Exploración de Suelos

UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN MARTIN-TARAPOTO

FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL ESCUELA ACADEMICA PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL

MECÁNICA DE SUELOS I

DOCENTE :

ING. CARLOS SEGUNDO HUAMAN TORREJON

RESPONSABLE:

HELENY DEL CARMEN CHÁVEZ RAMÍREZ

CÓDIGO:

053155

SEMESTRE : 2007-II

TARAPOTO-PERÚ

2008

1

INDICE

Página

INTRODUCCIÓN ……………………………………………………………. 2

GENERALIDADES ……………………………………………………………. 3

OBJETIVOS ……………………………………………………………. 10

UBICACIÓN DEL ÁREA DE ESTUDIO ………………………………………. 11

TRABAJO DE CAMPO: EXCAVACIÓN DE SUELOS C-3 …………………. .. 12

REGISTRO DE EXCAVACIONES ……………………………………………. 17

ENSAYOS DE LABORATORIO …………………………………………….. 18

- ENSAYO Nº 1: CONTENIDO DE HUMEDAD ………………………... 19

- ENSAYO Nº 2: GRAVEDAD ESPECÍFICA ………………………... 22

- ENSAYO Nº 3: GRANULOMETRÍA ………………………… 31

- ENSAYO Nº 4: DENSIDAD IN SITU ………………………… 38

PRESENTACIÓN DE RESULTADOS ………………………………………… 42

ANÁLISIS DE RESULTADOS …………………………………………….. 44

BIBLIOGRAFÍA ………………………………………………………….. 45

ANEXOS ………………………………………………………….. 46

2

INTRODUCCIÓN

La Exploración y muestreo de los suelos es una necesidad que se tiene que contar tanto

en la etapa de proyecto, como durante la ejecución de la obra que se desea realizar.

La cual no debe tomarse a la ligera; ya que se debe tratar de trabajar con los datos más

firmes, seguros y abundantes respecto al suelo con el que se esta tratando.

Ya que el conjunto de estos datos debe llevarnos a adquirir una concepción

razonablemente exacta de las propiedades físicas del suelo que hayan de ser

consideradas en sus análisis.

Como nos podemos dar cuenta es en realidad en el laboratorio donde nosotros

obtenemos los datos definitivos para nuestro trabajo; ya que los ensayos que realicemos

en él nos dan su clasificación correcta de su naturaleza, por ende sus propiedades, ya

sean propiedades optimas deseadas en un suelo ó propiedades que pudieran causar

dificultades o problemas al momento de la construcción de cualquier obra a realizar.

El conocimiento anticipado de tales problemas nos permitirá mejorar la calidad del

suelo que se esta tratando, para así poder usarlo sin problemas en la construcción de

cualquier obra que deseemos.

Cabe resaltar que un aspecto importante será siempre que la magnitud, tanto en tiempo

como en costo, del programa de exploración y muestreo este acorde con el tipo de obra

por ejecutar.

Es por eso que recalco su importancia como parte del estudio de Mecánica de Suelos,

pues en obra siempre antes de empezar con la construcción de la misma se debe

conocer el tipo de suelo donde se colocaran los cimientos, para así lograr la duración y

permanencia de ella.

Por ello presento el siguiente trabajo, el cual se realizo como parte del aprendizaje del

curso y como experiencia de campo en el camino de nuestra carrera, la exploración en

este caso se hizo con pozos a cielo abierto llamadas también calicatas.

3

GENERALIDADES

Las calicatas permiten la inspección directa del suelo que se desea estudiar y, por lo

tanto, es el método de exploración que normalmente entrega la información más

confiable y completa.

En suelos con grava, la calicata es el único medio de exploración que puede entregar

información confiable, y es un medio muy efectivo para exploración y muestreo de

suelos de fundación y materiales de construcción a un costo relativamente bajo.

Es necesario registrar la ubicación y elevación de cada pozo, los que son numerados

según la ubicación. Si un pozo programado no se ejecuta, es preferible mantener el

número del pozo en el registro como "no realizado" en vez de volver a usar el número

en otro lugar, para eliminar confusiones.

La profundidad está determinada por las exigencias de la investigación pero es dada,

generalmente, por el nivel freático.

La sección mínima recomendada es de 0,80 m por 1,00 m, a fin de permitir una

adecuada inspección de las paredes. El material excavado deberá depositarse en la

superficie en forma ordenada separado de acuerdo a la profundidad y horizonte

correspondiente.

