Mecanica de Suelos-trabajo Final Badillo Martinez Felix

8/12/2019 Mecanica de Suelos-trabajo Final Badillo Martinez Felix

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F CULT D DE INGENIERI CIVIL

MECANICA DE SUELOS

Reporte De Actividad 3

Anlisis de Suelo para la construccin de unaGalera en la comunidad de Castillo de Teayo

Integrantes:

Flix Enrique Badillo Martnez

Edmundo Prez Jurez

Edwin Ivn Carballo Mrquez

Esteban Santiago Moreno

Catedrtico: Ing. Alejandro Garca Elas

5 semestre

Poza Rica, Ver., a 22 de noviembre de 2013


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EXTRACCION DE LA MUETRA

LOCALIZACION

El predio sobre el cual se piensa construir una galera y del cual obtendremos la muestra,

es propiedad del Sr. Alejandro Carballo Hernndez, y est localizado en el Municipio de

Castillo de Teayo, Ver. En la colonia el Abalo.


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EXTRACCION DE LA MUESTRA (PCA)

La extraccin de la muestra se ejecut mediante el mtodo de PCA (Pozo a Cielo Abierto),

indicaciones dadas por el Ing. Alejandro Garca Elas facilitador de la Experiencia Educativa

de Mecnica De Suelos.

El inicio de esta etapa tuvo lugar el da mircoles 30 de octubre del 2013. Se inici con la

excavacin manual de un pozo de secciones 1.5x1.0 m y una profundidad de 2 m, dicha

profundidad se estableci de acuerdo a un clculo matemtico con respecto al esfuerzoque ejercer la estructura diseada con el rea de contacto del suelo.

La excavacin del pozo fue llevada a cabo por 2 trabajadores a los cuales se les contrato

exclusivamente para este fin y la duracin de este proceso fue de un da completo.

Despus se procedi a extraer la muestra cubica inalterada de suelo siguiendo las

especificaciones del manual M-MMP.1.01.03 basadas en las normas NCMT101,

NCMT102, NCMT103 procedimos a la extraccin de una muestra inalterada.

Este tipo de muestreo consiste en obtener una porcin representativa del material por el

cual est conformado el suelo. Se trata de un espcimen cubico de aproximadamente 40

cm. por lado que se recubre con una membrana impermeable hecha de manta de cielo,

parafina y brea para protegerla y evitar la prdida de agua durante el transporte y

almacenamiento. Para dicho procedimiento se empleo el siguiente equipo y herramientas:


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Equipo Y Material:

- Palas

- Pico

- Machete

-

Cuchillo- Cuchara de albail

- Esptula

- Parafina

- Manta de cielo

- Soplete

- Cartucho de gas

- Recipiente metlico para derretir

la parafina

-

Brocha- Cajn de madera

- Aserrn, viruta o paja

- Flexmetro

- Guantes

As que al da siguiente (31/10/2013) despus de la excavacin a dos metros de

profundidad se comenz con el labrado de la muestra en una de las paredes, esto con el

fin de extraer una muestra inalterada que sea representacin del suelo a esa profundidad.Las medidas de la muestra obtenida debern tener las siguientes medidas 25x25x25 cm.

Segn las recomendaciones dadas por el Ingeniero.

Se excava una bveda alrededor del sitio para labrar un cubo, dicha excavacin tendr

dimensiones tales que permita las operaciones de labrado y extraccin de la muestra sin

Herramientas y Equipo a utilizar en la extraccin de la muestra


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daar su estructura, y se lleva hasta la profundidad necesaria para, posteriormente,

efectuar un corte horizontal en la base del cubo y desprenderlo.

Profundidad de la excavacin Labrado de la muestra inalterada


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Posteriormente se protege adecuadamente la muestra con la finalidad de que no pierda

su humedad natural. Es necesario utilizar una manta cielo o una normal para envolver lamuestra, consecutivamente se debe untar parafina derretida con la ayuda de una brocha.

Labrado de la muestra inalterada

Proteccin de la muestra con cera


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Posteriormente se realiza un corte en la base para desprenderla muestra del suelo, se

empareja y se sella con la manta y la parafina. Despus de haber protegido

completamente la muestra depositarlo en una caja y est lista para su transporte hasta el

laboratorio.


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IDENTIFICACION DE LAS CARACTERISTICAS FISICAS

Esta prctica consiste en identificar las propiedades fsicas de la muestra como lo son

su olor, color y textura.

Con el apoyo de las tablas 1,2 y 3,1.

