7/22/2019 INFORME LABORATORIO SUELOSAYUDA
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MECANICA DE SUELOS
INFORME DE LABORATORIO
GILMA LILIANA CASTELLANOS
ZULEIDY C. MORENO
JUAN CARLOS LOPEZ S.
PRESENTADO A:
ING. MAURICIO BERNAL
UNIVERSIDAD MILITAR NUEVA GRANADA
2013
ESTUDIO DE SUELOS
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1. INTRODUCCION
Desde que el hombre se volvi sedentario, se preocup por el territorio en donde vivir yque beneficios traan consigo, adaptando el territorio de acuerdo a su conveniencia, en laactualidad el hombre no es ajeno a ese concepto ya que a cada momento de disear yconstruir tiene como prioridad principal estudiar el territorio en el cual desea establecerse.
Como punto principal para la construccin se toma en cuenta el territorio y un suelo quemodifica la manera de vivir del hombre; por ello antes de establecerse el hombre hace unestudio para encontrar que beneficios o desventajas le proporciona el suelo con el cual vaa convivir.
El suelo es el recurso natural ms extenso y variado que existe; es vital contar con unbuen estudios de suelos, a fin de poseer informacin que sirva de base para laconservacin de tan importante recurso; no obstante los estudios de suelos, tienden a serescasos por diversas razones: limitaciones econmicas, falta de inters por parte de losorganismos competentes, entre otros. Ante esta escasez de informacin que se hacenecesario efectuar y complementar la informacin faltante de los estudios de suelo, la cualpuede generarse a travs de la implementacin de un buen anlisis para contar con unconocimiento general y detallado de los suelos, con el objeto de aminorar la problemticadel manejo de este recurso.
Hoy en da en la ingeniera como en la arquitectura es de mucha importancia el estudio desuelos ya que sirve como base para una buena elaboracin de un proyecto. Por eso, elestudio de suelos y la importancia del buen estudio de este, que aplicado a la ingenierade manera correcta deja como resultado una excelente infraestructura.
Toda construccin, requiere un estudio de los factores a los cuales estar sometida laobra, y mas aun, teniendo en cuenta aspectos como: el entorno general, fallas geolgicasy movimientos naturales que pueda presentar el terreno; de acuerdo la informacin que seposea sobre los nivel de sismicidad catalogada el rea a intervenir, depende la toma dedecisiones para iniciar un proyecto. Para esto se hace imprescindible contar con unestudio de suelos, para encontrar la mejor solucin a la hora de realizar la fundacin. Elestudio de los suelos pertenece al estudio de la Mecnica de Suelos, el cual es undocumento que pertenece a una serie de normas a las cuales debe orientarse eldesarrollo de una obra, que permite tomar decisiones importantes para el tipo deintervencin que se planea ejecutar.
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2. OBJETIVOS
Por medio de la prctica en un estudio de suelos, conocer las caractersticasfsicas y mecnicas del suelo, es decir la composicin de los elementos en lascapas de profundidad, as como el tipo de cimentacin ms acorde con la obra aconstruir y los asentamientos de la estructura en relacin al peso que va asoportar.
Determinar si un terreno es apto para llevar a cabo laconstruccin de uninmuebleu otro tipo de intervencin constructiva.
Adquirir los conocimientos necesarios de los tipos de ensayos o pruebas que se
deben realizar al suelo y subsuelo antes de construir.
3. MARCO TEORICO
Practica N. 1
NORMA INVIAS 102
Perfil EstratigrficoCaracterizacin Fsica
BASE TEORICA
Con esta norma se permite realizar un estudio geotcnico con base al suelo donde se vaa intervenir, ya sea por motivos de construccin cualquiera. Mediante una serie deensayos se permite describir el material, reconocimiento de campo y subsuelo, medir sus
caractersticas de calidad, de tal forma que la porcin mnima sea una verdaderarepresentacin, no solo de la muestra de campo sino de toda fuente de materiales.
Esta norma puede incluir materiales , as como operaciones y equipos que ofrecenalgn riesgo, pero no pretende dar directrices en relacin con los problemasasociados con su empleo, y es responsabilidad de quien la use, consultar y establecer lasprcticas apropiadas de seguridad y sanidad, y determinar la aplicabilidad de las mismas.En cuanto a precauciones especficas, stas pueden leerse ms adelante
http://es.wikipedia.org/wiki/Suelohttp://es.wikipedia.org/wiki/Cimentaci%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Pesohttp://es.wikipedia.org/wiki/Construcci%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Inmueblehttp://es.wikipedia.org/wiki/Inmueblehttp://es.wikipedia.org/wiki/Construcci%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Pesohttp://es.wikipedia.org/wiki/Cimentaci%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Suelo7/22/2019 INFORME LABORATORIO SUELOSAYUDA
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DEFINICIONES
Para las partculas retenidas en el tamiz de 75 mm (3"), se sugieren las siguientesdefiniciones:
FragmentosPartculas de roca que no pasan una malla con abertura cuadrada de 300mm (12").
Guijarros Partculas de roca que pasan una malla con abertura cuadrada de 300mm (12") y quedan retenidas en un tamiz de 75 mm ( 3 " ) .
GravaPartculas de roca que pasan un tamiz de 75 mm (3") y quedan retenidas sobreun tamiz de 4.75 mm (No.4) con las siguientes subdivisiones:
GruesaPasa tamiz de 75 mm (3") y queda retenida sobre tamiz de 19 mm (3/4")
FinaPasan tamiz de 19 mm (3/4") y queda retenida sobre tamiz de 4.75 mm (No.4).
ArenaPartculas de roca que pasan un tamiz de 4.75 mm (No.4) y quedan retenidassobre un tamiz de 75 m (No.200) con las subdivisiones siguientes:
Gruesa Pasa tamiz de 4.75 mm (No.4) y queda retenida sobre tamiz de 2.00 mm(No.10).
MediaPasa tamiz 2.00 mm (No.10) y queda retenida sobre tamiz de 425 m (No.40).
Fina Pasa tamiz de 425 m (No.40) y queda retenido sobre tamiz de 75 m(No.200).
ArcillaSuelo que pasa tamiz de 75 m (No.200); el cual puede mostrarla plasticidad(consistencia como de masilla) dentro de un cierto intervalo de humedad, pero quemuestra considerable resistencia cuando se seca al aire.
Para su clasificacin, una arcilla es un suelo de grano fino, o la porcin fina de
un suelo con un ndice de plasticidad igual o mayor que 4, para el cual la coordenada querepresenta el ndice plstico contra el lmite lquido en la carta de plasticidad cae porencima de la lnea "A".
LimoSuelo que pasa tamiz de 75 m (No.200), ligeramente plstico o no plstico y queexhibe poca o ninguna resistencia cuando se seca al aire. Para clasificacin, un limo esun suelo de grano fino, o la porcin fina de un suelo con ndice plstico menor que 4, parael cual la coordenada que representa el ndice plstico contra el lmite lquido caepor debajo de la lnea "A" , en la carta de plasticidad.
Arcilla orgnicaUna arcilla con suficiente contenido orgnico como para influir en laspropiedades del suelo. Por clasificacin, una arcilla orgnica es un suelo que sera
clasificado como arcilla, excepto que el valor de su lmite lquido despus de secada enel horno es menor que e l 75 % de dicho valor antes de secarlo.
Limo orgnico Un limo con suficiente contenido orgnico como para influir en laspropiedades del suelo. Por clasificacin, un limo orgnico es un suelo que seraclasificado como limo , excepto que su valor de lmite lquido despus de secarse en elhorno es menor que e l 75 % de dicho valor antes de secarlo.
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Turba Un suelo primordialmente de textura vegetal en estados variables dedescomposicin, usualmente con olor orgnico, color entre carmelita oscuro y negro,consistencia esponjosa, y con textura que vara desde fibrosa hasta amorfa.
INFORMACIN DESCRIPTIVA PARA LOS SUELOS
AngulosidadDescribir la angulosidad de la arena (nicamente tamaos gruesos), grava,
guijarros, y fragmentos, como angulosos, sub-angulosos, sub - redondeados, yredondeado. Se puede establecer un intervalo de angulosidad, tal como: de subredondeados a redondeados.
FormaDescribir la forma de la grava, guijarros y fragmentos como plana, alargada, ocomo plana y alargada. De otra manera, no se debe mencionar la forma. Se deberindicar la fraccin de las partculas que tienen determinada forma, por ejemplo un terciode las partculas de grava son planas.
Color Describir el color. El color es una propiedad importante para la identificacin delos suelos orgnicos, y dentro de una regin dada puede ser tambin til para identificarmateriales de origen geolgico similar. Si la muestra contiene capas o parches de colores
variables, debern anotarse y describir los colores que las representan. Se describir elcolor para las muestras hmedas. Cuando el color es el de una muestra seca, deberanotarse esto en el informe.