Debe desecharse todo el material contaminado con suelos de estratos diferentes. Se

dejarán plataformas o escalones de 0,30 a 0,40 metros al cambio de estrato,

reduciéndose la excavación. Esto permite una superficie para efectuar la determinación

de la densidad del terreno. Se deberá dejar al menos una de las paredes lo menos

remoldeada y contaminada posible, de modo que representen fielmente el perfil

estratigráfico del pozo.

En cada calicata se deberá realizar una descripción visual o registro de estratigrafía

comprometida.

A cada calicata se le deberá realizar un registro adecuado que pasará a formar parte del

informe respectivo.

4

La estratigrafía gráfica puede presentarse mediante la simbología que se muestra en la

figura:

CUBIERTA VEGETAL

---

GRAVAS

GP o GW

GRAVA LIMOSA

GM

GRAVA

ARCILLOSA

GC

ARENAS

SP o SW

ARENA

LIMOSA

SM

ARENA

ARCILLOSA

SC

LIMOS

ML o MH

ARCILLA

CL o CH

ARCILLA LIMOSA

TURBA

---

PT

5

El laboratorista deberá registrar claramente el espesor de cada estrato y efectuar una

descripción del mismo mediante identificación visual basado en la pauta que se indica.

Los suelos es posible agruparlos en tres grupos primarios, sin embargo, en la naturaleza

se encuentran compuestos, pero es posible discernir el componente predominante y

asimilar la muestra a ese grupo. La principal distinción se hace sobre la base del

tamaño. Las partículas individuales visibles forman la fracción gruesa y las demasiado

pequeñas para ser individualizadas componen la fracción fina. Los componentes

orgánicos del suelo consisten en materia vegetal descompuesta o en proceso de

descomposición, lo que le impone al suelo una estructura fibrosa.

Pueden ser identificados por sus colores oscuros y el olor distintivo.

- Tamaño: Los suelos gruesos son aquellos en que más de la mitad de las partículas son

visibles. En esta estimación se excluyen las partículas gruesas mayores a 80 mm (3");

sin embargo, tal fracción debe ser estimada visualmente y el porcentaje indicado

independientemente del material inferior a 80 mm. La fracción gruesa comprende los

tamaños de gravas y arenas, y la fracción fina los limos y arcillas.

En caso de suelos mixtos, la muestra se identificará sobre la base de la fracción

predominante usando los siguientes adjetivos, según la proporción de la fracción menos

representativa; indicios: 0-10%, poco: 10-20%, algo: 20-35%; y abundante: 35-50%.

- Color: Se debe indicar el color predominante.

- Olor: Las muestras recientes de suelos orgánicos tienen un olor distintivo que ayuda a

su identificación. El olor puede hacerse manifiesto calentando una muestra húmeda.

- Humedad: En las muestras recientes deberá registrarse la humedad. Los materiales

secos necesitan una cantidad considerable de agua para obtener un óptimo de

compactación. Los materiales húmedos están cerca del contenido óptimo. Los mojados

necesitan secarse para llegar al óptimo, y los saturados son los suelos ubicados bajo un

nivel freático.

- Estructura: Si los materiales presentan capas alternadas de varios tipos o colores se

denominará estratificado; si las capas o colores son delgados, inferior a 6 mm, será

descrito como laminado; fisurado si presenta grietas definidas; lenticular si presenta

inclusión de suelos de textura diferente.

- Cementación: Algunos suelos muestran definida evidencia de cementación en estado

inalterado. Esto debe destacarse e indicar el grado de cementación, descrito como débil

6

o fuerte. Verificando con ácido clorhídrico si es debida a carbonatos y su intensidad

como ninguna, débil o fuerte.

- Densificación: La compacidad o densidad relativa de suelos sin cohesión puede ser

descrita como suelta o densa, dependiendo de la dificultad que oponga a la penetración

de una cuña de madera.

La consistencia de suelos cohesivos puede ser determinada en sitio o sobre muestras

inalteradas. Los valores de resistencia al corte están basados en correlaciones con

penetrómetro de bolsillo usado frecuentemente para estimar la consistencia.

- Clasificación: Se debe indicar además la clasificación probable. Pueden usarse

clasificaciones dobles cuando un suelo no pertenece claramente a uno de los grupos,

pero tiene fuertes características de ambos grupos. Deben colocarse entre paréntesis

para indicar que han sido estimadas.