Tabla de colores y tonos

color tono

Gris grisceo

Caf Cafe

Amarillo AmarillentoRojo RojizoNegro Negruzco

Verde VerdosoBlanco Blancuzco

Anaranjado AnaranjadoAzulado Azulado

pardo Parduzco

OLORES

A tierraOrgnico

ninguno

A azufre

Textura de la muestra

Lisa

Grumosa

Fibrosa

Sacarosa

terrosa


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PROCESO DE CONSOLIDACIN

Cuando un suelo pasa por una reduccin de volumen se presenta lo que es la

consolidacin de un suelo, especficamente en aquellos que finos cohesivos, provocado

cargas sobre su masa. Esto se lleva a cabo en un tiempo largo. Cuando se visualizan

materiales suaves en el fondo de una masa de agua, es de notar la reduccin del suelo y elaumento de las cargas sobre l. Mientras se est llevando a cabo este proceso la posicin

de las partculas, permanecen esencialmente igual sobre un mismo plano horizontal. De

esta forma, slo ocurre en direccin vertical el movimiento de las partculas de suelo.

A continuacin se describe el proceso para determinar los Coeficientes de Consolidacin

cv, coeficiente de compresibilidad av, y coeficiente de compresibilidad volumtrica mv,

estos valores pueden ser utilizados para determinar la magnitud y la velocidad de los

asentamientos mediante la siguiente formula:

Donde:

H = asentamiento total.

H = espesor del estrato.

Material:

Bascula

Horno

Cuchillos Vernier

Micrmetro

Cabezal de carga

Piedra porosa

Placa base

Molde de bronce


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Foto 2

Foto 3

Procedimiento

1. Como primer paso se toman las medidas del anillo de

consolidacin, y se dejan saturar las piedras porosas.

2. Se toma una porcin de la muestra inalterada su

espesor deber ser el doble del espesor del anillo de

consolidacin.(foto 1)

3. posteriormente se procede a labrar la

muestra de suelo, para posteriormente esta sea

colocada en el molde de bronce el cual ser

llevado al consolidometro.(foto 2)

4. Se calcula el contenido de humedad del

suelo utilizando los residuos del labrado de la

pastilla, este valor ser usado en el formato de

consolidacin.

5. Remover cuidadosamente el exceso de suelo en la

parte superior de lamuestra. Tomar en cuenta que si

se encuentra gravilla en la superficie esta serretirada y sustituida por fragmentos de suelo labrado.

(foto 3)

Foto 1


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Foto 4

Foto 5

6. se procede a pesar la probeta con el anillo esto para fines de

clculo.(foto 4)}

7. extraccin de las piedras porosas y se secan con toallas de papel.

8. Se coloca el molde de bronce y las piedras

porosas una en la parte inferior y la otra en la superior

y se ajustan los tornillos.(foto 5)

9. Se instala el molde en la placa base y se centra

la probeta bajo el cabezal, colocamos el micrmetro

en el centro tomando en cuenta que se encuentre en

ceros.(foto 6)

10. Tomar en cuenta que la pastilla y el anillo de carga debe tener una

separacin de un mm.


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Foto 6

Foto 7

Foto 8

11.Se continua con la aplicacin de cargas, aplicamos la

primera condicin de carga al mismo tiempo que con el

cronometro registramos las lecturas de acuerdo a los tiempos

establecidos.

12.A las 24 horas, se procede a colocar la segunda

condicin de carga y se inicia nuevamente la toma de

lecturas.(foto7)

13.Para el resto de las condiciones de carga se realiza el

mismo proceso hasta llegar a la requerida.

14.Al terminar de las condiciones de carga se realiza la descarga

ahora retirando las condiciones cada 30min y tomando

lecturas esto con la finalidad de conocer el comportamientode la relacin de vacos.

15.Posteriormente se procede a desarmar el consolidometro y

se pone a secar la pastilla de suelo para conocer el peso del

suelo seco.(foto 8)


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Clculos:

hora inicio 11:20 a. m. pesa #1

hora tiempo (seg) lectura def. total (mm) E (%)

5 1 0.00253994 0.010159765

10 1 0.00253941 0.01015764820 1.2 0.00304259 0.01217036330 3 0.00760855 0.030434209

10:41 a. m. 60 4 0.01013619 0.04054475

10:42 a.m. 120 4 0.01011061 0.04044244410:44 a.m. 240 4 0.01016000 0.04064

10:48 a.m. 480 5 0.01270000 0.0508

10:56 a.m. 960 6 0.01524000 0.0609611:12 a.m. 1800 6 0.01524000 0.06096

11:40 p.m 3600 6 0.01524000 0.0609612:40 p.m 7200 6 0.01524000 0.06096

2:20 p.m 14400 6 0.01524000 0.060966:40p.m 28800 11 0.02794000 0.11176

2:40 a.m 57600 11 0.02794000 0.11176

10:40 a. m. 86400 18.5 0.04699000 0.18796

11:20a. m. pesa #2

tiempo(seg)

lecturadef. total(mm)

E (%)

5 90 0.22859971 0.9143988210 95 0.24129730 0.96518918

20 97 0.24637237 0.98548947

30 99 0.25144809 1.00579238

60 103 0.26159531 1.04638122

120 106 0.26924000 1.07696

240 109 0.27686000 1.10744

480 114.5 0.29083000 1.16332

960 115 0.29210000 1.1684

1800 116 0.29464000 1.17856

3600 116.5 0.29591000 1.183647200 117 0.29718000 1.18872

14400 117 0.29718000 1.18872

28800 117 0.29718000 1.18872

57600 177 0.44958000 1.79832

86400 117 0.29718000 1.18872

11:20a. m. pesa #3

tiempo(seg)


