Tema 1. Origen y Exploracion de Los Suelos

8/20/2019 Tema 1. Origen y Exploracion de Los Suelos

1/98

MECÁNICA DE SUELOS

TEMA I

ORIGEN Y EXPLORACIÓNDE LOS SUELOS


2/98

OBJETIVOS DEL TEMA:

Entender la importancia de la mecánica de suelos en elcampo de la ingeniería civil

Diferenciar los tipos de depósitos de suelo que existen y susmecanismos de producción y transporte

Conocer los diversos métodos y técnicas de exploración de

suelos Identificar los principales tipos de suelos, según el tamañode sus partículas


3/98

Importancia de la determinación de las

propiedades del sueloSuperestructura = Edificio – Calle (Pavimento) – Tanque

CargasCargas Muertas

Peso PropioCargas Vivas

Efecto HumanoTerremotos

Efecto Sísmico

CasaLa superestructura origina las CARGAS

¿Hacia donde setransmiten estas

cargas?

Al medio quesirve de apoyo:

El Suelo

¿Cómo setransmiten las

cargas al suelo?

A través de lainfraestructura

Bases

Vigas deriostra


4/98

¿De que depende la estabilidad de una obra?

Depende fundamentalmente de una combinación armónica de

tres elementos:

Cargas Propiedades del suelo Diseño de fundaciones

¿Cuáles deb en ser la s prop iedad es del suel o que soportan las ca rgas ?

Suficiente resistencia paraabsorber las cargas

Baja posibilidad de cambio devolumen

Características adecuadaspara el flujo del agua

Buen comportamiento bajosismo


5/98

Preguntas asociadas a la evaluación del sueloEn un programa de exploración de suelos ¿Cuántas perforaciones deben hacerse? ¿y aque profundidad? ¿cuantas muestras son necesarias? ¿Qué ensayos deben realizarse?

¿Cuál es el esfuerzo en el suelo debido a las edificaciones construidas sobre el? ¿Esta elsuelo en capacidad de soportar estos esfuerzos sin que ocurran fallas?

¿Cuál es el asentamiento esperado para una estructura, como consecuencia delaumento de los esfuerzos? ¿En que tiempo ocurrirá este asentamiento?

¿Resulta adecuado un tipo de suelo para la construcción de un relleno para unacarretera o un ferrocarril? ¿puede usarse este suelo para la construcción de unterraplén de una presa que contendrá cierto volumen de agua?

¿Cuál es el efecto de los cambios de humedad en el comportamiento del suelo? ¿Quéocurre cuando varia el nivel de aguas subterráneas? ¿Cómo controlar los cambios

volumétricos por variación de la humedad?

¿Qué cantidad de agua se mueve a través de una masa de suelo y que efectos produceeste movimiento?

¿Qué clase de talud debe usarse en un corte o excavación? ¿Resulta estable undeterminado talud natural?

¿Qué efectos producirá un sismo sobre las condiciones del suelo?


6/98

Asentamientos por flujo lateral del suelo por debajo de las fundaciones

Asentamientos diferenciales

Fallas de taludes

Fallas de presas

Fallas por asentamientos excesivos Fallas por inestabilidad volumétrica

Fallas por mala construcción de estructuras de tierra

Las fallas ocurren a pesar delos avances considerables

desde el punto de vista delconocimiento y la tecnología

El suelo es un materialincierto con el cual setrabaja adecuadamente o se

corre un excesivo riesgo.Este riesgo debe ser

precisado

Fallas que se pueden presentar:


7/98

Fallas del suelo


8/98

Fallas del suelo


9/98

Fallas del suelo


10/98

Fallas del suelo


11/98

Fallas del suelo


12/98

Concepto de suelo

4. Es todo depósito de partículas minerales y orgánicas disgregadas pero íntimamenterelacionadas entre si, pertenecientes al manto rocoso de la litosfera, que presentandiferentes grados de cohesión y fuerzas intermoleculares que las mantienen unidas.Formados por muchos materiales diferentes que pueden encontrarse en las tres fases dela materia, es decir, los componentes del suelo son: materia sólida, liquido y gas

1. Es todo material de la corteza terrestre fácilmente removible por medios manuales omecánicos de poca intensidad y que se encuentra sobre la roca fija.