- Nombre local: El uso de nombres típicos tales como caliche, maicillo, pumicita,

cancagua, etc., además de su designación según el sistema de clasificación de suelo,

ayuda a identificar sus condiciones naturales.

La descripción de suelos, en especial su clasificación, está basada en examen visual y

ensayes manuales, y no debe contener refinamientos que sólo pueden determinarse con

equipo de laboratorio, aunque éstos sean contradictorios. Ocasionalmente los suelos son

descritos con tal cantidad de detalles que el cuadro presentado es más confuso que

esclarecedor; sin embargo, es mejor errar por el lado del exceso de detalles, que pueden

seleccionarse, que presentar descripciones incompletas.

En todo caso se estima recomendable utilizar corno pauta las definiciones y

recomendaciones contenidas en la norma ASTM D 2488, denominada "Descripción de

suelos" (procedimiento Visual- Manual).

Estas descripciones visuales deberán contener como mínimo los siguientes

antecedentes:

- Identificación de la calicata mediante un número, especificado su ubicación con

respecto al kilometraje del eje o sus coordenadas, nombre las laboratorista y fecha de la

inspección.

- Profundidad total.

- Profundidad de la napa de agua, referida al nivel del terreno natural y fecha de

observación.

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- Profundidad de los diferentes estratos por describir, referidas al nivel del terreno

natural.

- Descripción del suelo empleando la terminología, según se trate de suelos gruesos o

finos, respectivamente.

- Cantidad y tipo de las muestras tomadas en la calicata.

- Observaciones y otras características relevantes.

Desde las paredes y piso de las calicatas se deben obtener las muestras que serán

llevadas a laboratorio.

Todas las muestras que se obtengan deberán ser perfectamente identificadas, incluyendo

a lo menos los siguientes tópicos: identificación de la calicata; profundidad a la que fue

tomada; nombre de la persona que la tomo y fecha de obtención.

Se distinguen dos tipos de muestras que se pueden obtener:

- Muestra perturbadas. Se obtienen en general de las paredes de los pozos y

comprometen estratos determinados o bien la suma de algunos de ellos, como es el caso

de la investigación de yacimientos. Estas muestras deben guardarse en bolsas

impermeables y de resistencia adecuada. Cada bolsa debe identificarse clara e

indeleblemente.

Muestras en bolsas: Las muestras en bolsas se toman con pala, barreta o cualquier otra

herramienta de mano conveniente y se colocan en bolsas sin tratar de mantener al suelo

en forma inalterada, estas muestras se usan para:

Análisis granulométrico.

Ensayos de plasticidad.

Ensayos de compactación – humedad óptima.

Ensayos de compactación CBR en laboratorio.

- Muestra sin perturbar. Este tipo de muestra se recorta de las paredes de los pozos y

compromete estratos bien definidos. Después de cortadas deben revestirse con una capa

de parafina sólida aplicada con brocha.

Es conveniente agregar alrededor de un 30% de cera virgen a la parafina sólida con el

fin de que la capa protectora sea menos rígida. Si la consistencia de la muestra es

relativamente blanda, debe rodearse de grasa y recubrir una vez mas con parafina sólida

8

y cera. Una vez dado el tratamiento anterior, debe colocarse en cajas de madera con

aserrín u otro producto que actúe como amortiguador de golpes.

Las muestras sin perturbar deberán tomarse apenas excavadas las calicatas, en especial

cuando se trate de suelos cuya estructura se ve afectada por los cambios de humedad. En

todo caso, al tomar una muestra no perturbada, debe elegirse la pared de la calicata

menos expuesta al sol y debe excavarse el espesor superficial que haya sido afectado

por los cambios de humedad.

No deben escatimarse esfuerzos en el embalaje adecuado de las muestras, ya que el

grado de perturbación que se le ocasione a una muestra no perturbada es irrecuperable y

lleva a resultados erróneos. En las calicatas, es posible realizar ensayes en sitio tales

como las pruebas de carga con placas, CBR, permeabilidades, medidas de densidad, etc.

Las pruebas de carga pueden realizarse contra el fondo de la perforación o las paredes

de la misma.

Cada vez que sea necesario realizar un ensayo en sitio en una calicata, la excavación

deberá realizarse considerando este hecho, dado que este tipo de prueba obliga a tomar

medidas especiales que determinan la forma de excavación. Es así como la toma de

densidades obliga a realizar éstas a medida que la excavación se realiza, o bien es

necesario dejar bancos intermedios.