E (%)

5 265.5 0.67436865 2.697474591

10 265.5 0.67436618 2.69746473620 265.5 0.67436206 2.69744825

30 265.5 0.67435765 2.697430611

60 265.5 0.67437000 2.69748

120 266 0.67564000 2.70256

240 266 0.67564000 2.70256

480 269 0.68326000 2.73304

960 269.5 0.68453000 2.73812

1800 270 0.68580000 2.7432

3600 270.5 0.68707000 2.74828

7200 274 0.69596000 2.7838414400 278 0.70612000 2.82448

28800 283 0.71882000 2.87528

57600 283 0.71882000 2.87528

86400 283 0.71882000 2.87528


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11:20a. m. pesa #4

tiempo(seg)


E (%)

5 385 0.97789809 3.91159237

10 385 0.97789603 3.91158413

20 385 0.97789177 3.91156707

30 385.5 0.97917000 3.91668

60 385.5 0.97917000 3.91668

120 385.5 0.97917000 3.91668

240 385.5 0.97917000 3.91668

480 385.5 0.97917000 3.91668

960 385.5 0.97917000 3.91668

1800 385.5 0.97917000 3.91668

3600 385.5 0.97917000 3.916687200 385.5 0.97917000 3.91668

14400 385.5 0.97917000 3.91668

28800 385.5 0.97917000 3.91668

57600 385.5 0.97917000 3.91668

86400 385.5 0.97917000 3.91668

COEFICIENTE DE COMPRESIBILIDAD VOLUMETRICA Mv

(KG/CM2) (KG/CM2) (CM2/KG) (M2/TON 10^-3)

P e e P av=e/P mv=(av)/(1+e) mv

0 0.9449

0.031 0.9415 0.0035 0.031 0.111551071 0.057457073 5.745707339

0.093 0.9361 0.0053 0.062 0.086053938 0.044446302 4.44463022

0.217 0.9327 0.0035 0.124 0.027888579 0.014430045 1.443004463

0.464 0.9326 0.0001 0.247 0.00040061 0.000207293 0.020729334

descargaesfuerzo(ton/m2) e

0.31 0.9369

0.93 0.9368

2.17 0.9327

4.64 0.9308

carga

esfuerzo(ton/m2) e

0 0.9449

0.31 0.9415

0.93 0.9361

2.17 0.9327

4.64 0.9326


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COEFICIENTE DE CONSOLIDACION CV

(mm) (mm) (mm)H prom(mm)

(cm) (cm2) (min) (cm2) Cy(cm2/min) (m2/dia)

()/2 HiHi-

((()/2))2H H2 T 90 T 90 H2 (T90H2)(T90) Cy

0.0445 0.0222 25.0000 24.9778 2.4978 1.559723106 1.32264519

0.1130 0.0565 24.9778 24.9213 2.4921 1.552672974 1.31666668

0.2019 0.1010 24.9213 24.8203 2.4820 1.540117475 1.30601962

0.3607 0.1803 24.8203 24.6400 2.4640 1.51781807 1.28710972 1.287109724 0.1853438


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CALCULO DE ASENTAMIENTO.

Debido a que el proceso de condiciones de carga solo llego a la cuarta pesa 4.64 ton/m2 y en el

clculo de nuestro proyecto nos da un esfuerzo Max de ??????se procede a calcular elasentamiento del suelo con esta condicin de carga.

Donde:

DH = asentamiento total.


= 0.00011 + 0.94491.29=


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CALCULO DE ASENTAMIENTO.

Debido a que el proceso de condiciones de carga solo llego a la cuarta pesa 4.64 ton/m2 y

en el clculo de nuestro proyecto nos da un esfuerzo Max de 6.487 Ton/m2 se procede a

calcular el asentamiento del suelo con esta condicin de carga.

Donde:

DH = asentamiento total.


= 0.00011 + 0.9449 1 . 2 9 = 0.000066 m


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PRUEBA TRIAXIAL RAPIDA

EQUIPO:

- Marco triaxial

- Membrana de ltex (en este caso usaremos condones)

- Vernier

- Cter

- 4 ligas

- Bascula de precisin

- Escuadra

- Tara

- Cronometro

- Horno o parrilla elctrica

- Talco

PREPARACION DE LA MUESTRA

Primeramente se corta un fragmento prismtico de suelo, usando segueta de alambre y

guas apropiadas o si el material lo permite con un cuchillo y un exacto, los extremos de

ese fragmento deben cortarse tambin normalmente al eje del prisma. A continuacin el

fragmento se afina, usando un cortador vertical apropiado, hasta formar un espcimen

cilndrico de 3.0 cm de dimetro y de 8 cm de altura aproximadamente.


