegetal, procurando preservar las condiciones iniciales del terreno empleado en el estudio. Figura 13. Finalización del apique.

Fuente: Autores.

38

6.2 CARACTERIZACIÓN DEL SUELO Límite líquido. Para la realización de este ensayo, fue necesario colocar cierta cantidad de muestra en bandejas metálicas que luego se ingresaron en el horno, esto se dejó allí por un tiempo aproximado de 24 horas. Figura 14. Muestra de suelo de cada estrato dispuesta en las bandejas metálicas.

Fuente: Autores. Después de retirada la muestra seca del horno, se pesó aprox. 200 gr de muestra de cada estrato en unos platones, para dar inicio al ensayo de determinación del límite líquido. En primer lugar, se procedió a triturar el material con el mortero, para luego pasarlo por el tamiz n° 40, y obtener muestra fina representativa del suelo estudiado. Figura 15. Preparación de la muestra de suelo de cada estrato.

Fuente: Autores. 39

Para cada estrato hallado, se hizo lo siguiente:  Se tomó parte de la muestra tamizada y se mezcló con agua, sobre una superficie de vidrio, hasta que se obtuvo la consistencia deseada, para realizar el método A del límite líquido, el cual consiste en realizar tres ensayos con la muestra obteniendo tres series de golpes (10-20, 20-30 y 30-40) para el suelo de cada estrato. Figura 16. Mezcla de la muestra de cada estrato para la determinación del límite líquido.

Fuente: Autores.  La pasta homogénea de suelo, se colocó sobre la cazuela Casagrande y se enrasó con ayuda de la espátula, luego se hizo una abertura en la mitad de la muestra con ayuda del ranurador. Seguidamente se giró la manivela de la cazuela y se contaron los golpes en los que la muestra se unió nuevamente. Figura 17. Colocación de la mezcla en la cazuela de Casagrande.

Fuente: Autores.  Con anterioridad se debió pesar tres capsulas para alojar una muestra producto del límite líquido. Las muestras dispuestas en dichas capsulas 40

fueron en las que se presentó la unión de sus bordes, en el número de golpes descrito anteriormente, y se determinó el peso de las capsulas + muestra húmeda. Figura 18. Determinación del peso de las muestras en las capsulas.

Fuente: Autores.  Las capsulas se metieron en el horno por un tiempo aprox. de 24 horas. Finalizado este tiempo se retiró las muestras del horno para pesar la capsula + muestra seca, los pesos registrados se usan para hallar el contenido de humedad de las muestras de cada estrato, de cada profundidad. Figura 19. Secado de las muestras de suelo.

Fuente: Autores. Límite plástico. La muestra de suelo sobrante de cada estrato del ensayo de límite líquido, se empleó para la determinación del ensayo de límite plástico.  Con lo cual se tomó la muestra ya húmeda en el ensayo anterior y la muestra tamizada de los platones de cada profundidad. A continuación, se inició realizando rollitos de la muestra de aproximadamente 3 mm de grosor (medido con el calibrador), amasándolos en la mano y adicionando suelo 41

seco (si era necesario) para que la muestra no se adhiriera a las manos y facilitara el proceso. Cabe aclarar que este procedimiento se realizó para las muestras de cada estrato. Figura 20. Realización de los rollitos de suelo para la determinación del límite plástico.

Fuente: Autores.  Posteriormente, los rollitos se colocaron en capsulas pesadas con anterioridad (demarcadas con el número de golpes del cual provenían). Estas capsulas con muestra húmeda (rollitos) se pesaron y se colocaron en el horno, por un periodo aprox. de 24 horas. Pasado el tiempo de secado de la muestra, se retiraron las capsulas + muestra seca y se determinó su peso. Los datos obtenidos se registraron en el formato de laboratorio respectivo. Figura 21. Colocación de los rollitos de suelo en la cápsula.

Fuente: Autores. Gravedad Específica. Para la realización de este ensayo, se tomó muestra representativa de las bandejas metálicas que alojaban el suelo de cada estrato.

42

 En primera instancia, la muestra de suelo debió ser pasada por el tamiz n° 10, y se tomó la cantidad necesaria de acuerdo con las especificaciones del Invias (INV E 128-13, tabla 128-1. Masa recomendada).  A continuación, se realizó la calibración del matraz empleado. El proceso se describe a continuación: o Se limpió y se secó el matraz de ensayo, para registrar el peso de este vacío (Mp). o Después se agregó agua al matraz hasta la marca de aforo, y seguidamente se pesó nuevamente en la balanza para determinar el peso del matraz + agua (Mpw).  Luego de haber realizado la calibración del matraz, se procedió a retirar aprox. la mitad de agua de este, para adicionar la muestra de suelo ya tamizada con ayuda de un embudo de papel y una espátula; hecho esto, se adiciono más agua al matraz hasta la marca de aforo, procurando bajar con agua las partículas de suelo alojadas en el cuello del matraz. Figura 22. Adición de muestra de suelo en el matraz.

Fuente: Autores.  Posteriormente, se tomó el matraz con la mezcla hecha y con giros manuales se eliminó el exceso de aire o vacíos atrapados. Realizado este procedimiento, se retiró el agua con partículas flotantes del cuello del matraz.

43

Figura 23. Mezcla final para la determinación de la gravedad específica.

Fuente: Autores.  Se pesó el matraz con el contenido de muestra de suelo + agua y se registró este peso (Mpws) en los formatos de laboratorio. Además, se tomó la temperatura de trabajo la cual era de 20°C. Figura 24. Determinación de la temperatura de trabajo en el matraz.

Fuente: Autores.  Después se determinó el peso de un platón (Mpl), en el cual se colocó la mezcla del matraz, al matraz se le debió agregar un poco más de agua para retirar el suelo en su totalidad del mismo. Al momento se colocó el platón en el horno por un tiempo aprox. de 24 horas, pasado este tiempo se retiró del horno y se determinó el peso del platón + muestra seca (Mpls). Cabe destacar que para este ensayo se emplearon dos probetas de ensayo, para realizar los procedimientos de manera más rápida.

44

Granulometría por lavado de finos. En este ensayo, se tomó muestra de suelo de cada estrato y se pasó por el tamiz n° 10.  Del material pasa del tamiz n° 10, se tomó aprox. 500 gr de suelo. A continuación, se determinó el peso de la muestra. Figura 25. Determinación del peso de la muestra.

Fuente: Autores.  Posteriormente se realizó el proceso de lavado de la muestra de suelo en el tamiz de 75 µm (n° 200), con gran cantidad de agua, procurando evitar la pérdida de partículas finas retenidas en el tamiz, este proceso se realizó hasta que el agua que pasaba por el tamiz saliera completamente limpia. Figura 26. Lavado de la muestra en el tamiz.

Fuente: Autores.  Se tomó el peso de un platón, en el que se colocaría el suelo retenido en el tamiz n° 200, y se determinó el peso del platón + muestra húmeda, para luego colocar el platón en el horno por un tiempo aprox. de 24 horas, después de este tiempo se sacó el platón del horno y se determinó el peso seco.

45

Figura 27. Colocación de la muestra retenida en el platón.

Fuente: Autores.  Cuando se tenía la muestra seca, se procedió a pasar el material por los tamices (4, 16, 30, 50, 100, 200), haciendo movimientos verticales y laterales para realizar el proceso de tamizado adecuadamente. Cabe aclarar que los tamices se ordenaron de manera descendente para tamizar el material. Figura 28. Peso retenido de la muestra.

