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Septiembre 7 del 2018,Cajamarca

UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA FACULTAD DE INGENIERIA ESCUELA ACADEMICO PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL

INTRODUCCION: En el presente informe se realizaron diversos ensayos ya que es de gran importancia el conocimiento del terreno sobre el que se va a cimentar cualquier proyecto de ejecución de una carretera, un edificio, o cualquier otra obra relacionada con la construcción. Aunque un simple examen visual nos permita determinarlo con cierta aproximación, se debe completar la descripción con ensayos de laboratorio. Es de suma importancia en el ámbito profesional que desarrollemos el estudio y conocimiento de terminología técnica del tema.

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OBJETIVOS:



Conocer e identificar las propiedades, el comportamiento y la utilización del suelo como material estructural para construcción de obras de edificación, civiles y viales.



Explicar y determinar las diferentes propiedades de los suelos y cuantificar sus características hidráulicas y mecánicas, indispensables para el análisis y diseño de las obras de ingeniería en las que estos intervengan.



Conocer las propiedades físicas y mecánicas del terreno de desplante de una estructura, que te servirá para determinar el tipo de cimentación a usar, ya sea somera, semiprofunda o profunda.



Determinar el conjunto de características que nos permitan una concepción razonable del comportamiento del suelo en estudio.

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PERFIL ESTRATIGRAFICO E n la excavación a cielo abierto efectuado, se encontró una capa inicial de suelos finos con material orgánico, este tipo de suelo no ha sido ensayado por encontrarse en la superficie donde no es posible cimentar.

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Profundidad (m) De

Descripción

Clasificación S.U.C.S

a Limo

0.00

0.10

0.10

0.40

Orgánico

OL

Grava fina GW a gruesa

Arena fina 0.40

0.80

limosa

2.40

arcillosa

Relleno con contenido de grava fina a gruesa

En estado natural de SM

Arena 0.80

Suelo orgánico color negro cafe

Color negro En estado natural

SC

de color naranja

MARCO TEORICO: Mecánica de suelos: En Ingeniería Civil seria el estudio de suelos para evitar posibles daños en infraestructura de la edificación a construir. Tipos de ensayos: Loa ensayos de laboratorio constituyen hoy la herramienta principal para el estudio de las características geotecnicas del terreno. Rara vez será posible un estudio geotécnico correcto que no incluya ensayos de laboratorio los cuales son diversos y es un tema amplio para realizarlos todos pero algunos autores lo describen con claridad es el caso de: Juarez que menciona algunos de ellos: -Spt determina golpes de impacto hacia el suelo.

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-Límites de atterberg(Plasticidad, contracción y liquido). -Granulometría (permite la determinación cuantitativa de la distribución de tamaños de partículas de suelo). -Contenido de humedad. -Peso volumétrico. -El cbr(esfuerzo requerido para que un pistón normalizado penetre en el suelo a una profundidad determinada. -Corte directo (Permite encontrar los parámetros de resistencia de un suelo). Suelo: En Ingeniería Civil son los sedimentos no consolidados de partículas solidad, fruto de la alteración de las rocas, o suelos transportados por agentes como el agua, hielo o viento con contribución de la gravedad como fuerza direccional selectiva. Clasificación del suelo: Contamos con dos sistemas de clasificación como detalla Braja: A) SUCS: Nos indica si el sistema contiene arenas, arcillas, limos y gravas en solitario o en combinación de unos con los otros a través de un gráfico llamado perfil estratigráfico como consecuencia dela granulometría por tamizado y es usado en todo tipo de obras. B) AASHTO: Permite determinar la calidad relativa de suelos de terraplenes, subrasantes, subases y bases, usado mayormente para obras viales.

ENSAYOS:

CONTENIDO DE HUMEDAD DEL SUELO (La norma ASTM D2216) Equipo y materiales: -Muestra extraída del estrato a estudiar. -Balanza con aproximación a 0.01 gr. -Horno con control de temperatura. -Recipientes de aluminio o laton(tara).

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Procedimiento: -Se selecciona una fracción representativa del material a determinar la humedad.

-Se pesa en un recipiente(tara).Debe estar limpio y seco.

-Se coloca la muestra en el recipiente y se pesa.

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-Luego se lleva a un proceso de secado en un horno por un tiempo de 24 horas a la temperatura de 110°C.

-Luego de las 24 horas se pesa el recipiente con el suelo seco para realizar luego los cálculos correspondientes.

Recomendaciones: -

Se recomienda sacar una muestra que no sobrepase el kilogramo.

Usos: -

El ensayo de contenido de humedad se utiliza por ejemplo para saber qué tipo cimentación o en caso de exceso de humedad un drenaje en la cimentación a construir.

DENSIDAD APARENTE (peso volumétrico) A)METODO VOLUMETRICO Equipo y materiales: -muestra inalterada. -balanza con precisión a 0.01 gr. -molde de compactación con el anillo toma muestra -espátula.

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-cuchillo. -recipientes (tara). Procedimiento: -Se determina el volumen interno del muestreador cilíndrico vacío.

-Pesar el muestreador vacío. -Hacer penetrar el molde en el suelo tratando de no alterar la estructura natural y extraer la muestra con el muestreador.

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-Determinar el peso de la muestra inalterada.