El muestreo es tan importante como el ensayo y se deben tomar las precauciones para

obtener muestras que exhiban la naturaleza real y condiciones de los suelos que se

representan. Salvo situaciones que exijan determinación de resistencia o consolidación,

las muestras necesarias para diseño de superestructura de obras viales serán perturbadas.

http://www.ucn.cl/FacultadesInstitutos/laboratorio/mecanica7.htm

9

Obtención de muestras inalteradas

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OBJETIVOS

GENERALES

Enseñar a los estudiantes los métodos para la obtención de muestras.

Capacitar al estudiante para obtener un indicio de la variación, según la

profundidad, contenido de humedad natural del suelo.

Lograr que el estudiante adquiera experiencia en el trabajo que se realiza en

campo.

ESPECÍFICOS

Enseñar al estudiante a obtener las muestras del suelo para los ensayos de

laboratorio, en este caso por medio del método de excavación de pozo a cielo

abierto.

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UBICACIÓN DE ÁREA DE ESTUDIO

GRUPO : 03 INTEGRANTES:

Heleny del Carmen Chávez Ramírez Chachita Amelia Reategui Pinedo Eduardo González Panduro José Luis Estela López

Nº DE CALICATA: 03 UBICACIÓN: CIUDAD UNIVERSITARIA UNSM: MZ – H

MORALES-PERÚ

C-3

13

El trabajo de campo del tema de EXPLORACIÒN Y MUESTREO DE SUELOS se

llevó a cabo los días 16 y 17 de febrero del 2008 en las instalaciones de la Ciudad

Universitaria de la Universidad Nacional de San Martín, en la manzana H, donde se

pretende realizar un proyecto.

Los pasos seguidos para la realización de nuestra excavación fueron los siguientes:

Sábado 16/02/08 – 6:00 a.m

1) Procedimos al limpiado de las partes adyacentes a nuestra calicata, sacando hierbas,

piedras, bolsas, basura; con el fin de que estos elementos no nos dificulten al momento

de realizar nuestra excavación.

2) Luego procedimos al delimitado de nuestra calicata, es decir, a la dimensión que

tendría nuestra calicata, obteniendo así:

3) Con las medidas delimitadas, empezamos a cavar.

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4) Debido a nuestra inexperiencia poco a poco fuimos llegando a un metro de

profundidad. Al llegar al metro de profundidad, se procedió a hacer nuestro primer

escalón de 0.50 metros de ancho.

5) Luego seguimos cavando, llegando al metro y medio, las fuerzas poco a poco

abandonaban, por lo cual decidimos continuar al siguiente día.

6) Para que la lluvia u otros efectos climáticos no malogren o deformen nuestra calicata,

se procedió a taparla con un plástico que la cubría en su totalidad.

15

Domingo 17/02/08 – 7;00 a.m

7) Al siguiente día se siguió con la excavación, llegando por fin al segundo metro, en

este segundo metro también se procedió a dejar un escalón de 0.50 m.

8) El objetivo de la excavación era llegar a una profundidad de 3m, pero debido a que se

encontró grava a 2.25m se dio por finalizada la excavación.

9) Se observó los estratos que presentaba nuestra calicata, plasmando luego su

respectiva descripción en un papel o bitácora del “suelero” como suelen llamar al

técnico en suelos.

10) Luego de realizada la descripción y posterior llenado del registro de excavación, se

procedió a sacar las muestras (en nuestro caso muestras alteradas).

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11) Las muestras obtenidas fueron guardadas en contenederos, bolsas plásticas y sacos,

para ser llevadas al laboratorio para luego ser sometidas a los ensayos respectivos.

13) Y finalmente, después de realizado algunos ensayos y de las respectivas fotos, se

procedió al tapado del pozo.

La excavación demandó mucho tiempo, ya que por nuestra inexperiencia y tal vez

poco estado físico nos fuimos poco a poco cansando en el transcurso de la

excavación; es por ello que el termino de la excavación se dio en dos días.

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REGISTRO DE EXCAVACIONES

Estudio de Mecanica de Suelos con fines de Cimentacion " Construcción de Laboratorios

Fecha:

C-03

AASHTO SUCS SIMBOLO

Suelo arenoso transportado de color negro, de poca humedad,

de compacidad suelta, con presencia de partículas de

suelo orgánico.

Suelo arenoso, color beige con trazas de arcilla color amarillo

oscuro.

El suelo es una mezcla de arcilla con arena, de compacidad

media, de poca humedad color anaranjado, con trazos de

arena arcillosa, color amarillo.