Fuente: Autores.  El material que se retuvo en cada uno de los tamices, fue colocado en platones y se determinó su peso, para obtener los pesos retenidos y porcentajes (retenido y pasa) anotados en el formato de laboratorio.

46

7. DATOS OBTENIDOS

Los datos obtenidos en el ensayo se concentran en la siguiente tabla: Tabla 9. Datos obtenidos para el cálculo de la humedad. # cápsula 1 30 2 3 4 60 5 6 7 90 8 9 10 120 11 12 13 150 14 15 Fuente: Elaboración propia. Profundidad(cm)

Peso cap. (g) 34.80 49.20 50.00 46.80 42.80 46.20 48.40 39.60 24.60 42.40 41.40 45.60 42.00 32.00 32.60

Peso ( cap + mh) (g) 252.80 241.80 273.80 302.00 288.60 279.00 180.20 174.00 169.60 145.00 164.60 191.80 304.20 229.80 285.40

47

Peso (cap + ms) (g) 242.48 234.47 265.48 295.24 282.73 273.23 164.61 157.24 153.09 121.85 136.99 158.41 258.55 198.36 244.14

8. CÁLCULOS Y RESULTADOS

8.1 CONTENIDO DE AGUA 𝑊𝑛𝑎𝑡 =

(𝑊𝑐 + 𝑚ℎ) − (𝑊𝑐 + 𝑚𝑠) ∗ 100 (𝑊𝑐 + 𝑚𝑠) − 𝑊𝑐

𝑊𝑛𝑎𝑡 = 𝐻𝑢𝑚𝑒𝑑𝑎𝑑 𝑛𝑎𝑡𝑢𝑟𝑎𝑙 % 𝑊𝑐 + 𝑚ℎ = 𝑝𝑒𝑠𝑜 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑐𝑎𝑝𝑠𝑢𝑙𝑎 𝑚𝑎𝑠 𝑚𝑢𝑒𝑠𝑡𝑟𝑎 ℎ𝑢𝑚𝑒𝑑𝑎 (𝑔) 𝑊𝑐 + 𝑚𝑠 = 𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑐𝑎𝑝𝑠𝑢𝑙𝑎 𝑚𝑎𝑠 𝑚𝑢𝑒𝑠𝑡𝑟𝑎 𝑠𝑒𝑐𝑎 (𝑔) 𝑊𝑐 = 𝑝𝑒𝑠𝑜 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑐𝑎𝑝𝑠𝑢𝑙𝑎 (𝑔) Ejemplo Se realizó el cálculo para la primera capsula de la profundidad de 0.3 m teniendo en cuenta la formula anteriormente descrita:

𝑊𝑛𝑎𝑡 =

252.8 − 242.48 ∗ 100 242.48 − 90

𝑊𝑛𝑎𝑡 = 6.77% Se calcularon 3 humedades por cada profundidad de los cuales se realiza el cálculo de la humedad promedio a partir de un promedio aritmético:

̅̅̅̅ 𝑊(0.3𝑚) =

𝑤1 + 𝑤2 + 𝑤3 3

Donde: 𝑤1= ℎ𝑢𝑚𝑒𝑑𝑎𝑑 𝑐𝑎𝑝𝑠𝑢𝑙𝑎 1 𝑝𝑎𝑟𝑎 𝑝𝑟𝑜𝑓𝑢𝑛𝑑𝑖𝑑𝑎𝑑 0.3𝑚 𝑤2= ℎ𝑢𝑚𝑒𝑑𝑎𝑑 𝑐𝑎𝑝𝑠𝑢𝑙𝑎 2 𝑝𝑎𝑟𝑎 𝑝𝑟𝑜𝑓𝑢𝑛𝑑𝑖𝑑𝑎𝑑 0.3𝑚 𝑤3= ℎ𝑢𝑚𝑒𝑑𝑎𝑑 𝑐𝑎𝑝𝑠𝑢𝑙𝑎 3 𝑝𝑎𝑟𝑎 𝑝𝑟𝑜𝑓𝑢𝑛𝑑𝑖𝑑𝑎𝑑 0.3𝑚

48

̅̅̅̅0.3𝑚) = 𝑊(

6.77% + 3.96% + 3.86% 3

̅̅̅̅ 𝑊(0.3𝑚) = 4.86% A continuación, se presenta el resumen de los cálculos realizados para la determinación de la humedad natural: Tabla 10. Determinación de la humedad a diferentes profundidades. Profundida (m) 0,3

0,6

0,9

1,2

1,5

N° de capsula

W caps

1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3

90 49,2 50 46,8 42,8 46,2 48,4 39,6 24,6 42,4 41,4 45,6 42 32 32,6

wcap+mh wcap+ms 252,8 241,8 273,8 302 288,6 279 180,2 174 169,6 145 164,6 191,8 304,2 229,8 285,4

242,48 234,47 265,48 295,24 282,73 273,23 164,61 157,24 153,09 121,85 136,99 158,41 258,55 198,36 244,14

Humedad (w) 6,77% 3,96% 3,86% 2,72% 2,45% 2,54% 13,42% 14,25% 12,85% 29,14% 28,88% 29,60% 21,08% 18,90% 19,50%

Humedad promedio 4,86%

2,57%

13,50%

29,21%

19,83%

Fuente: Elaboración propia. Según las humedades promedio para cada profundidad, la mayor humedad se presenta a una profundidad de 1.2 m con un 29.21% este es un valor que indica la gran presencia de agua que aunque no es muy fácil de percibir a la vista se puede dar por las propiedades del material encontrado, que hacen que almacene mayor contenido de humedad, es decir mayor presencia de poros permeables, por otro lado la menor humedad encontrada fue a una profundidad de 0.6 m con un 2.57% de humedad, esto hace que el material encontrado tenga diferente comportamiento en presencia de agua es decir mayor presencia de poros impermeables.

49

Gráfica 1. Perfil de humedad natural. Humedad Natural Wn(humedad) %

0.0% 0

5.0%

Profundidad (m)

0.2

15.0%

20.0%

25.0%

30.0%

35.0%

4.9%

0.4 0.6

10.0%

2.6%

0.8

13.5%

1 1.2

29.2%

1.4

19.8%

1.6

Fuente: Elaboración propia. 8.2 LIMITE LÍQUIDO Para el cálculo del límite líquido según el método A, es necesario la obtención de tres puntos por profundidad, los cuales están definidos por el número de golpes aplicados a la muestra de suelo y su correspondiente humedad; se hace necesario el cálculo de la humedad. 𝑊𝑛𝑎𝑡 =

(𝑊𝑐 + 𝑚ℎ) − (𝑊𝑐 + 𝑚𝑠) ∗ 100 (𝑊𝑐 + 𝑚𝑠) − 𝑊𝑐

𝑊𝑛𝑎𝑡 = 𝐻𝑢𝑚𝑒𝑑𝑎𝑑 𝑛𝑎𝑡𝑢𝑟𝑎𝑙 % 𝑊𝑐 + 𝑚ℎ = 𝑝𝑒𝑠𝑜 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑐𝑎𝑝𝑠𝑢𝑙𝑎 𝑚𝑎𝑠 𝑚𝑢𝑒𝑠𝑡𝑟𝑎 ℎ𝑢𝑚𝑒𝑑𝑎 (𝑔) 𝑊𝑐 + 𝑚𝑠 = 𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑐𝑎𝑝𝑠𝑢𝑙𝑎 𝑚𝑎𝑠 𝑚𝑢𝑒𝑠𝑡𝑟𝑎 𝑠𝑒𝑐𝑎 (𝑔) 𝑊𝑐 = 𝑝𝑒𝑠𝑜 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑐𝑎𝑝𝑠𝑢𝑙𝑎 (𝑔) Ejemplo La humedad natural para la muestra de 0.3 m de profundidad para 16 golpes. 𝑊𝑛𝑎𝑡(0.3𝑚) =

