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sUELOS GRANULARES

SUELOS GRANULARES Bloques - Boleos - Gravas - Arenas Suelos estables mecánicamente Utilizados para terraplenes y estabilización de suelos. Resistencia basado en características físicas: Tamaño y peso específico • Angularidad y Rugosidad • Granulometría • Densidad • Resistencia y estabilidad del mineral • Porcentaje plasticidad y humedad de los finos •

Gravas: Partículas de diámetro nominal entre

COMPORTAMIENTO DRENADO ADMITE %FINOS MAXIMO DE 30%

4.75 mm (Nº4) y 75 mm (3”)

Arena gruesa: Partículas de diámetro nominal entre 4.75(Nº4) y 2.00mm(Nº1 0) COMPORTAMIENTO DRENADO ADMITE %FINOS MAXIMO DE 35%

Arena media: Partículas de diámetro nominal entre 2.00mm(Nº 10) y 0.425mm (Nº40) COMPORTAMIENTO DRENADO ADMITE %FINOS MAXIMO DE 40%

Arena fina: Partículas de diámetro nominal entre 0.425mm (Nº40) y 0.075 mm (Nº200) COMPORTAMIENTO DRENADO ADMITE %FINOS MAXIMO DE 45%

GRAVAS CON MATRIZ PRESENTA COHESION

GRAVAS LIMPIAS NO TIENE COHESION

GRAVAS Gravas pobremente gradada con cantos y boleos. Depósitos geológicamente consolidados. Resistencia : alta Cohesión : menor a 0.4 kg/cm2 Fricción, φ’ : alta 36º a 40º Peso unitario : alto, 2.2 ton/m2 Compresibilidad : muy baja Capacidad de soporte : 2.5 a 8 kg/cm2 Módulo elástico : 800 y 1500 kg/cm2 Suelos excelentes como cimentación. Cimentación compuesta por zapatas aisladas. Estructuras pueden transmitir presiones altas.

COMPORTAMIENTO DE SUELOS GRAVOSOS SUELO

RESISTENCIA

DEFORMABILIDAD

PERMEABILIDAD

GW

EXCELENTE

DESPRECIABLE

MUY PERMEABLE

GP

BUENA

MUY BAJA

MUY PERMEABLE

GM

BUENA A REGULAR REGULAR A BAJA

BAJA

SEMI A IMPERMEABLE

BAJA A REGULAR

IMPERMEABLE

GC

Investigaciones Geotécnicas • Clasificación de suelos • Calicatas y Perforaciones • Ensayos “In Situ” de Densidad Natural • Ensayos “In Situ” de Corte Directo (Cohesión y Angulo de fricción) • Evaluación indirecta utilizando correlaciones a través de Ensayos de Penetración Dinámica o Quase-estática • Ensayos geofísicos de refracción sísmica, georadar, “self potential”, resistividad eléctrica

Calicatas

Muestras inalteradas

DENSIDAD “IN SITU” DE SUELOS CON PARTICULAS > 3 pulg. - ASTM D 4914-89 • Excavar un pozo de 60 a 80 cm. de lado. • Usar un marco metálico para proteger los bordes. • El volumen del pozo se determina con arena calibrada. • La arena utilizada deberá ser uniforme entre las Mallas No. 4 y 10. • El material excavado deberá ser pesado y determinarse el contenido de humedad.

DENSIDAD NATURAL IN SITU ASTM D 4914 POZO DE PRUEBA Y LA ARENA

Suelos Arenosos

DEPOSITOS DE ARENAS Suelos compresibles y de baja capacidad de soporte. Sujeto a fenómenos de colapso y licuación. Resistencia : baja Cohesión : nula Fricción, φ’ : 30º a 35º Peso unitario : 1.6 a 1.8 ton/m2 Compresibilidad : alta Capacidad de soporte : 1.0 a 2.5 kg/cm2 Módulo elástico : 50 a 150 kg/cm2

Suelos malos como cimentación. Cimentación compuesta por zapatas conectadas. Estructuras deben transmitir bajas presiones.

Investigaciones Geotécnicas en Suelos Arenosos •Caracterización Física: Granulometría, Indices de Consistencia, Humedad Natural, Gravedad Específica. •Calicatas no recomendable. •Ensayos “In Situ” de Penetración Dinámica. •Perforación por lavado “wash boring”

Polea para el mecate Rope pulley

Tripode de madera o de tubos Wooden or Pipe Tripode Alzador Lifler Mango para rotación parcial de la barra Handle for rotation of rods

Mecate de 1" 1" Rope

Martillo Hammer

MALACATE

Guia de hinca Cabeza de hinca Drive head

Manguera Hose Bomba Pump

Engine Motor

Driving Guide

Peso de Martillo: 63.5 kg. PERFORACIÓN EN AlturaTIERRA de caída: 76cm Soil Boring Nspt: número de golpes para penetrar 30cm de un total de 45 cm.

