CORPORACIÓN UNIVERSITARIA MINUTO DE DIOS Mecánica de Suelos Laboratorio No 5 (Exploración de suelo y toma de muestras) Presentado a: Ing. Mauricio Bernal Por: Briyin Dayana Chaves Fernández Manuel Ricardo G. Ramírez Martínez Bogotá D.C 03 de Mayo de 2012 LABORATORIO No 5 Exploración de suelos y toma de muestras INTRODUCCIÓN MARCO TEÓRICO Teniendo en cuenta lo necesario que es para el diseño de una cimentación o una estructura vial el conocimiento de las características físicas y mecánicas de el suelo, se hace una exploración del campo en donde trabajaremos para determinar la altura y cantidad de estratos en el, estos estratos tendrán en su mayoría de veces materiales diferentes con propiedades físicas y mecánicas que se podrán registrar posteriormente en un perfil estratigráfico, este perfil también nos mostrara la altura a la que se encuentra el nivel freático el cual será muy necesario identificar en cálculos posteriores. Para la determinación de algunas características físicas y mecánicas se realiza algunos métodos directos como lo es el tubo shelby y tubo partido los cuales toman una serie de muestras para realizar ensayos en laboratorio, y métodos indirectos como el de Veleta para determinar la resistencia al corte de suelos finos. OBJETIVOS Determinar el perfil estratigráfico y nivel freático del suelo donde se realizo la perforación. Medir la resistencia del suelo por medio delos ensayos de SPT y Veleta. Observar las características de los estratos del suelo como: color, textura, plasticidad, humedad, y consistencia. La exploración del suelo es un proceso mediante el cual se identifican los estratos que permanecen bajo una estructura: gravas, arenas, limos y arcillas y a partir de esto se reconocen las características físicas tales como la forma, la textura, el color y el tamaño de los materiales que componen cada estrato. La exploración de suelos al igual que la toma de muestras tiene ciertas normativas referentes a cada una de ellas. Para la extracción de muestras inalteradas se tiene la normativa I.N.V.E – 10507 en la cual se toma como equipo el tubo Shelby. En la normativa I.N.V.E 111 podemos encontrar el método de muestreo alterado y para calcular la resistencia que tiene el suelo por medio del tubo partido. Para encontrar el esfuerzo al corte en suelos cohesivos podremos hacer el ensayo de veleta el cual esta regido por la noma de I.N.V.E – 170 la cual trae unos parámetros y una formula que relaciona el momento obtenido en campo por una constante de forma que nos dará por resultado el esfuerzo al corte además de el ángulo de fricción de los suelos cohesivos MATERIALES Y EQUIPO Tubo shelby Flexometro Barreno manual Extensiones-1m Trípode con sistema para sacar el barreno Ahoyadora Pesa 60lb Soporte de pesa Palustre Tubo de cuchara partida Veleta DATOS, TABLAS DE DATOS Y CÁLCULOS rango de 8-15 el suelo tiene una descripción de consistencia Compacta, con una resistencia a compresión simple qu = 1,0 – 2,0 (kg/cm2) Método de veleta: Por medio de este método se encontrara la resistencia al corte de la arcilla con la siguiente formula: S= T * K Perfil estratigráfico: Perforación: Localización sede Carlos acosta, barrio el quirigua Donde: Eduardo Anexo Grafica 1 Muestra alterada representativa con tubo partido: Penetración con una pesa de 70 kg 1. 15 cm 𝑛1 = 4𝑔𝑜𝑙𝑝𝑒𝑠 2. 15 cm 𝑛2 = 6 𝑔𝑜𝑙𝑝𝑒𝑠 3. 15 cm 𝑛3 = 6 𝑔𝑜𝑙𝑝𝑒𝑠 𝑛2 + 𝑛3 = 12 𝑁 = 12 𝑟𝑒𝑠𝑖𝑠𝑡𝑒𝑛𝑐𝑖𝑎 𝑎 𝑙𝑎 𝑝𝑒𝑛𝑒𝑡𝑟𝑎𝑐𝑖𝑜𝑛 𝑛𝑜𝑟𝑚𝑎𝑙 S = Resistencia al corte de las arcillas T = Momento de giro (lb/ft) K = constante por dimensiones de la veleta Formula tomada de la norma para veletas cónicas de 45° K= 1 109 [𝜋D3 + 0.37(2D2 − 𝑑3 )] D = Diámetro veleta 0,0677m d = Diámetro de la barrilla 0,0191m K = 4,36 E-12 T =10 lb/ft= 15,13 kg/m S= 15,3 kg/m* 4,36 E-12 S=6,59 E-11kg/m CONCLUSIONES: Según la tabla de relación entre N y consistencia, por encontrarse en el Por medio del barreno se pueden conocer características físicas como, color, humedad, plasticidad y olor. Teniendo en cuenta el nivel freático, podemos darnos cuenta que los estratos bajo su altura tienen una mayor cantidad de agua, y ya que los materiales encontrados son arcillas, los estratos tienen mayor plasticidad bajo el nivel freático. Debido al resultado de la resistencia la penetración se puede decir que la arcilla se encuentra con una consistencia compacta lo cual crea una mayor resistencia a la compresión. Debido a que se utilizo el tubo shelby podemos tener la certeza que las muestras almacenadas debidamente en el laboratorio nos guardara mas características del suelo original para posteriores cálculos o ensayos de laboratorios. Se conoció que la medición del Nivel freático, para esta prueba de laboratorio fue supuesta ya que no se tubo el tiempo necesario para que se nivelara el nivel real en el que se encontraba el agua. Debido al valor que calculamos como resistencia al corte de la arcilla, nos damos cuenta que es demasiado bajo, lo cual comprueba nuestras suposiciones de que a mayor profundidad, menor resistencia y mayor humedad. REFERENCIAS Normativa ASTM, Designation D 1586-84 (reapproved 1992), “Standard Test Method for Penetration Test and Split Barrel Sampling of Soils”, Oct. 1992. ASTM, Norma 1586-64 T, “Método Tentativo de Ensayo de penetración y toma de muestras de suelo con tubo testigo hendido longitudinalmente”, s/ J.Salas 1964 Norma I.N.V.E Libros Carlos, V. (2004). Mecánica de suelos y cimentaciones. Mexico: Limusa. ANEXOS Grafica 1. Perfil estratigráfico sede Carlos Eduardo acosta, barrio el quirigua perforación No 1