68.2 − 60.4 ∗ 100 60.4 − 23.8

𝑊𝑛𝑎𝑡(0.3𝑚) = 21.3%

50

Tabla 11. Calculo humedades para el límite líquido. profundidad capsula N° de golpes (m) 1 16 2 26 0,3 3 32 1 13 2 27 0,6 3 33 1 14 2 28 0,9 3 37 1 14 2 24 1,2 3 38 1 14 2 27 1,5 3 38

W cpas

W caps+mh Wcaps+ ms W (humedad)

23,8 15 12,6 15 22,2 23,6 20,2 18,2 18 6,8 10,6 7,2 14,6 19,4 18

68,2 40 47 38,6 43,4 52,6 35,4 38,8 38,4 19,4 23,78 23,02 28,6 35,06 33,27

60,4 35,8 41,8 34,4 40,4 48,2 32,2 35 34,6 15,4 19,6 18,2 24,6 30,6 29

21,31% 20,19% 17,81% 21,65% 16,48% 17,89% 26,67% 22,62% 22,89% 46,51% 46,44% 43,82% 40,00% 39,82% 38,82%

Fuente: Elaboración propia. El índice de liquidez será la intersección de la curva de fluidez a los 25 golpes, este índice se determina para las 5 profundidades. 

Profundidad de 0.30m

Gráfica 2. Limite Liquido para una profundidad de 0.3 m.

HUMEDAD

LIMITE LIQUIDO (0,3m) 21.50% 21.00% 20.50% 20.00% 19.50% 19.00% 18.50% 18.00% 17.50% 10.00

21.31% 20.19%

17.81% 100.00 N° DE GOLPES

Fuente: Elaboración propia. 51

Gráfica 3. Limite Liquido para una profundidad de 0.6 m. LIMITE LIQUIDO (0,6m) 24.00%

HUMEDAD

22.00%

21.65%

20.00% 18.00%

17.89% 16.48%

16.00% 14.00% 10.00

100.00 N° DE GOLPES

Fuente: Elaboración propia. El limite líquido para 0.3 m de profundidad hallado con la intersección de la curva de liquidez a los 25 golpes es de 18.53%. Gráfica 4. Limite Liquido para una profundidad de 0.9 m. LIMITE LIQUIDO (0,9m) 30.00%

HUMEDAD

28.00% 26.00%

26.67%

24.00% 22.00%

22.89% 22.62%

20.00% 10.00

100.00 N° DE GOLPES

Fuente: Elaboración propia. 52

El limite líquido para 0.9 m de profundidad hallado con la intersección de la curva de liquidez a los 25 golpes es de 24.42% Gráfica 5. Limite Liquido para una profundidad de 1.2 m

HUMEDAD

LIMITE LIQUIDO (1,2m) 47.50% 47.00% 46.50% 46.00% 45.50% 45.00% 44.50% 44.00% 43.50% 10.00

46.51%

46.44%

43.82% 100.00 N° DE GOLPES

Fuente: Elaboración propia. El limite líquido para 0.9 m de profundidad hallado con la intersección de la curva de liquidez a los 25 golpes es de 45.56% Gráfica 6. Limite Liquido para una profundidad de 1.5 m

HUMEDAD

LIMITE LIQUIDO (1,5 m) 40.40% 40.20% 40.00% 39.80% 39.60% 39.40% 39.20% 39.00% 38.80% 38.60% 10.00

40.00% 39.82%

38.82% 100.00 N° DE GOLPES

Fuente: Elaboración propia. 53

El limite líquido para 0.9 m de profundidad hallado con la intersección de la curva de liquidez a los 25 golpes es de 39.57% El límite líquido para cada estrato se muestra a continuación: Tabla 12. Limite líquido para cada profundidad y limite líquido promedio. limite liquido profundidad (m) promedio

19,65%

18,53%

0,30

0,01

24,42%

45,56%

39,57%

1,20

1,50

0,90 29,55%

Fuente: Elaboración propia. El limite liquido varia con las propiedades físicas y mecánicas de los suelos en este caso se puede evidenciar que con el cambio de profundidad cambia el tipo de material y por consiguiente el comportamiento de cada uno de ellos, el índice liquido promedio es de 29.55%. Gráfica 7. Perfil del límite líquido.

LIMITE LIQUÍDO

Profundidad

LL promedio 0.00% 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6

limite liquido (LL) 20.00% 30.00%

10.00%

40.00%

50.00%

29.55% 19.65% 18.53% 24.42%

45.56%

39.57%

Fuente: Elaboración propia.

54

8.3 LÍMITE PLÁSTICO Para la determinación del límite plástico se debe seguir con el mismo principio de la humedad, es decir con la muestra de suelo que se hicieron los rollitos se les aplica el principio de la humedad. 𝐿𝑃 =

(𝑊𝑐 + 𝑚ℎ) − (𝑊𝑐 + 𝑚𝑠) ∗ 100 (𝑊𝑐 + 𝑚𝑠) − 𝑊𝑐

𝑊𝑛𝑎𝑡 = 𝐻𝑢𝑚𝑒𝑑𝑎𝑑 𝑛𝑎𝑡𝑢𝑟𝑎𝑙 % 𝑊𝑐 + 𝑚ℎ = 𝑝𝑒𝑠𝑜 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑐𝑎𝑝𝑠𝑢𝑙𝑎 𝑚𝑎𝑠 𝑚𝑢𝑒𝑠𝑡𝑟𝑎 ℎ𝑢𝑚𝑒𝑑𝑎 (𝑔) 𝑊𝑐 + 𝑚𝑠 = 𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑐𝑎𝑝𝑠𝑢𝑙𝑎 𝑚𝑎𝑠 𝑚𝑢𝑒𝑠𝑡𝑟𝑎 𝑠𝑒𝑐𝑎 (𝑔) 𝑊𝑐 = 𝑝𝑒𝑠𝑜 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑐𝑎𝑝𝑠𝑢𝑙𝑎 (𝑔) 

Ejemplo determinación de limite plástico para la primera profundidad de 0.30m 𝐿𝑃(0.3𝑚) =

27.58 − 26.35 ∗ 100 26.35 − 18.29

𝐿𝑃(0.3𝑚) = 15.26% El límite plástico promedio se realizó a partir de un promedio aritmético ̅̅̅̅ 𝐿𝑃 = ̅̅̅̅ = 𝐿𝑃

𝐿𝑃1 + 𝐿𝑃2 + 𝐿𝑃3 + 𝐿𝑃4 + 𝐿𝑃5 5

15.26% + 13.80% + 14.10% + 32.98% + 25.91% 5 ̅̅̅̅ 𝐿𝑃 = 25.91%

55

Tabla 13. Limite plástico para cada profundidad y limite plástico promedio Profundidad (m)

Peso de capsula(g)

