1.2 Prop Fisicas Suelos
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PROPIEDADES FÍSICAS DE LOS SUELOS INVESTIGACIONES GEOTÉCNICAS
UNIVERSIDAD PERUANA DE CIENCIAS APLICADAS - UPC
Profesor: José Luis Carrasco Gutiérrez
Msc. Ingeniería Civil
Especialista en geotecnia
CURSO: INGENIERÍA GEOTÉCNICA
![Page 2: 1.2 Prop Fisicas Suelos](https://reader030.fdocuments.ec/reader030/viewer/2022032515/563db951550346aa9a9c28d9/html5/thumbnails/2.jpg)
Propiedades físicas de los suelos
Propiedades físicas de los suelos
Clasificación de los suelos: (SUCS y AASHTO)
Investigaciones geotécnicas
Programa de investigación del subsuelo
Técnicas de prospección y ensayos de campo
Ensayos de campo y correlaciones empíricas
Ensayos de laboratorio
CONTENIDO
INGENIERÍA GEOTÉCNICA
![Page 3: 1.2 Prop Fisicas Suelos](https://reader030.fdocuments.ec/reader030/viewer/2022032515/563db951550346aa9a9c28d9/html5/thumbnails/3.jpg)
1. Propiedades físicas de los suelos
1.3 Propiedades físicas de los suelos
Definiciones y relaciones de fase:
• Suelo: Conjunto de partículas• Vacíos llenos de agua• Vacíos llenos de aire
Esquema del esqueleto del suelo conteniendo partículas sólidas y vacíos con aire y agua
Suelo
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1. Propiedades físicas de los suelos
1.3 Propiedades físicas de los suelos Wt Peso totalWv Peso de vacíosWs Peso de sólidosWw Peso del agua
Vt Volumen totalVv Volumen de vacíosVs Volumen de sólidosVw Volumen de agua
Vv=Vw+VaVt=Vv+VsVt=Vw+Va+Vs
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1. Propiedades físicas de los suelos
1.3 Propiedades físicas de los suelos
Dr = (emax – e) / (emax – emin) >>>>>> (Suelto) 0 =< Dr =< 1 (Compacto)
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1. Propiedades físicas de los suelos
1.3 Propiedades físicas de los suelos
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1. Propiedades físicas de los suelos
1.3 Propiedades físicas de los suelos
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1. Propiedades físicas de los suelos
1.3 Propiedades físicas de los suelos
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1. Propiedades físicas de los suelos
1.3 Propiedades físicas de los suelos
e max = 0.91 > n = 47.6%
e min = 0.35 > n = 26%
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1. Propiedades físicas de los suelos
1.3 Origen y tipos de depósitos de suelos:
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1. Propiedades físicas de los suelos
1.3 Origen y tipos de depósitos de suelos:
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1. Propiedades físicas de los suelos
1.3 Origen y tipos de depósitos de suelos:
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1. Propiedades físicas de los suelos
1.3 Origen y tipos de depósitos de suelos:
Suelos finos: Limos y Arcillas
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1. Propiedades físicas de los suelos
1.3 Propiedades físicas de los suelos
Granulometría
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1. Propiedades físicas de los suelos
1.3 Propiedades físicas de los suelos
Límites de consistencia
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1. Propiedades físicas de los suelos
1.4 Clasificación de los suelos - SUCS
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1. Propiedades físicas de los suelos
1.4 Clasificación-AASHTO
Para suelos A-2-6 y A-2-7 usar:IG= 0.01(F200-15)(IP-10)
IG= (F200-35)(0.2+0.005(LL-40))+0.01(F200-15)(IP-10)
LL:Límite líquidoIP=Índice plásticoF200: % que pasa la malla 200
Si:Si IP<= LL-30, es un A-7-5Si IP>= LL-30, es un A-7-6
Índice de grupo (IG)
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2. Investigaciones geotécnicas
2.1 Programa de investigación del sub
suelo
2.2 Técnicas de prospección
2.3 Ensayos de campo y correlaciones
empíricas
2.4 Ensayos de laboratorio
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2. Investigaciones geotécnicas
2.1 Programa de investigación del sub suelo
Orientado a la obtención de los parámetros necesarios para ladeterminación de la capacidad de carga del terreno.