2. Es la cubierta superficial de la mayoría de la superficie continental de la Tierra. Es unagregado de minerales no consolidados y de partículas orgánicas producidas por laacción combinada del viento, el agua y los procesos de desintegración orgánica.

3. Un conjunto formado por un esqueleto de partículas sólidas y poros rellenos de agua yaire. Sin cementación o poco cementado, que ocupa la parte de la corteza terrestredonde se desarrolla la mayor parte de la actividad humana y biológica.


13/98

CICLO ROCA - SUELO

Sedimento, grava,arena, barro, etc.

Rocas Igneas

RocasSedimentarias

RocasMetamorficas

M e

t e o r i z a c i o n

F u s i o

n F

u s i o

n

M e t e o

r i z a c i o n

L i t i f i c a

c i o n

M e t e o r i

z a c i o n

Metamorfismo Metamorfismo

M e t a m o r f i s m

o

http://c/Users/ISABELA/Mecanica%20de%20Suelos-Clases/Tema%201/gea%20low%20res.wmv


14/98

Rocas ígneas

Se originan a partir de un magma (rocas fundidas a muy alta

temperatura). El término ígneo deriva del latín ígneas, es decir, ardiente. Las

rocas ígneas se solidifican cuando se enfría el magma, sea bajo tierra o en la

superficie.

Las más antiguas tienen al menos 3.960 millones de años, mientras que

las más jóvenes apenas se están formando en estos momentos.

El granito es la roca ígnea más corriente, aunque existen más de 600

tipos. Hay dos tipos de rocas ígneas que se distinguen, porque en un caso el

magma alcanza la superficie terrestre antes de enfriarse y endurecerse, y en el

otro no. El magma que cristaliza bajo tierra forma rocas ígneas intrusivas. El

que alcanza la superficie antes de solidificarse forma las rocas ígneas extrusivas.


15/98

Rocas ígneasBasalto


16/98

Rocas sedimentariasSe forman en la superficie terrestre o cerca de ella. Normalmente, la

roca se fragmenta y se disuelve por acción de la meteorización y la erosión, las

partículas se sedimentan y los minerales disueltos cristalizan a partir del agua

y forman sedimentos. Los componentes de la roca fragmentada sontransportados por el agua y el hielo y, enterrados a poca profundidad, se

convierten en nuevas rocas. Las rocas sedimentarias suelen contener fósiles,

que pueden ser de utilidad tanto para datar las rocas como para determinar su

origen.

Las rocas sedimentarias se disponen en capas, las más recientes situadas

sobre las más antiguas, lo que permite a los geólogos conocer la edad relativa

de cada capa. Existen tres grupos principales: orgánicas, detríticas y químicas.


17/98

Rocas sedimentarias


18/98

Rocas metamórficasEn la profundidad de la corteza terrestre, las temperaturas y las

presiones son altísimas. Dentro de nuestro planeta, el grupo de minerales quecompone una roca se puede transformar en otro que sea estable a presiones y

temperaturas superiores. Las rocas situadas cerca de un cuerpo de magma

caliente se pueden transformar por la acción del calor. Las rocas que han sido

enterradas a gran profundidad por la acción de placas tectónicas convergentes

pueden transformarse por el aumento de la presión y de la temperatura. Ese

cambio se denomina metamorfismo, un proceso que puede modificar

cualquier tipo de roca, sea sedimentaria, ígnea o incluso metamórfica.

Ej:

La roca caliza, que es sedimentaria, puede convertirse en mármol.

El basalto, que es ígneo, puede convertirse en una roca verde, anfibolita

o eclogita .