0,3 0,6 0,9 1,2 1,5

18,29 14,86 18,35 13,08 17,96

Limite Muestra Muestra seca + LP limite plastico (LP) plastico humeda + capsula (g) % capsula (g) promedio 27,58 26,35 15,26% 22,53 21,6 13,80% 25,91% 31,22 29,63 14,10% 20,62 18,75 32,98% 28,31 26,18 25,91%

Fuente: Elaboración propia. Gráfica 8. Perfil de límite plástico

LIMITE PLÁSTICO 0.00% 0

5.00%

Profundidad (m)

0.2 0.4 0.6 0.8

1

LP (%) 15.00% 20.00%

10.00%

25.00% LP…

30.00%

35.00%

25.912%

15.26% 13.80% 14.10%

1.2

32.98%

1.4

25.91%

1.6

Fuente: Elaboración propia. 8.4 ÍNDICE PLÁSTICO (IP) 𝐼𝑃 = 𝐿𝐿 − 𝐿𝑃 DONDE 𝐼𝑃 = 𝐼𝑛𝑑𝑖𝑐𝑒 𝑝𝑙𝑎𝑠𝑡𝑖𝑐𝑜 𝐿𝑃 = 𝐿𝑖𝑚𝑖𝑡𝑒 𝑝𝑙𝑎𝑠𝑡𝑖𝑐𝑜 𝐿𝐿 = 𝑙𝑖𝑚𝑖𝑡𝑒 𝑙𝑖𝑞𝑢𝑖𝑑𝑜 56



Ejemplo, determinación del índice plástico para la profundidad de 0.3m 𝐼𝑃(0.3𝑚) = 19.65% − 4.39% 𝐼𝑃(0.3𝑚) = 4.39%

Para las otras profundidades estudiadas se hizo el mismo proceso a partir del límite líquido y plástico promedio de cada profundidad: Tabla 14. Índice plástico para cada profundidad e índice plástico promedio PROFUNDIDAD (m) 0.3 0.6 0.9 1.2 1.5 PROMEDIO

HUMEDAD NATURAL 4,26% 2,57% 13,50% 29,21% 19,83% 13,87%

LIMITE PLASTICO 15,26% 13,80% 14,10% 32,98% 25,91% 20,41%

LIMITE LIQUIDO 19,65% 18,53% 24,42% 45,56% 39,57% 29,55%

INDICE PLASTICO 4,39% 4,73% 10,32% 12,58% 13,66% 9,14%

Fuente: Elaboración propia. El material que se encuentra a la profundidad de 1.5m es el que tiene el índice plástico mayor con respecto a las otras profundidades, los índices plásticos altos se deben de evitar pues este hace que el suelo se comporte con propiedades expansivas generando malas condiciones a las estructuras que se encuentran encima de este.

57

Gráfica 9. Perfil de índice plástico

Indice plástico

Profundidad (m)

indice plastico IP 0.00% 0.00 0.20 0.40 0.60 0.80 1.00 1.20 1.40 1.60 1.80

5.00%

10.00%

15.00%

Ip prom 9.136% 4.39% 4.73%

10.32% 12.58% 13.66%

Fuente: Elaboración propia. 8.5 ÍNDICE DE CONSISTENCIA 𝐼𝐶 =

𝐿𝐿 − 𝑊𝑛 𝐼𝑃

Donde: 𝐿𝐿 = 𝐿𝑖𝑚𝑖𝑡𝑒 𝑙𝑖𝑞𝑢𝑖𝑑𝑜 𝑊𝑛 = ℎ𝑢𝑚𝑒𝑑𝑎𝑑 𝑛𝑎𝑡𝑢𝑟𝑎𝑙 𝐼𝑃 = 𝑖𝑛𝑑𝑖𝑐𝑒 𝑝𝑙𝑎𝑠𝑡𝑖𝑐𝑜 

Ejemplo, determinación del índice de consistencia para la profundidad de 0.3m 𝐼𝐶 =

19.65% − 4.26% 4.39 𝐼𝐶 = 3.51

58

Tabla 15. Índice de consistencia para cada profundidad e índice plástico promedio PROFUNDIDAD

HUMEDAD NATURAL

0,30 0,60 0,90 1,20 1,50 PROMEDIO

LIMITE PLASTICO

4,26% 2,57% 13,50% 29,21% 19,83% 13,87%

LIMITE LIQUIDO

15,26% 13,80% 14,10% 32,98% 25,91% 20,41%

INDICE PLASTICO

19,65% 18,53% 24,42% 45,56% 39,57% 29,55%

4,39% 4,73% 10,32% 12,58% 13,66% 9,14%

Fuente: Elaboración propia.

Gráfica 10. Perfil del índice de consistencia.

Indice de consistencia indice consistencia IC 0.00

1.00

0.00

IC prom

0.20

Profundidad (m)

2.00

3.00

3.51

0.40 0.60 0.80

3.37 1.06

1.00 1.20

4.00

2.136

1.30

1.40

1.60

1.45

2.136

Fuente: Elaboración propia.

8.6 ÍNDICE DE LIQUIDEZ 𝐼𝐿 =

𝑊𝑛 − 𝐿𝑃 𝐼𝑃

Donde: 𝐿𝐿 = 𝐿𝑖𝑚𝑖𝑡𝑒 𝑙𝑖𝑞𝑢𝑖𝑑𝑜 59

INDICE DE CONSISTENCIA 3,51 3,37 1,06 1,30 1,45 2,14

𝑊𝑛 = ℎ𝑢𝑚𝑒𝑑𝑎𝑑 𝑛𝑎𝑡𝑢𝑟𝑎𝑙 𝐼𝑃 = 𝑖𝑛𝑑𝑖𝑐𝑒 𝑝𝑙𝑎𝑠𝑡𝑖𝑐𝑜 

Ejemplo, determinación del índice de liquidez para la profundidad de 0.3m

𝐼𝐿 =

4.26% − 15.26% 15.26% 𝐼𝐿 = −2.506

Tabla 16. Índice de consistencia para cada profundidad e índice plástico promedio. PROFUNDIDAD 0.30 0.60 0.90 1.20 1.50 PROMEDIO

HUMEDAD NATURAL 4.26% 2.57% 13.50% 29.21% 19.83% 13.87%

LIMITE PLASTICO 15.26% 13.80% 14.10% 32.98% 25.91% 20.41%

INDICE PLASTICO 4.39% 4.73% 10.32% 12.58% 13.66% 9.14%

INDICE DE LIQUIDEZ -2.506 -2.373 -0.057 -0.300 -0.445 -1.136

Fuente: Elaboración propia. A partir de los resultados del índice de liquidez los cuales son menores a 0 porque son valores negativos podremos decir que los estratos están en un estado o condición semisólido, dicha clasificación en cuanto a su consistencia se puede verificar con la humedad, pues las humedades obtenidas están dentro del límite de contracción y el límite plástico, los materiales que se encontraron en relación con su profundidad, al estar sometidos a un esfuerzo se generaran unas deformaciones que generan una zona elástica pero pueden llegar a la falla del mismo puesto que la humedad en todas las profundidades estudiadas es menor al límite plástico pudiendo ocasionar este fenómeno.