La profundidad pedida fue de 3.00m pero debido

a que encontramos una capa de grava, se dio por terminada

la excavación al culminar aproximadamente 2.70m. De

profundidad.

OBSERVACIONES: Del registro de excavación que se muestra se ha extraído las muestras del tercer estato por ser

del mayor material que compone la calicata,para los ensayos coorespondientes, los mismos que

han sido trasladados de acuerdo a las normas establecidas en cuanto a exploración de suelos

UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN MARTINFACULTAD DE INGENIERIA CIVIL

LABORATORIO DE MECANICA DE SUELOS Y PAVIMENTOS

REGISTRO DE EXCAVACION

Ejecuta FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL

Proyecto

de Formación General"

Ubicación Distrito de Morales interior Campus Universitario UNSM - Mz H 16/02/2008

Calicata N°

ESPESOREstrato Descripcion del Estrato de suelo

CLASIFICACION

I A-8 SM-PM 0,25

II A-2-4(0) SM 0,55

III A-2-4(0) 1,45SM-SC

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Con las muestras obtenidas en campo se procedió en el laboratorio a diferentes ensayos

para poder descubrir sus propiedades, los ensayos realizados fueron:

ENSAYO Nº 1:

MATERIALES Y EQUIPOS

Para este ensayo se utilizaron los siguientes materiales y equipos:

Horno de secado (estufa).- Controlado por termostato, capaz de mantener una

temperatura uniforme de 110 +/- 5 ºC.

Balanza electrónica digital

Equipo de manipuleo, como:

Guantes de asbesto

20

Espátula y cucharas

PROCEDIMIENTO

1) Empezamos pesando el contenedor o envase a utilizar.

2) Luego seleccionamos la cantidad de muestra del suelo por el método del

cuarteo que represente el contenido de humedad de la muestra.

3) Colocamos la muestra en el contenedor o envase utilizado y procedimos a

pesar, obteniendo así: Peso del tarro + suelos húmedo.

21

4) Luego colocamos la muestra en el horno para su secado durante 24 horas..

5) Después de pasada las 24 horas se procedió a extraer la muestra del horno, y se

dejó enfriar hasta alcanzar temperatura ambiente. Luego de enfriada, la muestra,

fue pesada obteniendo esta vez el dato: Peso del tarro + Suelo seco.

6) Con los datos obtenidos se procede a realizar los cálculos respectivos.

CÁLCULOS

Los datos obtenidos del procedimiento del ensayo son los siguientes:

Peso del contenedor (bolsa) = 5 g.

Peso de la muestra húmeda + peso del contenedor (bolsa) = 3 015 g.

Peso de la muestra seca + peso del contenedor (tarro) = 2 588 g.

Cálculo del Peso de la muestra seca = 2 588 – 5 = 2 583 g.

Cálculo del peso del agua = 3 015 – 2 588 = 427 g.

Cálculo del contenido de humedad:

Cont. De humedad=peso del agua 427

100 100 16.53%peso del suelo seco 2583

x x

22

ENSAYO Nº 2:



Embudo de vidrio

Fiola o Frasco volumétrico.- Con una capacidad de 500ml.

Gotero de 100 ml

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Probeta de vidrio 1000 ml

Balanza electrónica digital de 6000 g de 0.01 de precisión.

Termómetro Químico de 60ºC.

Bomba de vacío

Tamiz Nº 4 (abertura de 4.75 mm)

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Pizón de metal.- Servirá para disminuir los grumos de la muestra

Papel absorbente

Agua desaireada


Guantes de asbesto

Espátula, limpiador de boquilla de fiola y cucharas

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PROCEDIMIENTO

1) Primero se hizo pasar la muestra por el tamiz Nº 4.

2) Luego procedimos por el método del cuarteo a seleccionar la cantidad de

muestra a utilizar, en nuestro caso la muestra es de 120 g.

3) Si la muestra se encuentra con grumos, como fue en nuestro caso, se debe

desmenuzarla con la ayuda de un pizón, para así no tener problemas al

momento de introducir la muestra en la fiola.

26

4) Se calibró la fiola a 20ºC, la fiola debe encontrarse completamente limpia y

seca.

5) Luego se procedió a introducir agua en la fiola, hasta llegar a la raya blanca

que es su medida, en este paso se debe tener mucho cuidado con el menisco.

6) Una vez con agua, la fiola fue pesada, para esto la fiola debe estar tapada.

7) Luego vertimos aproximadamente los ¾ partes de agua de la fiola en la

probeta de vidrio.