19/98

Rocas metamórficas

Eclogita


20/98

Formación de suelos Meteorización de la roca

Meteorización:Es el proceso geológico, mediante el cual las estructuras rocosas se degradanconvirtiéndose en grandes volúmenes de partículas por efecto de factores exógenos.

Estos factores exógenos o FACTORES DE PRODUCCIÓN DE SUELOS son:

a) Meteorización mecánica: → Desintegración

Es el proceso de reducción de la roca en fragmentos y partículas sin que se generencambios en su composición química.

Agentes físicos. (Lluvia, viento, temperatura)

Factores que la originan:o Erosión (verbo latino “ erodere ”)

o Exfoliación

o Abrasión

o Actividad orgánica


21/98

b) Meteorización química:→

DescomposiciónProceso de reducción de la roca que incluye la alteración y modificación de losminerales originando nuevos compuestos.

Modificación de la constitución. (Mineralógica y química)

Incluyen los siguientes procesos:o Lixiviación. (arrastre del cementante hacia niveles

profundos)

o Oxidación. (producción de óxidos de hierro, carbonatos,

sulfatos)o Carbonatación.

o Solución. (acción del agua sobre las calizas)

o Hidrólisis. (formación de iones H + )


22/98

Factores que propician la meteorización

Factores geológicos

Fallas y discontinuidades en la roca, pliegues, etc.

Factores climáticos

Lluvia , temperatura, viento, etc.Factor Antrópico

Acción del hombre


23/98

Las partículas producidas por la meteorización formaran posteriormente los depósitos de suelos, estos se dividen en dos grandes grupos de acuerdo a sus procesos de formación.

Depósitos de suelos residuales:

Son los depósitos formados por partículas que se han quedadosobre la roca que les dio origen .

Depósitos de suelos transportados:

Son aquellos integrados por sedimentos de partículas que han sidotransportadas por diferentes vías desde el lugar de meteorización hasta nuevaslocalizaciones.

Formación de los depósitos de suelos


24/98

Depósitos de suelo residual

Son depósitos de suelos que han permanecido sobre la roca que les dio origen.

Factor de producción:

El principal factor de producción de este tipo de suelo es la lixiviación.

El suelo queda sobre la roca basal que les dio origen debido a:

Principales características:

• Perfil típico regular

• Variación del tamaño de la partícula con la profundidad.

• El suelo tiene la misma composición química que la roca basal.

• Partículas angulares y semi-angulares debido a la ausencia de factores erosivos.

PRODUCCIÓN TRANSPORTEMucho mayor


25/98

Formación de suelo residual



26/98

Perfiles y horizontes del suelo



27/98

Factor de transporte :

Depósitos de suelos transportados

Agua AluviónalDepósito de rioDepósito marino

Depósito lacustre

Aire Eólico Medanos y dunasLoess

Gravedad Coluvial DerrubiosCorrientes de fango

Hielo GlaciaresEskeres

MorrenasDrumlins

Tipo de depósito


28/98

Depósitos aluvionales:

Son transportados por el agua y se sedimentan siguiendo la leyde Stokes

Depósitos de ríos:

Son muy frecuentes en Venezuela.

Las partículas más grandes son depositadas hacia las cabeceras y las más pequeñas se depositan en los valles y áreas de baja pendiente.

Características:

o Perfil erráticoo Estructura lenticular

o Material suelto

o Baja cementación

“Muchas veces los fatores

de transporte se conviertenen factores de

meteorizacion de las rocas”


29/98

Depósitos aluvionales

Cono o abanico aluviónal

Perfil longitudinal

Nuevas

Trayectorias

Meandros

Q = V * A


30/98


Perfil característico

Árbol


31/98


Cono o abanico aluviónal

Meandros


32/98

Depósito lacustre:

o Depósito de suelo blando.

o Suelos finos.

o Capas alternas

o Alta presencia de materia orgánica.o Altamente compresible.

