FACULTAD DE ARQUITECTURA Y URBANISMO E INGENIERA CIVIL

GRANULOMETRA EN LOS SUELOS: SUELOS GRUESOS

ESCUELA PROFESIONAL:INGENIERA CIVILCURSO:MECNICA DE SUELOS I CICLO/SEMESTRE:IV / 2014 - IIINTEGRANTE: LVAREZ QUIROZ, NGEL

DOCENTE: CALDERN VSQUEZ, CARLOS OCTAVIO

SETIEMBRE, 2014

INTRODUCCIONEl suelo tiene un conjunto sorprendentemente diverso de propiedades mecnicas. El estudio emprico y terico de lamecnicade los suelos ha progresado hasta elpuntodonde los ingenieros del suelo son capaces de considerar una amplia variedad de propiedades mecnicas cuando eldiseode estructuras involucran grandes cantidades de tierra. La mecnica de los suelos tieneaplicacionesen todo, desde grandes proyectos de ingeniera civil hasta el paisajismo del patio trasero.

Propiedades Mecnicas de Los suelos

Resistencia al corteLa resistencia al corte se refiere al nivel de fuerzas cortantes que un material puede resistir sin fracturarse. La resistencia al corte se mide en Newtons por metro cuadrado. Los fuerzas cortantes son fuerzas que se aplican tangencialmente a lo largo de una cara de la tierra. La resistencia al corte es difcil de medir ya que depende de una amplia variedad de factores, incluyendo la naturaleza del suelo, la historia de la muestra de suelo particular que es medida, y la velocidad a la que las fuerzas de corte se aplican.Presin lateral del sueloLa presin lateral del suelo es la presin que ejerce la tierra horizontalmente. Si tienes una masa cbica de tierra en un recipiente cbico, entonces la presin lateral del suelo es la presin ejercida sobre las paredes del recipiente. El empuje lateral se mide en Pascales o Newtons por metro cuadrado.

ConsolidacinLa consolidacin es el proceso mediante el cual el volumen del suelo disminuye bajo la aplicacin de una carga. La consolidacin es causada por las cargas que se aplican al suelo y los granos de suelo que son empacados juntos ms estrechamente como resultado.Capacidad de cargaLa capacidad de carga es la capacidad de la tierra en torno a una estructura para soportar las cargas aplicadas. La capacidad de carga se mide en Pascales o Newtons por metro cuadrado.Permeabilidad y filtracinLa permeabilidad se refiere a la facilidad con la cual el fluido puede fluir a travs de los poros en el suelo. La permeabilidad se mide en metros cuadrados o Darcy. La filtracin se refiere a la tasa a la cual el fluido se mueve a travs de una masa de tierra. La filtracin se mide en metros por segundo.

Estabilidad de taludesLa estabilidad de taludes se refiere a la resistencia de una pendiente de fallo o colapso. La estabilidad de una pendiente abarca una amplia gama de consideraciones y no tiene una sola unidad universal de medicin.

ENSAYO DE PENETRACION ESTANDAR (SPT)

INTRODUCCIONEl ensayo de penetracin estndar (SPT), desarrollado por Terzagui a finales de los aos 20, es el ensayo in situ ms popular y econmico para obtener informacin geotcnica del subsuelo.Se estima que el 85 % a 90 % de los diseos de las cimentaciones convencionales de Norte y Sur Amrica se basan en los valores de N medidos en el SPT.A pesar de que el ensayo se estandariz desde 1958 como el ASTM D-1586, y que se han venido realizando revisiones peridicamente, las evaluaciones realizadas en Norteamrica indican que son muchas las variables que influyen en los valores de N z Entre otras: El tipo y estado de los equipos de perforacin La destreza de los operadores El tipo y estado de las cucharas muestre adoras La dimensin y estado del varillaje La forma y tamao del cabezote Etc

OBJETIVOS DE PRUEBA SPT Obtener la medida de la resistencia a la penetracin con un muestre ador en un suelo no cohesivo Tomar muestras representativas del suelo Hallar correlacin entre: Hallar correlacin entre:

El # de golpes, N, medido y la compacidad, y la resistencia a la comprensin simple por medio y la resistencia a la comprensin simple por medio de tablas o bacos ya existentes.

Equipo

PROCEDIMIENTO DE ENSAYO

El ensayo en si consiste en hincar el tubo partido para que penetre 30 cm (1PIE) en el terreno, ayudados de un martillo de 140 lbs de peso y una altura de cada de 75 cm, contabilizndose el nmero de golpes N.

1. Para efectuar la prueba el muestreador se enrosca al extremo de la tubera de perforacin y se baja hasta la profundidad donde se encuentra el manto arena sobre el cual se va hacer la prueba. Previamente el fondo del pozo haberse limpiado cuidadosamente para garantizar que el material no esta alterado

2. Se coloca el martillo en posicin guiado por la tubera de perforacin, elevndolo con un cable accionado manual o mecnicamente, el cual encuentra suspendido del trpode con polea.

3. Se marca el extremo superior de la tubera de perforacin en tres partes, cada una de 15 cm para la posterior observacin del avance del muestreador bajo el impacto del martillo.