27

8) Pesamos ahora un contenedor (tarro) vacío.

9) Después se colocó la cantidad de muestra a utilizar (120 g) en el tarro, y se

procedió a su pesado.

10) Acto seguido se procedió a colocar la muestra en la fiola que contiene agua.

11) Y se procedió a mover la fiola formando círculos, se debe mover

aproximadamente 10 minutos.

28

12) Después de pasado los 10 minutos, se llenamos de nuevo hasta la raya

blanca de la fiola con agua, teniendo siempre cuidado con el menisco.

13) Nuevamente procedimos a mover la fiola por otro intervalo de 10 minutos.

14) Se seca las partes exteriores del frasco y se llena nuevamente de agua la

fiola.

15) Se coloca la manguera de la bomba de vacío en la fiola, la cual succiona el

aire atrapado en ella.

29

16) Se llena nuevamente hasta la marca con agua.

17) Se procedió después al pesado, obteniendo el dato: Peso del frasco + agua +

suelo.

18) Medimos la temperatura en que se encuentra la fiola.

19) Con los datos obtenidos se procede a realizar los cálculos respectivos.

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CÁLCULOS

Los datos obtenidos del procedimiento del ensayo son los siguientes:

Peso de la muestra = 120 g.

Peso de la fiola + agua = 693 g.

Peso del tarro (tarro # 502) = 58 g.

Peso del tarro + muestra (suelo seco) = 58 + 120 = 178 g.

Peso de la fiola + agua + suelo = 693 + 178 = 767 g.

Calibración de la fiola = 20ºC

Temperatura de la fiola después del ensayo = 29ºC

Cálculo del Volumen del sólido:

Vs = (Peso de la fiola + agua + muestra) – (Peso de la fiola + agua +suelo)

Vs = (693 + 120) – 767

Vs = 813 – 767

Vs = 46 g.

Cálculo de la gravedad específica

peso del suelo seco

( ) ( de la fiola+agua+suelo)

120

46

2.609

ss

sólidos

Gspeso de la fiola agua muestra peso

P gGs

V g

Gs

Corrección por temperatura (gravedad específica corregida)

( )

( )

( )

x k (coeficiente de temperatura)

2.609 x 0.99774

2.60

corregida

corregida

corregida

Gs Gs

Gs

Gs

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ENSAYO Nº 3





Balanza electrónica digital

Tamices de mallas de: Nº 4 – Nº 8 – Nº 10 – Nº 16 – Nº 20 – Nº 30 – Nº 40 -

Nº 50 – Nº 60 – Nº 80 - Nº 100 – Nº 200 – PLATO O CAZOLETA.

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Agitador Mecánico


Guantes de asbesto

Espátula y cucharas

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PROCEDIMIENTO

En la realización del trabajo se procedió con los pasos siguientes:

1) Muestreo.- Mezclamos completamente la muestra; y con la ayuda de la malla

Nº 4 seleccionamos los granos, separando así la muestra de algunos finos y

pequeñas basuritas que contenía.

2) Se pesó un tarro vacío, el cual debe estar seco y limpio.

3) Se colocó luego la muestra seleccionada y obtenida por el método del cuarteo

en el tarro, y se obtuvo el dato: Peso de la muestra antes del lavado + peso del

tarro.

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4) Luego colocamos la muestra ya pesada en un envase con agua para su

saturación, dejándola así por un período de 24 horas aproximadamente.

5) Después de transcurrido este tiempo procedimos al lavado de la muestra,

ayudados en este proceso por la malla Nº 200, se lava cuidadosamente con agua

hasta que esta se vuelva clara. Se debe tener mucho cuidado de no dañar el tamiz

ni perder suelo en este proceso.

6) El material lavado fue cuidadosamente vertido en el recipiente previamente

pesado. Se debe tener cuidado de no dejar partículas de suelo en la malla del

tamiz.

7) Se colocó la muestra en el horno para su secado, durante 24 horas.

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8) Después de transcurrida las 24 horas, se extrajo la muestra del horno y se dejó

enfriar.

9) Luego procedimos a pesarla, obteniendo así el dato: Peso de la muestra después

del lavado + Peso del tarro.

10) Una vez pesada, empezamos con la tamización, utilizando las mallas (en orden

decreciente): tapa - Nº 4 – Nº 8 – Nº 10 - Nº 16 – Nº 20 - Nº 30 – Nº 40 - Nº 50

– Nº 60 – Nº 80 - Nº 100 – Nº 200 – plato o cazoleta; los cuales deben estar

limpios y libres de partículas retenidas en las mallas.

