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• Jorge Octavio Inostroza Tapia

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Informe de Mecánica de suelos Resultados obtenidos de ensayos realizados al suelo con los que se construirá el terraplén.

Sección: 003-V Docente: Gabriela Naeli Prado Segueri Integrantes: - Jorge Inostroza Tapia. - Patricia Panchillo Benavides. - Patricio Arriagada Aranda. - Marta Mercado Delgado. - Eduardo Ruiz de Loizaga Henríquez Fecha: 22/06/2017

Índice.

Índice. .................................................................................................................................................. 2 Estratigrafía para construir el terraplén.............................................................................................. 3 Clasificación del suelo según AASHTO. ............................................................................................... 4 Granulometría del suelo: .................................................................................................................... 4 Límites de Atterberg: .......................................................................................................................... 5 Ensayo Proctor Modificado. ................................................................................................................ 7 Determinación de la densidad seca máxima compactada de acuerdo a la humedad óptima de compactación: ..................................................................................................................................... 7 Determinación de densidad seca máxima: ......................................................................................... 8 Memoria de cálculo del máximo esfuerzo vertical transmitido por el terraplén al suelo en el punto más desfavorable. ............................................................................................................................... 9 Antes de construir: .............................................................................................................................. 9 Esfuerzos totales. (σ = ɣ * Z)................................................................................................................ 9 Presión de poros. (9,800 N/m3) .......................................................................................................... 9 Esfuerzos efectivos: ........................................................................................................................... 10 Mejoramiento excavación:................................................................................................................ 10 Calculo del punto más desfavorable: ................................................................................................ 11 Forma A: ............................................................................................................................................ 11 Forma B: ............................................................................................................................................ 12 Forma C: ............................................................................................................................................ 12

2 Mecánica de suelos

Estratigrafía para construir el terraplén.

3 Mecánica de suelos

Clasificación del suelo según AASHTO. Granulometría del suelo:

1-CUARTEO Tamaño Máximo de la muestra Peso muestra total Peso sobre tamaño

1 1/2 40mm 4119 grs 874 grs

2-GRANULOMETRIA peso muestra total seca a tamizar

tamizar Z 3245 grs

2.1 FRACCION MAYOR 5MM Peso inicial retenido en 5mm (D) Peso seco lavado retenido en 5mm (d) abertura mm 40 25 20 10 5 residuo sumatoria 2.2 FRACCION MENOR A 5MM Peso seco inicial pasa 5mm © peso seco cuarteo que pasa 5mm Peso seco cuarteo lavado 5mm abertura mm

residuo sumatoria

2258 grs 2232 grs

tamiz 1 1/2 1" 3/4" 3/8" Nº4

retenido pasa peso (g) % % 0 0 100 587 18,09 81,9 238 7,3 74,6 803 24,7 49,8 569 17,5 32,3 26 2223

987 grs 326 grs 283 grs retenido pasa tamiz peso /g) % % 2 Nº10 97 9,6 22,7 0,5 Nº40 63 6,2 16,4 0,08 Nº200 119 11,8 4,7 3 282

4 Mecánica de suelos

Límites de Atterberg: DETERMINACION DEL LIMITE LIQUIDO Y LIMITE PLASTICO

1 2 3 4 5 6 7

ENSAYE Nº CAPSULA Nº NUMEROS DE GOLPES PESO CAPSULA+SUELO HUM(g) PESO CAPSULA + SUELO SECO(g) PESO DE CAPSULA PESO DEL AGUA PESO SUELO SECO HUMEDAD % PROMEDIO DEL LIMITE PLASTICO %

PORCENTAJE DE HUMEDAD NUMERO DE GOLPES limite liquido (LL)%

43,39 42

LIMITE PLASTICO 1 2 3 3 11 1 26,51 25,71 25,5 22,75 22,2 22,7 14,28 14,35 13,9 3,76 3,51 2,8 8,47 7,85 8,8 44,39 44,71 31,82 40,31

44,8 33

0 limite plastico (LP)%

45,5 25

1 13 11 32,79 26,67 14,17 6,12 12,5 48,96

45,8 24

LIMITE LIQUIDO 2 3 4 2 20 6 17 24 33 36,99 37,75 33,86 29,74 30,23 27,63 14,31 13,83 13,68 7,25 7,52 6,23 15,43 16,4 13,95 46,99 45,85 44,66

47 17

5 28 42 33,6 27,68 14,08 5,92 13,6 43,53

49 11

40,31 indice de plasticidad (IP=LL-LP)%

-40,31

5 Mecánica de suelos

6 Mecánica de suelos

Ensayo Proctor Modificado. Determinación de la densidad seca máxima compactada de acuerdo a la humedad óptima de compactación:

7 Mecánica de suelos

Determinación de densidad seca máxima:

8 Mecánica de suelos

Memoria de cálculo del máximo esfuerzo vertical transmitido por el terraplén al suelo en el punto más desfavorable. Antes de construir:

1,5

4

Esfuerzos totales. (σ = ɣ * Z) Para Z 0 m: 0 KN/m2 Para Z 1,5 m: 1,5 x 17 = 25,5 KN/m2 Para Z 4 m: 2x 17 + 2 x 18,5= 71 KN/m2