60

Gráfica 11. Perfil de índice de liquidez

Indice de liquidez indice consistencia IL -3.000 0.00

Profundidad (m)

0.20 0.40

-2.500

-2.000

-1.500

0.80

-0.500

0.000

IL prom -1.136

-2.506

0.60

-1.000

-2.373

-0.057

1.00 1.20

-0.300

1.40

-0.445

1.60

Fuente: Elaboración propia. 8.7 LIMITE DE CONTRACCIÓN DE CASAGRANDE LC%

𝐿𝑐 =

46.4𝐿𝐿 − 43.51𝐼𝑃 𝐼𝑃 + 46.4

Donde: 𝐿𝐿 = 𝐿𝑖𝑚𝑖𝑡𝑒 𝑙𝑖𝑞𝑢𝑖𝑑𝑜 𝐿𝐶 = 𝑙𝑖𝑚𝑖𝑡𝑒 𝑑𝑒 𝑐𝑜𝑛𝑡𝑟𝑎𝑐𝑐𝑖𝑜𝑛 𝐼𝑃 = 𝑖𝑛𝑑𝑖𝑐𝑒 𝑝𝑙𝑎𝑠𝑡𝑖𝑐𝑜 

Ejemplo, determinación del límite de contracción para la profundidad de 0.3m 𝐿𝑐 =

46.4(19.65%) − 43.51(4.39%) (4.39) + 46.4 𝐿𝑐 = 0.155

61

Tabla 17. Límite de contracción según profundidad LIMITE DE CONTRACCION

PROFUNDIDAD 0.3 0.6 0.9 1.2 1.5

0.155 0.141 0.147 0.337 0.267

Fuente: Elaboración propia. Como el suelo ensayado tiene presencia de arcillas, estas pueden llegar a ser muy sensibles, esta sensibilidad se puede estimar mediante el límite de contracción y el limite plástico, en este caso el límite de contracción es mucho menor en comparación con el limites plástico, esto se cumple para cada profundidad y a esta condición corresponden la presencia de suelos orgánicos; el suelo ensayado tiene una gran presencia de suelo orgánico debido a la determinación de los límites. 8.8 GRANULOMETRIA Para la determinación de la granulometría es necesario tamizar el suelo según la profundidad a evaluar, después de haber tamizado el suelo por una serie de tamices se obtienen pesos retenidos los cuales servirán para calcular porcentajes pasa a partir de una serie de cálculos que se muestran a continuación:

8.8.1 Porcentaje peso retenido 𝑃𝑜𝑟𝑐𝑒𝑛𝑡𝑎𝑗𝑒 𝑝𝑒𝑠𝑜 𝑟𝑒𝑡𝑒𝑛𝑖𝑑𝑜 = 

𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑟𝑒𝑡𝑒𝑛𝑖𝑑𝑜 (𝑔) ∗ 100 ∑ 𝑝𝑒𝑠𝑜 𝑟𝑒𝑡𝑒𝑛𝑖𝑑𝑜𝑠 ( 𝑔)

Ejemplo, se realizará el cálculo para el tamiz N° 16 con una abertura de 1,1mm, para la profundidad de 0.3 m

𝑃𝑜𝑟𝑐𝑒𝑛𝑡𝑎𝑗𝑒 (%) 𝑝𝑒𝑠𝑜 𝑟𝑒𝑡𝑒𝑛𝑖𝑑𝑜 𝑇𝑎𝑚𝑖𝑧 𝑁𝑜. 16 =

13.96𝑔 ∗ 100 327.4𝑔

𝑃𝑜𝑟𝑐𝑒𝑛𝑡𝑎𝑗𝑒 (%) 𝑝𝑒𝑠𝑜 𝑟𝑒𝑡𝑒𝑛𝑖𝑑𝑜 𝑇𝑎𝑚𝑖𝑧 𝑁𝑜. 16 = 4.26% 62

8.8.2 Porcentaje de peso retenido acumulado 𝑛=1

% 𝑝𝑒𝑠𝑜 𝑟𝑒𝑡𝑒𝑛𝑖𝑑𝑜 𝑎𝑐𝑢𝑚𝑢𝑙𝑎𝑑𝑜 = ∑ % 𝑝𝑒𝑠𝑜 𝑟𝑒𝑡𝑒𝑛𝑖𝑑𝑜 ℎ𝑎𝑠𝑡𝑎 𝑒𝑙 𝑡𝑎𝑚𝑖𝑧 𝑞𝑢𝑒 𝑠𝑒 𝑒𝑣𝑎𝑙𝑢𝑎 𝑖



Por ejemplo, para el tamiz N° 50 𝑛=1

% 𝑝𝑒𝑠𝑜 𝑟𝑒𝑡𝑒𝑛𝑖𝑑𝑜 𝑎𝑐𝑢𝑚𝑢𝑙𝑎𝑑𝑜 = ∑ 𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑟𝑒𝑡𝑒𝑛𝑖𝑑𝑜 𝑑𝑒 𝑡𝑎𝑚𝑖𝑐𝑒𝑠 + 𝑁𝑜. 4 + 𝑁𝑜. 8 + 𝑁𝑜. 16 𝑖

% 𝑝𝑒𝑠𝑜 𝑟𝑒𝑡𝑒𝑛𝑖𝑑𝑜 𝑎𝑐𝑢𝑚𝑢𝑙𝑎𝑑𝑜 ℎ𝑎𝑠𝑡𝑎 𝑡𝑎𝑚𝑖𝑧 𝑁𝑜. 50 = 0.0% + 4.26% + 6.85% + 29.34

% 𝑝𝑒𝑠𝑜 𝑟𝑒𝑡𝑒𝑛𝑖𝑑𝑜 𝑎𝑐𝑢𝑚𝑢𝑙𝑎𝑑𝑜 ℎ𝑎𝑠𝑡𝑎 𝑡𝑎𝑚𝑖𝑧 𝑁𝑜. 50 = 36.2%

8.8.3 Porcentaje pasa % 𝑝𝑎𝑠𝑎 𝑡𝑎𝑚𝑖𝑧 𝑁𝑜 16 = 100 − % 𝑝𝑒𝑠𝑜 𝑟𝑒𝑡𝑒𝑛𝑖𝑑𝑜 𝑎𝑐𝑢𝑚𝑢𝑙𝑎𝑑𝑜 ℎ𝑎𝑠𝑡𝑎 𝑡𝑎𝑚𝑖𝑧 𝑁𝑜. 16

% 𝑝𝑎𝑠𝑎 𝑡𝑎𝑚𝑖𝑧 𝑁𝑜. 16 = 100 − 4,26%

% 𝑝𝑎𝑠𝑎 𝑡𝑎𝑚𝑖𝑧 𝑁𝑜. 16 = 95.74%

Tabla 18. Granulometría para una profundidad de 0.3m TAMIZ 4 16 30 50 100 200 Filler

PESO PESO RETENIDO %RETENIDO ABERTURA %RETENIDO RETENIDO ACUMULADO ACUMULADO (mm) 4.75 0 0 0% 0% 1.1 13.96 13.96 4.264% 4.264% 0.6 8.48 22.44 2.590% 6.854% 0.3 96.08 118.52 29.346% 36.200% 0.15 162.46 280.98 49.621% 85.822% 0.075 43.56 324.54 13.305% 99.126% 2.86 327.4 0.874% 100.000% masa total 327.4 100%

Fuente: Elaboración propia. 63

%PASA 100.00% 95.74% 93.15% 63.80% 14.18% 0.87% 0.00%

Gráfica 12. Curva granulométrica para 0.3m curva granulometrica 0.3 m 100.00%

%pasa

80.00% 60.00% 40.00% 20.00% 0.00% 10

1

Abertura (mm)

0.1

0.01

Fuente: Elaboración propia.