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Entonces se miden las dimensiones de la seccin transversal de la probeta y se anotan se

debe anotar el dimetro superior, medio e inferior, as mismo la altura se corrobora que

sea adecuada o de ser necesario se empareja con ayuda del cter y la escuadra para que

resulte una altura de: 80 mm con una desviacin estndar de 1mm.

Despus de terminar el labrado de al menos 5 probetas se debe obtener su volumen de la

cual el dimetro promedio ser resultado de la siguiente expresin:

= (Superior + 4 Medio + Inferior) / 6

Una vez obtenido el volumen de cada probeta se pesan y se obtiene el peso volumtrico

de cada una para despus promediarlo. En nuestro caso particular el resultado fue:

= 1.94 g/cm2.

Despus se procede a calcular la presin de confinamiento inicial de la cmara, la cual

pretende simular las condiciones originales alas cuales estaba sometida la probeta antes

de ser extrada, este clculo se realiza con la expresin siguiente:

P3= *Df

Donde:

P3= presin de confinamiento (kg/cm2)

= peso volumtrico (kg/cm3)

Df= profundidad de extraccin de la muestra (cm)

Realizacin de las mediciones y corte longitudinal (h)


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Sustituimos:

P3= (0.00194 kg/cm3) (200 cm)

Entonces obtuvimos una presin de confinamiento P3=0.388 kg/cm2.

Antes de iniciar con la prueba triaxial se deben deslubricar los condones colocndoles

talco por dentro y por fuera y frotndolos, una vez realizado ese proceso se debe cortar la

punta con ayuda del cter para as obtener una membrana cilndrica con dos orificios.

Despus de esto se comienza la prueba, siguiendo estos pasos:

1.- Se coloca una base plstica sobre el pedestal y se coloca la muestra, enseguida se le

coloca el cabezal sobre la probeta.

2.- Despus se coloca la membrana de ltex en un cilindro plstico de un dimetro y

altura mayor doblando hacia afuera sus extremos y expandindola. Se succiona una

manguera adaptada a este tubo creando un vacio entre la membrana y el cilindro. En

seguida este conjunto se coloca sobre el espcimen, cubrindolo, se suspende el vacio,

con lo que la membrana se aprieta en torno al espcimen y se retira el cilindro.

3.- Los extremos libres de la membrana se doblan ahora hacia afuera sobre la base y el

cabezal que sostiene el espcimen. Se asegura la membrana de ltex con 2 ligas en la

parte superior y dos en la parte inferir para mantener la probeta libre de humedad.


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4.- Se ensambla la cmara, se coloca el deformimetro y por ltimo el pistn de carga el

cual debe quedar alineado con el cabezal.

5.- Se llena la cmara con el lquido aplicando presin con ayuda del compresor de aire,

dicha presin se verificara constantemente mientras la cmara se llena, hasta alcanzar la

presin de confinamiento deseada.

6.- Se ajustan los micrmetros correspondientes, se enciende el motor con marcha hacia

adelante* y se van registrando las lecturas de ambos micrmetros** cada 10 segundos.

* La velocidad conveniente para realizar la prueba es con el motor en numero 2.

**El micrmetro superior mide la carga y el inferior la deformacin.

Proceso de llenado de la cmara de confinamiento,

hasta alcanzar una presin de 0.388 kg/cm2


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7.- Se detiene el motor una vez que en el micrmetro correspondiente al anillo de carga

haya mostrado que sus lecturas van disminuyendo continuamente.

8.- Se desmonta el equipo y se extrae la probeta cuidadosamente la cual se coloca en una

tara y se lleva al horno para ser secada durante un lapso de 24 horas y posteriormente ser

pesada.

Se repite el proceso hasta ensayar 3 probetas, con incrementos de presin de

confinamiento de 0.5 kg/cm2 con respecto a la P3 inicial. En nuestro caso particular las

presiones corresponden a: 0.388 kg/cm2, 0.888 kg/cm2y 1.388 kg/cm2en ese orden.

RESULTADOS DEL ENSAYE

Despus de haber ensayado las probetas se proceden a tabular los datos y las lecturas

obtenidas durante los diferentes ensayes para la obtencin de las Grafica Esfurzo-

Deformacion.

A continuacin se presentan las tablas y graficas obtenidas de las 3 probetas:

Tara con probeta secada durante 24 horas.


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0.38 kg/cm2

3.02 cm

3.10 cm

3.05 cm

80.30 mm

66.78 gr

180.19 gr

157.90 gr

7.4426 cm

PESO DE TARA

PRESION DE CONFINAMIENTO:

DIAMETRO SUPERIOR

DIAMETRO MEDIO

DIAMETRO INFERIOR

ALTURA

PESO DE TARA CON MATERIAL H

PESO TARA CON MATERIAL S

AREA PROMEDIO

TIEMPO

(seg.)

LECTURAS

MICROMETRO CARGA

LECTURAS

DEFORMIMETR

O

DEF. TOTAL

(mm)

DEF.

UNITARIA

(mm/mm)

DEF.