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11) Los tamices fueron puestos sobre el agitador mecánico por un período no

menor de 10 minutos, para lograr así un mejor tamizado.

12) Después de transcurrido los 10 minutos, se sacó el juego de tamices del agitador

y se procedió a pesar las muestras retenidas en cada tamiz, colocando uno a uno

los retenidos de cada malla en un papel para ser pesados. Se debe tener mucho

cuidado en este proceso para así no perder ninguna partícula de suelo.

13) Luego los datos (pesos) obtenidos en cada tamiz sirvieron para la realización de

los cálculos.

37

CÁLCULOS

Todos los datos obtenidos se encuentran en la siguiente tabla:

Peso de la muestra antes del lavado = 308.00 g.

Peso de la muestra después del lavado = 210.00 g.

MALLA PESO

RETENIDO

PESO

RETENIDO

CORREGIDO

%

RETENIDO

%RETENIDO

ACUMULADO

%

RETENIDO

QUE PASA

Nº 4 0.44 0.44 0.44 0.14 99.86

Nº 8 0.20 0.20 0.64 0.21 99.79

Nº 10 0.22 0.22 0.86 0.28 99.72

Nº 16 3.16 3.16 4.02 1.31 98.69

Nº 20 6.55 6.55 10.57 3.43 96.57

Nº 30 11.45 11.45 22.02 7.15 92.85

Nº 40 16.15 16.15 38.17 12.39 87.61

Nº 50 25.19 25.19 63.36 20.57 79.43

Nº 60 17.59 17.59 80.95 26.28 73.72

Nº 80 40.53 40.53 121.48 39.44 60.56

Nº 100 18.76 18.76 140.24 45.53 54.47

Nº 200 67.75 + 0.91 68.66 208.90 68.73 32.17

CAZOLETA 1.10 + 98.00 99.10 308.00 100.00 00.00

TOTAL 209.09 308.00

Peso perdido en el lavado:

o 308.00 gr. – 210.00 gr. = 98.00 g.

Peso perdido en el tamizado:

o 210.00 gr. – 209.09 gr. = 0.91 g.

Módulo de Fineza(MF):

100

100 Nº malla la hasta retenido acumulado %MF

0.14 0.21 0.28 1.31 3.43 7.15 12.39 20.57 26.28 39.44 45.53

100MF

1.57MF

38

ENSAYO Nº 4


Aparato cono de arena.- Compuesto por una válvula cilíndrica, con un extremo

terminado en embudo y el otro ajustado a la boca de un recipiente de aprox. 4

litros de capacidad.

El aparato lleva una placa base, con un orificio central de igual diámetro del

embudo.

Balanza con capacidad de 1000 g a más.- Con precisión de un gramo.

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Herramientas de corte y tallado - accesorios: Martillo, cincel, espátula,

brocha, tamices, regla metálica.

Contenedores

Arena estandarizada

Bolsas plásticas

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PROCEDIMIENTO

Este ensayo se realizó utilizando el Método de Reemplazo de Arena, cuyos pasos

seguidos fueron los siguientes:

1) Para sacar la muestra de este ensayo, se tomó el suelo perteneciente al segundo

escalón.

2) Primero se procedió a clavar la placa cuadrilátera que tiene en el centro un

hueco circular, esto con ayuda del martillo, clavos y cincel.

3) Nivelada la superficie a ensayar, se coloca la placa base y se procede a excavar un agujero dentro de la abertura de ésta.

4) Al sacar, se fue poco a poco moldeando con la ayuda de una espátula el círculo

vacío que iba dejando la muestra. La muestra se sacó hasta llegar

aproximadamente bajo 10 cm. de la placa.

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5) Luego se procedió a guardar la muestra en una bolsa.

6) Después fue colocado el envase cónico que contiene arena, en el vacío dejado

por la muestra sacada. El peso de la arena total del cono debe ser conocida.

7) Llenado completamente el vacío se saca cuidadosamente el envase cónico.

