Informe de mecnica de suelos1. GENERALIDADES:El presente estudio de mecnica de suelos fue realizado usando mtodos empricos y mediante estudios de laboratorio, con el propsito de poder saber con precisin las propiedades mecnicas y fsicas del suelo, basados en ensayos. Los ensayos de mecnica de suelos tienen como propsito identificar (o clasificar) el material, determinndole ciertas propiedades fsicas y estableciendo criterios de control sobre el material. Como es imposible ensayar la masa de suelos completa y como el suelo es un material variable, es necesario hacer varios ensayos sobre cantidades pequeas de suelo que permitan extrapolar los resultados a la masa completa. Para que los ensayos sean vlidos para la masa de suelos, deben ser ejecutados sobre muestras que se consideran representativas de la misma y que cumplen las normas de muestreo establecidas.2. OBJETIVOS: Ejecucin de 03 calicatas hasta una profundidad de 3m para su posterior estudio. Extraer muestras significativas de la estratigrafa del terreno escavado. Familiarizar al estudiante con el estudio del suelo donde se pretende cimentar la obra, para lo cual se realiza trabajos de exploracin in situ, analizando las muestras de suelos, obteniendo resultados y conclusiones de los ensayos de campo y laboratorio; con el fin de establecer un mejor criterio del comportamiento mecnico del suelo de fundacin.

3. UBICACIN Y DESCRIPCIN DEL REA DE ESTUDIO: Regin:Tacna Provincia:Tacna Ciudad:Tacna Distrito: Coronel Gregorio Albarracn Lanchipa Direccin:Alfonzo Ugarte primera etapa Mz.D-4 Lt 14 y 15. Referencia:A una cuadra de la municipalidad Coronel Gregorio Albarracn Lanchipa

4. ACCESO AL REA DE ESTUDIO:El acceso a la zona de estudios se realiza, desde la ciudad de Tacna a travs de una va asfaltada en buen estado de conservacin que es la avenida "municipal".5. INVESTIGACIONES REALIZADAS:5.1. Aspectos geolgicos:El rea de estudio se encuentra enmarcada dentro de los afloramientos del Grupo Moquegua y depsitos recientes del cuaternario, los cuales tienen una amplia distribucin y estn conformados por depsitos aluviales y fluviales.

El Grupo Moquegua es un conjunto de rocas sedimentarias continentales, depositadas en el flanco occidental de los Andes y est dividida en dos unidades: el Moquegua Inferior del Eoceno terminal al Oligoceno inferior (entre 30 y 40 millones de aos) y el Moquegua Superior del Oligoceno superior (entre 20 y 24 millones de aos), ambos separados por una discordancia angular. El Moquegua Superior est conformado por dos secuencias: una secuencia inferior que es esencialmente lacustre y una superior que corresponde a conos o deltas lacustres, que alternan con tobas de un vulcanismo explosivo que revelan un ambiente de movilidad tectnica que correspondera al levantamiento de los Andes.

5.2. Unidades litoestratigraficas:5.2.1. Formacin de Moquegua superior (T Mo_s): La mayor pare de las afloramientos estn cubiertos por depsitos cuaternarios recientes de ladera y solo se les puede apreciar en los cortes de carretera de los cerros: Arunta e Intiorko (salida de Tacna y carretera a Tarata) de la ciudad de Tacna. De esta manera, se hace difcil determinar su extensin en Tacna y alrededores.

5.2.2. Formacin Huaylillas (T_Hy): La formacin Huaylillas, formada principalmente por tobas riolticas y riodacticas de colores claros (blanco, crema a rojizo), compuesta de feldespatos fragmentados, cantidades variables de granos de cuarzo, vidrio, biotita,(matriz: 60% de la roca). La mayor exposicin de los afloramientos de esta formacin se hallan ubicados del cerro arunta, Cerro Intiorko y cerros ubicados el nor-este de la irrigacin alto magollo. Igualmente se la puede apreciar en la cascada de la quebrada caramolle, ubicada en la parte alta del distrito de ciudad nueva.

5.3. Depsitos cuaternarios:5.3.1. Depsitos fluviales: Dentro de estos depsitos cuaternarios consideramos aquellos formados por las corrientes de agua de los ros. Estn conformados por fragmentos rocosos (arenas, cantos, bloques, etc.) transportados por la corriente de los ros a grandes distancias en los fondos de los valles y depositados en forma de terrazas o playas.

Los depsitos fluviales de canal (Q fl_c) son aquellos que definen el curso del ro, estn comprendidos por el lecho del ro, conformado principalmente por barras de gravas de guijarros con poco relleno arenoso. Se pudo notar que su mayor desarrollo se extiende a lo largo del distrito Gregorio Albarracn Lanchipa (cono sur), donde parte de ellos son explotados como agregados para la construccin. Los depsitos de llanura de inundacin (Q fl_l) se forman en periodos de crecida del ro, el cual desborda el canal, inundando sus mrgenes a grandes distancias y depositando sedimento fino que lleva en suspensin en grandes playas. Los sedimentos estn formados por arenas finas, limos y arcillas cremas. Gran parte del distrito de Tacna se halla asentado en este tipo de depsitos, alcanzando en algunos lugares espesores mayores de 2m. En la actualidad parte de ellos estn ocupados en su mayora como campos de cultivos en los valles.