UNITARIA (%)

AREA

CORREGIDA

(cm2)

ESFUERZO

0 0 0.1660 0 0.0000 0.0000 0.0000 7.4426 0.0223

20 5 2.2490 11 0.2794 0.0035 0.3479 7.4685 0.3011

40 20 8.4980 24 0.6096 0.0076 0.7592 7.4995 1.1331

60 30 12.6640 33 0.8382 0.0104 1.0438 7.5211 1.6838

80 40 16.8300 45 1.1430 0.0142 1.4234 7.5500 2.2291

100 0 0.1660 58 1.4732 0.0183 1.8346 7.5817 0.0219

120 0 0.1660 72 1.8288 0.0228 2.2775 7.6160 0.0218

140 0 0.1660 83 2.1082 0.0263 2.6254 7.6432 0.0217

160 10 4.3320 96 2.4384 0.0304 3.0366 7.6756 0.5644

180 15 6.4150 107 2.7178 0.0338 3.3846 7.7033 0.8328

200 20 8.4980 121 3.0734 0.0383 3.8274 7.7388 1.0981

220 20 8.4980 134 3.4036 0.0424 4.2386 7.7720 1.0934

240 20 8.4980 146 3.7084 0.0462 4.6182 7.8029 1.0891260 10 4.3320 154 3.9116 0.0487 4.8712 7.8237 0.5537

PROBETA No 1.

GRAFICA ESFUERZO-DEFORMACION

*Descartada


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TIEMPO

(seg.)

LECTURAS

MICROMETRO CARGA

LECTURAS

DEFORMIMETR

O

DEF. TOTAL

(mm)

DEF.

UNITARIA

(mm/mm)

DEF.

UNITARIA (%)

AREA

CORREGIDA

(cm2)

ESFUERZO

0 0 0.1660 0 0.0000 0.0000 0.0000 8.8774 0.0187

20 11 4.7486 8 0.2032 0.0025 0.2493 8.8996 0.5336

40 16 6.8316 17 0.4318 0.0053 0.5298 8.9247 0.765560 20 8.4980 28 0.7112 0.0087 0.8726 8.9556 0.9489

80 23 9.7478 41 1.0414 0.0128 1.2778 8.9923 1.0840

100 24 10.1644 55 1.3970 0.0171 1.7141 9.0322 1.1253

120 23.5 9.9561 67 1.7018 0.0209 2.0881 9.0667 1.0981

140 23 9.7478 82 2.0828 0.0256 2.5556 9.1102 1.0700

160 23 9.7478 95 2.4130 0.0296 2.9607 9.1483 1.0655

180 22.5 9.5395 108 2.7432 0.0337 3.3659 9.1866 1.0384

200 22.5 9.5395 122 3.0988 0.0380 3.8022 9.2283 1.0337

220 23 9.7478 134 3.4036 0.0418 4.1762 9.2643 1.0522

240 25 10.5810 147 3.7338 0.0458 4.5813 9.3036 1.1373

260 24 10.1644 156 3.9624 0.0486 4.8618 9.3311 1.0893

PROBETA No.2


0.88kg/cm2

3.35 gr

3.35 cm

3.42 cm

81.50 mm

66.78 gr

206.32 gr

183.70 gr

8.8774 cmAREA PROMEDIO


DIAMETRO SUPERIOR

DIAMETRO MEDIO

DIAMETRO INFERIOR

ALTURA

PESO DE TARA




25/41

PROBETA No. 3


1.38 kg/cm2

3.15 gr

3.15 cm

3.20 cm

81.00 mm

86.30 gr

210.71 gr

157.90 gr

7.8344 cm



AREA PROMEDIO


DIAMETRO SUPERIOR

DIAMETRO MEDIO

DIAMETRO INFERIOR

ALTURA

PESO DE TARA

TIEMPO

(seg.)

LECTURAS

MICROMETRO CARGA

LECTURAS

DEFORMIMETR

O

DEF. TOTAL

(mm)

DEF.

UNITARIA

(mm/mm)

DEF.

UNITARIA (%)

AREA

CORREGIDA

(cm2)

ESFUERZO

0 0 0.1660 0 0.0000 0.0000 0.0000 7.8344 0.0212

20 10 4.3320 9 0.2286 0.0028 0.2822 7.8566 0.5514

40 14 5.9984 20 0.5080 0.0063 0.6272 7.8839 0.760860 17 7.2482 32 0.8128 0.0100 1.0035 7.9138 0.9159

80 19 8.0814 45 1.1430 0.0141 1.4111 7.9466 1.0170

100 21 8.9146 56 1.4224 0.0176 1.7560 7.9745 1.1179

120 22 9.3312 68 1.7272 0.0213 2.1323 8.0051 1.1657

140 24 10.1644 81 2.0574 0.0254 2.5400 8.0386 1.2644

160 24.5 10.3727 94 2.3876 0.0295 2.9477 8.0724 1.2850

180 25.5 10.7893 108 2.7432 0.0339 3.3867 8.1090 1.3305

200 27 11.4142 122 3.0988 0.0383 3.8257 8.1461 1.4012

220 27 11.4142 137 3.4798 0.0430 4.2960 8.1861 1.3943

240 27.5 11.6225 149 3.7846 0.0467 4.6723 8.2184 1.4142

260 27.5 11.6225 160 4.0640 0.0502 5.0173 8.2483 1.4091


26/41

Analizando los resultados del ensaye de las tres probetas pudimos observar en los grficos

anteriores el comportamiento de cada una y nos dimos cuenta que la *Probeta No. 1

muestra un comportamiento y datos incongruentes as que esta quedara descartada y por

tanto no ser tomada en cuenta a la hora de realizar los clculos pertinentes.