2.1.1 Recolección de información existente
2.1.2.- Reconocimiento del lugar
2.1.3.- Hipótesis del terreno
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2. Investigaciones geotécnicas
2.1.1 Recolección de información existente
• Identificar el tipo de estructura a construir y su uso general(importancia).
• Cargas de servicio a transmitir al terreno.
• Espaciamiento de columnas, distribución de cargas.
• Estudios previos, geología, topografía, fotos aéreas, sismicidad,
etc.
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2. Investigaciones geotécnicas
2.1.2.- Reconocimiento del lugar
• Evaluar evidencias de deslizamientos, grietas, rellenos, filtraciones de agua.
• Características de las cimentaciones en edificaciones contiguas
• Evaluar existencia de procesos geodinámicos externos en el sector.
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2. Investigaciones geotécnicas
2.1.3.- Hipótesis del terreno (sub suelo)
• Una vez reconocido el lugar, plantear una hipótesis del perfil del terreno.
• Sobre esta base elegir el método de exploración y de muestreo desuelos/rocas y orientados a la estimación de los parámetros físicos ymecánicos del terreno.
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2. Investigaciones geotécnicas
2.1.4.- Técnicas de prospección
Exploraciones con pozos abiertos o posteadora
• Calicatas y/o trincheras a cielo abierto.
• Perforaciones profundas con recuperación muestras.
• Exploración con barra posteadora.
• Ensayos in situ en sondeos (SPT, Cono Peck, DPL, etc.)
• Cono holandés
Ensayos especiales “in situ”
• Ensayos de carga
• Corte directo.
• Estaciones geomecánicas (en macizos rocosos)
Ensayos geofísicos (Refracción sísmica, Masw, otros)
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2.2.- Técnicas de prospección
CALICATAS Y/O TRINCHERAS
Constituye una de las técnicas más eficacespara la exploración directa del subsuelo ypermite la obtención de muestras con finesde investigación.
Pueden ser ejecutadas manualmente o conmaquinaria.
En caso sea necesario, se deberán entibarlas paredes.
2. Investigaciones geotécnicas
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Calicatas y/o trincheras
OJO:
Es importante hacer un buen registro de calicatas
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Calicatas y/o trincheras
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2.2.- Técnicas de prospección
AUSCULTACIONES CON BARRA POSTEADORA (NTP339.161 / ASTM D1452)
Este equipo consiste en una cuchara de 10” delongitud por 2” de diámetro, unido a una tubería deF°G° de 1” de diámetro y 40” de longitud, que vanañadiéndose según necesidad; en la parte superiorlleva una manivela con la finalidad de cortar yextraer muestra del suelo. Este método reemplaza ala calicata en suelos donde el nivel de agua es altosin alterar el medio donde se realiza el ensayo.
La profundidad alcanzada será la que se permita osea indicada en campo y dependerá de los tipos desuelo (por lo general se aplica sólo para sueloscohesivos normalmente consolidados).
2. Investigaciones geotécnicas
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Auscultaciones con barra posteadora
Es importante realizar un buen muestreo
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2. Investigaciones geotécnicas
Cuando se requieren, puedenobtenerse muestras continuas a lolargo de la perforación.
Normalmente, las perforacionesse acompañan con ensayos deSPT, cono de Peck, veleta.
Existen diversas técnicas deperforación cuya elección dependedel diámetro, de la profundidad deexploración y tipo de terreno.
2.2 Técnicas de prospección
PERFORACIONES PROFUNDAS
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2.3 Ensayos de campo y correlaciones empíricas
ENSAYO DE SPT
• Método de ensayo dinámico común en Perú.
• Consiste en introducir un toma muestras en elinterior de un sondeo realizado previamente,determinando la resistencia del suelo a lapenetración, al tiempo que permite obtener unamuestra para su identificación.