Lago

Depósitos lacustres


33/98

Árbol Árbol

Proceso de formación del depósito lacustre


34/98

Depósitos marinos:

Material suelto Depósitos salinos

Material calcáreo

Susceptibles a cargasvibratorias

Mar

Depósitos marinos en la franja litoral


35/98

Depósitos eólicos

Son transportados por el viento, característicos deregiones áridas, susceptibles a los cambios de humedad.

Generalmente forman depósitos costeros y de zonasabiertas con vientos de alta intensidad .

Comprenden:

MédanosDunas

Loess


36/98

Depósitos eólicos

Médanos y dunas:

Montículos de arena uniforme que se movilizan de acuerdo conla intensidad y dirección del viento.

BarloventoSotavento

Material suelto

Alto contenido de salesDepósitos móviles


37/98

Dunas o médanos

Rio Grande. Brasil

Depósitos eólicos


38/98

Depósitos eólicos

Loess:Suelos formados al final del depositoeólico .

Características: Suelos finos (arenas finas, limos,

arcillas)

Colores amarillos y marrones claros

Alta permeabilidad vertical

Exfoliacion vertical

Estables en estados secos.Loess


39/98

Depósitos coluviales

Formados por la acción de la gravedad. Típico de zonas de colinas y pendientes altas.

Derrubios o talus:

o Material de grano grueso

o Suelto o inestable

o Partículas angulosas a redondeadas.

Derrubio


40/98

Depósitos coluvialesCorrientes de fango:

Es un fenómeno de movimientos de grandes volúmenes de suelohacia la parte baja de la montaña movimiento en ocasionesimperceptible.

Origen:

o Saturación de estratos superficiales.

o Creep o reptación del suelo .


41/98

Depósitos glaciares

Se forman por el transporte de grandes volúmenes de partículas por el hielo

Formación de suelo glacial


42/98

Drumlins Montículos aislados de escombros glaciares


Drumlins


43/98

EskeresDepósitos monticulares formados por

la deposición de material transportado por las corrientes internas de grandesbloques de hielo.



44/98

Morrenas Depósitos de suelo empujados por el hielo.

o Laterales

o Terminales

Morrena frontal

o terminal



45/98

EXPLORACIÓN DE SUELOS

¿POR QUÉ?

La exploración de los suelosresulta un proceso fundamental

para enfrentar y elaborar elproyecto y construcción decualquier obra de ingeniería.


46/98


Buen proyectoSeguro y económico


47/98

Proyecto de alto riesgoó

altísimo costo



48/98

Naturaleza del depósito estudiado.

Composición y profundidad de losestratos del suelo.

Posición y variación del nivelfreático.

Profundidad y variación de la rocabasal.

Caracterización minuciosa de los

estratos afectados por la obra.

INFORMACION QUEDEBE OBTENERSE


Ó


49/98

Geología

Fases de la exploración

Inspección visual

1.- Reconocimiento

Fotografías aéreas, topografía

Tipo de vegetación.

Patrones de erosión.

Rellenos.

Inundaciones.

Naturaleza del depósito.Existencia de fallas geológicas.

Historia geológica.

Origen de la estructura.

Tipo de rocas.



50/98

Fases de la exploración:

Inspeccionar zanjas,afloramientos de agua,

estructuras vecinas, Accesos y límites. Actividad sísmica.

1 .- Reconocimiento



51/98

Muestras perturbadas

MUESTREO

2.- Exploración preliminar

Muestras imperturbadas

MÉTODOS DE EXPLORACIÓN

Procesos simultáneos




52/98

2.- Exploración preli minar

Determinar la composición,profundidad, espesor ycaracterísticas generales de los

estratos.Determinación del NF.

Posición de la roca basal.




53/98

EnsayosEspeciales

3.- Estudio Detallado

Interpretación de los Resultados

Estudio del comportamiento mecánico de losestratos y determinación de factores de

riesgo


Fases de la Exploración



54/98

Costo de la exploración

Depende de:

Lo detallado de la exploración

Del tipo de obra

Magnitud e importancia de la obra

Aproximadamente 0,2 a 2 %

del costo total de la obra



55/98

Métodos de exploración:

Métodos de percusión

Métodos estáticos

De acuerdo a la aplicación de la energía:

Métodos de rotación


Ó


56/98

Métodos directos

Métodos indirectos

De acuerdo a la toma de muestras:

Se obtienen muestras

No hay obtención de muestras, serealizan en el suelo directamente.