Con los datos anteriores se obtienen los esfuerzos mximos los cuales junto con laspresiones de confinamiento nos sirven para la realizacin de los Crculos de Mohr. Los

datos se presentan en la tabla sguete:

P3 P

*0.388 *2.2291

0.888 1.1373

1.388 1.4142

CIRCULOS DE MHOR

Los resultados obtenidos mediante el circulo de Mohr indican un Angulo de friccin

interna de 48 y una cohesin de C= 0 kg/cm2. Lo cual indica que se trata de un suelo

Los resultados obtenidos mediante los crculos de Mohr indican un Angulo de friccin

interna de = 12 y una cohesin de C= 0.2609 kg/cm2. Lo cual indica que se trata de un

suelo cohesivo-friccionante.

0.88801.1373

1.4136

12

0.2609


27/41

ESFUERZO DE TRABAJO

Con los datos obtenidos anteriormente procederemos a calcular el esfuerzo de trabajo de

la una Galera con cimentacin a base de zapatas aisladas la cual se construir en el lugar

de extraccin de la muestra: Castillo de Teayo.

Para ello analizaremos la zapata ms cargada (Wz) sumndole la carga del suelo y as

determinar el peso total que soportara dicha cimentacin la cual pose secciones de

1.20x1.20X0.20 m. y un dado de secciones 0.30x0.30x0.80.

DATOS:

Wz (peso de cimentacin incluido)= 7.248 Ton.

= 12

C= 0.2609 kg/cm2

m= 1.94 g/cm2 = 1.94 Ton/m3

Cargas totales (peso de cimentacin incluido)Vista en planta de la galera


28/41

Peso de suelo (Ws)=m *(Vol. De suelo)

Vol. De suelo= (altura del dado x seccin de zapata)(Vol. De dado)

Vol. De suelo= (0.80X1.20x1.20)(0.80x0.30x0.30) = 1.08 m3

Peso de suelo (Ws) = (1.94 Ton/m3

)*( 1.08 m3

) = 2.095 Ton.

Wtotal = 7.248 Ton + 2.095 Ton = 9.343 Ton

= 9.342 Ton/ (1.2)2 ; trabajo=6.487 Ton/m2

Ahora procedemos a calcular la carga admisible del suelo:

= + [ 2 + ( 1 + )]

= (45+ 2)

= 2 ( + 1) tan

= (1)

Nq= 2.9735

Nr=1.6892

Nc= 9.2846

qad= 4.857

trabajo> qad por lo tanto el suelo falla

CONCULCION

En conclusin dado al anlisis realizado podemos concluir que el suelo no es capaz de

soportar ese esfuerzo por lo cual abra que redisear la cimentacin aumentado el

tamao de su seccin y/o desplantando a una profundidad mayor. Habra que realizar un

anlisis mas minucioso acerca de cual seria la opcin mas conveniente o ambas tomando

en cuanta el aspecto econmico como en lo estructural. Pero definitivamente el no se

debe llevar a cabo la realizacin de la obra tal y como estaba diseada inicialmente puesto

que habr notables fallas en la estructura.


29/41

DENSIDAD DE SOLIDOS

Esta prueba pretende conocer la consistencia del solido basado en un procedimiento que

se describir brevemente.

La densidad de solido se define como densidad de un suelo a la relacin entre el peso del

slido y el peso del volumen del agua que desaloja, adems sirve para fines de

clasificacin e incluso interviene en los clculos de mecnica de suelos.

Material:

Matraz aforado N 10 y N 11

- Termmetro- Embudo

- Probeta

- Pipeta

- Papel absorbente

- Bascula

- Tara

- Batidora

- Horno de secado

- Esptula

Procedimiento

Para la prueba de densidad de solidos se inici por tomar una porcin de 80gr de suelo

saturado colocndola en una tara previamente pesada y agregndole una racin de agua

destilada y as mismo someterla a un mezclado en la batidora durante 20 min para que

tome una consistencia completamente homognea.


30/41

Una vez que se haya mezclado bien el material con el agua es colocado en un matraz con

la ayuda de un embudo y se le agrega agua destilada para observar la separacin entre el

suelo y el agua. Tambin es necesario otro matraz lleno de agua destilada al mismo nivel

del matraz que contiene el suelo.