8) La arena que ocupó el vacío es puesta en una bolsa para ser llevada al

laboratorio, para ser pesada

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PRESENTACIÓN DE RESULTADOS

UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN MARTIN

FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL

LABORATORIO DE MECANICA DE SUELOS Y PAVIMENTOS

LOCALIZACIÓN: CIUDAD UNIVERSITARIA UNSM-Mz-“H” ZONA: MORALES – SAN MARTIN

DESCRIPCION DEL SUELO: SUELO ARENOSO ARCILLOSO

PROFUNDIDAD DE LA MUESTRA: 0.8-2.25

HECHO POR: Est. HELENY DEL CARMEN CHÁVEZ RAMÍREZ

CALICATA: C-03 FECHA: 16/02/2008

Determinación del % (porcentaje) de Humedad Natural ASTM 2116

LATA 1

Peso de lata (g) 5

Peso del suelo húmedo + lata(g) 3015

Peso del suelo seco + lata(g) 2588

Peso del agua (g) 427

Peso del suelo seco 2583

% de humedad 16.53

Determinación de la Gravedad Específica de los sólidos ASTM D-854

LATA 1

Volumen del frasco a 20ºC (ml.) 500.00

Método de remoción del aire VACÍO

Peso del frasco + agua + suelo (g) 767.00

Temperatura a ºC 29.00

Peso del frasco + agua(g) 693.00

Nº TARRO 502

Peso del tarro + suelo seco (g) 178.00

Peso del suelo seco (g) 120.00

Volumen de sólidos(cm3) 46.00

Gravedad Específica 2.609

Gravedad Específica corregido por temperatura 2.60

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Ensayo de la densidad in situ

Análisis Granulométrico por tamizado ASTM D-422

Tamices Peso

Retenido

(g)

Peso

Retenido (g)

(corregido)

% Retenido

Parcial

% Retenido

Acumulado

% Que

Pasa Ø (mm)

Nº4 4.760 0.44 0.44 0.44 0.14 99.86

Nº8 2.380 0.20 0.2 0.64 0.21 99.79

Nº10 2.000 0.22 0.22 0.86 0.28 99.72

Nº16 1.190 3.16 3.16 4.02 1.31 98.69

Nº20 0.840 6.55 6.55 10.57 3.43 96.57

Nº30 0.590 11.45 11.45 22.02 7.15 92.85

Nº40 0.426 16.15 16.15 38.17 12.39 87.61

Nº50 0.297 25.19 25.19 63.36 20.57 79.43

Nº60 0.250 17.59 17.59 60.95 26.28 73.72

Nº80 0.177 40.53 40.53 121.48 39.44 60.56

Nº100 0.149 18.76 18.76 140.24 45.53 54.47

Nº200 0.074 67.75+0.91 68.66 208.90 67.83 32.17

PLATO 1.10+98 99.1 308.00 100.00 00.00

TOTAL 209.09 308.00

Tamaño Máximo: 3/8”

Módulo de Fineza AF: 1.46

Descripción del Suelo Ensayado

El suelo es una arena arcillosa de compacidad media, de poca humedad, color anaranjado con

trazos de arena arcillosa de color amarillo.

1.- peso de la arena del hueco + peso de la arena en el cono

3730 grs.

2.- Peso de la arena del cono

1392 grs.

3.- Peso de la arena usada : (1) - (2)

2338 grs.

4.- densidad de la arena

1.41 grs./cm3

5.- volumen del cono

987.23 cm3

6.-volumen del agujero: [ {(3) / (4)} – (5) ]

670.926 cm3

7.-peso del suelo húmedo

3010 grs.

8.- densidad del suelo : (7) / (6)

4.49 grs. / cm3

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ANÁLISIS DE RESULTADOS

Después de haber realizado los ensayos y según los resultados obtenidos de estos se

puede decir que:

La muestra analizada se encuentra en un estados semiseco pues su contenido de

humedad es de 16.53%.

También que según su gravedad específica obtenida (2.60) se encuentra dentro

de la clasificación SM de la arena.

La densidad obtenida fue de 4.49 gr./cm3 .

De acuerdo a la granulometría, se concluye que el material esta totalmente a

base de finos, en este caso de arena y arcilla.

En conclusión la muestra analizada es un suelo arenoso arcilloso de compacidad media,

que se encuentra en estado semiseco.

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BIBLIOGRAFÍA

http://www.cimentec.com.mx/iecsc/IngenierosEspecialistas/Paginas/Exploracion.htm

http://www.ucn.cl/FacultadesInstitutos/laboratorio/calicataM2.htm

http://www.arqhys.com/construccion/suelos-exploracion.html

http://www.petrus.cl/servicios/mecanica-de-suelos-y-roca/

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FOTOS DEL PROCESO DE EXPLORACIÓN Y MUESTREO DE SUELOS

Exploración de Suelos

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