análisis de suelos

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especialmente para ingeniería civil

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INDICE

INTRODUCCION 3I. OBJETIVOS 4Objetivo generalObjetivo especificoUBICACION DEL TALUD 5II. MARCO TEORICO. 6TaludSueloCarreteraIII. ENSAYOS. 71. LIMITESLIMITE LQUIDOLIMITE PLASTICO 82. GRANULOMETRIA. 9GRANULOMETRIA POR TAMISADO.3. CALCULOS 114. ANEXOS 19

INTRODUCCION

En la actualidad los seres humanos pasamos por diversas necesidades como construir una casa, un edificio, elaborar un puente una carretera; en estos proyectos es necesario realizar ensayos, en este caso se realizaran ensayos tales como: lmite de lquido, limite plstico, peso especfico y granulometra de un suelo.

Para esto se tuvo que visitar la autopista Cajamarca san juan para extraer muestras de suelo y as determinar sus caractersticas.

El lmite lquido de un suelo es el contenido de humedad expresado en porcentaje del suelo secado en el horno, cuando ste se halla en el lmite entre el estado lquido y el estado plstico.Para los fines de esta especificacin, cualquier valor observado o calculado deber aproximarse al centsimo.

La densidad aparente del suelo como parmetro basado en la masa y el volumen total del suelo esto Desde el punto de vista de la fsica, el suelo es un sistema de gran complejidad, heterogneo, disperso y puede ser tetrafsico (slido, lquido, gaseoso y coloidal, dependiendo de la proporcin y la composicin de sus constituyentes), que muestra gran dinamismo determinado por los efectos que provocan agentes como la luz solar, la presin, el agua, los componentes solubles y los organismos. Para fines prcticos, se considera que en un buen suelo el 50% corresponde a la fase slida, del 15 al 35% a la fase lquida y del 15 al 35% a la fase gaseosa. Las variaciones de la composicin en las fases lquida y gaseosa dependen de la cantidad de agua presente.

I. OBJETIVOS

OBJETIVO GENERAL

Se tiene por objetivo de desarrollar un programa de investigacin de campo y anlisis en el laboratorio de las muestras ms representativas, para observar y cuantificar su comportamiento mecnico frente a la accin naturales que corresponden a talud de carreteras.

OBEJTIVOS ESPECIFICOS

Conocer el peso unitario de una muestra de suelo, por medio de clculos matemticos Determinar la humedad contenida en la muestra de suelo ensayado. Establecer el valor de la gravedad especifica del suelo en estudio teniendo en cuenta el tipo de suelo. Determinar la densidad de la muestra de suelo ensayada en laboratorio con el fin de realizar unos clculos para determinar dicha densidad. Determinar la granulometra del suelo mediante su divisin y separacin con una serie de tamices en fracciones granulomtricas de tamao decreciente.

UBICACIN DEL TALUDEl talud est ubicado en el kilmetro 152 de la autopista Cajamarca san juan. Departamento : Cajamarca Provincia : Cajamarca Distrito : CajamarcaHERRAMIENTAS DE CAMPO Palana Pico Wuincha Sacos PROCEDIMIENTO Se inici trasladndose a dicho lugar en automvil, luego se empez a metrar la distancia del talud y por ultimo extraer la muestra para luego realizar ensayos en laboratorio.MEDIDAS DEL TALUDLas alturas del talud fueron diferentes.TALUDALTURAANGULOTRAMOSm

Km 152 -1532.20 m.80-120C/50

EXTRACCION DE MUESTRAS Se extrajo dos tipos de muestras comunes; la primera 30kg de color marrn claro y 30kg de color morado. ENSAYOS EN LABORATORIOLos ensayos de mecnica de suelos se realizan de acuerdo a las especificaciones y normas ASTM. Entre los ensayos que se realiz para las caractersticas fsicas y mecnicas de los suelos del rea de estudio tenemos: peso especfico, granulometra, limite plstico y limite lquido.

