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EXPLORACION DEL SUELO.

Tema 8: Exploracion del suelo.

1. PROPOSITO:

Obtener informacion general del sitio.

Ayuda al ingeniero geotecnico a determinar parametros de diseño.

Capacidad cortante del suelo.

Asentamientos.

Determinacion de niveles freaticos.

Analizar el tipo del suelo.

Presencia de estructuras subterraneas.

Analizar: litologia, morfologia, geologia.

2. PROGRAMA DE EXPLORACION DEL SUBSUELO.

La exploración del subsuelo comprende varios pasos, incluidas la recolección de información preliminar, el reconocimiento y la investigación del sitio.Esta información requerida esta detallada a continuación.

2.1 RECOLECCION DE LA INFORMACION PRELIMINAR.


2.1.1 INTRODUCCIÓN.

Con motivo de la construcción de una vivienda, ubicada en la ciudadela Pérez Perasso de la parroquia Borrero, se ha encargado al suscrito la elaboración de un Informe de Mecánica de Suelos.

El estudio que se presenta en este informe incluye entre otros aspectos los resultados de la exploración del subsuelo realizada en terreno, de los cuales se pueden obtener conclusiones respecto a la estratigrafía del suelo.

2.2 TOPOGRAFÍA DEL TERRENO.

2.2.1 MAPA SATELITAL.



2.2.2 MAPA CARTOGRÁFICO.


2.2.3 MAPA DE ZONAS DE RIESGO, RESTRICCIÓN Y ÁREAS DE INUNDACIÓN.


2.2.4 MAPA GEOLÓGICO.


2.2.5 MAPA HIDROLÓGICO.

2.3 RECONOCIMIENTO.

2.3.1 RECONOCIMIENTO PARA EL DESARROLLO DEL ESTUDIO.

En la preparación de este informe se han considerado los antecedentes siguientes:

A) Visita a terreno y exploración geotécnica realizada por los estudiantes, el dia 23 de Mayo del 2013. Para efectuar dicha exploración, se procedió a revisar el terreno ya que esta ya estaba escavada hasta 6.0 m de profundidad.


B) El dia 28 de mayo se realizo el ensayo del cono dinámico de penetración y recolectamos una respectiva muestra para realizar los respectivos ensayos en nuestro laboratorio de la universidad

C) Los posteriores días en horas de clase de la materia se procedió a la elaboración de los siguientes ensayos: granulometría, limite plástico, limite líquido, proctor estándar

D) Las fotografías de la explotación se encuentran anexas en este informe

2.3.2 RECONOCIMIENTO DE MECÁNICA DE SUELOS.

2.3.3 EXPLORACIÓN DEL SUBSUELO.

Se realizaron dos exploraciones de 6.0 m de profundidad, ubicadas de acuerdo al emplazamiento de las futuras obras.

2.3.4 PERFIL ESTRATIGRÁFICO.

El subsuelo del sector se observa subdividido en los siguientes estratos ya que se encuentra la formación Guapán.

En este lugar se encuentra las capas de la Formación

Guapán tienden a ser ligeramente más gruesas. En

Charasol se encuentran depósitos de bentonita de más

de 10 m. de espesor. Tobas y areniscas tobáceas se


observaron junto a la carretera al Sur de Charasol.

Abundan las hojas bien preservadas.

2.3.5 DESCRIPCIÓN GEOLÓGICA DE LA FORMACIÓN GUAPÁN.

Afloramientos: Ocurrencia restringida a la parte Norte del sinclinal Azogues. Aflora en las laderas del valle de Azogues, forma el subsuelo de esta ciudad.

Litología: Parecida a Fm. Loyola pero con más aporte volcánico. Consiste en lutitas de color café obscuro a negro y hasta cremas. Se caracteriza por alteración a películas de limonitas. Localmente se observan tobas y areniscas tobáceas, así como bentonitas y estratos de yeso. Hay abundantes plantas fósiles.

Espesor y tectónica: En la parte Este – Central se le atribuye 350 m. Formación afectada por deformaciones y fallas post-sedimentarias en pliegues de arrastre.

Geología económica: Según Feininger existe reservas de bentonita de 500.000 toneladas. Existe la posibilidad de explotar yeso.

2.3.5.1 COMPORTAMIENTO GEOTÉCNICO DE LA FORMACIÓN GUAPÁN.

Condiciones geodinámicas.- Erosión y movimientos del terreno al estar expuestas y saturación de materiales, observándose mayor influencia por la conjunción de juntas (estructuras y en especial la estratificación) favorecidas por la pendiente.


Condiciones hidrogeológicas.- Baja permeabilidad del macizo que mantiene húmedo al material y flujos guiados por las discontinuidades.

Condiciones estructurales.- Materiales con repartición heterogénea de discontinuidades. Zonas físiles y otras competentes. A su vez el macizo sufrió importantes deformaciones.