31/41

Enseguida de esto se llevan los dos matraces a bao mara a una temperatura de 60 C

durante 30 min y se les colocara una manguera conectada a una bomba de vacio con el fin

de extraer el aire que contengan. Una vez transcurrido los 30 min del bao mara se limpia

el cuello del matraz que contiene los slidos con servilleta hasta la lnea de aforo. Despus

se toma agua del matraz que solo contiene agua con ayuda de la pipeta y se agrega en el

matraz que contiene el material hasta llegar a la lnea de aforo.

En seguida registramos la temperatura inferior, media, y superior con la ayuda de un

termmetro. Despus se pesa el matraz afora y se registra como Wmwfs, posteriormente

se vaca el material que contiene este matraz a una tara previamente pesada, de ser

necesario se aade un poco de agua para retirar todo el material del matraz. Se vuelve apesar el material ahora con la tara.


32/41

Seguido de esto se somete el material a un secado completo en el horno durante el

tiempo que sea necesario (24 horas o mas), y se pesa despus de su secado, se registra

como Wt+Ws.

La frmula para calcular la densidad relativa de solidos es:

Ss = Ws / (Wfw + WsWfsw)

Donde:

Ss = densidad relativa de slidos del material, (adimensional)

Ws = masa del material secado al horno, (g)

Wfw = masa del matraz lleno de agua a la temperatura de la prueba tp, determinada

grficamente de la curva de calibracin del matraz, (g)

Wfsw = masa del matraz conteniendo al suelo y agua hasta la marca de aforo, a la

temperatura de la prueba tp, (g)

Los datos se presentan en la siguiente tabla:

Peso delmatraz

Temperaturainferior

Temperaturamedia

Temperaturasuperior

Temperaturapromedio

54 53 53 53.3333

Peso del material Seco mas la tara


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matraz Wt (gr) Wt + Ws (gr) Ws (gr) Wmwfs (gr)Temperaturapromedio C

Wmwf (gr) Ss

10 66.9 115.37 48.47 700 53.33 666.4 3.259583

La densidad relativa de solidos del suelo es Ss = 3.259583

DETERMINACION DE LOS LMITES DE CONSISTENCIA

Pulverizacin de la muestra

Material:

- Charola metlica

- Rodillo

- Malla numero 40

- Recipiente

-

bscula de precisin1.-Retiramos una buena parte de la muestra extrada en campo la cual colocamos en

una charola, se pes y posteriormente se coloc en el horno por 24 horas.(Ver imagen

1)

2.- con ayuda de rodillo comenzamos a pulverizar la muestra extrada(la muestra que

dejamos a secar 24 horas en el horno).(Ver imagen 2)

3.- enseguida pasamos la muestra por la maya # 40, el cual obtuvimos una cantidad de

1260 gramos.(Ver imagen 2y 3)

4.- una vez obtenida la muestra, tomamos 60 gramos y lo depositamos en un recipiente

pequeo y lo revolvemos bien, lo el cual despus de hacer varias pruebas de copa de casa

grande llegamos al resultado de agregarle una cantidad del 57% de agua con respecto a

los 1260 gr.

5.-a la muestra total se le agrego el agua y lo dejamos reposar durante 24 horas. (Ver

imagen 4)


34/41

Imagen 4

Muestra preparada para reposar 24

Esta mezcla ser utilizada durante las siguientes prcticas, as que ser bien tapada y

guardada en lugar seguro para las prcticas posteriores.

Imagen 1

Muestra extrada para pulverizar

Imagen 2

Pulverizacin con ayuda del rodillo

adems pasando la muestra por la

maya #40

Imagen 3

Muestra ya pulverizada


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Determinacin de limite liquido (WL) por el procedimiento

estndar

Equipo necesario:

- Copa de Casagrande

- Ranurador.

- Taras

- Bscula de precisin

- Esptula

- Parrilla elctrica

- Placa de vidrio

Tenemos que calibrar la copa de casa grande

1.- Tomamos una cantidad de 60 gramos del material y lo colocamos en la copa de

Casagrande con la ayuda de una esptula.(Ver imagen 1)

2.- Con ayuda del ranurador se pasa firmemente en el centro en el material colocado en la

copa de Casagrandeobteniendo una abertura.(Ver imagen 2)

3.- Ahora hacemos el conteo de golpe registrando los nmeros de golpes necesarios

cuando los bordes inferiores de la ranura se pongan en contacto con una longitud de 13mm.(Ver imagen 3)

4.- En seguida tomamos una tara, la pesamos, tomamos los datos, despus le colocamos

una porcin de la copa de Casagrande ala tara, la volvemos a pesar tomando los datos.

Ponemos a secar esa muestra con ayuda de la parrilla elctrica para que pierda toda su

humedad.Mientras tanto el material saturado, lo exponemos al sol durante 20 minutos

para que este pierda humedad, no sin antes vigilar constantemente la tara con el material

en la parrilla y verificando con la placa de vidrio si persiste humedad en el material,

cuando est completamente seco el material, no debe humedecer la placa de vidrio, si

este ya est seco, se retira de la parrilla y se deja enfriar para posteriormente pesarlo y se

registran los datos y se calcula el % de humedad.(Ver imagen 4)


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Imagen 1

Muestra lista para ranurar

Imagen 2

Ranurando la muestra en la copa de

Casa rande

Imagen 3

Muestra dando los golpes

Imagen 4

Muestra secando


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Este procedimiento lo realizamos 5 veces tomando los datos en cada ensaye

y obtuvimos el siguiente resultado.