-Determinar la densidad del suelo. B)METODO DEL CONO CON ARENA (Las normas: AASHTO 191 Y ASTM D1556) Equipo y materiales: -arena seleccionada -muestra extraída del estrato a estudiar -aparato de cono de arena -balanza con sensibilidad a 1.0 gr -herramientas para excavar y un cucharon metalico -horno con control de temperatura -recipientes de aluminio y latón

PRIMERA PARTE(determinación de la densidad aparente de la arena de rremplazo) PRIMER METODO -Se toma una probeta, se pesa , dejar entrar suavemente sin apisionar ni agitar, la arena hasta la marca de 1.000 ml y pesar de nuevo la probeta llena.

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-Determinar la densidad de la arena de remplazo. SEGUNDO METODO -Se pesa el equipo de densidad vacio.

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-Se coloca el equipo vacio hacia arriba, sobre una superficie nivelada y firme, se cierra la valvula y se llena el embudo con arena.

-Se abre la balbula y manteniendo el embudo con arena hasta por lo menos la mitad, se va llenando el frasco, luego de lleno se cierra la avalvula fuertemente y se vacia el exceso de arena.

-Se pesa el equipo con el frasco ya lleno y se determina el peso neto de la arena por diferencia de pesos.

-Determinar la densidad de la arena de reemplazo. TERCER METODO -A un recipiente cilíndrico con fondo, determinar su volumen interno y luego pesarlo. -Colocar el equipo de densidad con el frasco llenomde arena, abrir la valvula y dejar pasar la arena hasta que llene el cilindro.

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-Quitar el equipo y enrasar suavemente.

-Se pesa el cilindro ya lleno y se determina el peso neto de la arena por diferencia de pesos. -Determinar la densidad de arena de reemplazo. SEGUNDA PARTE(determinación de la cantidad de arena que queda dentro del embudo) -Se llena el frasco con arena y colocado el cono se pesa el conjunto. -Luego se coloca el frasco con el cono invertido y su placa, encima de una superficie plana y nivelada, luego se abre la válvula y se deja pasar la arena hasta que deje de correr, lo cual indica que se llenó completamente el cono y luego se cierra la válvula

.

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-Ahora se pesa el frasco con cono, con la arena restante.

-Luego determinar el peso de la arena de perdida, la cual representa la cantidad de arena para llenar el embudo. TERCERA PARTE(determinación del volumen del hueco excavado del estrato en estudio y cálculo de la densidad aparente) -Preparar la superficie de lugar en estudio de modo que quede a nivel. -Colocar la placa de base sobre la superficie del suelo en estudio y excavar un hoyo hasta una profundidad aproximada de 10 a 15 cm. -En un recipiente sepesado el suelo producto de la excavación evitando perdidas se guarda y pesa. -Se determina el peso de la muestra. -Se pesa el equipo de densidad con el frasco lleno de arena. -Se coloca el equipo invertido encima de placa sobre el hoyo y se deja pasar la arena hasta que se deje bajar la arena, luego se cierra la valvula. -Se pesa el frasco con el cono y con la arena restante.

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-Se detrmina el peso de la arena que ha entrado al hoyo. Se determina el volumen del hoyo. -Se determina la densidad del suelo

Recomendaciones: -

Se recomienda tener mucho cuidado en no alterar la muestra ya que podría variar su densidad.

Usos: -

Se utiliza este ensayo por ejemplo para saber cuál es su resistencia portante del suelo y así discernir el tipo de construcción.

PESO ESPECÍFICO DE LOS SOIDOS DE UN SUELO PESO ESPECIFICO DE GRAVA O PIEDRA Equipo y materiales: -una grava o piedra limpia y seca -agua -balanza hidrostática -recipiente pequeño para contener agua

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Procedimiento: -Utilizando la balanza hidrostatica y mediante un hilo se cuelga una piedra a la palanca de la balanza y se pesa la piedra.

-Se coloca un vaso con agua sobre el soporte respectivo de la balanza y se sumerge la piedra colgante al agua y nuevamente se pesa. -Se calcula el peso especifico.

PESO ESPECIFICO DE ARENA GRUESA Y GRAVA Equipo y materiales: -muestra de arena gruesa y grava -agua -balanza -probeta graduada

Procedimiento: -Se pesa la muestra seca. -En una probeta graduada, se coloca agua hasta una cierta marca por ejemplo 100 o 120ml. -Luego se coloca la muestra dentro de la probeta ya con agua, se mide el nuevo volumen.

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-Se calcula el peso especifico de la muestra. PESO ESPECIFICO DE MATERIAL FINO Equipo y materiales: -muestra seca -agua común o destilada -balanza con aproximación -bomba de vacíos -frasco volumétrico -mortero y mango para morterear -tamiz número 4 Procedimiento: -A una fiola se llena hasta la marca 500ml y luego se pesa.

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-Se pesa la muestra seca que pase el tamiz número 4. -Luego se coloca la muestra dentro de la fiola vacía, y se vierte agua hasta cubrir la muestra y luego se agita la fiola con la mano. -Se lleva la fiola a la bomba de vacíos de 10 a 15 minutos por lo menos.

-Luego de retirar la fiola se la bomba de vacíos, añadir cuidadosamente agua hasta la marca de 500 ml. Y se pesa de nuevo. -Calculo del peso especifico.

Recomendaciones: Se recomienda tener una muestra de 500 gramos a lo mucho. Usos: -

Este tipo de ensayo se utiliza para poder determinar el comportamiento al estratificar suelos por ejemplo en carreteras.

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