OlorDescribir el olor si es orgnico o poco usual. Suelos que contengan una cantidadsignificativa de material orgnico generalmente tienen un olor caracterstico de vegetacinen putrefaccin, el cual se hace ms patente en las muestras frescas. Cuando lasmuestras estn secas, a menudo puede revivirse el olor calentando una muestrapreviamente humedecida. Cuando el olor no es usual (productos de petrleo, qumicos ysimilares), debe describirse.
Condicin de humedadDescribir la humedad como seca, hmeda o saturada.
Reaccin con HClDescribir la reaccin con HCl como nula, dbil o fuerte. Puesto que elcarbonato de calcio es un agente cementante comn, se debe informar de supresencia si la reaccin con cido clorhdrico diluido es importante.
Consistencia Para suelos intactos de grano fino, describir la consistencia como muyblanda , firme, dura, o muy dura. Esta observacin no es apropiada para suelos concantidades significativas de grava.
Cementacin Describir la cementacin de los suelos intactos de grano grueso comodbil, moderada o fuerte.
EstructuraDescribir la estructura de los suelos intactos.
Rango de los tamaos de las partculasPara componentes de grava y arena, describirel rango de los tamaos de las partculas dentro de cada componente. Por ejemplo,alrededor de 20 % de grava fina a gruesa, alrededor del 40 % de arena de fina agruesa.
Tamao mximo de partculaSe describe el tamao mximo de partcula hallado en lamuestra, de acuerdo con la siguiente informacin:
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Tamao de arena Si el tamao mximo de la partcula es del tamao de arena,descrbase sta como fina, mediana, o gruesa. Por ejemplo: el tamao mximo de lapartcula es el de arena media.
Tamao de grava Si el tamao mximo de la partcula es de la grava, descrbase eltamao mximo como el del tamiz ms pequeo que pasar la partcula. Por ejemplotamao mximo de la partcula, 37.5 mm (1" ) , [pasa el tamiz de 37.5 mm (1") y
queda retenida en el tamiz de 19.0 mm (3/4"), de abertura cuadrada].
Tamaos de guijarros o fragmentos. - Si el tamao mximo de la partcula es eltamao de fragmentos o el de guijarros, descrbase la dimensin mxima de la partculamayor. Por ejemplo: dimensin mxima 450 mm (18").
DurezaLa dureza de la arena gruesa y de las partculas ms grandes se deberdescribir como de "dura", o establzcase lo que sucede cuando las partculas songolpeadas con un martillo ; por ejemplo, las partculas de grava se fracturan conconsiderable nmero de golpes de martillo, algunas partculas se desmoronan con ungolpe de martillo. Duras quiere decir partculas que no se agrietan, fracturan nidesmoronan bajo un golpe de martillo.
Comentarios adicionalesSe deben hacer comentarios tales como presencia de raceso huecos debidos a stas; dificultad al efectuar la perforacin o el barreno, al hacer laexcavacin de trincheras o apiques, as como la presencia de mica.
Fig.Angulosidad tpica de grano macizo
EXPLORACION DEL SUBSUELO
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4. DESCRPCION DEL PROYECTO
Vivienda Localizada en la zona semiurbana de Villavicencio. Vivienda campestre 770metros cuadrados de propiedad de la seora Margarita Villate. La vivienda se encuentraen el condominio la Primavera a 10 minutos de Villavicencio y est muy cercana a unlago. La vivienda cuenta con una sola planta.
5 . DESCRIPCIN DE LA GEOLOGA DE LA ZONA.
6. DESCRIPCION DE LA EXPLORACIN DEL SUELO
Se concluye que el subsuelo del lote esta conformado por depsitos de limos arcillosos yarenosos superficiales, seguidos de gravas limosas y mas al fondo se encuentra un mantorocoso. El nivel de agua libre se encontr a profundidades variables entre 3,25 y 5.Metros.
SONDEO N ESTRATO DESCRIPCIONVALOR DE N
1 3 GRAVA LIMO ARCILLOSA COLOR CAF CLARO (GM)18,6
2 2 GRAVA LIMO ARCILLOSA COLOR CAF CLARO (GM)20,2
ESTRATO
PREDOMINANTE 2 GRAVA LIMO ARCILLOSA COLOR
CAF CLARO (GM)
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PERFIL DETERMINADO TIPO D Fa=1,15
FV= 1,8
7. PERFILES ESTRATIGRAFICO DEL SUBSUELO
PROYECTO
DESCRIPCION : VIVIENDA EN UN PISO
OBSERVACION : SONDEO 1 NDICE DEELASTICIDAD
N() Clasificacin
MTS ESTRATO
DESCRIPCION
L.L%
L.P%
L.P%
HUMEDAD
A.A.S.T.H.O
U.S.C
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8. DESCRIPCIN DE LOS ENSAYOS DE CAMPO Y LABORATORIO REALIZADOS
ARCILLA DE 33,12 18,30 14,82 20,00 CL
PLASTICIDAD MEDIA COLOR CAF
GRAVA NP NP P 0,40 GM
LIMO ARCILLOSA
CONGLOMERADO ROCOSO
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PRACTICA No 2
GRAVEDAD ESPECFICA INVE-128-07
1. RESUMEN
Este ensayo se realiza para determinar la gravedad especifica de un suelo, para poderrealizar esta prctica se tiene que realizar una calibracin del picnmetro y una grficacorrespondiente a los datos obtenidos. Luego de esto se hallan unos valores con respectoa la grfica y se determina la gravedad especfica del material
2. INTRODUCCION
Este valor de gravedad especfica nos permite el clculo de las relaciones de fase de unsuelo, se utiliza tambin en el anlisis de hidrometra, y es til para predecir el peso unitariodel suelo. Ocasionalmente el valor de la gravedad especfica puede utilizarse en laclasificacin del suelo; por otro lado es muy utilizada para el clculo de los ensayos degranulometra por sedimentacin.
Los suelos que se analizan por medio de este ensayo, son suelos que pueden tenercontenido de otras partculas debido a la naturaleza, en consecuencia la gravedad
especfica de los materiales que contengan materias extraas (como cemento, cal ysimilares), materia soluble en agua (como el cloruro de sodio), y los suelos que contenganpartculas con una gravedad especfica menor, requieren un tratamiento especial o unadefinicin calificada de su gravedad especfica.
3 OBJETIVO
Determinar gravedad especfica del suelo y el llenante mineral siguiendo losprocedimientos de la NORMA INVE-128.
4 EQUIPOS
BALANZA DIGITAL BOMBADE VACIO Y PICNOMETRO
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5 DATOS Y CALCULOS
Material de recebo pasa tamiz # 200 peso 120g inicialmente.
Calibracin del picnmetro
TEMPERATURAPESO PICNOMETRO+AGUA
C G19 647,8625 645,830 645,6435 645,53
40 644,2
DATOS DE ENSAYO
PICNOMETRO # 2TEMPERATURA C 28
6.44
6.445
6.45
6.455
6.46
6.465
6.47
6.475
6.48
0 10 20 30 40 50
PESOPICNOMETRO+AGUA
TEMPERATURA oC
CALIBRACION PICNOMETRO
Series1
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PESO PICNOMETRO + AGUA + SOLIDOS (W1) g 721,56PESO PICNOMETRO + AGUA(W2) g 645,7
RECIPIENTE # 8PESO RECIPIENTE (g) 196,32PESO RECIPIENTE + SUELO
SECO (g)
314,42
PESO SUELO SECO (g) 118,6FACTOR DE CORRECION, K 0,99803
Gs =
= Gs =
6 ANALISIS DE RESULTADOS
El valor obtenido de gravedad especifica est dentro de los valores tpicos de un sueloarcilloso, este rango de valores estn entre 2.6 y 2.9.
PRACTICA No 3
NORMA INVIAS 123
Anlisis granulomtrico
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ANALISIS GRANULOMETRICO POR TAMIZADO
INV E-123
1. RESUMEN
Este ensayo se realiz para determinar la distribucin de tamaos de partculas en elsuelo, se inici tomando una muestra de recebo, lavndola y tamizndola; con lo que sepudo determinar el porcentaje que pasaba por cada tamiz #200, y con esto realizamos losanlisis necesarios para poder clasificar el suelo.
2. INTRODUCCION
Realizar el ensayo de granulometra es fundamental para caracterizar las partculas deun suelo. Es muy importante determinar las condiciones del material, por ejemplo si elsuelo est mal gradado su manejabilidad va a ser ms difcil y por consiguiente los costosde la obra se van a ver afectados ya que este suelo va a requerir ms compactacin yms horas de trabajo.
La granulometra es esencial para cualquier estudio del suelo ya sea para determinar qu
tipo de material vamos a utilizar en la obra o para conocer las caractersticas del sueloque vamos a usar.
3 OBJETIVO
Por mtodo mecnico determinar cuantitativamente la distribucin de tamaos departculas de un material granular tipo recebo.
Clasificar un material de recebo por el sistema unificado (USCS).
4 EQUIPOS
BALANZA DIGITALSERIE DE TAMICES
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5 DATOS Y CALCULOS
Muestra de recebo de color amarillento, de consistencia suelta.