Tabla 19. Granulometría para una profundidad de 0.3m TAMIZ 4 16 30 50 100 200 Filler

PESO PESO RETENIDO %RETENIDO ABERTURA %RETENIDO RETENIDO ACUMULADO ACUMULADO (mm) 4.75 0 0 0.0% 0% 1.1 92.02 92.02 36.723% 36.723% 0.6 56.42 148.44 22.516% 59.239% 0.3 42.76 191.2 17.064% 76.303% 0.15 37.44 228.64 14.941% 91.244% 0.075 20.12 248.76 8.029% 99.274% 1.82 250.58 0.726% 100.000% masa total 250.58 100.0%

Fuente: Elaboración propia.

64

%PASA 100.00% 63.28% 40.76% 23.70% 8.76% 0.73% 0.00%

Gráfica 13. Curva granulométrica para 0.6m

curva granulometrica 0.6 100.00%

%pasa

80.00% 60.00% 40.00% 20.00% 0.00% 10

1

0.1

0.01

Abertura (mm)

Fuente: Elaboración propia. Tabla 20. Granulometría para una profundidad de 0.6m TAMIZ 4 16 30 50 100 200 Filler

PESO PESO RETENIDO %RETENIDO ABERTURA %RETENIDO RETENIDO ACUMULADO ACUMULADO (mm) 4.75 0 0 0.000% 0% 1.1 7.06 7.06 2.085% 2.085% 0.6 9.08 16.14 2.681% 4.766% 0.3 23.08 39.22 6.815% 11.580% 0.15 216.9 256.12 64.043% 75.623% 0.075 75.66 331.78 22.340% 97.963% 6.9 338.68 2.037% 100.000% masa total 338.68 100.000%

Fuente: Elaboración propia.

65

%PASA 100.00% 97.92% 95.23% 88.42% 24.38% 2.04% 0.00%

Gráfica 14. Curva granulométrica 0.9m granulometria 0.9 m 100.00%

%pasa

80.00% 60.00% 40.00%

20.00% 0.00% 10

1

0.1

0.01

Abertura (mm)

Fuente: Elaboración propia.

Tabla 21. Granulometría para una profundidad de 0.9m TAMIZ 4 16 30 50 100 200 Filler

PESO PESO RETENIDO %RETENIDO ABERTURA %RETENIDO RETENIDO ACUMULADO ACUMULADO (mm) 4.75 143.48 143.48 38.995% 39% 1.1 89.28 232.76 24.265% 63.260% 0.6 54.74 287.5 14.877% 78.138% 0.3 30.52 318.02 8.295% 86.433% 0.15 30.9 348.92 8.398% 94.831% 0.075 14.48 363.4 3.935% 98.766% 4.54 367.94 1.234% 100.000% masa total 367.94 100.000%

Fuente: Elaboración propia.

66

%PASA 61.00% 36.74% 21.86% 13.57% 5.17% 1.23% 0.00%

Gráfica 15. Curva granulométrica 1.2m curva granulometrica 1.2 m 100.00%

%pasa

80.00% 60.00% 40.00% 20.00% 0.00% 10

1

0.1

0.01

Abertura (mm)

Fuente: Elaboración propia.

Tabla 22. Granulometría para una profundidad de 1.5 m TAMIZ 4 16 30 50 100 200 Filler

PESO PESO RETENIDO %RETENIDO ABERTURA %RETENIDO RETENIDO ACUMULADO ACUMULADO (mm) 4.75 0 0 0.000% 0% 1.1 143.96 143.96 38.004% 38.004% 0.6 97.82 241.78 25.824% 63.828% 0.3 62.74 304.52 16.563% 80.391% 0.15 50.74 355.26 13.395% 93.786% 0.075 20.76 376.02 5.480% 99.266% 2.78 378.8 0.734% 100.000% masa total 378.8 100.000%

Fuente: Elaboración propia.

67

%PASA 100.00% 62.00% 36.17% 19.61% 6.21% 0.73% 0.00%

Gráfica 16. Curva granulométrica 1.5 m curva granulometrica 1.5m 100.00%

%pasa

80.00% 60.00% 40.00% 20.00% 0.00% 10

1

0.1

0.01

Abertura (mm)

Fuente: Elaboración propia.

8.9 GRAVEDAD ESPECÍFICA El ejemplo de calculo que se usa es para la profundidad de 0.3m 8.9.1 Volumen del piconmetro seco 𝑉𝑝 =

𝑀𝑝𝑤, 𝑐 − 𝑀𝑝 𝜌𝑤, 𝑐

Donde 𝑉𝑝 = 𝑣𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒𝑛 𝑑𝑒𝑙 𝑝𝑖𝑐𝑛𝑜𝑚𝑒𝑡𝑟𝑜 𝑠𝑒𝑐𝑜 (𝑐𝑚3 ) 𝑀𝑝𝑤, 𝑐 = 𝑀𝑎𝑠𝑎 𝑑𝑒𝑙 𝑝𝑖𝑐𝑛𝑜𝑚𝑒𝑡𝑟𝑜 𝑙𝑙𝑒𝑛𝑜 𝑑𝑒 𝑎𝑔𝑢𝑎 𝑎 𝑙𝑎 𝑡° 𝑑𝑒 𝑐𝑎𝑙𝑖𝑏𝑟𝑎𝑐𝑖𝑜𝑛 (𝑔) 𝑀𝑝 = 𝑀𝑎𝑠𝑎 𝑑𝑒𝑙 𝑝𝑖𝑐𝑛𝑜𝑚𝑒𝑡𝑟𝑜 𝑠𝑒𝑐𝑜 (𝑔) 𝜌𝑤, 𝑐 = 𝐷𝑒𝑛𝑠𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑑𝑒 𝑚𝑎𝑠𝑎 𝑑𝑒𝑙 𝑎𝑔𝑢𝑎 𝑎 𝑙𝑎 𝑡𝑒𝑚𝑝𝑒𝑟𝑎𝑡𝑢𝑟𝑎 𝑑𝑒 𝑐𝑎𝑙𝑖𝑏𝑟𝑎𝑐𝑖𝑜𝑛( 𝑉𝑝 =

630.42 − 232.04 0.99821

𝑉𝑝 = 499.3 𝑐𝑚3 68

𝑔 ) 𝑐𝑚3

Tabla 23. Volumen del picnómetro calibrado No. Probetas 1

2

M(g) 132.04 132.02 132.05 133.07 133.06 133.05

Mp

Mpw, c(g)

Tº

132.04

630.42

20

133.06

630.64

δ agua 20°

Vp

0.99821

499.277039

0.99821

498.472265

20

Fuente: Elaboración propia. 8.9.2 Masa del picnometro lleno de agua a la temperatura de ensayo 𝑀𝑝𝑤, 𝑡 = 𝑀𝑝 + (𝑉𝑝 ∗ 𝜌𝑤, 𝑡) Donde 𝑀𝑝𝑤, 𝑡 = 𝑀𝑎𝑠𝑎 𝑑𝑒𝑙 𝑝𝑖𝑐𝑛𝑜𝑚𝑒𝑡𝑟𝑜 𝑙𝑙𝑒𝑛𝑜 𝑑 𝑎𝑔𝑢𝑎 𝑎 𝑙𝑎 𝑡𝑒𝑚𝑝𝑒𝑟𝑎𝑡𝑢𝑟𝑎 𝑑𝑒 𝑒𝑛𝑠𝑎𝑦𝑜𝑣(𝑔) 𝑀𝑝 = 𝑀𝑎𝑠𝑎 𝑝𝑟𝑜𝑚𝑒𝑑𝑖𝑜 𝑑𝑒𝑙 𝑝𝑖𝑐𝑛𝑜𝑚𝑒𝑡𝑟𝑜 𝑠𝑒𝑐𝑜 (𝑔) 𝑉𝑝 = 𝑉𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒𝑛 𝑑𝑒𝑙 𝑝𝑖𝑐𝑛𝑜𝑚𝑒𝑡𝑟𝑜 𝑠𝑒𝑐𝑜 (𝑐𝑚3 ) 𝑔