II. MARCO TEORICO

TALUD.Eltaludopendiente de un muro; en arquitectura e ingeniera civil, diferencia de grosor en un muro (ms grueso en la parte inferior que en la parte superior, de modo que resista la presin de la tierra tras l).SUELO.Se conoce como suelo la parte superficial de la corteza terrestre, conformada por minerales y partculas orgnicas producidas por la accin combinada del viento el agua y procesos de desintegracin orgnica.Los suelos no siempre son iguales cambian de un lugar a otro por razones climticas y ambientales, de igual forma los suelos cambian su estructura, estas variaciones son lentas y graduales excepto las originadas por desastres naturales.El suelo est formado por varios componentes: rocas,arena, arcilla, humus o materia orgnica en descomposicin, minerales y otros elementos en diferentes proporciones.El conjunto de alteraciones que sufren las rocas, hasta llegar a constituir el suelo, se denomina, meteorizacin; proceso que consiste en el deterioro y la transformacin que se produce en la roca al fragmentarse por accin de factores fsicos, qumicos, biolgicos y geolgicos.CARRETERA.Unacarreteraorutaes una va de dominio y uso pblico, proyectada y construida fundamentalmente para la circulacin de vehculosautomviles. Existen diversos tipos de carreteras, aunque coloquialmente se usa el trmino carretera para definir a la carretera convencional que puede estar conectada, a travs de accesos, a las propiedades colindantes, diferencindolas de otro tipo de carreteras, lasautovasyautopistas, que no pueden tener pasos y cruces al mismo nivel. Las carreteras se distinguen de un simplecaminoporque estn especialmente concebidas para la circulacin de vehculos de transporte.

III. ENSAYOS.

1. LIMITES

LIMITE LQUIDO.El Lmite Lquido LL es el contenido de humedad por encima del cual la mezcla suelo-agua pasa a un estado lquido. En este estado la mezcla se comporta como un fluido viscoso y fluye bajo su propio peso. Por debajo de ste contenido de humedad la mezcla se encuentra en estado plstico. Cualquier cambio en el contenido de humedad a cualquier lado de LL produce un cambio en el volumen del suelo.EQUIPOS Y MATERIALES Balanza. Cazuela de casa grande. Horno. Taras. Vasijas pequeas. Esptula. Acanalador. Agua. 200g de muestra.

PROCEDIMIENTOSe comienza por amasar, con agua destilada, unos 100 g de suelo seco que pasen por el tamiz nmero 40 de la ASTM; el operador trata de aadir la cantidad de agua necesaria para acercarse lo ms posible al lmite lquido. La masa se coloca con una esptula en la cuchara de Casagrande, de modo que ocupe slo la parte inferior de ella. Se abre un surco con un acanalador y se comienza a dar vueltas a la manivela, a razn de dos por segundo, con lo cual, por medio de una excntrica, se levanta la cuchara y se deja caer desde una altura de un centmetro. Se prosigue hasta que las paredes del surco se unan por su fondo en una longitud de unos 12 mm. Si esto ocurre despus de dar exactamente 25 vueltas a la manivela, el suelo tiene el contenido de humedad correspondiente al lmite lquido.Sin embargo, lo normal ser que la cantidad de agua no sea precisamente la del lmite lquido y, por lo tanto, el surco no se cerrar a los 25 golpes, sino antes o despus de ellos. Si el nmero de golpes est comprendido entre 10 y 40, se toma una muestra del suelo de la parte en que se han juntado los bordes, y se determina su humedad.A continuacin se repite el ensayo aadiendo ms agua, o extendiendo la pasta para que se seque o amasando, con vistas a obtener otro punto al lado opuesto de los 25 golpes del primero.El lmite lquido marca el punto a partir del cual un suelo deja de tener resistencia.

LIMITE DE PLASTICIDAD

El Lmite Plstico LPes el contenido de humedad por encima del cual la mezcla suelo-agua pasa a un estado plstico. En este estado la mezcla se deforma a cualquier forma bajoligera presin. Por debajo de ste contenido de humedad la mezcla est en un estado semislido.Cualquier cambio en el contenido de humedad a cualquier lado de LP produce un cambio en el volumen del suelo.

EQUIPOS Y MATERIALES

Balanza. Horno. Taras. Vasijas. Muestra extrada del ensayo lmite de fluidez.