2. Investigaciones geotécnicas
Muestreador del SPT
Ensayo estándar de SPT
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ENSAYO DE SPT
Muchos países hanestablecido suspropias correlacionesempíricas para sussuelos
![Page 32: 1.2 Prop Fisicas Suelos](https://reader030.fdocuments.ec/reader030/viewer/2022032515/563db951550346aa9a9c28d9/html5/thumbnails/32.jpg)
CORRELACIONES A PARTIR DEL ENSAYO DE N SPT
2. Investigaciones geotécnicas
Terzaghi Peck, (1948)
![Page 33: 1.2 Prop Fisicas Suelos](https://reader030.fdocuments.ec/reader030/viewer/2022032515/563db951550346aa9a9c28d9/html5/thumbnails/33.jpg)
2. Investigaciones geotécnicas
2.3 Ensayos de campo y correlaciones empíricas
ENSAYO DE PENETRACIÓN DINÁMICA LIGERA
DPL – (NTP 339.159 / DIN 4094)
• Consiste en el hincado continuo en tramos de 10cm de una punta cónica de 60º utilizando laenergía de un martillo de 10 kg de peso, que caelibremente desde una altura de 50 cm.
• Este ensayo nos permite obtener un registrocontinuo de la resistencia del terreno a lapenetración, existiendo correlaciones paraencontrar el valor “n” de resistencia a lapenetración estándar en función del tipo de suelo,para cada 10 cm de hincado. (ver gráfico adjunto).
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2. Investigaciones geotécnicas
0.0
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
3.5
4.0
4.5
5.0
5.5
6.0
6.5
7.0
0 10 20 30 40 50
1.00
1.40
2.00
3.00
3.40
4.00
4.50
ML
CH
SC
ENSAYO DE DPL
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2. Investigaciones geotécnicas
2.2.- Técnicas de prospección
ENSAYO DE REFRACCIÓN SÍSMICA
Método indirecto más usual para estimarel perfil estratigráfico del subsuelo.
Permiten cubrir grandes extensionessiendo relativamente económicos.
DETERMINACIÓN DE LA LONGITUD DE TENDIDO
L
h L > 4h - 3h
Ubicación del ensayo de refracción sísmica
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ENSAYO DE REFRACCIÓN SÍSMICA
2.2.- Técnicas de prospección
![Page 37: 1.2 Prop Fisicas Suelos](https://reader030.fdocuments.ec/reader030/viewer/2022032515/563db951550346aa9a9c28d9/html5/thumbnails/37.jpg)
ENSAYO DE REFRACCIÓN SÍSMICA
2.2.- Técnicas de prospección
![Page 38: 1.2 Prop Fisicas Suelos](https://reader030.fdocuments.ec/reader030/viewer/2022032515/563db951550346aa9a9c28d9/html5/thumbnails/38.jpg)
ENSAYO DE RESISTIVIDAD ELÉCTRICA VERTICAL - SEV
2.2.- Técnicas de prospección - métodos indirectos
Valores representativos de la resistividad(Tomado de Braja Das, quinta edición 2006)
![Page 39: 1.2 Prop Fisicas Suelos](https://reader030.fdocuments.ec/reader030/viewer/2022032515/563db951550346aa9a9c28d9/html5/thumbnails/39.jpg)
2. Investigaciones geotécnicas
2.4 Ensayos de laboratorio
Granulometría
Límites de consistencia
Límite líquidoLímite plástico
![Page 40: 1.2 Prop Fisicas Suelos](https://reader030.fdocuments.ec/reader030/viewer/2022032515/563db951550346aa9a9c28d9/html5/thumbnails/40.jpg)
2. Investigaciones geotécnicas
2.4 Ensayos de laboratorio
Ensayo de consolidación
![Page 41: 1.2 Prop Fisicas Suelos](https://reader030.fdocuments.ec/reader030/viewer/2022032515/563db951550346aa9a9c28d9/html5/thumbnails/41.jpg)
ENSAYO DE CORTE DIRECTO
![Page 42: 1.2 Prop Fisicas Suelos](https://reader030.fdocuments.ec/reader030/viewer/2022032515/563db951550346aa9a9c28d9/html5/thumbnails/42.jpg)
ENSAYO TRIAXIAL
![Page 43: 1.2 Prop Fisicas Suelos](https://reader030.fdocuments.ec/reader030/viewer/2022032515/563db951550346aa9a9c28d9/html5/thumbnails/43.jpg)
2. Investigaciones geotécnicas
2.4 Ensayos de laboratorio
Ensayo de Compactación Ensayo de CBR
Ensayos usuales en la conformación de plataformas y obras viales