Peso seco inicial = 5055.3 g.
Peso seco lavado sobre el tamiz #200= 3469.4g.
Peso pasa tamiz #200= 1585.9g.
CALCULOS
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Peso sinlavar 5416,4 g
Peso lavado 4103,3 g
Tamiz Peso Retenido(g) % Retenido
% ret.Acumulado % Pasapulg mm
2,00 50,8 0 0 0 100
1,50 38,1 0 0 0 100
1,00 25,4 237,25 5,78404603 5,784046029 94,215954
0,75 19,05 189,42 4,6179726 10,40201863 89,5979814
0,38 9,525 682,72 16,6444 27,04641865 72,9535814No. 4 4,765 789,86 19,256424 46,30284265 53,6971573
No. 10 2 688,57 16,7870203 63,08986299 36,910137
No. 20 0,85 501,89 12,2358477 75,32571066 24,6742893
No. 40 0,425 395,71 9,64722805 84,97293871 15,0270613
No. 60 0,25 204,62 4,98854162 89,96148033 10,0385197
No. 140 0,106 357,41 8,71349164 98,67497196 1,32502804
No. 200 0,075 40,43 0,98566483 99,66063679 0,33936321
Fondo 13,92 0,33936321 100 0
Total 4101,8
% Finos 24,2430397
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Coeficientes de Gradacion+
D10 0,2D30 1,2D60 5
Cu 25 ok Cu>4 GravaCc 1,44 ok CC>6 Arena
1 6 y 1
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El material clasifica como un GW = grava limosa bien gradada.
ANALISIS GRANULOMETRICO POR MEDIO DEL HIDROMETRO
INV E-124
1-RESUMEN
Esta prueba se realiza para determinar la cantidad de finos (limos y arcillas) que tiene undeterminado material, los materiales y aparatos que son indispensables para esta prcticason el hidrmetro que nos determina la concentracin de partculas en suspensin, y elde defloculante que es el encargado de dispersas las partculas de suelo.lu ego derealizar el debido procedimiento y los clculos necesarios
2-INTRODUCCION
Aplicando la ley de Stokes podemos realizar el anlisis granulomtrico por medio delHidrmetro es uno de los mtodos fundamentales para caracterizar limos y arcillas(porcentaje ms fino que el 0.075mm) segn su tamao. Cuando ms del 12% delmaterial pasa el tamiz N200 la curva de distribucin granulomtrica utilizada en el ensayode granulometra no es apta para usarse como criterio de clasificacin de estos suelos, yaque el comportamiento del material no depende estrictamente de la forma de la curvagranulomtrica; por esta razn el anlisis por medio del hidrmetro es fundamental paraeste tipo de material; ya que este sirve para la determinacin de la variacin de ladensidad de la suspensin con el transcurso del tiempo y medir la altura de cada delgramo de tamao ms grande correspondiente a la densidad
3- OBJETIVO
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Determinar cuantitativamente la cantidad de limos y arcillas, siguiendo el procedimientode la norma 124-07 de INVIAS.
4 -EQUIPOS
PROBETAS CON MUESTRA E HIDROMETRO
5 DATOS Y CALCULOS
Muestra de recebo de tamao pasa tamiz # 200 y se pesaron 50g inicialmente.
HIDROMETRO 152 H
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DEFLOCULANTEHEXAMETAFOSFATODE SODIO
TAMAO MAXIMO PASA 200
CILINDRO 1000ml
TABLA DE CALCULOS
FECHA HORA TIEMPO TEMP R T Ct Cd RR-Cd+Ct L K D
dd/mm/aa hh:mm min C g/l g/l g/l g/l g/l g/l cm mm
16/02/2013 10:23 0
16/02/2013 10:24 1 20 49 8 0 9 50 41 8,30 0,013 0,038
16/02/2013 10:25 2 20 45 8 0 9 46 37 8,90 0,013 0,028
16/02/2013 10:28 5 20 40 8 0 9 41 32 9,70 0,013 0,019
16/02/2013 10:38 15 20 35 8 0 9 36 27 10,60 0,013 0,011
16/02/2013 10:53 30 20 34 8 0 9 35 26 10,70 0,013 0,008
16/02/2013 11:23 60 20 32 8 0 9 33 24 11,10 0,013 0,006
16/02/2013 12:23 120 20 30 8 0 9 31 22 11,40 0,013 0,004
16/02/2013 14:23 240 20 29 8 0 9 30 21 11,50 0,013 0,003
16/02/2013 10:20 1440 20 23 8 0 9 24 15 12,50 0,013 0,001 4
Datos despus del ensayo.
RECIPIENTE # 10
PESO RECIPIENTE (g) 181,46
PESO RECIPIENTE +SUELO SECO (g) 235,93
PESO SUELO SECO +SOLUCION 54,47
PESO SUELO SECO W0 49,47
Cm 1
Gs 2,65
ALFA 1,000
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W0 49,47
6- ANALISIS DE RESULTADOS
De acuerdo a los datos de la tabla de clculos, el material contiene en mayor porcentajelimos que arcillas, porqu las arcillas tienen un tamao menor a 0.0002mm.
Segn la grfica de distribucin granulomtrica se observa que tiene una distribucin departculas uniforme.
practica N.5
Lmites de Consistencia
BASE TEORICA
Los lmites de consistencia se basan en el concepto de que los suelos finos, presentes en
la naturaleza, pueden encontrarse en diferentes estados, dependiendo del contenido de
agua. As un suelo se puede encontrar en un estado slido, semislido, plstico,
35.00040.00045.00050.00055.00060.00065.00070.00075.000
80.00085.00090.000
0.0000.0050.0100.0150.0200.0250.0300.0350.040
PORCENTAJEPASA
%
DIAMETRO DE LAS PARTICULAS ( mm)
CURVA GRANULOMETRICA
PASA %
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semilquido y lquido. La arcilla, por ejemplo al agregarle agua, pasa gradualmente del
estado slido al estado plstico y finalmente al estado lquido. El contenido de agua con
que se produce el cambio de estado vara de un suelo a otro y en mecnica de suelos
interesa fundamentalmente conocer el rango de humedades, para el cual el suelo
presenta un comportamiento plstico, es decir, acepta deformaciones sin romperse
(plasticidad), es decir, la propiedad que presenta los suelos hasta cierto lmite sin
romperse. El mtodo usado para medir estos lmites de humedad fue ideado por
Atterberg a principios de siglo a travs de dos ensayos que definen los lmites del estado
plstico. Los lmites de Atterberg son propiedades ndices de los suelos, con que se
definen la plasticidad y se utilizan en la identificacin y clasificacin de un suelo.
Fig. Lmites de Atterberg
DEFINICIONES
Plasticidad es la propiedad que tienen algunos suelos de deformarse sin agrietarse, ni
producir rebote elstico. Los suelos plsticos cambian su consistencia al variar su
contenido de agua. De ah que se puedan determinar sus estados de consistencia al
variar si se conoce las fronteras entre ellas. Los estados de consistencia de una masa desuelo plstico en funcin del cambio de humedad son slidos, semislido, lquido y
plstico. Estos cambios se dan cuando la humedad en las masas de suelo vara. Para
definir las fronteras en esos estados se han realizado muchas investigaciones, siendo las
mas conocidas las de Terzaghi y Attergerg.
Para calcular los limites de Atterberg el suelo se tamiza por la malla N40 y la pocin
retenida es descartada. La frontera convencional entre los estados semislido y plstico
se llama lmite plstico, que se determina alternativamente presionando y enrollando una
pequea porcin de suelo plstico hasta un dimetro al cual el pequeo cilindro se
desmorona, y no puede continuar siendo presionado ni enrollado. El contenido de agua a
que se encuentra se anota como lmite plstico.
La frontera entre el estado slido y semislido se llama lmite de contraccin y a la
frontera entre el lmite plstico y lquido se llama lmite lquido y es el contenido de agua
que se requiere adicionar a una pequea cantidad de suelo que se colocar en una copa
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estndar, y ranurar con un dispositivo de dimensiones tambin estndar, sometido a 25
golpes por cada de 10 mm de la copa a razn de 2 golpes/s, en un aparato estndar para
limite lquido; la ranura efectuada deber cerrarse en el fondo de la copa a lo largo de 13
mm. En los granos gruesos de los suelos, las fuerzas de gravitacin predomina
fuertemente sobre cualquiera otra fuerza; por ello, todas las partculas gruesas tienen un
comportamiento similar. En los suelos de granos muy finos, sin embargo fuerzas de otros
tipos ejercen accin importantsima; ello es debido a que en estos granos, la relacin de
rea a volumen alcanza valores de consideracin y fuerzas electromagnticas
desarrolladas en la superficie de los compuestos minerales cobran significacin. En
general, se estima que esta actividad en la superficie de la partcula individual es
fundamental para tamaos menores que dos micras (0,002 mm).
