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LABORATORIO DE MECANICA DE SUELOS Y MATERIALES UNSAAC

“DETERMINACIÓN DE PARAMETROS COHESIÓN Y ÁNGULO DE FRICCIÓN” INFORME N° 2305-1601 A

PROYECTO: “VIVIENDA DE 4 NIVELES ” mas mas

SOLICITANTE: RESPONSABLE: Bach: Dither Emiliano Vargas Gutiérrez. VERIFICADOR: Ing. Zenón Mellado Vargas CIP: UBICACIÓN LUGAR:

Jirón Picaflor.

DISTRITO:

Andahuaylas.

PROVINCIA: Andahuaylas. REGIÓN:

Apurímac.

ABRIL DEL 2016

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LABORATORIO DE MECANICA DE SUELOS Y MATERIALES UNSAAC

INDICE 1.

MEMORIA DESCRIPTIVA DESCRIPCIÓN DEL PROYECTO OBJETIVOS Y FINES DEL ESTUDIO DE MECANICA DE SUELOS

1.1. 1.2. 2.

INFORMACION PREVIA 2.1.1. DEL TERRENO A INVESTIGAR

3.

ENSAYOS EN LABORATORIO LISTA DE NORMAS UTILIZADAS:

3.1. 4.

TRABAJOS DE GABINETE 5. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES 5.1.

CONCLUSIONES:

6.

PANEL FOTOGRÁFICO

7.

REFERENCIAS

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MEMORIA DESCRIPTIVA

1.1. DESCRIPCIÓN DEL PROYECTO El proyecto consiste en la construcción de una vivienda de 5 niveles. *Referencia: Información proporcionada por el solicitante. 1.2. OBJETIVOS Y FINES DEL ESTUDIO DE MECANICA DE SUELOS Los objetivos y fines del presente informe corresponden a determinar los parámetros de ángulo de fricción y la cohesión de la muestra inalterada alcanzada al laboratorio, empleando el ensayo de corte directo. TIPO DE MUESTRA PROPORCIONADA: MUESTRA C1 C1 C1 C1

TIPO DE MUESTRA

ENSAYOS REALIZADOS

Muestra inalterada Muestra inalterada Muestra inalterada Muestra inalterada

Análisis Granulométrico Contenido de humedad Peso específico Densidad Relativa

2. INFORMACION PREVIA 2.1.1. DEL TERRENO A INVESTIGAR 2.1.1.1. UBICACIÓN SE UBICA EN: LUGAR : JIRÓN PICAFLOR – DISTRITO DE ANDAHUAYLAS PROVINCIA: ANDAHUAYLAS. REGIÓN: APURIMAC.

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3. ENSAYOS EN LABORATORIO El Estudio de Mecánica de Suelos se ha desarrollado siguiendo los lineamientos y recomendaciones que están contenidos en el “MANUAL DE ENSAYOS DE MATERIALES (EM-2000)”. Para la interpretación de los resultados obtenidos en laboratorio e in-situ, y verificar si los materiales cumplen con los requerimientos mínimos establecidos por la norma se utilizaron las siguientes referencias: 1. Norma E 050 Suelos y Cimentaciones, del Reglamento Nacional de Edificaciones. 3.1. LISTA DE NORMAS UTILIZADAS: Los ensayos realizados en el laboratorio y las Normas empleadas fueron las siguientes. a) Análisis Granulométrico. Basado en la Norma ASTM D-422-63. b) Contenido de humedad. Basado en la Norma ASTM D-2216-71. d) Peso específico. Basado en la Norma ASTM D-2216-71

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Equipo utilizado para el análisis de corte directo

4. TRABAJOS DE GABINETE Una vez realizados los ensayos en laboratorio, se obtienen los datos respectivos, los cuales son procesados en gabinete. Determinando así los parámetros a partir de los resultados obtenidos.