Solo se miden parámetros.



A Ó


57/98

Calicatas.

Perforaciones con taladro.

Perforación a percusión.

Perforaciones a cielo abierto.

Perforación a presión.

Perforación a rotación.

Métodos directos





58/98

Refracción sísmica.

Resistividad eléctrica.

Método gravimétrico.

Método magnético.

Penetración cónica dinámica.

Penetración cónica estática.

Método de la veleta.

Métodos indirectos




59/98

Métodos geofísicos

Métodos preliminares

En general podemos agrupar los métodossiguiendo sus características y modo de uso

de la siguiente forma:

Métodos definitivos




60/98

Método de refracción sísmica

Método de resistividad eléctricaMétodo gravimétrico

Método magnético

Métodos geofísicos:Son métodos indirectos desarrollados para minería y geología, detectan

estratos bien diferenciados y exploran gran cantidad de terreno.





61/98

Método de exploración: GeofísicoRefracción sísmica

Esta basado en la caracterización del suelo mediante la medición de la

velocidad con que se propaga la onda de tipo sísmico a través de la masa de

suelo.

Permite ubicar la roca basal

Permite determinar el espesor del depósito desuelo

Requieren de un estudio geológico previo

Deben ir acompañado de perforaciones



62/98


63/98

Velocidad de propagación de la

onda sísmica.Tipo de suelo

Arenas sueltas – secas Arcillas duras Roca sana

Velocidad

► 150 – 450 m/s► 600 – 1200 m/s► 2000 – 8000 m/s

Tseg

Distancia (m)

Directa

Refractada


64/98

REFRACCIÓN SÍSMICA http://www.youtube.com/watch?v=5_q5RuDC

e1A&NR=1

http://www.youtube.com/watch?v=oqORduwK

Mc8&NR=1

http://www.youtube.com/watch?v=hN3jw6iklE

Y&NR=1

http://www.youtube.com/watch?v=fn7fjlx41h0

&feature=related

http://www.youtube.com/watch?v=5_q5RuDCe1A&NR=1http://www.youtube.com/watch?v=5_q5RuDCe1A&NR=1http://www.youtube.com/watch?v=oqORduwKMc8&NR=1http://www.youtube.com/watch?v=oqORduwKMc8&NR=1http://www.youtube.com/watch?v=hN3jw6iklEY&NR=1http://www.youtube.com/watch?v=hN3jw6iklEY&NR=1http://www.youtube.com/watch?v=fn7fjlx41h0&feature=relatedhttp://www.youtube.com/watch?v=fn7fjlx41h0&feature=relatedhttp://www.youtube.com/watch?v=fn7fjlx41h0&feature=relatedhttp://www.youtube.com/watch?v=fn7fjlx41h0&feature=relatedhttp://www.youtube.com/watch?v=hN3jw6iklEY&NR=1http://www.youtube.com/watch?v=hN3jw6iklEY&NR=1http://www.youtube.com/watch?v=oqORduwKMc8&NR=1http://www.youtube.com/watch?v=oqORduwKMc8&NR=1http://www.youtube.com/watch?v=5_q5RuDCe1A&NR=1http://www.youtube.com/watch?v=5_q5RuDCe1A&NR=1