𝜌𝑤, 𝑐 = 𝐷𝑒𝑛𝑠𝑖𝑠𝑎𝑠 𝑑𝑒𝑙 𝑎𝑔𝑢𝑎 𝑎 𝑙𝑎 𝑡𝑒𝑚𝑝𝑒𝑟𝑎𝑡𝑢𝑟𝑎 𝑑𝑒 𝑒𝑛𝑠𝑎𝑦𝑜 (𝑐𝑚3 ) 𝑀𝑝𝑤, 𝑡 = 132.04 + (499.277 ∗ 0.99821) 𝑀𝑝𝑤, 𝑡 = 630.420 𝑔 Tabla 24. Masa del picnometro lleno de agua a la temperatura de ensayo No. probeta

profundidad (cm)

Mp,c (g)

T ºC

Vp

δ agua Tp°

Mpw,t

1

30

132.04

20

499.277

0.99821

630.420

1

60

132.04

20

499.277

0.99821

630.420

2

90

133.06

21

498.472

0.99799

630.530

120

132.04

21

499.277

0.99799

630.310

150

133.06

21

498.472

0.99799

630.530

1 2

Fuente: Elaboración propia.

69

8.9.3 Gravedad especifica a temperatura de ensayo 𝐺𝑡 =

𝑀𝑠 [𝑀𝑝𝑤, 𝑡 − (𝑀𝑝𝑤𝑠, 𝑡 − 𝑀𝑠)]

𝐺𝑡 = 𝐺𝑟𝑎𝑣𝑒𝑑𝑎𝑑 𝑒𝑠𝑝𝑒𝑐𝑖𝑓𝑖𝑐𝑎 𝑎 𝑙𝑎 𝑡𝑒𝑚𝑝𝑒𝑟𝑎𝑡𝑢𝑟𝑎 𝑑𝑒 𝑒𝑛𝑠𝑎𝑦𝑜 𝑀𝑠 = 𝑀𝑎𝑠𝑎 𝑑𝑒 𝑙𝑜𝑠 𝑠𝑜𝑙𝑖𝑑𝑜𝑠 𝑑𝑒𝑙 𝑠𝑢𝑒𝑙𝑜 𝑠𝑒𝑐𝑎𝑠𝑜 𝑎𝑙 ℎ𝑜𝑟𝑛𝑜 𝑀𝑝𝑤, 𝑡 = 𝑀𝑎𝑠𝑎 𝑑𝑒𝑙 𝑝𝑖𝑐𝑛𝑜𝑚𝑒𝑡𝑟𝑜 𝑙𝑙𝑒𝑛𝑜 𝑑𝑒 𝑎𝑔𝑢𝑎 𝑎 𝑙𝑎 𝑡𝑒𝑚𝑝𝑒𝑟𝑎𝑡𝑢𝑟𝑎 𝑑𝑒 𝑒𝑛𝑠𝑎𝑦𝑜, (𝑔) 𝑀𝑝𝑤𝑠, 𝑡 = 𝑀𝑎𝑠𝑎 𝑑𝑒𝑙 𝑝𝑖𝑐𝑛𝑜𝑚𝑒𝑡𝑟𝑜 𝑐𝑜𝑛 𝑎𝑔𝑢𝑎 𝑦 𝑠𝑜𝑙𝑖𝑑𝑜𝑠 𝑎 𝑙𝑎 𝑡𝑒𝑚𝑝𝑒𝑟𝑎𝑡𝑢𝑟𝑎 𝑑𝑒 𝑒𝑛𝑠𝑎𝑦𝑜 (𝑔) 𝐺𝑡 =

(163.14 − 57.7) [630.420 − (696.14 − 163.14 − 57.7)] 𝐺𝑡 = 2.655

A continuación, se presenta el resumen de cálculos para la determinación de la gravedad específica siguiendo el anterior procedimiento para las diferentes profundidades: Tabla 25. Gravedad específica a la temperatura de ensayo No. probeta 1 1 2 1 2

profundidad (cm) 30 60 90 120 150

Mpws,t (g) 696.14 697.48 690.33 699.32 683.94

MpI(g)

Mpls(g)

Mpw,t

Ms

Gt

57.7 57.4 57.2 58.1 57.8

163.14 165.07 156.17 156.89 147.82

630.420 630.420 630.530 630.310 630.530

105.44 107.67 98.97 98.79 90.02

2.655 2.651 2.527 3.317 2.459

Fuente: Elaboración propia. 8.9.4 Gravedad especifica a 20% 𝐺20°𝐶 = 𝑘 ∗ 𝐺𝑡 𝐺20°𝑐 = 𝑔𝑟𝑎𝑣𝑒𝑑𝑎𝑑 𝑒𝑠𝑝𝑒𝑐𝑖𝑓𝑖𝑐𝑎 𝑎 20°𝑐 𝐾 = 𝑐𝑜𝑒𝑓𝑖𝑐𝑖𝑒𝑛𝑡𝑒 𝑑𝑒 𝑐𝑜𝑟𝑟𝑒𝑐𝑐𝑖𝑜𝑛 𝑝𝑜𝑟 𝑡𝑒𝑚𝑝𝑒𝑟𝑎𝑡𝑢𝑟𝑎 𝐺𝑡 = 𝑔𝑟𝑎𝑣𝑒𝑑𝑎𝑠 𝑒𝑠𝑝𝑒𝑐𝑖𝑓𝑖𝑐𝑎 𝑎 𝑙𝑎 𝑡𝑒𝑚𝑝𝑒𝑟𝑎𝑡𝑢𝑟𝑎 𝑑𝑒 𝑒𝑛𝑠𝑎𝑦𝑜

70

𝐺20°𝐶 = 1 ∗ 2.655 𝐺20°𝐶 = 2.655

Tabla 26. Gravedad específica a 20° No. probeta 1 1 2 1 2

profundidad (cm)

Gt

K

Gt 20°

30 60 90 120 150

2.655 2.651 2.527 3.317 2.459

1 1 0.99979 0.99979 0.99979

2.655 2.651 2.526 3.317 2.458

Fuente: Elaboración propia. 8.10 DETERMINACION DE CBR 𝐶𝐵𝑅 =

75 [1 + 0.728(𝑊 ∗ 𝐼𝑃)]

Donde: 𝑤 = 𝑃𝑎𝑠𝑎 𝑡𝑎𝑚𝑖𝑧 𝑁° 200 𝑒𝑛 𝑝𝑎𝑟𝑡𝑒𝑠 𝑝𝑜𝑟 𝑐𝑖𝑒𝑛 𝐼𝑃 = 𝐼𝑛𝑑𝑖𝑐𝑒 𝑝𝑙𝑎𝑠𝑡𝑖𝑐𝑜 𝐶𝐵𝑅 = 𝐶𝑎𝑝𝑎𝑐𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑑𝑒 𝑠𝑜𝑝𝑜𝑟𝑡𝑒 𝑑𝑒𝑙 𝑠𝑢𝑒𝑙𝑜

71

9. ANÁLISIS DE RIESGOS Y ERRORES Durante la realización del presente ensayo se evidencian diferentes posibilidades de cometer errores que pueden alterar los resultados del mismo, es necesario tratar de evitar cualquier tipo de error que se pueda cometer, de tal manera que se cumplan las exigencias mínimas requeridas es decir que los datos obtenidos y cálculos realizados, se encuentren dentro de los rangos permisibles y puedan tener validez, estos posibles errores se nombran a continuación: 9.1 APIQUE 

El control de la profundidad de excavación se puede ver afectado por la falta de precisión con que se haga la medición en el sitio del apique.