LIMITE LIQUIDO = 57.94372

LIMITE PLSTICO

Material:

-Bascula digital de alta precisin

-Parrilla

-Cristal

-Taras

-Pinzas

1.- Para llevar a cabo esta prctica, que es el lmite plstico se tom tres pequeas

muestras en tres placas de cristal del material ya preparado y se expuso al sol para que

LIMITE liquido

MUESTRAn #

golpesPESOTARA

PESO TARAMAS sueloHUMEDO

PESO TARAMAS suelo

SECO

CONTENIDODE AGUA

PESOsueloSECO

CONTENIDODE

HUMEDAD

No. No. WtWt + Sh

(gr)Wt + Ss

(gr)DIFERENCIA

(gr) Ss (gr) %

1 50 8.68 13.85 11.98 1.87 3.3 56.66667

2 49 8.71 14.84 12.56 2.28 3.85 59.22078

3 22 8.97 14.16 12.15 2.01 3.18 63.20755

4 17 8.68 14.31 12.1 2.21 3.42 64.61988L. L. = 57.94372


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perdiera el exceso de humedad que tena y si poder manipular el material con las manos.

(Ver imagen 1)

Una vez que la muestra perdi su humedad comenzamos a moldearlo con los dedos y

formar cilindros de 3 mm

2.- Enseguida haremos con la misma muestra cilindros en forma de esferas de 1cm dedimetro aproximadamente esto lo aremos rodando las esferas con un movimiento de la

mano hacia adelante y hacia atrs con una velocidad de 60 a 80 ciclos hasta formar dichos

filamentos de aproximadamente 3 mm. (Ver imagen 2)

3.- Una vez de hacer los dos procedimientos (la esfera y el cilindro)observamos que el

filamento ya empezaba a tener grietas entonces ya estaba listo para seguir el siguiente

paso.

4.- Una vez obtenidas dichas coberturas en el cilindro, lo colocamos en la tara y lo

pesamos en la bscula de precisin para obtener su peso de la muestra hmeda.

Colocamos la muestra en una parrilla (caliente) para retirar toda la humedad y as

obtener el peso de la muestra seca, la muestra se qued un rato en la parrilla en el cual

fuimos checando con el vidrio si ya perdi su humedad. Una vez que la muestra se enfri,

la pesamos y tomamos sus datos. (Ver imagen 3y 4)

Imagen 1

Muestra en reposo secando al sol.

Imagen 2

La muestra en una esfera para

sacar filamentos


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Despus de hacer los procedimientos de las tres muestras procedimos a calcular el

porcentaje de humedad necesaria para encontrar el lmite plstico, y los datos se

presentan en la siguiente tabla.

Entonces el lmite de plasticidad de nuestra muestra es:

LIMITE DE PLASTICIDAD = 29.16667

LIMITE PLASTICO

MUESTRA PESO TARA

PESO TARAMAS

FILAMENTOHUMEDO

PESO TARAMAS

FILAMENTOSECO

CONTENIDODE AGUA

PESOFILAMENTO

SECO

CONTENIDODE

HUMEDAD

No. Wt Wt + Sh (gr) Wt + Ss (gr)DIFERENCIA

(gr) Ss (gr) %

1 8.7 11.2 10.7 0.5 2 25.000002 8.8 10.8 10.3 0.5 1.5 33.33333

3 8.7 11.4 10.85 0.55 2.15 25.58140L. P. = 29.16667

Imagen 3

Muestra secando en la arrilla

Imagen 4

Pesando muestra ya seca


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NDICE DE PLASTICIDAD

Una vez que obtuvimos los resultados del lmite plstico y lmite liquido determinaremos

el ndice plstico con la siguiente expresin:

IP = WL - WP

Donde:

IP = ndice plstico del material, (%), con aproximacin a la unidad.

WL = Lmite lquido del material obtenido.

WP = Lmite plstico del material.

CLASIFICACION DEL SUELO DE ACUERDO CON EL SUCS

Teniendo estos datos procedemos a localizar el punto de interseccin de los datos en la

carta de plasticidad de acuerdo a las normas de la SCT.

CARTA DE PLASTICIDAD

limiteliquido

limiteplstico

ndice deplasticidad

57.94372 29.16667 28.77705


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De acuerdo con la carta de plasticidad, nos indica que el suelo es de tipo

MH o OH

Para poder tener, una mejor explicacin de lo que es un suelo MH, nosapoyaremos al SUCS, en su tabla, de explicacin de las caractersticas de un

suelo. Y obtenemos lo siguiente:

Que el suelo es un MH, Limo de alta Compresibilidad.

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Mecanica de Suelos-trabajo Final Badillo Martinez Felix