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LIQUIDO INVE 125-07
1 OBJETIVOS
Hallar los lmites de consistencia de un material despus de tamizarlo por el tamiz de0.425mm utilizando la cazuela de Casagrande.
2 EQUIPOS
CAZUELA DE CASAGRANDE, RANURADOR Y EQUIPO PARA LIMITEPLASTICO.
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3 DATOS Y CALCULOS
LIMITES
Liquido
# recipiente 99 10 24
peso recipiente 10.36 10,77 10,3
peso recipiente + suelo hmedo 34.85 40,5 44,64
peso recipiente + suelo seco 28,23 32,31 34,9numero de golpes 33 24 16
Contenido de humedad = Ww / Ws *100.
Ww = peso del agua.
Ws = peso del slido.
Primer punto= Ww = 34.85g -28.23g = 6.62g.
Ws = 28.23g -10.36g = 17.87g.
Contenido de humedad = 6.62g/17.87g = 0.37*100= 37.04%.
Segundo punto= Ww = 40.50g -32.31g = 8.19g.
Ws = 32.31g -10.77g = 21.55g.
Contenido de humedad = 8.19g/21.55g = 0.38*100= 38.00%.
Tercer punto= Ww = 44.64g -34.90g = 9.74g.
Ws = 34.90g -10.30g = 24.60g.
Contenido de humedad = 9.74g/24.60g = 0.3959*100= 39.59%.
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3 ANALISIS DE RESULTADOS.
El limite lquido de estn material es un valor de 38 lo que nos indica que es una arcillade plasticidad media, tenemos que ver el valor de ndice de plasticidad para poderloclasificar, con la carta de plasticidad.
Limite liquido = 33,12%
Limite plstico = 18,30%
ndice de plasticidad =14.82%
36.5
37
37.5
38
38.5
39
39.5
40
10 100
CONTENIDODEHUMEDAD%
NUMERO DE GOLPES
LIMITE LIQUIDO
Series1
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Teniendo los datos de lmite lquido y lmite plstico determinamos el ndice deplasticidad, ya con estos datos podemos clasificar el material con la carta deplasticidad de Casagrande, donde nos indica que el material es un CL, una arcillade baja plasticidad.
LIMITE PLASTICO INVE126-07
1 OBJETIVOS.
Hallar el lmite plstico a un material seco y tamizado por el tamiz de 0.425mm, usando elmtodo manual.
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2 DATOS Y CALCULOS
Peso muestra=20g
PLASTICO
# recipiente 23 16
peso recipiente 11,23 10,6
peso recipiente + suelo hmedo 23,32 21,5
peso recipiente + suelo seco 21,25 19,58
Contenido de humedad = Ww / Ws *100.
Ww = peso del agua.
Ws = peso del slido.
Primer punto= Ww = 23.32g -21.25g = 2.03g.
Ws = 21.50g -11.23g = 10.27g.
Contenido de humedad = 2.03g/10.27g = 0.197*100= 19.7%.
Segundo punto= Ww = 21.50g -19.58g = 1.92g.
Ws = 19.58g -10.60g = 8.98g.Contenido de humedad = 1.92g/8.98g = 0.213*100= 21.3%.
Limite liquido = 19.7+21.3 /2 =20.5%.
3 ANALISIS DE RESULTADOS.
El valor de lmite plstico es un valor que nos permite determinar junto con el valor delmite lquido el ndice de plasticidad.
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LIMITE DE CONTRACCION INVE127-07
1 OBJETIVOS.
Hallar los factores de contraccin de un material seco y tamizado por el tamiz cuyaabertura es de 0.425mm.
2 DATOS Y CALCULOS
Recipiente# 3
Peso recipiente = 18,95 g.
Dimetro recipiente= 3.9cm.
Altura recipiente= 1.15cm.
Peso recipiente +suelo hmedo = 43.09g.
Peso recipiente +suelo seco= 35.47g.
Volumen final = 9ml (tomado con mercurio).
Volumen inicial Vi= A*h
A= * r.2
A = * (1.95)2= 11.94cm2.
V= 11.94cm2*1.15cm = 13.73cm3.
Volumen inicial de la muestra = 13.73cm3
Contenido de humedad= Ww / Ws *100.
Ww = peso del agua.
Ws = peso del slido.
Ww = 43.09g -35.47g = 7.62g.
Ws= 35.47g -18.95= 16.52g.
Humedad = 7.62g/16.16g = 0.47 *100 = 47.15%.
Volumen final Vf = 9ml (determinado con mercurio).
Lmite de contraccin = w -100 (Vi Vf) /Ws * * 100 =
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0.47 -100 (13.73 -9)*1 *100 = 15.6%.
3 ANALISIS DE RESULTADOS.
El valor del lmite de contraccin de este material, se puede determinarque corresponde a valores tpicos de las arcillas de plasticidad media.Es una indicador de la contraccin que se puede presentar en el sueloen ausencia de las condiciones de humedad en el momento de realizarel muestreo.
Practica N.8
PERMEABILIDAD METODO DE CABEZA CONSTANTE INV E-130
PERMEABILIDAD METODO DE CABEZA VARIABLE
1 RESUMEN
La permeabilidad es la capacidad que tiene un material de permitir que un fluido loatraviese sin alterar su estructura interna. Un material es permeable si deja pasar a travsde s mismo una cantidad considerable de fluido en un tiempo dado e impermeable si lacantidad de fluido es despreciable. La velocidad con la que el fluido atraviesa el materialdepende del tipo de material, el origen y la presin del fluido.
Para determinar la permeabilidad por el mtodo de cabeza constante se introduce uncaudal en forma ascendente, para mantener el nivel constante dentro del piezmetrotenemos un tanque que nos sirve de cabeza constante. A partir de dicho caudal, la
longitud y dimetro del piezmetro se calcula la permeabilidad en diversos estratos ensuelos granulares como la arena de Guamo y la grava de rio.
Por el contrario en el ensayo de permeabilidad de cabeza variable luego del material estarsaturado por varios das por inmersin de agua, se abre la vlvula y se da paso al aguaen el piezmetro cronometrando la elevacin del agua en el mismo de acuerdo a unavariacin de tiempos.
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2 OBJETIVOS
Determinar la permeabilidad de un suelo, por medio del permemetro de cabezaconstante y variable.
Determinar el coeficiente de permeabilidad k mediante un mtodo de cabeza constantepara el flujo de agua a travs de suelos granulares alterados.
Establecer las caractersticas de uso del ensayo de cabeza constante y variable pararespectivo tipo de material.
3 EQUIPO
EQUIPO DE PERMEABILIDAD CABEZA CONSTANTE Y VARIABLE
4 DATOS Y CALCULOS
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a) CABEZA CONSTANTE
Volumen obtenido = 100mlTiempo =82 segundos
Dimetro Probeta =7,4 cmGRAVAAltura de la muestra =35cmDistancia entre piezmetros = 5cm.Delta h 1-7= 82.2ml81.4mlArena de ro:
Altura de la muestra =15cmDistancia entre piezmetros = 5cm.Delta h 1-3= 52.8ml51.6mlOttawa:
Altura de la muestra =12cmDistancia entre piezmetros = 5cm.Delta h 4-5= 52.1ml51.5mlGuamo:
Altura de la muestra =12cmDistancia entre piezmetros = 5cm.Delta h 6-7= 49.5ml49.0ml
b) CABEZA VARIABLEDimetro molde:10.16cm
Altura del molde:11.6cmDimetro capilar:0.9cm.
TABLA DE DATOS
H1( cm) H2 (cm) tiempo (segundos)
160 130 12
130 100 30
100 70 42
70 40 55
CABEZA CONSTANTE
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GRAVA
mmh 4,812,823:1
1. Q=t
v=
s
ml
82
100=1,219
sml
Q=1,219s
ml *s
mxlt
mml
lt 363
102195,110001*
10001
Dimetro Probeta =7,4 cm = 0,074 m
Radio Probeta = 0,037 m
rea: 2r = 252 10065,5)037,0( mxm
= 2510065,5 mx
mmh 4,812,823:1 = 0.8x10-3m
mxmx
ms
mx
k325
36
108.0*10065,5
11,0*102195,1
=s
mk 3105.3
ARENA GRUESA
hA
QLk
mmh 6,518,523:1
mxh 33:1 102.1
mxmx
ms
mx
k325
36
102*10065,5
11,0*102195,1
=s
mk 3242,1
smk 3242,1
ARENA MEDIA
hAQLk
CmCmh 5,511.525:4
mh 012,05:4
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mmx
ms
mx
k012,0*10065,5
05,0*102195,1
25
36
smk 1,10
ARENA FINA
hA
QLk
mmh 0.495,497:6
mxh 3
7:6 104
mxmx
ms
mx
k325
36
104*10065,5
05,0*102195,1
smk 5,0
CABEZA VARIABLE
Dimetro molde:mcm 1016,016,10
rea Molde (A):
20324,0 mA
Altura =11.6cm
rea manguera (a):
2
2
1000
1)9(
mm
mmma
2410545,2 mxa
2
1lnH
H
tA
qLk
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sm
mx
k00,43*0324,0
7,0
160ln*116,0*10545,2
2
24
smk 1510,1
4 ANALISIS DE RESULTADOS.
En el ensayo de permeabilidad de cabeza constante se pudo determinar por medio de laecuacin, la permeabilidad de cada estrato lo cual permiti establecer caractersticas decada estrato en su contacto con el agua, en este anlisis se pudo determinar que la arenade Ottawa posee una baja permeabilidad y por esta razn es material de bajaconsistencia y por lo tanto un suelo deficiente como sub rasante. Los datos arrojadospermitieron identificar a su vez que la arena de ro es la ms permeable y la ideal para lautilizacin en obras civiles, y comparando los resultados con la tabla del libro de Braja
Das, estos se encuentran dentro de los valores tpicos de estos tamaos de arenas.