65/98

TOMOGRAFÍA DE REFRACCIÓN http://www.youtube.com/watch?v=A-

6JD2NXvCY http://www.youtube.com/watch?v=u-

LLuou4jlA&feature=related

http://www.youtube.com/watch?v=A-6JD2NXvCYhttp://www.youtube.com/watch?v=A-6JD2NXvCYhttp://www.youtube.com/watch?v=u-LLuou4jlA&feature=relatedhttp://www.youtube.com/watch?v=u-LLuou4jlA&feature=relatedhttp://www.youtube.com/watch?v=u-LLuou4jlA&feature=relatedhttp://www.youtube.com/watch?v=u-LLuou4jlA&feature=relatedhttp://www.youtube.com/watch?v=u-LLuou4jlA&feature=relatedhttp://www.youtube.com/watch?v=A-6JD2NXvCYhttp://www.youtube.com/watch?v=A-6JD2NXvCYhttp://www.youtube.com/watch?v=A-6JD2NXvCY


66/98

Método de exploración: GeofísicoResistividad eléctrica

Basado en la resistividad aparente de cada estrato cuando se le induce a uncampo eléctrico, es decir, es la medición de la resistencia que opone el suelo

al paso de una corriente eléctrica.

Permite determinar el tipode material

Permite determinar la profundidad

ρ

Distancia

Ubicar agua subterránea



67/98


68/98

Resistividad eléctrica dealgunos suelos

Tipo de suelo

Arcillas duras Arcillas inorgánicas

Resistividad

► 500 – 2000 ohm/cm► 1000 – 5000 ohm/cm


69/98

RESISTIVIDAD ELÉCTRICA

http://www.youtube.com/watch?v=50qmEQtBRSE&feature=related


http://www.youtube.com/watch?v=50qmEQtBRSE&feature=relatedhttp://www.youtube.com/watch?v=50qmEQtBRSE&feature=relatedhttp://www.youtube.com/watch?v=50qmEQtBRSE&feature=relatedhttp://www.youtube.com/watch?v=50qmEQtBRSE&feature=related


70/98

Método gravimétrico

Esta sustentado en la medición de la componente

gravimétrica en el sitioUna componente mayor que la especificada puede indicar

presencia de grandes concentraciones rocosas, lo contrario

serán cavernas u oquedades


Método de exploración: Geofísico



71/98

Método magnético

Se basa en la medición de la orientación del norte magnético

en el sitio

Se usa el magnetómetro, que mide la componente vertical del

campo magnético terrestre en la zona considerada


Método de Exploración: Geofísico



72/98

Método de calicata o pozo abierto con toma de muestras alteradas

Método de las herramientas

Método del lavado

Método de penetración estándar

Método de penetración cónica

Métodos Preliminares:Son métodos directos e indirectos


Métodos de exploración



73/98

Calicata o pozo abierto con toma de muestras alteradas

Es un método directo, donde se obtienen muestras perturbadas, requiere deun equipo sencillo y es el más comúnmente usado en obras viales.

Consiste abrir una fosa usando picos y palas observando directamente laestratificación del suelo, permite ir extrayendo el material que seleccione

como muestra.

Limitaciones:• La profundidad del muestreo es reducida

• No es posible su ejecución en presencia de NF

• Riesgo de derrumbes


Método de exploración: Preliminar

C li


74/98

Calicatas



75/98


Limitaciones:

• Si el procedimiento es manual es poca la profundidad de la toma demuestras.

• En suelos arenosos es difícil la recuperación de muestras.

Es un método directo, donde se obtienen muestras alteradasfundamentalmente en su estructura, se utilizan instrumentos o

herramientas sencillas, que pueden ser operadas manualmente omecanizadas.

Es recomendable para suelos secos.





76/98



77/98

Método del lavado

Permiten verificación de cambio de estrato por cambios en la coloración delagua y los residuos de suelo que ascienden entre la tubería y el forro oademe metálico

A cada cambio de estrato debe ser tomada una muestra, aunque en todomuestreo debe ser tomada una muestra a cada metro de profundidad

A gran profundidad puede obviarse cualquier estrato de pequeño espesor

Es un método directo, que se fundamenta en la utilización de agua a presión para la extracción de residuos del suelo




78/98



79/98

Método de penetración standard (SPT)

Da idea de resistencia de los diferentes estratos a diferentes profundidades.