Presión de poros. (9,800 N/m3) Para Z 0 m: 0 KN/m2 Para Z 1,5 m: 0 KN/m2 Para Z 4 m: 9,800 x 2 = 19,600 KN/m2

9 Mecánica de suelos

Esfuerzos efectivos: Para Z 0 m: 0 KN/m2 Para Z 1,5 m: 25,5 – 0 = 25,5 KN/m2 Para Z 4 m: 71 – 19,600 = 51,4 KN/m2

Mejoramiento excavación:

Excavación ɣd = 17 KN/m3

Q=ɣxh Q excavación: 17 KN/m3 x 1 = 17 KN/m2 Q mejoramiento: 22,1 KN/m3 x 1 = 22,1 KN/m2 Q total: 22,1 – 17 = 5,1 KN/m2 Q en terraplén: 22,1 KN/m2 Para Z 1,5 m = 22,1 x 1,5 = 33,15 KN/m2 Para Z 4 m = 22,1 x 4 = 88,4 KN/m2

10 Mecánica de suelos

Calculo del punto más desfavorable:

A

B

C

Determinar m y n:

Forma A: Para 1,5 metros de profundidad; m=281,5=19 n=301,5=20 Para 4 metros de profundidad; m=284=7 n=304=7,5 Ecuación para 1,5 metros; Iz=1π [19+2019x tag-1(19+20)-2019x tag-1(20)] Iz= 0,5 Ecuación para 4 metros; Iz=1π [7+7,57x tag-1(7+7,5)-7,57x tag-1(7,5)] Iz= 0,5 11 Mecánica de suelos

Esfuerzos adicionales en A a los 4 metros; ∆ɣ= 88,4 x 0,5 = 44,2 Kn/m2

Forma B: Para 1,5 metros de profundidad; m=141,5=9,3 n=441,5=29,3 Para 4 metros de profundidad; m=144=3,5 n=444=11 Ecuación para 1,5 metros; Iz=1π [9,3+29,39,3x tag-1(9,3+29,3)-29,39,3x tag-1(29,3)] Iz= 0,5 Ecuación para 4 metros; Iz=1π [3,5+113,5x tag-1(3,5+11)-113,5x tag-1(11)] Iz= 0,5 Esfuerzos adicionales en B a los 4 metros; ∆ɣ= 88,4 x 0,5 = 44,2 Kn/m2

Forma C: 1era para 1,5 metros de profundidad; m=121,5=8 n=321,5=21 2da para 1,5 metros de profundidad; m=141,5=9,3 n=01,5=0 Ecuación 1 para 1,5 metros; Iz=1π [8+218x tag-1(8+21)-218x tag-1(21)] Iz= 0,5 Ecuación 2 para 1,5 metros; Iz=1π [9,3+09,3x tag-1(9,3+0)-09,3x tag-1(0)] 12 Mecánica de suelos

Iz= 0,5 1er para 4 metros de profundidad; m=124=3 n=324=8 2da para 4 metros de profundidad; m=144=3,5 n=04=0 Ecuación 1 para 4 metros; Iz=1π [3+83x tag-1(3+8)-83x tag-1(8)] Iz= 0,5 Ecuación 2 para 4 metros; Iz=1π [3,5+03,5x tag-1(3,5+0)-03,5x tag-1(0)] Iz= 0,4

13 Mecánica de suelos

Resumen Resultados Obtenidos

PARA PUNTO A PARA PROFUNDIDAD

1,5 METROS

PARA PROFUNDIDAD

4 METROS

M

19

M

7

N

20

N

7,5

I

0,5

I

0,5

PARA PUNTO B PARA PROFUNDIDAD

1,5 METROS

PARA PROFUNDIDAD

4 METROS

M

9,3

M

3,5

N

29,3

N

11

I

0,5

I

0,5

PARA PUNTO C PARA PROFUNDIDAD

1,5 METROS

PARA PROFUNDIDAD

4 METROS

M

9,3

M

3,5

N

29,3

N

11

I

0,5

I

0,5

FACTOR DE INFLUENCIA FACTOR INFLUENCIA PARA PROFUNDIDAD DE 1,5 METROS

1,5 KN/M2

FACTOR INFLUENCIA PARA PROFUNDIDAD DE 4 METROS

1,9 KN/M2

DETERMINACIÓN DE Q PARA TERRAPLEN DENSIDAD SECA MATERIAL ALTURA TERRAPLEN por lo tanto Q =

22,11

KN/M2

2

mts

44,22

KN/M2

14 Mecánica de suelos

DETERMINACION ESFUERZO ADICIONAL A 1, 5 MTS DE PROFUNDIDAD Q

I

44,22

ESFUERZO ADICIONAL 66,33 KN/M2

1,5

DETERMINACION ESFUERZO ADICIONAL A 1, 5 MTS DE PROFUNDIDAD Q

I

44,22

ESFUERZO ADICIONAL 1,9

84,018 KN/M2

CALCULOS DE ESFUERZOS EFECTIVOS UNA VEZ CONSTRUIDO EL TERRAPLEN

PROFUNDIDAD

ANTES DE CONSTRUIR TERRAPLEN

1,5 MTS

22,5

66,33

88,83

KN/M2

4 MTS

51,44

84,02

135,46

KN/M2

ESFUERZO ESFUERZO EFECTIVO DESPUES DE ADICIONAL CONTRUIR

15 Mecánica de suelos