PRACTICA N. 10
RELACION PESO UNITARIO HUMEDAD -PROCTOR
INV E-142
1-RESUMEN
Se denomina compactacin de suelos, al proceso mecnico por el cual se busca mejorarlas caractersticas de resistencia. Este proceso implica una reduccin de los vacos, la
compactacin est relacionada con el peso unitario mximo seco. La importancia de lacompactacin es obtener un suelo de tal manera estructurado que posea y mantenga uncomportamiento mecnico adecuado, a travs de toda la vida til de la obra, por logeneral las tcnicas de compactacin se aplican a terraplenas.
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2- OBJETIVO
Determinar el peso unitario seco mximo y la humedad optima de un suelo de recebo,siguiendo el procedimiento de la norma 142-07 de INVIAS.
3 -EQUIPOS
EQUIPO DE PROCTOR MODIFICADO Y PROCTORESTANDAR.
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4 DATOS Y CALCULOS
Peso unitario =
Peso unitario seco = d=
Humedad=
W= peso.
Volumen.
w=humedad.
P1=peso recipiente +material hmedo.
P2=peso recipiente material seco.
P3= peso recipiente.
proctor# humedad
pesomolde volumen Wmol+suelo
Wsuelohmedo
w unitariohmedo
wunitarioseco
% g mc3
g g g / cm3
g / cm3
1 4 4615 2320,92 9351 4736 2,04 1,93
2 7 4615 2320,92 9741 5126 2,21 2,04
3 10 4615 2320,92 9700 5085 2,19 1,97
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HUMEDAD
1 2 3
RECIPIENTE = 1 2 3
WRECIPIENTE
= 53,22 51,05 53,32
W RTE + MATERIALHUMEDO = 534,9 595,5 494,1
W RECIPIENTE + MATERIALSECO = 508,7 553,2 449,6
COTENIDO DEHUMEDAD = 5,75 8,42 11,23
Peso unitario seco= 2.04kg/cm3.
humedad optima=7.0%
1.92
1.94
1.96
1.98
2.00
2.02
2.04
2.06
0 5 10 15
PESOU
NITA
RISECOM
AXIMO
HUMEDAD OPTIMA
PESO UNITARIO SECO Vs HUMEDAD
w unitario seco g / cm3
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5- ANALISIS DE RESULTADOS
El peso unitario seco de acuerdo a la grfica da un valor de 2.04kg/cm3y la humedadoptima de 7.0%.
PRACTICA N. 11
Consolidacin
1 INTRODUCCION
La etapa de consolidacin ocurre cuando un suelo en condicin crtica (saturado) essometido a una carga, presentando reacomodo de las partculas del suelo que se conocecomo consolidacin primaria, tambin se presenta una reduccin considerable en larelacin de vacos la cual se encuentra en funcin del tiempo y as mismo del exceso depresin de poros en dicha muestra. Al inicio de este ensayo el agua existente en los porosabsorbe parte de dicha carga puesto que esta es incompresible pero paulatinamente elsuelo ira absorbiendo esta carga. Este proceso de transferencia de carga origina cambiosen el volumen de la muestra de suelo.
La importancia de este ensayo se aplica bsicamente a la hora de realizar los clculospara las cimentaciones de cualquier tipo de construccin pues con esto se conoce en questado est el suelo si esta normalmente consolidado o pre consolidado y elasentamiento que va a tener la estructura
2 OBJETIVOS
GENERAL
Determinar el esfuerzo de pre consolidacin de un suelo arcilloso por
Medio del ensayo de consolidacin.
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ESPECIFICOS.
Determinar el D100 para cada incremento de carga, aplicando el mtodo deTaylor.
Registrar todos los datos iniciales de la muestra los cuales son de granimportancia para los clculos.
Determinar curva de compresibilidad unidimensional curva edomtrica.
3 EQUIPO
CONSOLIDOMETRO
4 DATOS Y CALCULOS
Muestra inalterada profundidad =3.50m Dimetro del anillo=5.0cm.
Altura de anillo= 2.0cm. Peso anillo=67.9g Peso anillo ms muestra hmeda = 138.1g. Humedad inicial
Recipiente # 32Peso recipiente = 32.5gPeso recipiente + suelo hmedo = 139.6gPeso recipiente+ material seco = 116.2g
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Peso de la muestra hmeda = 70.2gPeso de la muestra seca =47.9g
Relacin de brazo= 1:10
ETAPA DE CARGA
CARGA kg D0 ( x10-4") D90 ( x10-4") D100 ( x10-4 ")
1 149,25 154,8 155,36
2 159,4 191,85 195,1
4 220 265 269,5
8 285 610 642,5
16 674 837 853,3
32 953 1340 1378,7
ETAPA DE DESCARGA
CARGA DEFORMACION
KG X10-4"
16 1314
8 1286
4 1245
2 1175
1 1110
rea y volumen del suelo
D= 5,0 cm A= 19.63 cm2
Altura=2,0cm = 39,26 cm3
peso unitario
Peso del anillo = 67.9g
Peso anillo ms muestra hmeda = 138.1g
= wh/v
= 70.2 / 39.26 = 1.788g/cm3
esfuerzo in situ
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0 = *h
0 = 0.001788g/cm3 * 350cm =0.625kg / cm2
Humedad inicial
Ww / Ws * 100
Peso de la muestra seca = 47.9g
ETAPA DE CARGACARGAkg D0 ( x10-4") D0 ( mm ) D90 ( x10-4")
D90 (mm)
D100 ( x10-4") D100( mm )
1 149,25 0,37 154,8 0,39 155,36 0,392 159,4 0,4 191,85 0,49 195,1 0,49
4 220 0,55 265 0,67 269,5 0,688 285 0,72 610 1,55 642,5 1,6316 674 1,71 837 2,13 853,3 2,1632 953 2,42 1340 3,4 1378,7 3,5
ETAPA DE DESCARGA
CARGA DEFORMACION DEFORMACION
KG X10-4" ( mm )
16 1314 3,33
8 1286 3,26
4 1245 3,16
2 1175 2,98
1 1110 2,81
Altura de vacos = H - Hs
Hs = (HtH) - ( WhWs ) / A = ( 20 -3.5) - ( 70.2g47.9g) / 19.63 = 13.11mm (1.31 cm)
Hv = HHs
e= Hv / Hs
Relacin de brazo = 1: 10
Relacin de vacos inicial e0= Hv / Hs = 6.52 / 13.11 = 0.497
Cambio de relacin de vacos por efecto de la carga e = H / Hs = 3.5/13.11 =0.266
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Relacin de vacos final e = e0e = 0.4970.266 = 0.231.
ETAPA DE CARGA
CARGACARGAREAL
AREA LECTURA ALTURAALTURADE
ALTURADE
RELACIONDE
kg kg cm2 mm mm VACIOS SOLIDOS VACIOS
1 10 19,63 0,39 19,61 6,5 13,11 0,496
2 20 19,63 0,49 19,51 6,4 13,11 0,488
4 40 19,63 0,68 19,32 6,21 13,11 0,474
8 80 19,63 1,63 18,37 5,26 13,11 0,40116 160 19,63 2,16 17,84 4,73 13,11 0,361
32 320 19,63 3,5 16,5 3,39 13,11 0,258
ETAPA DE DESCARGA
CARGACARGAREAL
AREA LECTURA ALTURAALTURADE
ALTURADE
RELACIONDE
kg kg cm2 mm mm VACIOS SOLIDOS VACIOS
1 10 19,63 3,53 16,47 3,36 13,11 0,256
2 20 19,63 3,33 16,67 3,56 13,11 0,271
4 40 19,63 3,26 16,74 3,63 13,11 0,276
8 80 19,63 3,16 16,84 3,72 13,11 0,283
16 160 19,63 2,98 17,02 3,91 13,11 0,298
ESFUERZORELACIONDE
Kg VACIOS
0,509 0,5
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ETAPA 1,018 0,488
DE 2,037 0,47
CARGA 4,075 0,45
8,15 0,361
16,301 0,258
8,15 0,271ETAPA 4,075 0,276
DE 2,037 0,283
DESCARGA 1,018 0,298
0,509 0,311
0.2
0.25
0.3
0.35
0.4
0.45
0.5
0.55
0.6
0.1 1 10 100
RELACIONDEVACIOS
(%
)
ESFUERZO ( kg/cm2)
CURVA EDOMETRICA
Series1
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44/69
Esfuerzo en laboratorio = 4.5 kg / kg/cm2
OCR = p/o
OCR = 4,5 kg /cm2
0.625kg/cm2
OCR = 7.2
4ANALISIS DE RESULTADOS
Segn el valor de la razn de sobre consolidacin (OCR) el cual fue de 7.2podemos clasificar el material como suelo sobre consolidado.