Es un método directo, donde se obtienen muestras perturbadas, estafundamentado en la indagación de la resistencia que muestra un suelo a ser

penetrado midiendo el numero de golpes que debe dársele a un penetrómetro estandarizado, con un martillo de 140 lb. (64 kg), que caelibremente desde una altura de 30” (76 cm), para que penetre 30cm del

suelo.

Método mas usado de forma preliminar, ya que arroja correlaciones yresultados de relativa confiabilidad.




80/98

“S P T”


81/98


82/98

SPT

http://www.youtube.com/watch?v=yRoBXfrA9sw

http://www.youtube.com/watch?v=jo64QIE4hr4&feature=related

http://www.youtube.com/watch?v=Fml7LWA809U&feature=related

http://www.youtube.com/watch?v=xcNlDdcF8Hc&feature=related


http://www.youtube.com/watch?v=yRoBXfrA9swhttp://www.youtube.com/watch?v=yRoBXfrA9swhttp://www.youtube.com/watch?v=jo64QIE4hr4&feature=relatedhttp://www.youtube.com/watch?v=jo64QIE4hr4&feature=relatedhttp://www.youtube.com/watch?v=Fml7LWA809U&feature=relatedhttp://www.youtube.com/watch?v=Fml7LWA809U&feature=relatedhttp://www.youtube.com/watch?v=xcNlDdcF8Hc&feature=relatedhttp://www.youtube.com/watch?v=xcNlDdcF8Hc&feature=relatedhttp://www.youtube.com/watch?v=xcNlDdcF8Hc&feature=relatedhttp://www.youtube.com/watch?v=xcNlDdcF8Hc&feature=relatedhttp://www.youtube.com/watch?v=Fml7LWA809U&feature=relatedhttp://www.youtube.com/watch?v=Fml7LWA809U&feature=relatedhttp://www.youtube.com/watch?v=jo64QIE4hr4&feature=relatedhttp://www.youtube.com/watch?v=jo64QIE4hr4&feature=relatedhttp://www.youtube.com/watch?v=yRoBXfrA9swhttp://www.youtube.com/watch?v=yRoBXfrA9sw


83/98


Método de Penetración Cónica

Consiste en hacer penetrar una punta cónica en el suelo yevaluar la variación de la resistencia que ofrece el suelo.

Es un método indirecto, su aplicación es similar al SPT, solo que el penetrómetro es cónico y no hay toma de muestras.

Es de poco uso, ya que noexisten correlaciones

confiables.Penetrómetro Tipo.



84/98

Penetración cónica estáticaPenetración cónica dinámica

Dependiendo del procedimiento para hincar los conos en elterreno, este método se divide en Estático y Dinámico.


85/98

CPT

http://www.youtube.com/watch?v=e5nUsqWKH0U&NR=1


http://www.youtube.com/watch?v=e5nUsqWKH0U&NR=1http://www.youtube.com/watch?v=e5nUsqWKH0U&NR=1http://www.youtube.com/watch?v=e5nUsqWKH0U&NR=1http://www.youtube.com/watch?v=e5nUsqWKH0U&NR=1


86/98

Método de pozo abierto con toma de muestras inalteradas

Método de tubos de pared delgada

Método de rotación en rocas

Métodos Definitivos:

Son métodos directos, destinados a la toma de muestras inalteradas y a

la aplicación de energía para la recuperación de las mismas.


Métodos de exploración



87/98

Perforaciones a cielo abierto

Es un método directo, donde se obtienen muestras imperturbadas

La muestra se recupera con tallado manual, usando herramientascortantes y sin generar vibración alguna sobre la muestra,

protegiéndola siempre de los cambios de humedad

La muestra son en forma de monolito, generalmente cúbicas, con aristasde 25 cm


Método de exploración: Definitivo


88/98



89/98

Tubos de pared delgadaEs un método directo, donde se obtienen muestras imperturbadas.

Este método de basa en la toma de muestras con un muestreador en

forma de tubo de pequeño espesor en la corona, para evitar la alteraciónde la muestra, la penetración se hace con carga estática y a una

velocidad constante de 1 cm/s en promedio.