La acomodación de las partículas extraídas con anterioridad en el sitio del apique, es decir que las partículas pueden caer en el sitio de excavación y alterar la obtención de las muestras de suelo en cada estrato diferente al de las partículas.



La inadecuada manipulación de las muestras de suelo obtenidas con la realización del apique, puede influir en la toma de datos erróneos que afecten la finalidad del estudio.



El tratamiento de las muestras en su condición inalterada, depende directamente de cómo se deposita en las cápsulas y se envuelven las muestras con el papel vinipel.



Al mezclar el material producto de la excavación, pudo suceder que al tomar la muestra para los ensayos de compactación y CBR, se obtuviera más muestra representativa de un estrato que de otro, lo cual influirá en la realización de los ensayos posteriores y en los resultados esperados.

9.2 CARACTERIZACIÓN DEL SUELO 



El inadecuado manejo de las cantidades requeridas en los ensayos, puede influir de manera negativa en los resultados esperados que son objeto de estudio. El desconocimiento de las especificaciones que promulga el Invias, puede afectar la realización de los ensayos de manera significativa, puesto que no 72

se tendrán en cuenta las precauciones necesarias a la hora de emplear las muestras de suelo. 

La precisión en el conteo de los golpes de cada muestra de suelo en la cazuela Casagrande, influye de manera directa en la determinación del límite líquido. Así mismo, en la realización de los rollitos para el límite plástico, se debe tener precisión en la medición del grosor de los mismos.



En la obtención de resultados, influye en gran medida la cantidad de agua que se le adiciona a las muestras de suelo para obtener el límite líquido y plástico, puesto que el inadecuado manejo de este material puede errar en el posterior análisis de resultados.



El proceso de calibración del matraz, se debe realizar conforme a las normas de ensayo del Invias, puesto que la variación en los datos presentados, se puede deber a la manipulación errada de este proceso.



La eliminación de vacíos para la determinación de la gravedad específica, depende del operador manual, el cual debe encargarse de llevar este proceso cabalidad, para evitar la propagación de errores en los resultados obtenidos.



La pérdida de partículas finas en el lavado por tamizado, interviene en la determinación del porcentaje retenido en cada uno de los tamices empleados.



Los valores hallados en cada uno de los ensayos, incurren en gran medida en la caracterización del suelo de cada estrato y en su posterior clasificación. Lo cual se ve reflejado en un procesamiento de información errado de los datos tomados en laboratorio, conlleva a análisis poco confiables y que pueden alterar la determinación del perfil del suelo.



Los datos obtenidos en los ensayos, intervienen en la caracterización del suelo final, mediante los métodos SUCS Y AASHTO, puesto que los valores presentados en estos métodos se dan en intervalos dependiendo la característica estudiada. 73

10. ANALISIS DE RESULTADOS

11. RECOMENDACIONES

11.1 APIQUE 

Es de vital importancia mantener en buen estado los equipos y elementos empleados en los ensayos y prácticas de laboratorio, con el fin de obtener resultados adecuados que cumplan con los objetivos de estudio.



Procurar el adecuado manejo de las muestras de suelo de la excavación, lo cual permitirá mantener su condición inalterada, lo cual facilitará la obtención de los datos de humedad natural.



Evitar la colocación de partículas ya extraídas, dentro del lugar de excavación, para asegurarse de no tomar muestras de suelo mezcladas con los demás estratos encontrados.



Establecer de manera precisa las mediciones de cada profundidad (30 cm, 60 cm, 90 cm, 120 cm y 150 cm), con el fin de establecer el control sobre las mismas y así obtener muestras de suelo adecuadas.



Revisar las normas del Invias para establecer la caracterización (visual y manual) en campo de las muestras de suelo obtenidas en cada estrato del lugar de estudio.

11.2 CARACTERIZACIÓN DEL SUELO 

Es indispensable conocer las normas de ensayo de carreteras del Invias, para realizar cada uno de los ensayos de caracterización de manera adecuada, de acuerdo a criterios y sugerencias preestablecidas que faciliten la obtención de valores acertados, para concluir en un análisis de datos verídico.

74



El adecuado manejo y manipulación de cada uno de los elementos y equipos proporcionados en el laboratorio de pavimentos, interviene en la obtención acertada de datos que permitan establecer las características generales de las muestras de suelo de cada estrato producto del apique.



Mantener la secuencia correcta en la realización de cada uno de los ensayos de caracterización, permite obtener información verídica que facilite la comprensión de conocimientos relacionados con el diseño de pavimentos.



Es de gran importancia obtener valores acertados de los ensayos de caracterización del suelo, que permita obtener la clasificación correcta, de los estratos de suelo por cada uno de los métodos (SUCS Y AASHTO) estudiados.

75

12. CONCLUSIONES

Conocer las características y correcto funcionamiento de los equipos de laboratorio, empleados en cada uno de los ensayos de caracterización de la subrasante, es una de las bases más importantes, para obtener los resultados que se esperan del ensayo correspondiente. Contar con los equipos especificados para cada ensayo y para la realización del apique juega un papel primordial en la ejecución y obtención de resultados que validen las condiciones del suelo en estudio. Los métodos de caracterización de los suelos tienen como objetivo principal clasificar los suelos en función de una serie de parámetros. Pero, la información obtenida a partir de los métodos de reconocimiento está limitada por la profundidad del apique y las alteraciones introducidas en el terreno por el sistema utilizado.

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BIBLIOGRAFIA

Instituto Nacional de Vías, INVIAS. Normas de ensayos de materiales para carreteras: resistencia al desgaste de los agregados de tamaños menores de 37.5 mm (1½") por medio de la máquina de los ángeles. I.N.V. E – 218 – 13 1Universidad de la Salle, lancheros, Guía metodológica del ensayo de humedad para suelos finos, método de horno microondas, con reductor de calor [en línea] http://repository.lasalle.edu.co/bitstream/handle/10185/15253/T40.09%20L224g.pd f?sequence=2 [citado 3 de marzo 2018] 2 Determinación de los límites de atterberg [en línea] http://icc.ucv.cl/geotecnia/03_docencia/02_laboratorio/manual_laboratorio/limites.p df [citado 3 de marzo 2018] ftp://ftp.unicauca.edu.co/cuentas/.cuentasbajadas29092009/lucruz/docs/Curso%20 Mec%E1nica%20de%20Suelos%20I/Mecanica%20de%20Suelos%20I%20ESLAG E%20(25_26_27).pdf

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