La altura de slidos, la cual fue la constante durante la mayora de los clculos fuede 1.31 cm.
El esfuerzo in situ, del suelo ensayado fue de 0.625 Kg/m
2
PRACTICA N.12
0.2
0.25
0.3
0.35
0.4
0.45
0.5
0.55
0.6
0.1 1 10 100
RELACIONDEVACIOS
(%
)
ESFUERZO ( kg/cm2)
CURVA EDOMETRICA
Series1
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NORMA INVIAS 152
Comprensin Inconfinada
BASE TEORICA
El objeto de esta norma es indicar la forma de realizar el ensayo para determinar laresistencia a la compresin inconfinada de suelos cohesivos bajo condiciones inalteradaso remoldeadas, aplicando carga axial, usando cualquiera de los mtodos de resistenciacontrolada o deformacin controlada.
Este ensayo se emplea nicamente para suelos cohesivos, ya que en un suelo carente decohesin no puede formarse una probeta sin confinamiento lateral.
Resistencia a la compresin inconfinada, es la carga por unidad de rea a la cual unaprobeta de suelo, cilndrica o prismtica, falla en el ensayo de compresin simple.
Los valores en unidades SI deben considerarse como norma. Los valores en parntesisson de informacin, nicamente.
Esta norma no pretende considerar todos los problemas de seguridad asociados con suuso. Es de responsabilidad de quien la emplee, el establecimiento de prcticasapropiadas de seguridad y salubridad y la aplicacin de limitaciones regulatorias, conanterioridad a su uso.
EQUIPO
Aparato de CompresinConformado por una prensa para rotura de las probetas, develocidad controlada manual o mecnicamente, con capacidad suficiente para llegar a lacarga de rotura. El dispositivo de medida de la fuerza aplicada debe tener unasensibilidad del 1 % de la resistencia a la compresin simple de la muestra ensayada
Extractor de mue s t rasCapaz de sacar corazones de suelos; si las muestras llegan allaboratorio en tubos no abiertos longitudinalmente, es preciso que produzca pocaalteracin en el suelo.
Un torno Con motor o tallador de probetas de muestras inalteradas con accesorios(sierra de alambre, cuchillos, caja de ingletes, etc...)
MoldesPara preparar probetas de suelo amasado o compactado.
Un cronmetroSi el control de la prensa es manual.
Un calibrador Con nonio capaz de medir las dimensiones fsicas de la probeta conaproximacin de 0.1 mm.
Balanzas Que den el peso de la muestra con una precisin del 0.1 % de su peso total.
HornoCapaz de mantener una temperatura de 110 5 C (230 9 F).
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3- OBJETIVO
Determinar la resistencia ultima a la compresin (qu) de una muestra de arcilla de formacilndrica siguiendo los procedimientos de la norma 152-07 de INVIAS.
4EQUIPOS
PRENSA DIGITAL PARA COMPRESION
5 DATOS Y CALCULOS
DATOS.INICIALES.
Dimetros de la muestra:
Superior= 4.70cm, medio=4.72cm, inferior=4.70cm.
Altura= 9.05cm, 9.05cm, 9.08cm
Peso de la muestra =299.32g.
Velocidad de aplicacin de la carga = 1.0mm/minuto
Constante del anillo de carga = 0.0000000170X2+0.0019550735X= ( KN)
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Datos durante el ensayo
DEFORMACION CARGA TIEMPO
x10-2(mm) x10-4" minutos
0 0 0
20 18 13.9
40 35 26
60 44 39
80 52 50
100 57 1,02
120 62 1.14
140 65 1.25
160 68 1.37
180 71 1.48
200 73 1.59
220 75 2.09
240 78 2.25
260 80 2.33
280 83 2.44
300 89 2.57
320 94 3.10
340 98 3.22
360 101 3.35
380 101 3.47
400 98 3.59
420 98 4.10440 95 4.37
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CALCULOS.
rea de la muestra.
rea = *r2
rea = *(2.355)
2
= 17.42cm
2
Volumen de la muestra.
Volumen = A*h.
Volumen de la muestra = 17.42cm2*9.06cm = 157.82cm3.
Peso unitario= peso / volumen (W/ V).
Peso unitario de la muestra = 299.32g / 157.82m3= 1.896g/cm3.
Carga P= lectura del anillo *ecuacin del anillo.
Ecuacin del anillo = Y= 0.0000000170X2+0.0019550735X= (KN)
ej.: lectura del anillo = 101= Y= 0.0000000170 (101)2+0.0019550735 (101)=0.1976 KN
Deformacin unitaria= h / h. =
ej. 400x10-2mm=4mm/90.6mm ==0.044
rea corregida= rea inicial / 1-.
ej. rea inicial=17.42cm2/ 1-0.044 = rea corregida=18.22cm2.
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Esfuerzo= fuerza (P) / rea corregida.
Ej. =20.09kg / 18.22cm2= 1.10kg / cm2.
DEFORMACION
CARGA
DEFORMACION
DEFORMACION
CARGA
CARGA
AREA
AREA
CORRE
DEF:
UNIT
ESFUERZO
x10-2mmx10-4" mm cm KN Kg cm2 cm2 kg/cm2
0 0 0 0 0,00 0,00 0 17,42 0 0
20 18 0,2 0,02 0,04 3,58 17,417,459
0,002 0,205
40 25 0,4 0,04 0,05 4,97 17,4
17,49
7
0,00
4 0,284
60 44 0,6 0,06 0,09 8,75 17,417,536
0,007 0,499
80 52 0,8 0,08 0,10 10,34 17,417,575
0,009 0,588
100 57 1 0,1 0,11 11,33 17,417,614
0,011 0,643
120 62 1,2 0,12 0,12 12,33 17,417,654
0,013 0,698
140 65 1,4 0,14 0,13 12,92 17,417,693
0,015 0,730
160 68 1,6 0,16 0,13 13,52 17,417,733
0,018 0,762
180 71 1,8 0,18 0,14 14,12 17,417,773
0,020 0,794
200 73 2 0,2 0,14 14,51 17,417,813
0,022 0,815
220 75 2,2 0,22 0,15 14,91 17,417,854
0,024 0,835
240 78 2,4 0,24 0,15 15,51 17,417,894
0,026 0,867
260 80 2,6 0,26 0,16 15,91 17,417,935
0,029 0,887
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280 83 2,8 0,28 0,16 16,50 17,417,976
0,031 0,918
300 89 3 0,3 0,17 17,70 17,418,017
0,033 0,982
320 94 3,2 0,32 0,18 18,69 17,4
18,05
8
0,03
5 1,035
340 98 3,4 0,34 0,19 19,49 17,418,099
0,038 1,077
360 101 3,6 0,36 0,20 20,08 17,418,141
0,040 1,107
380 101 3,8 0,38 0,20 20,08 17,418,183
0,042 1,104
400 98 4 0,4 0,19 19,49 17,418,225
0,044 1,069
420 98 4,2 0,42 0,19 19,49 17,418,267
0,046 1,067
440 95 4,4 0,44 0,19 18,89 17,418,309
0,049 1,032
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
1.2
17.2 17.4 17.6 17.8 18 18.2 18.4
ESFUERZO
(Kg
/cm2)
DEFORMACION UNITARIA ()
ESFUERZO Vs DEFORMACION UNITARIA
Series1
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6- ANALISIS DE RESULTADOS
La resistencia a la compresin (qu) de este material dio un valor de 1.107kg/cm2,
comparando este valor con los valores tabulados de la Norma 152 de INVIAS, nos indicaque es una muestra de consistencia firme.
CORTE DIRECTO
INV E-154-07
1-RESUMEN
Este mtodo describe y regula la resistencia de una muestra de suelo, sometida a fatigasy/o deformaciones que simulen las condiciones que existen o existirn en terrenoproducto de la aplicacin de una carga.
Para conocer esto en laboratorio se usa el aparato de corte directo, siendo el ms tpicouna caja de seccin cuadrada o circular dividida horizontalmente en dos mitades. Dentro
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de ella se coloca la muestra de suelo con piedras porosas en ambos extremos, lo quepermite el drenaje y, por lo tanto, u = 0.
Se aplica una carga vertical de confinamiento (Pv)y luego una carga horizontal (Ph)crecienteque origina el desplazamiento de la mitad mvil de la caja originando el cortede la muestra.