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LABORATORIO DE MECANICA DE SUELOS Y MATERIALES UNSAAC CONTENIDO DE HUMEDAD DE LA MUESTRA MUESTRAS

W(lata)+W(suelo húmedo)

W(lata) +W(suelo seco)

W(agua)

W (lata)

W(suelo seco)

w%

MUESTRA 1

114.690 gr

109.990 gr

4.700 gr

58.250 gr

51.740 gr

9.08

MUESTRA 2

136.050 gr

130.090 gr

5.960 gr

60.570 gr

69.520 gr

8.57

MUESTRA 3

116.320 gr

111.050 gr

5.270 gr

58.520 gr

52.530 gr

10.03

MUESTRA 4

89.010 gr

86.260 gr

2.750 gr

57.260 gr

29.000 gr

9.48

Promedio: 9.29

ANALISIS GRANULOMETRICO DE LA MUESTRA EN LABORATORIO: 𝑃𝑝𝑜𝑠𝑖𝑙𝑙𝑜 + 𝑃ℎ𝑢𝑚𝑒𝑑𝑜 = 1433.5 𝑔𝑟 ; 𝑃𝑝𝑜𝑠𝑖𝑙𝑙𝑜 = 120.81 𝑔𝑟 𝑃ℎ𝑢𝑚𝑒𝑑𝑜 = 1433.5 𝑔𝑟 − 120.81 𝑔𝑟 ; 𝑃ℎ𝑢𝑚𝑒𝑑𝑜 = 1312.6 𝑔𝑟 𝑊𝑤 ∗ 100 = %𝑤 ≔ 9.29% ; 𝑃ℎ𝑢𝑚𝑒𝑑𝑜 = 𝑊𝑠 + 𝑊𝑠 𝑊𝑠 𝑊𝑤 = 0.0929 ∗ 𝑊𝑠 ==> 𝑊𝑠 + 0.0929 ∗ 𝑊𝑠 = 1312.6 𝑔𝑟 𝑊𝑠 = 1201.02 𝑔𝑟 ; 𝑊𝑠 = 𝑝𝑒𝑠𝑜 𝑑𝑒 𝑠𝑢𝑒𝑙𝑜 𝑠𝑒𝑐𝑜. TAMIZ 3/4" 3/8" #4 #6 #40 #80 #100 #200 CAZUELA

MUESTRA MUESTRA 1

PESO (POSILLO +MUESTRA) 158.250 gr 349.040 gr 325.790 gr 204.210 gr 515.310 gr 214.670 gr 120.440 gr 150.320 gr 126.110 gr

PESO SECO 1201.020 gr

PESO DE MUESTRA 37.810 gr 228.600 gr 205.350 gr 83.770 gr 394.870 gr 94.230 gr 0.000 gr 29.880 gr 5.670 gr

PESO SECO LAVADO 1080.180 gr

PASANTE # 200 126.51

MUESTRA

% PASANTE # 200 (FINOS)

% DE GRUESOS

% RETENIDO # 4 (GRAVA)

% DE ARENAS

MUESTRA 1

10.534

89.466

39.280

50.187



EL PORCENTAJE DE ARENA ES MAYOR QUE EL DE GRAVA POR CONSIGUIENTE ES UN SUELO ARENOSO.

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TIPO DE SUELO: SW Tipo de suelo Arena gruesa o arena con grava Arena media Arena limosa fina o limo arenoso Limo uniforme Arcilla limo Arcilla limosa Arcilla

Consistencia

Angulo de fricción interna en grados

Peso específico en kg/cm²

Compacta

40

2250

suelta

35

1450

Compacta

40

2080

suelta

30

1450

Compacta

30

2080

suelta

25

1365

Compacta

30

2160

suelta

25

1365

Suave a mediana

20

1440 - 1920

Suave a mediana

15

1440 - 1920

Suave a mediana

0.1

1440 – 1920

PARA NUESTRO CASO ARENA MEDIA SUELTA: ANGULO DE FRICCION: 30°

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LABORATORIO DE MECANICA DE SUELOS Y MATERIALES UNSAAC Factores de seguridad en suelos Parámetro del suelo

F.S.

c (cohesión)

2.0 a 2.5

 (ángulo de fricción interna)

1.2 a 1.3

Cimentaciones Construcción temporales

1.5

a) Datos del suelo y cargas razonablemente exactos y definitivos

2.5

b) La carga accidental es descartada

2

c) Máxima combinación de cargas con viento o con sismo d) Cimentación con condiciones dudosas