Trabajabilidad y posible uso de materiales.- Material fácil de excavar con equipo pesado, sensible a la humedad, puede usarse para rellenar en mezclas con areniscas.

Comportamiento geotécnico en resumen.- Conjunto condicionado por discontinuidades y zonas físiles. Movimientos en bloques o por saturación y disminución de la resistencia al corte en los finos o en los planos débiles.

2.3.5.2 SUSCEPTIBILIDAD A TERRENOS INESTABLES.

Moderada. Una vez expuesta la Formacion Guapán es susceptible a roturas controladas por las discontinuidades y estratos físiles en condiciones húmedas. Materiales fragmentados propensos a la erosión laminar. La heterogeneidad de comportamiento del macizo condiciona el desarrollo de profundas superficies rotacionales de rotura.

ZONA MORFODINAMICA DE GRADO BAJO Como en la zona donde se encuentra en una zona morfodinamicos de grado bajo esto significa que


Los procesos morfodinámicos corresponden a una serie de acciones sucesivas y simultaneas y sinérgicas a través de las cuales los agentes morfogenéticos, principalmente los externos, son capaces de modelar las formas de la superficie terrestre. Los procesos morfodinámicos están asociados a una secuencia conformada por la erosión de las rocas, el transporte de los materiales removidos y la sedimentación de dichos detritos. En consecuencia, los procesos morfodinámicosdependen de una serie de factores externos relacionados con la energía del agentemorfogenético y la posición geomorfológica y de factores internos tales como la composición mineralógica de las rocas, su textura y grado de cohesión.

El proceso morfodinámico externo, es el modelador de la superficie terrestre y el generador de las geoformas. El proceso comienza con la meteorización o erosión in situ de las rocas a través de la intemperización o influencia de los elementos del clima tales como los cambios de temperatura y las precipitaciones.

La erosión, en tanto, es la remoción de las partículas de las rocas a través de procesos como la abrasión hidráulica o la deflación eólica, o simplemente la erosión de la energía cinética de ambos elementos, agua y viento. La erosión es la responsable del rebajamiento del relieve transformándolo en relieve destructivo.

2.4 INVESTIGACIÓN DEL SITIO.

2.4.1. ENSAYO DE PENETRACIÓN CON EL CONO DINÁMICO.

2.4.1.1 INTRODUCCIÓN.

Es el que determina las características geotécnicas de un terreno; consisten en la introducción en el terreno de un elemento de penetración,


generalmente de forma cónica, unido solidariamente a un varillaje. La hinca se realiza por golpeo de una maza con un peso definido, sobre un cabezal colocado en la parte superior del varillaje.

Dicha maza se eleva a una altura fijada, y se deja caer libremente. El resultado del ensayo es el número de golpes necesario para que el penetrómetro se introduzca una determinada profundidad.

2.4.1.2 INSTRUMENTOS Y MATERIALES:

Cono dinámico. GPS.

2.4.1.3 PROCEDIMIENTO.

Primero procedimos a armar el cono dinamico.

Ya armado el cono dinámico buscamos a buscar sitios estratégicos para comenzar a introducir la varilla.

http://es.wikipedia.org/wiki/Cono_(geometr%C3%ADa)


en cada lugar que introdujimos la varilla primero dimos 5 golpes, tomando su lectura.

después 10 y tomamos su lectura y así sucesivamente cada lectura con 10 golpes hasta q llegue a la profundad entre 0,8 y 1 metro aproximadamente.


2.4.1.4 CÁLCULOS.

3. PROCEDIMIENTOS PARA MUESTREO DEL SUELO.

Muestras alteradas, representativas, para las siguientes pruebas de laboratorio:

Análisis granulométrico. Determinación de los de los límites líquido y plástico. Densidad de los sólidos del suelo. Determinación del contenido orgánico. Clasificación del suelo.

3.1 ANALISIS GRANULOMÉTRICO.

3.1.1 INTRODUCCION.

La distribución granulométrica proporciona un criterio de clasificación. Se denomina la distribución granulométrica de un suelo a la división del mismo en diferentes fracciones, seleccionadas por el tamaño de sus partículas componentes; las partículas de cada fracción se caracterizan porque sus tamaño se encuentra comprendido entre un valor máximo y un valor mínimo, en forma correlativa para las distintas fracciones de tal modo que el máximo de una fracción es el mínimo de la que le sigue correlativamente.


3.1.2 INSTRUMENTOS Y MATERIALES:

Balanzas. Recipientes Metálicos. Torre de tamices (diferentes tamaños). Brochas 2”. Cepillo de metal. 1045 gr de muestra de suelo (húmedo). Maquina de tamizado.

3.1.3 PROCEDIMIENTO.

Recolectar una muestra.

Golpear la muestra con el martillo de hule con el propósito de separar las partículas.

Cuarteo de la muestra.


pesado de la muestra cuarteada.

Secado de la muestra en el horno durante 24 horas

Pesar la muestra seca (Ws).