2- OBJETIVO
Determinar los parmetros de resistencia cohesin (c) y el ngulo de friccin interna ()
de una muestra de suelo arcilloso, siguiendo el procedimiento de la norma 154-07 deINVIAS.
3 EQUIPO
EQUIPO DE CORTE DIRECTO
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4 DATOS Y CALCULOS.
Suelo arcilloso color gris claro consistencia blanda ,alta plasticidad, hmeda y con puntosde oxidacin
Dimetro de la muestra = 5.0cm.
Peso de la muestra = 72.3g.
Etapa de consolidacin = lectura inicial = 0 lectura final =25x10-4
Carga vertical =9.8 kg
Datos para el primer ensayo con un esfuerzo de 0.5kg/cm2
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CARGADEFORMACION
HORIZONTAL
DEFORMACIO
VERTICALLectura de anillo
x 10 -4 pul x 10 -3 pul x 10 -4 pul
0 0 9
5 0 9
10 1 9
15 1 9
20 2 9
25 4 9
30 9 9
35 20 9
37 25 9
37 30 9
37 35 9
36 37 9
Datos para el segundo ensayo con un esfuerzo de 1.0kg/cm2
Etapa de consolidacin= lectura inicial = 0, lectura final= 39x10-4
Carga vertical =19.6 kg
Carga deformacin horizontal deformacin vertical
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Lectura de anillo
x 10 -4 x 10 -3 x 10 -4
0 0 10
10 1 10
20 2 10
10 5 10
40 7 10
50 10 10
60 13 10
70 15 10
80 18 10
80 22 10
Datos para el tercer ensayo con un esfuerzo de 2.0kg/cm2
Etapa de consolidacin= lectura inicial = 0, lectura final= 95x10-4.
Carga vertical = 39.2 kg
Carga
deformacin horizontal deformacin verticalLectura de anillo
x 10 -4 pulga x 10 -3 x 10 -4
0 0 0
5 0 0
10 0 015 0 0
30 0 0
40 1 0
50 1 0
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55 1 0
60 2 0
65 2 0
75 2 0
80 5 0
85 9 0
90 13 1
95 18 1
100 21 1
120 27 1
125 32 1
130 38 2
135 45 2
140 50 2
145 54 2
150 59 3
155 62 3
160 66 3
160 69 5
160 73 5
160 76 5
160 80 5
155 85 5
155 90 5
Fuerza (KN) = 0.00000004500x2+0.00115158520x (donde x = el valor de la lecturadel anillo).
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CALCULOS
rea = *r2
rea de la muestra =*(2.5)2= 19.63cm2
Esfuerzo = fuerza / rea, = p/AFuerza = esfuerzo*rea = P =*A
Fuerza para esfuerzo de 0.5kg/cm2 = F=0.5kg/cm2*19.63cm2= 9.8kg.
Fuerza para esfuerzo de 1.0kg/cm2 = F=1.0kg/cm2*1963cm2= 1963kg.
Fuerza para esfuerzo de 2.0kg/cm2 = F=2.0kg/cm2*19.63cm
2
= 39.26kg.
Deformacin unitaria= h / h. =.
ej. 37x10-3 = 37/100*25.4=0.9mm=0.9mm/49.0mm = =0.0183.
rea corregida= rea inicial / 1+.
ej. rea inicial=19.63cm2/ 1+0.0183 = rea corregida=19.27cm2.
Calculo de esfuerzo horizontal ().
=fuerza (p)/ rea corregida.
Fuerza (p) = 0.00000004500x2+0.00115158520x donde x = el valor de la lectura del anillo.
Ej. 0.00000004500 (36)2+0.00115158520 (36)= 0.04KN= 4.08kg.
Angulo = tan-1 0,47865/1,00178 =25.5.
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CARGA 9.8kg
9,8 CARGACARGAEN KN
CARGAEN KG
DH (X10-3") DH mm) Ac
5 0,006 0,587 0 0,000 1,571 19,635 0,49911 0,02990
10 0,012 1,174 1 0,025 1,571 19,571 0,50073 0,05998
15 0,017 1,760 1 0,025 1,571 19,571 0,50073 0,08995
20 0,023 2,347 2 0,051 1,571 19,508 0,50236 0,12029
25 0,029 2,933 4 0,102 1,571 19,381 0,50565 0,15132
30 0,035 3,519 9 0,229 1,571 19,063 0,51407 0,18458
35 0,040 4,104 20 0,508 1,571 18,365 0,53363 0,22349
37 0,043 4,339 25 0,635 1,571 18,047 0,54301 0,24040
37 0,043 4,339 30 0,762 1,571 17,730 0,55274 0,24470
37 0,043 4,339 35 0,889 1,571 17,412 0,56282 0,24916
36 0,041 4,221 37 0,940 1,571 17,285 0,56695 0,24422
19.6Kg
19,6 CARGA
CARGA
EN KN
CARGA
EN KG
DH (x10-
3") DH Ac
0 0 0 0 0,000 1,571 19,635 0,99822 0
10 0,012 1,174 1 0,000 1,571 19,635 0,99822 0,05978
20 0,023 2,347 2 0,003 1,571 19,629 0,99854 0,11956
30 0,035 3,519 5 0,003 1,571 19,629 0,99854 0,17926
40 0,046 4,690 7 0,005 1,571 19,622 0,99887 0,239
50 0,057 5,860 10 0,008 1,571 19,616 0,99919 0,29873
60 0,069 7,029 13 0,010 1,571 19,610 0,99951 0,35845
70 0,080 8,197 15 0,015 1,571 19,597 1,00016 0,4183
80 0,092 9,365 18 0,020 1,571 19,584 1,00081 0,47818
80 0,092 9,365 22 0,028 1,571 19,565 1,00178 0,47865
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39.2 Kg
39,2CARGA3
CARGAEN KN
CARGAEN KG
DH (x10-3") DH Ac
0 0,000 0,000 0 0 1,571 19,635 1,99644 0
5 0,006 0,587 0 0 1,571 19,635 1,99644 0,0299
10 0,012 1,174 0 0 1,571 19,635 1,99644 0,05978
15 0,017 1,760 0 0 1,571 19,635 1,99644 0,08966
30 0,035 3,519 0 0 1,571 19,635 1,99644 0,17921
40 0,046 4,690 1 0,0254 1,571 19,571 2,00292 0,23962
50 0,057 5,860 1 0,0254 1,571 19,571 2,00292 0,29941
55 0,063 6,445 1 0,0254 1,571 19,571 2,00292 0,32929
60 0,069 7,029 2 0,0508 1,571 19,508 2,00944 0,36032
65 0,075 7,613 2 0,0508 1,571 19,508 2,00944 0,39027
75 0,086 8,781 2 0,0508 1,571 19,508 2,00944 0,45014
80 0,092 9,365 5 0,127 1,571 19,317 2,02925 0,48478
85 0,098 9,948 9 0,2286 1,571 19,063 2,05629 0,52184
90 0,103 10,531 13 0,3302 1,571 18,809 2,08406 0,55989
95 0,109 11,114 18 0,4572 1,571 18,492 2,11984 0,60103
100 0,115 11,697 21 0,5334 1,571 18,301 2,14191 0,63912120 0,138 14,025 27 0,6858 1,571 17,920 2,18744 0,78264
125 0,143 14,607 32 0,8128 1,571 17,603 2,2269 0,82979
130 0,149 15,188 38 0,9652 1,571 17,222 2,27616 0,8819
135 0,155 15,769 45 1,143 1,571 16,777 2,33647 0,93989
140 0,160 16,350 50 1,27 1,571 16,460 2,38154 0,99331
145 0,166 16,930 54 1,3716 1,571 16,206 2,41886 1,04471
150 0,172 17,511 59 1,4986 1,571 15,888 2,4672 1,10211155 0,177 18,091 62 1,5748 1,571 15,698 2,49714 1,15244
160 0,183 18,671 66 1,6764 1,571 15,444 2,53821 1,20894
160 0,183 18,671 69 1,7526 1,571 15,253 2,56991 1,22404
160 0,183 18,671 73 1,8542 1,571 14,999 2,61343 1,24477
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60/69
160 0,183 18,671 76 1,9304 1,571 14,809 2,64705 1,26078
160 0,183 18,671 80 2,032 1,571 14,555 2,69324 1,28278
155 0,177 18,091 85 2,159 1,571 14,237 2,7533 1,27066
155 0,177 18,091 90 2,286 1,571 13,920 2,8161 1,29964
(Kg/cm2) (Kg/cm2)
0,567 0,724
1,002 1,282
2,816 3,030
6- ANALISIS DE RESULTADOS
0, 0.4
0.567, 0.724
1.002, 1.282
2.816, 3.030
0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
3.5
0 0.5 1 1.5 2 2.5 3
ESFUERZO
CORTANTE
(Kg
/CM2
)
ESFUERZO AXIAL (Kg/cm2)
Vs
Series1
Linear (Series1)
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ESQUEMA DE CIMENTACION PROPUESTO
11. ANLISIS DE RESULTADOS
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64/69
VERIFICACION DE CAPACIDAD PORTANTE SEGN NSR -10
CAPACIDAD DE CARGA ULTIMA (KN/M2) CAPACIDAD DE CARGA ULTIMA ( KG/CM2)
PROFUNDIDAD DEL SUELO DIFERENTES VALORES DE B (M) DIFERENTES VALORES DE B(M)
MTS PIES 1 1,5 2 1 1,5 2
0,5 0,15 263,31 331,3 399,28 2,63 3,31 3,99
0,8 0,24 339,7 407,69 475,68 3,4 4,08 4,761 0,3 390,63 458,62 526,61 3,91 4,59 5,27
1,2 0,37 441,57 509,55 577,54 4,42 5,1 5,78