4. se deja caer el martillo sobre el cabezote de la tubera de perforacin y se contabiliza el nmero de golpes aplicado con la altura de cada especificada, para cada uno de los segmentos de 15 cm marcados. No se tienen en cuenta los golpes para el primer segmento puesto que es el de penetracin inicial al terreno. Se suman los golpes aplicados para q penetre el tubo en el segundo y tercer segmento, obtenindose as el valor de N.5. se lleva a la superficie el muestreador y se abre; debe registrarse la longitud de la muestra recobrada, su peso y describir sus caractersticas en cuanto a color, uniformidad etc.

Debe tenerse en cuenta lo siguiente: El ensayo es aplicable solo a suelos arenosos Si en un momento de arena existen bajos contenidos de grava, tan solo una de ellas puede invalidar el ensayo. En arenas muy finas situadas bajo el nivel fretico el valor de N debe corregirse pues resultara mayor que el dado por una arena seca, debido a la baja permeabilidad de esta, que impide que el agua emigre a travs de los huecos al producirse el impacto. Empricamente se ha encontrado que en estos casos el valor de N puede corregirse mediante la siguiente expresin aplicable cuando la penetracin sea mayor de 15 golpes en arenas finas y saturadas.

N = 15 + 1/2 ( N - 15 )

N: valor corregido del ndice de penetracinN: valor obtenido en el ensayo.

CORRECCIONESAunque se denomina "estndar", el ensayo tiene muchas variantes y fuentes de diferencia, en especial la energa que llega al toma muestras, entre las cuales sobresalen (Bowles, 1988)

1. Equipos producidos por diferentes fabricantes2. Diferentes configuraciones del martillo de hinca, de las cuales tres son las ms comunes

El antiguo de pesa con varilla de gua interna El martillo anular ("donut") El de seguridad

3. La forma de control de la altura de cada:

Si es manual, cmo se controla la cada Si es con la manila en la polea del equipo depende de: el dimetro y condicin de la manila, el dimetro y condicin de la polea, del nmero de vueltas de la manila en la polea y de la altura Si hay o no revestimiento interno en l toma muestras, el cual normalmente no se usa.

4. La cercana del revestimiento externo al sitio de ensayo, el cual debe estar alejado.5. La longitud de la varilla desde el sitio de golpe y l toma muestras.6. El dimetro de la perforacin7. La presin de confinamiento efectiva al toma muestras, la cual depende del esfuerzo vertical efectivo en el sitio del ensayo.

Para casi todas estas variantes hay factores de correccin a la energa terica de referencia Er y el valor de N de campo debe corregirse de la siguiente forma (Bowles,1988):

Ncrr = N x Cn x h1 x h2 x h3 x h4

En la cual:

Ncrr = valor de N corregido N = valor de N de campo Cn = factor de correccin por confinamiento efectivo h1 = factor por energa del martillo (0.45 h1 1) h2 = factor por longitud de la varilla (0.75 h2 1) h3 = factor por revestimiento interno de toma muestras (0.8 h3 1) h4 = factor por dimetro de la perforacin ( > 1 para D> 5'", = 1.15 para D=8")

Para efectos de este artculo se considerar que h2 = h3 = h4 = 1 y solamente se tendrn en cuenta los factores h1 y Cn.

Correccin por Energa (h1) Se considera que el valor de N es inversamente proporcional a la energa efectiva aplicada al martillo y entonces, para obtener un valor de Ne1 a una energa dada "e1", sabiendo su valor Ne2 a otra energia "e2" se aplica sencillamente la relacin:

Ne1 = Ne2 x (e2/e1)

Correccin por Confinamiento (Cn)

Este factor ha sido identificado desde hace tiempo (Gibbs y Holtz, 1957) y se hace por medio del factor Cn de forma tal que:

Ncorr = N1 = Cn x N

Existen numerosas propuestas, entre las que se destacan las siguientes:

Peck Cn = log(20/Rs)/log(20) Seed Cn = 1- 1.25log(Rs) Meyerhof-Ishihara Cn = 1.7/(0.7+Rs) Liao-Whitman Cn = (1/Rs)0.5 Skempton Cn = 2/(1+Rs) Seed-Idriss Cn = 1- K*log Rs (Marcuson)(K=1.41 para Rs < 1; K=0.92 para Rs 1) Gonzlez (Logaritmo) Cn = log (10/Rs) Schmertmann Cn = 32.5/(10.2+20.3Rs)

Nota:Se ha estandarizado a un esfuerzo vertical de referencia vr = 1 kg/cm2 = 1 atmsfera = pa , como funcin del parmetro Rs, definido por:

Rs = v/ pa

En general se recomienda que Cn 2.0, por lo cual la formulacin de Skempton es la nica que cumple exactamente esta recomendacin para Rs = 0

CORRELACIONES

Est la ms antigua que relaciona los resultados del SPT y la resistencia a la comprensin simple dada en la tabla siguiente:

N CONSISTENCIA IDENTIFICACION EN EL CAMPO psat(kn/m3)

< 2 Muy blanda Penetrable fcilmente varios centmetros con el puo 16-19 32 duro difcil de rayar con la ua del pulgar 19-22

CompacidadDensidad relativaN(spt)

Muy suelto