1.5 4

ANGULO DE FRICCION CORREGIDO: ∅𝑟 =

30 = 23.076° 1.3

COHESION DEL SUELO: 𝑐𝑜𝑚𝑜 𝑒𝑠 𝑢𝑛 𝑠𝑢𝑒𝑙𝑜 𝑓𝑟𝑖𝑐𝑐𝑖𝑜𝑛𝑎𝑛𝑡𝑒 𝑙𝑎 𝑐𝑜ℎ𝑒𝑠𝑖ó𝑛 𝑒𝑠 𝑛𝑢𝑙𝑎: 𝐶 = 0 𝐾𝑔/𝑐𝑚^2

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LABORATORIO DE MECANICA DE SUELOS Y MATERIALES UNSAAC ANALISIS DE LA CAPACIDAD PORTANTE DEL SUELO



Peso específico de suelo compactado: 2.36 tn/m^3



Peso específico de suelo suelto: 1.32 tn/m^3



Peso específico de suelo natural: 1.79 tn/m^3 𝒒𝒖𝒍 = 𝟏. 𝟐 ∗ 𝒔𝒄 ∗ 𝑪 ∗ 𝑵𝒄 + 𝟎. 𝟒𝟎 ∗ 𝒔𝜏 ∗ 𝛾𝑡 ∗ 𝑩 ∗ 𝑵𝛾 + 𝒔𝒒 ∗ 𝛾𝑡 ∗ 𝑫𝒇 ∗ 𝑵𝒒 𝒒𝒂𝒅 = 𝒒𝒖𝒍 / 𝑭. 𝑺.

φ= Nφ = Nq = Nc= 𝑵ϒ =

23.076 ° 2.28921286 8.72904325 18.1415417 8.28990677

𝐷𝑜𝑛𝑑𝑒: 𝑞𝑢𝑙 ∶ = 𝑐𝑎𝑝𝑎𝑐𝑖𝑑𝑎𝑑 ú𝑙𝑡𝑖𝑚𝑎 𝑑𝑒 𝑐𝑎𝑟𝑔𝑎 𝑒𝑛 𝑘𝑔/𝑐𝑚2. 𝑞𝑎𝑑: = 𝑐𝑎𝑝𝑎𝑐𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑝𝑜𝑟𝑡𝑎𝑛𝑡𝑒 𝑎𝑑𝑚𝑖𝑠𝑖𝑏𝑙𝑒 𝑒𝑟𝑖 𝑘𝑔/𝑐𝑚2. 𝐹. 𝑆. ∶ = 𝑓𝑎𝑐𝑡𝑜𝑟 𝑑𝑒 𝑠𝑒𝑔𝑢𝑟𝑖𝑑𝑎𝑑 = 3 𝛾𝑡 ∶= 𝑝𝑒𝑠𝑜 𝑒𝑠𝑝𝑒𝑐í𝑓𝑖𝑐𝑜 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙. 𝐵 ∶ = 𝑎𝑛𝑐ℎ𝑜 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑧𝑎𝑝𝑎𝑡𝑎 𝑜 𝑐𝑖𝑚𝑖𝑒𝑛𝑡𝑜 𝑐𝑜𝑟𝑟𝑖𝑑𝑜 𝑒𝑛 𝑚𝑡 𝐷𝑓. ∶ = 𝑝𝑟𝑜𝑓𝑢𝑛𝑑𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑐𝑖𝑚𝑒𝑛𝑡𝑎𝑐𝑖ó𝑛. 𝑁𝑐, 𝑁𝜏 , 𝑁𝑞: = 𝑝𝑎𝑟á𝑚𝑒𝑡𝑟𝑜𝑠 𝑞𝑢𝑒 𝑠𝑜𝑛 𝑓𝑢𝑛𝑐𝑖ó𝑛 𝑑𝑒 𝜑 𝑠𝑐, 𝑠𝜏, 𝑠𝑞: = 𝑓𝑎𝑐𝑡𝑜𝑟𝑒𝑠 𝑑𝑒 𝑓𝑜𝑟𝑚𝑎. 𝐶 ∶ = 𝑐𝑜ℎ𝑒𝑠𝑖ó𝑛 𝑒𝑛 (𝑘𝑔/𝑐𝑚2) 𝑞𝑢𝑙 = 0.4 ∗ 1.1 ∗ 𝑩 ∗ 8.28 ∗ 1.79 + 1.1 ∗ 1.79 ∗ 2.2 ∗ 8.72