1,5 0,46 517,96 585,95 653,94 5,18 5,86 6,54
1,8 0,55 594,36 662,35 730,34 5,94 6,62 7,3
2 0,61 645,29 713,28 781,27 6,45 7,13 7,81
CALCULO DE CAPACIDAD DE CARGA ADMISIBLE KN/m2)
CAPACIDAD DE CARGA ULTIMA (KN (KN/M2) CAPACIDAD DE CARGA ULTIMA ( KG/m2)
PROFUNDIDAD DEL SUELO DIFERENTES VALORES DE B (Mts) DIFERENTES VALORES DE B(M)
MTS PIES 1 1,5 2 1 1,5 2
0,5 0,15 87,77 110,43 133,09 0,88 1,1 1,33
0,8 0,24 113,23 135,9 158,56 1,13 1,36 1,59
1 0,3 130,21 152,87 175,54 1,3 1,53 1,76
1,2 0,37 147,19 169,85 192,51 1,47 1,7 1,93
1,5 0,46 172,65 195,32 217,98 1,73 1,95 2,18
1,8 0,55 198,12 220,78 243,45 1,98 2,21 2,43
2 0,61 215,1 237,76 260,42 2,15 2,38 2,6
CUADRO DE CAPACIDAD PORTANTE
DATOS INICIALES TIPO DE SUELO
Clasificacin: GM NC: 25,80
Peso especfico del suelo KN/M3 17,300 N,q 14,72
Cohesin (Kn/m2) 0,4 N,y 15,72
Angulo de friccin, (grados) 25,5,0 F.S 3,0
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Para el caso se tiene:
FS = esfuerzo cortante ultimo /esfuerzo cortante actuante
Segn la modelacin estructural los esfuerzo cortantes actuantes derivados del anlisis
estructural inicial
CONDICION DISEO CONSTRUCION
CARGA MUERTA +CARGA VIVA 1,5 1,25
NORMAL
CARGA MUERTA +CARGA VIVA
NORMA +SISMO DE DISEO S 1,1 1
SEUDO ESTATICO
TALUD CONDICION ESTATICA
AGUA NORMAL 1,1 1,25
TALUD CONDICION ESTATICA
AGUA NORMAL *SISMO DE
DISEO SEUDOESTATICO 1,05 1
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TABLA " VALORES DE RESISTENCIASDE SUELOS ARENOSOS
N(SPT) DESCRIPCION VALOR CR ANG.FRICCION E(KG/CM2)
04 MUY FLOJA 0-15 28 100
5-10 FLOJA 16-35 28-30 100-250
11-30 MEDIA 36-65 30-36 250-500
31-55 DENSA 66-85 36-41 500-1000
>50 MUY DENSA 86-100 41 > 1000
TABLA " VALORES DE RESISTENCIASDE SUELOS ARCILLOSOS
OCRN DE GOLPESSPT Qu KG/CM2 DESCRIPCION
ANGULO DEFRICCION
NC 2 025 BLANDA 0
NC 2-4 025-050 MUY BLANDA 0-2
NC 4-8 0.5-1.0 MEDIA 2-4
NC 8-15 1.0 -2.0 COMPACTA 4-6
>OCR 15-30 2.0-4.0 MUY COMPACTA 6-12
>OCR 30 4.0 DURA 14
12. CONCLUSIONES
Basado en las muestras de laboratorio, sondeo 1: grava limosa color caf claro arcillade plasticidad media color caf grava limo arcilla color caf claro no se evidencio laexistencia de nivel fretico
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El predio destinado para la obra tiene una superficie plana, es de forma irregular y el nivelde la cota de terreno existente es la referencia para el nivel recomendado.
Teniendo en cuenta las condiciones generales encontradas en las perforacionesrealizadas en el predio, con los datos encontrados y realizando clculos respectivos, lacota de cimentacin general recomendad por nosotros estara ubicada a 1.00 mts conrespecto al nivel del terreno existente, en donde se estima una capacidad de carga
admisible entre (130km/cm2)
Es importante que el ingeniero calculista tenga en cuenta las cargas reales, y, con laayuda del cuadro de carga admisible realice un chequeo de capacidades portantes. Deesta manera, se analizara la cota de trabajo del suelo compensa el efecto de la estructura.
El sistema de fundacin recomendado para el diseo estructural, teniendo en cuenta lascapacidades de carga de las pruebas de laboratorio, y los chequeos efectuados en cuantoa factor de carga y factor asentamiento a diferentes profundidades, sera una cimentacinsuperficial, constituida por zapatas individuales de forma cuadrada, cimentadas a unaprofundidad de 1.00 mts y viga de cimentacin sin ensanchamiento, trabajandodirectamente sobre el estrato correspondiente.
Se debe disear un sistema para que el suelo compense la carga combinada de nuevaestructura. De esta manera al cargar la superestructura se debe asegurar que la presinde la carga sea uniforme sobre el rea de cimentacin
En cuanto al proceso constructivo de la cimentacin .se excavar hasta la cota dedesplante, se conformara y nivelara el material natural, eliminando los vacos generadospor el proceso de excavacin. a continuacin ,se colocara una capa de concreto delimpieza , al cual mejorar las condiciones de resistencia del suelo y proteger la cota decimentacin de una posible infiltracin de agua . Inmediatamente de armar el acero derefuerzo del elemento y se fundir
En el caso de necesitar materiales de relleno. Se poda utilizar el proveniente de laexcavacin siempre y cuando no se encuentre en estado de saturacin .en caso contrario,se recomienda utilizar material de rio no cohesivo debidamente conformado y compactadapor los mtodos convencionales
Es importante que el ingeniero calculista, tenga en cuenta para la cota de cimentacin lacapacidad portante del terreno; el anlisis de asentamiento _; el uso adecuado delsistema de cimentacin; el perfil estratgico del presente estudio ; las recomendacionesde mejoramiento del suelo y las especificaciones contempladas en el NSR -10
MANEJO DEL AGUA INFILTRACIN Y LA CARGA HDRICA DE LA ZONA CONTIGUA
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Por tratarse de edificaciones de ocupacin normal y en caso de construir en poca deinvierno. Para contrarrestar los efectos del agua, debe tenerse en cuenta las obras dedrenaje perifricas y la disposicin de motobombas con el objeto de evitar la saturacindel suelo en el sector contiguo a la fuente hdrica .adems para los concretos utilizados enla fundacin se recomienda aditivos impermeabilizantes el presente estudio est limitado
a las condiciones actuales del terreno y el factor clima reinante en la zona en el momentode realizar la perforaciones .cualquier cambio representativo en las condiciones delmismo, se debe informar.
13. REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS
Principios de ingeniera de cimentaciones, cuarta edicin, Braja M. Das, CaliforniaState University.
Manual de laboratorios Bawles Jouse.
ingenieracivil.blogspot.com/2007/05/ensayo-del-hidrometro.html
Mecnica de suelos de William Lambe.
Fundamentos Mecnica de Suelos, Jurez Badillo, Eulalio Rico Rodrguez yCarrillo Nabor. Tomo 1
Norna Invias 128DETERMINACIN DE LA GRAVEDAD ESPECFICA DE LOSSUELOSY DEL LLENANTE MINERAL.
Norma Invias 123 ANLISIS GRANULOMTRICO DE SUELOS POR TAMIZADO
Norma Invias 106 PREPARACIN EN SECO DE MUESTRAS DE SUELO YSUELO-AGREGADO PARA ENSAYO.
Norma Invias 124 ANLISIS GRANULOMTRICO POR MEDIO DELHIDRMETRO.
Norma Invias 125 DETERMINACIN DEL LMITE LQUIDO DE LOS SUELOS.
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Norma Invias 127 DETERMINACIN DE LOS FACTORES DE CONTRACCINDE LOS SUELOS.
Norma Invias 141 RELACIONES DE HUMEDAD MASA UNITARIA SECA ENLOS SUELOS (ENSAYO NORMAL DE COMPACTACIN)
Norma Invias 142 RELACIONES DE HUMEDAD MASA UNITARIA SECA ENLOS SUELOS (ENSAYO MODIFICADO DE COMPACTACIN)