DEPOSITO DE AGUA DE LAVADO Wash Water Tank

Winch

Forro (ver tabla) Casing Barra de Perforar Drill Rod

Cincel Bit

ALZADOR Lifler

AVANCE DE LA PERFORACION Advance of the Bore hole

Cuchara Spoon

MARTILLO Hammer

MUESTREO Sampling

BARRA CON UNION (ver tabla)

SOSTENEDOR DE BARRAS Rod Holder

CINCEL RECTO Straight Bit

ENSAYO DE PENETRACION ESTÁNDAR ASTM D1586

CINCEL DE CRUZ Cross Bit

CUCHARA Ø 2" - 4 1/2" Spoon

Relaciones Empíricas de φ, Dr, y Peso Unitario de los Suelos Granulares Normalmente Consolidados basados en Ensayos SPT para Profundidades menores de 6m. Descripcion Densidad Relativa, Dr SPT N70 Fino 0.075-0.425 mm Medio 0.425-2.000 mm Grueso 2.000-4.750 mm φ: Fino Medio Grueso 3 γd (gr/cm )

Muy Suelto Suelto Medio 0 0.15 0.35 0.65 1-2 2-3 3-6

3-6 4-7 5-9

7-15 8-20 10-25

26-28 27-28 28-30 1.2-1.4

28-30 30-32 30-34 1.4-1.6

30-34 32-36 33-40 1.6-1.8

VALORES DE MODULOS ELASTICOS, E

SUELO

Nspt

E (kg/cm2)

Arena Suelta

4-10

menor de 50

Arena Semicompacta

10-30

50 - 150

Arena Densa

> 30

mayor de 150

Los valores de E se reducen a 60% cuando están saturados.

CORRELACIONES EMPIRICAS DEL S.P.T. ARENAS

E = 5N+ 75 ( * ) E = 70 N1/2

ARENAS SATURADAS

E = 2.5N + 37.5

ARENAS GRAVOSAS

E = 6N + 36 N15

ARENAS ARCILLOSAS

E = 3.2N + 33

LIMOS, LIMO ARENOSO LIMO ARCILLOSO

E = 3N + 18

ARCILLAS Y LIMOS ARCILLA LIMOSA O ARENOSA

E = (100 A 500) Su Ip > 30 E = (500 A 1500) Su Ip < 30

( * ) E en kg/cm2 BOWLES, 1997

ENSAYO DPL NORMA DIN 4094

Peso de Martillo: 10 kg. Altura de caída: 50 cm Cono de 2.2 cm de diámetro Ndpl: número de golpes para penetrar 10 cm. Nspt = Ndpl

Posteadora Manual tipo Iwan Auger Diámetro del Sondaje: 3 pulg.

Profundidad de Sondaje: 6 m.

Ejecución de la prueba DPL

CORRELACIONES EMPIRICAS DEL D.P.L. ARENAS SECAS ( * )

E = 75 + 2.5N E = 50 + 1.7N

ARENAS HUMEDECIDAS

E = 55 + 1.7N E = 25 + 0.85N

( ** )

( * ) arenas de El Silencio, Punta Hermosa ( ** ) N No. de Golpes/ 10 cm. de penetración, E en Kg/cm2

ORDOÑEZ y JURADO, 2000

FACTORES EN LA RESISTENCIA CORTANTE DE SUELOS GRANULARES I.

Compacidad. Del estado Suelto al Denso puede haber una ∆φ de 12o

II. Tamaño y Forma de Granos III. Distribución Granulométrica IV. Mineralogía de las partículas

Tipo de Suelo Limo Arena limosa Arena uniforme Arena bien gradada Grava arenosa

Suelto 27-30º 27-33º 28º 33º 35º

Denso 30-34º 30-35º 34º 45º 50º

Terzaghi y Peck, 1967

ENSAYO DE PLACA DE CARGA ASTM D-1194

Columna de Compresión

Plataforma de Carga Viga de Reaccion

Extensometro

Viga de Reacción

Tacos de Madera

Viga de Refer.

Columna de Compresión

Placa

Pilotes de anclaje placa Varillas de Anclaje

E N S A Y O E S T A T I CO DE CA RGA DI RE CT A CIMENTACION DE EDIFICIO Ing. MAJLUF CALLE BERONA - SURCO 13-08-92

PROYECTO : SOLITANTE : UBICACION : FECHA :

CALICATA PROFUNDIDAD DIAMETRO PLACA AREA PLACA

20

18

16

14

CARGA UNITARIA ( kg/cm2 )

12

10

8

6

4

2

0

5

10

15

20

25

30

ASENTAMIENTO (mm )

35

40

45

50

: : : :

EP-2 2.2 m. 30.8 cm 735.4 cm2

UBICACION : : FECHA : LUGAR

ENSAYO EST AT I CO DE CARGA DI RECT A ANTONIA MORENO DE C. 18-08-89 CEI - 7

SOLICITADO POR : ENACE DIAMETRO PLACA = 30 cm = 707 cm2 AREA PLACA PROFUNDIDAD = 1.15 m

20 18

CARGA UNITARIA ( kg/cm2 )

14 12 10 8 2 6 4 2

0

2

4

6

8

10

12

ASENTAMIENTO ( mm )

Cálculo de asentamientos: El asentamiento registrado en una placa de 30 cm. de diámetro puede ser relacionada con los asentamientos esperados de la cimentación. Una relación sugerida por Terzaghi y Peck (1967) es:

⎛ 2 S 2 = S 1 ⎜⎜ ⎝ 1 + B1 / B 2

⎞ ⎟⎟ ⎠

2

S2 = asentamiento de la cimentación de ancho B2 en cm. S1= asentamiento de la placa de 300 mm (B1) bajo la carga esperada a ser aplicada por la cimentación. Considerando el ensayo anterior: q=4kg/cm2, B1=30cm B2=200cm y S1=0.4cm. Tenemos S2= 1.20 cm. Podemos recomendar una capacidad de soporte, qadm=4kg/cm2.

Ensayo triaxial CD

Ensayo triaxial CD