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LABORATORIO DE MECANICA DE SUELOS Y MATERIALES UNSAAC 98.103 = 3.8434 ∗ 𝐵 + 37.77 ===> 𝐵 = 2.1 ≈ 2 𝑚 𝐵 𝑞𝑢𝑙 = 0.4 ∗ 1.1 ∗ 2.1 ∗ 4.88 ∗ 1.79 + 1.1 ∗ 1.79 ∗ 2.2 ∗ 8.72 => 𝑞𝑢𝑙 = 45.45 𝑡𝑛/𝑚2 𝑞𝑎𝑑𝑚 =

45.45 𝑡𝑛 𝑘𝑔 = 15.15 2 = 1.5 3 𝑚 𝑐𝑚2 𝑞𝑎𝑑𝑚 = 1.5 𝑘𝑔/𝑐𝑚2

5.1.

CONCLUSIONES:

𝐴𝑁𝐺𝑈𝐿𝑂 𝐷𝐸 𝐹𝑅𝐼𝐶𝐶𝐼𝑂𝑁 𝐷𝐸𝐿 𝑆𝑈𝐸𝐿𝑂: 23.076° 𝐶𝑂𝐻𝐸𝑆𝐼𝑂𝑁 𝐷𝐸𝐿 𝑆𝑈𝐸𝐿𝑂: 0.0 𝐾𝑔/𝑐𝑚^2 𝑃𝐸𝑆𝑂 𝐸𝑆𝑃𝐸𝐶Í𝐹𝐼𝐶𝑂 𝐷𝐸𝐿 𝑆𝑈𝐸𝐿𝑂: 1.79 𝑇𝑛/𝑚^3 𝐶𝐴𝑃𝐴𝐶𝐼𝐷𝐴𝐷 𝑃𝑂𝑅𝑇𝐴𝑁𝑇𝐸 𝐷𝐸𝐿 𝑆𝑈𝐸𝐿𝑂: 1.5

𝐾𝑔 𝑐𝑚2

6. PANEL FOTOGRÁFICO:

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REFERENCIAS: 1) Norma Técnica E.050 Suelos y Cimentaciones. Reglamento Nacional de Edificaciones del Perú. 2) Exploración Geotécnica (1987). Sociedad Mexicana de Mecánica de Suelos. 3) A. Terzaghi Karl. And Peck. R. B (1967)“soil mechanics engineering practice”, John Wiley abd Sons, New York. 4) Yves Lacroix and H.M. Hrn (1967) “Direct Detemination and Indirect Evaluation of Relative Density and Its Use on Earthwork Construction Projects” 5) Vesic, A.S (1973) “Análisis de la capacidad de carga de cimentaciones superficiales, Revista Ingeniería Vol XLII N° 1 Mexíco D.F” 6) Juárez Eulalio Badillo y Alfonso Rico Rodríguez. “Teoría y Aplicaciones de laMecánica de Suelos” Tomo II” 7) Ralph B. Peck. Hanson (1982). “Ingeniería de Cimentaciones” 8) Mecánica de Suelos Y Cimentaciones George B. Sowers - George F. Sowers. 9) Manuel Delgado Vargas. “Ingeniería de Cimentaciones” (Fundamentos e Introducción al Análisis Geotécnico). Página (12)

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LABORATORIO DE MECANICA DE SUELOS Y MATERIALES UNSAAC 10) José Rodríguez Ortiz: “Curso Aplicado de Cimentaciones” (6ta. Edición Madrid) 11) Joseph E. Bowles: “Manual de Laboratorio de Suelos y Cimentaciones”. 12) Braja M. Das. Principios de Ingeniería de Cimentaciones.

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