PROCEDIMIENTOEl ensayo se realiza con la fraccin de suelo que pasa por el tamiz nmero 40, con un contenido de humedad algo superior al lmite plstico. Con esta humedad ser posible formar fcilmente una bola con el suelo sin que se resquebraje.A continuacin se toman unos 8 g de este suelo, se forma con l una especie de elipsoide, y se rueda entre la palma de la mano y una superficie lisa que absorba mucha humedad, hasta llegar a un dimetro de 3 mm. Si al llegar a este dimetro no se ha cuarteado el cilindro de modo que quede dividido en trozos de unos 6 mm de longitud como media se vuelve a formar el elipsoide, y a rodar a este tipo de resquebrajamiento.Este procedimiento se contina hasta reunir unos 10 g de suelo, se coloca en un pesafiltros tratado y se determina su humedad. El proceso se repite otra vez, y si la diferencia no es grande se halla la media y se da este valor como resultado.El lmite plstico indica el punto a partir del cual un suelo con cohesin empieza a perder esa cohesin por la falta de humedad.2. GRANULOMETRA GRANULOMETRIA POR TAMIZADOEs un proceso mecnico mediante le cual se separan las partculas de un suelo en sus diferentes tamaos, denominado a la fraccin menor (Tamiz No 200) como limo, Arcilla y Coloide. Se lleva a cabo utilizando tamices en orden decreciente. La cantidad de suelo retenido indica el tamao de la muestra, esto solo separa una porcin de suelo entre dos tamaos. INSTRUMENTAL Y EQUIPOS Juego de tamices de ensayo con tapa y fondo. Tamizadora (opcional) Balanza. Lona. Jaln. Bandejas de diferentes tamaos, cardas y brochas.

PROCEDIMIENTO1. Tomamos la muestra de suelo en cantidad considerable, en ese caso 1kg.2. Con la ayuda de la balanza se pesa la muestra total y se anota ese dato para ser tabulado.3. Se vierte el material sobre los tamices.

4. Empieza el proceso de tamizacin, con los tamices respetivos al uso segn la entidad reguladora como son el ASCE, ASTM, AASHTO y SUCS.

3. CLCULOS

MUESTRA DE COLOR MARRON CLARO.

LIMITE LQUIDO

W de la muestra = 200gr

Primera fase.

N de golpes 18 golpes.

Muestra para cantidad de humedad

W de la vasija = 22.09grW de la vasija + muestra hmeda = 88.25grW de la vasija + muestra seca = 68.62gr

Segunda fase.

N de golpes 25 golpes

Muestra para cantidad de humedad

W de la vasija = 22.45grW de la vasija + muestra hmeda = 77.7grW de la vasija + muestra seca = 61.32gr

Tercera fase.

N de golpes 32 golpes

Muestra para cantidad de humedad

W de la vasija = 22.07grW de la vasija + muestra hmeda = 95.17grW de la vasija + muestra seca = 73.58gr

MUESTRALL1LL2LL3

Wt22.0922.4522.07

Wmh+t (gr)88.2577.795.17

Wmh (gr)66.1655.2573.1

Wms+t (gr)68.6261.3273.58

Ww (gr)19.6316.3821.59

Ws (gr)46.5338.8751.51

# Golpes182532

W%42.1942.0541.91

LL42.08

LIMITE PLASTICO

Primera fase.

W de la vasija = 23.30grW de la vasija + muestra hmeda = 25.59grW de la vasija + muestra seca = 25.13gr

Segunda fase.

W de la vasija = 23.91grW de la vasija + elipsoide = 27.24grW de la vasija + elipsoide seco = 26.60gr

Tercera fase.

W de la vasija = 23.49grW de la vasija + muestra hmeda = 27.07grW de la vasija + muestra seca =26.39g

MUESTRALP1LP2LP3

Wt23.3023.9123.49

Wmh+t (gr)25.5927.2427.07

Wmh (gr)2.293.333.58

Wms+t (gr)25.1326.6026.39

Ww (gr)0.460.640.68

Ws (gr)1.832.692.90

W%25.1423.7923.45

LP (%)24.13

ENTONCESILLP

42.0824.13

IP %18.0

GRANULOMETRIA POR TAMISADO

W de la muestra = 1kgMALLAMALLA(mm)P.R.P%R.P%R.A%PASA

125.40 - - 100.00

1 1/212.755.41 5.54 5.54 94.46

1CUARTO6.35310.1 31.01 36.55 63.45

N 44.7678.99 7.90 44.45 55.55

N102.00157.18 15.72 60.17 39.83

N 200.8493.89 9.39 69.56 30.44

N400.42143.90 14.39 83.95 16.05

N 600.258.13 0.81 84.76 15.24

N1000.1544.70 4.47 89.23 10.77

N2000.0777.90 7.79 97.02 2.98