Verter el suelo en la torre de tamices, colocar estos en la tamizadora eléctrica durante 5 minutos.


Separar los tamices y pesar el material retenido en cada uno de ellos y en la base.

Hacer un lavado del tamiz 200 y secar al horno a 110o C

Sumar todo s lo pesos retenidos parciales, determinar la siguiente diferencia (Ws - ∑PRR), si el resultado es menor del 3%del (Ws) el error es aceptable y se corregirá tal error repartiendo a todos los PRP, de lo contrario se repetirá el ensayo.

Calcular los porcentajes de los pesos retenidos en cada tamiz (%RP), mediante la siguiente expresión:

%R=PRP/WS*100


determinar los porcentajes acumulados que pasan en cada tamiz (%RA), para lo cual se sumaran en forma progresiva los % RP.

Determinar los porcentajes acumulados que pasan en cada tamiz

% que pasa: 100%- (%RA)

Realizar los cálculos respectivos.

Dibujar la curva granulométrica.

3.1.4 CALCULOS.

DIAMETRO DE LAS PARTICULAS.

PESO RETENIDO

ACUMULADO (g)

% RETENID

O% QUE PASA

tamiz mm #4 4,75 181 3,99% 96,01%#8 2,36 680,5 15,01% 81,00%#16 1,18 546 12,04% 68,96%#30 0,6 661 14,58% 54,39%#50 0,3 748,3 16,50% 37,89%#100 0,15 812 17,91% 19,98%#200 0,075 869 19,16% 0,82%fondo 37,2 0,82% 0,00%

4.535 g 100%


0.050.550.00%

10.00%

20.00%

30.00%

40.00%

50.00%

60.00%

70.00%

80.00%

90.00%

100.00%

ANALISIS GRANULOMETRICO.

PESO RETENIDO ACUMULADO (g)

%

QUE

PAS

A

D10= 0.1D30=0.25D60=0.8

Cu= D60/D10 Cc= (D302)/ (D10*D60)

Cu=0.8/0.1 Cc= (0.252)/(0.1*0.8)Cu=8 Cc=0.7813

Cu>6 arenas

Tamaño máximo = el tamiz #4 es decir el que pasa el 100%

Tamaño máximo nominal= el tamiz #100 es decir el que pase 15% o más.

Porcentaje de humedad:


Peso húmedo+ tarro= 1155 g

Peso seco de la muestra + tarro= 911.2 g

Peso del tarro= 110 g

ω (%)=Wh−WsWs

ω (%)=(1155−110 )−(911.2−110)

(911.2−110)∗100

ω=30.43%

3.2 DETERMINACION DE LOS DE LOS LÍMITES LÍQUIDO Y PLÁSTICO.

3.2.1 INTRODUCCION.

Los límites 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. Asi un suelo se puede encontrar en un estado sólido, semisólido, plástico, semilíquido y liquido. El método utilizado para medir estos límites de humedad fue ideado por Atterberg a principios de siglo a través de dos ensayos que definen los límites del estado líquido y plástico.

Los ensayos se realizan en el laboratorio y miden la cohesión del terreno y su contenido de humedad, para ello se forman pequeños cilindros de 3mm de espesor con el suelo. Siguiendo estos procedimientos se definen tres límites:

Límite líquido:


Cuando el suelo pasa de un estado semilíquido a un estado plástico y puede moldearse. Para la determinación de este límite se utiliza la cuchara deCasagrande.

Límite plástico:Cuando el suelo pasa de un estado plástico a un estado semisólido y se rompe.

Límite de retracción o contracción:Cuando el suelo pasa de un estado semisólido aun estado sólido y deja de contraerse al perder humedad.

3.2.2 LIMITE LÍQUIDO.

3.2.2.1 INSTRUMENTOS Y MATERIALES:

Balanzas. Recipiente Metálico. Copa de Casagrande Ranurador. Juego de tamices #4, #40, fondo Espátula de metal. 1045 gr de muestra de suelo (húmedo). Maquina de tamizado.

3.2.3 PROCEDIMIENTO.

Recolectar una muestra.


Tomamos un Se dispone de muestras de suelo que pasan el tamiz N°40,

preparadas previamente y listaspara la ejecución del ensayo.1. Mezclar completamente el suelo en el recipiente metálico usando la espátula hastaobtener una pasta homogénea y densa que pueda moldearse fácilmente con los dedos.2. Colocar una porción de esta pasta en la copa, sobre la parte que descansa en la base,extendiéndola rápida y cuidadosamente con la espátula, cuidando que no quedenatrapadas burbujas de aire.3. Con la espátula enrasar la superficie del suelo de tal manera que tenga una profundidadde 1cm en la sección de espesor máximo, el suelo sobrante regresar al recipientemetálico o de porcelana.4. Con el acanalador tipo ASTM realizar un canal en el suelo, evitando deslizarlo de la Copade manera que el plano de simetría del canal sea perpendicular a la articulación de la

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