La relación de areas se determina:

100*(%)2

22

De

Di De A

R

De

Di

Di→ Diámetro interno

De→ Diámetro externo

A R ≤ 10% para tubos de 4” ó menos.

Tiene mayor aplicación en suelos blandos.




90/98

Tubos tipo Shelby



91/98


Rotación en RocasEs un método directo, donde se obtienen muestras imperturbadas.

Es usado para la toma de muestras en estructuras rocosas, se realiza con el uso

de brocas como instrumento de ataque, encontrándose de diferentestamaños según sea la necesidad del muestreo o el tipo de roca.

Relación de Recuperación: Es un valor indicativo del estado de la roca.

100*(%)

P

R

R

L

L R

L P → Longitud penetrada.

L R → Longitud recuperada.

La penetración se realiza con rotación y presión vertical, variando la velocidadde acuerdo al tipo de roca, debe incorporarse agua para evitar efectos de alta

temperatura por fricción y se pueden usar esferas metálicas para generarabrasión.



92/98


93/98

Muestreador Tipo Denison

Principales tipos de suelo


94/98

1.- Suelos Granulares:1.a.- Gravas:

Son suelos granulares gruesos.

Incoherentes.Tamaño: Su rango va desde 3" hasta el tamiz N°4 (4.75 mm).

Su capacidad portante esta vinculada con su grado de arreglo(compacidad), densidad, su morfología y su composición mineralógica.

Son usados en terraplenes y estructuras de tierra en generalmezclados con otros suelos, en construcción de bases y sub-bases de

vías, como balasto de ferrocarriles, construcción de sub-drenajes yobras de captación de flujo subterráneo y en mezclas para concreto y

pavimento.






95/98

1.- Suelos Granulares:1.b.- Arenas:

Son suelos granulares finos.

Incoherentes y friccionantes.

Tamaño: Su rango esta ubicado entre el tamiz N°4 (4, 75mm) y eltamiz Nro. 200 (0,075 mm).

Sus características de resistencia están vinculadas con su grado dearreglo (compacidad) y ángulo de fricción (Φ).

Siempre están presentes en mezclas de suelos para terraplén.

Son usadas en mezclas para concreto y asfalto, como material de filtro

en control de flujo subterráneo, etc.

Principales tipos de sueloPrincipales tipos de sueloPrincipales tipos de suelo



96/98

2.- Suelos Finos:2.a.- Limos:

Son suelos finos

IncoherentesDe baja plasticidad

Sus tamaños varían desde el tamiz Nro. 200 (0,075mm) hasta0,002mm

Tienen tendencia a la colapsabilidad

Siempre se encuentran en mezclas de suelos que conforman lasestructuras de tierra

Proceden de la erosión física (son arenas finísimas)




97/98

2.- Suelos Finos:

2.b.- Arcillas:Suelos finos

Cohesivos

De mediana a alta plasticidadSus tamaños están por debajo de 0,002mm

Son de mediana a alta compresibilidad, inestables volumétricamente

Baja permeabilidad

Actúan como ligantes del resto de los materiales

Su estabilidad y resistencia están muy vinculados con su microestructura y origen

Son muy usados en mezclas de suelos para estructuras de tierra, núcleos dereducción de flujo subterráneo, elaboración de bloques y adobes, lodos de

perforación, etc.




98/98


Caliche:

Gravas, arenas, limos y arcillas constituyen los principales tipos de sueloy a partir de ellos se originan otros cuando se mezclan en presencia de

diferentes condiciones.

Suelos comunes en la región centrooccidental en zonas semiáridas.Son combinaciones de gravas, arcillas y arenas, con cementantes calcáreos(Ca CO3).

Margas:

Arcillas marinas, formadas en presencia de alta salinidad.

Turbas:

Tema 1. Origen y Exploracion de Los Suelos

Documents

Transcript of Tema 1. Origen y Exploracion de Los Suelos