6. FUNDAMENTO TERICO:6.1. Calicatas:Las calicatas permiten la inspeccin directa del suelo que se desea estudiar y, por lo tanto, es el mtodo de exploracin que normalmente entrega la informacin ms confiable y completa. En suelos con grava, lacalicataes el nico medio de exploracin que puede entregar informacin confiable, y es un medio muy efectivo para exploracin y muestreo de suelos de fundacin ymaterialesde construccin a un costo relativamente bajo. La profundidad est determinada por las exigencias de la investigacin pero es dada, generalmente, por el nivel fretico.

A cadacalicatase le deber realizar un registro adecuado que pasar a formar parte del informe respectivo. La descripcin visual de los diferentes estratos se presentar en el formato de la figura 5.1 y deber contener, como mnimo, toda la informacin que all se solicita.

Fig. 5.1 Presentacin de la estratigrafa segn descripcin visual en pozos de reconocimiento.

La estratigrafa grfica debe presentarse mediante lasimbologaque se muestra en lafigura 5.2.

6.2. Contenido de humedad en suelos:Elcontenido de aguaohumedades la cantidad deaguacontenida en un material, tal como elsuelo(lahumedad del suelo), las rocas, lacermicao lamaderamedida en base a anlisis volumtricos o gravimtricos. Esta propiedad se utiliza en una amplia gama de reas cientficas y tcnicas y se expresa como una proporcin que puede ir de 0 (completamente seca) hasta el valor de laporosidad de los materiales en el punto de saturacin.El contenido de humedad del suelo con base en volumen se expresa como:

6.2.1. Mtodo del Speedy:

Consiste en mezclar una muestra de suelo previamente pesada con carburo de calcio molido en el interior de una cmara de acero hermtica, la cual posee en su base u n manmetro que registra la presin originada por el gas acetileno, entregando indirectamente la humedad del suelo referida al peso hmedo de la muestra.

La limitante es que el mtodo entrega resultados falsos en suelos plsticos y la muestra utilizada es muy reducida.

El mtodo del Speedy tiene la ventaja de determinar el contenido de humedad de un suelo en pocos minutos, aunque los resultados deben ser relacionados con el mtodo del horno.

6.3. Densidad en suelos:6.3.1. El mtodo del cono de arena, se aplica en general a partir de la superficie del material compactado, este mtodo se centra en la determinacin del volumen de una pequea excavacin de forma cilndrica de donde se ha retirado todo el suelo compactado (sin prdidas de material) ya que el peso del material retirado dividido por el volumen del hueco cilndrico nos permite determinar la densidad hmeda. Determinaciones de la humedad de esa muestra nos permiten obtener la densidad seca. El mtodo del cono de arena utiliza una arena uniforme normalizada y de granos redondeados para llenar el hueco excavado en terreno. Previamente en el laboratorio, se ha determinado para esta arena la densidad que ella tiene para las mismas condiciones de cada que este material va a tener en terreno. Para ello se utiliza un cono metlico.Frmula para el clculo de la densidad insitu de suelo hmedo:

Donde: Densidad insitu de suelo hmedo

(Inicial)

Frmula para el clculo de la densidad insitu de suelo seco:

Donde: Densidad insitu de suelo seco

7. ACTIVIDADES REALIZADAS PARA LA TOMA DE DATOS: Para la ejecucin del presente trabajo se realizaron las siguientes actividades: Reconocimiento del terreno con fines de programar la excavacin. Reconocimientos geolgicos de reas adyacentes. Trabajos de excavacin, descripcin de calicatas y muestreo de suelos alterados. Ensayos de laboratorios y obtencin de parmetros fsico-mecnicos de los suelos.

7.1. Cuadro de calicatas:

N de calicataProfundidad cielo abierto(m)Nivel fretico

C-13.00No se encontr napa fretica

C-23.00No se encontr napa fretica

C-33.00No se encontr napa fretica

7.2. Muestreo de suelos alterados:En las calicatas excavadas se realizo el muestreo de los horizontes estratigrficos y su correspondiente descripcin.

8. ENSAYOS:

8.1. Anlisis granulomtrico por tamizado:Este ensayo fue realizado utilizando tamices o mallas de acuerdo a las normas ASTM. Mediante lavado o en seco, y ensayos de limite Atterberg lo que permiti la clasificacin de los suelos del tipo gravas mal graduadas con arena y poco fino no plstico en el 2do estrato, siendo suelos de lecho de rio con partculas de canto rodado.

8.2. Exploracin y perfil estratigrfico:8.2.1. Objetivos: Obtener un perfil estratigrfico indicando la profundidad y las caractersticas del suelo por estratos. Obtener muestras de suelo a diferentes profundidades para ensayos de humedad.

8.2.2. Normas aplicables: Perfil Estratigrfico: ASTM Muestreo : ASTM 8.2.3. Materiales: 1 mira de 3m. 1pala. 1picota. 1barreta. Bolsas plsticas.8.2.4. Procedimiento:1 una vez escavado la calicata proceder a introducir la mira en la calicata y marcar los estratos del suelo con su medida.

2 tomar muestras donde se producan cambios visuales en el estrato del suelo. Se colocaron las muestras en bolsas plsticas y se cerraron inmediatamente de forma que se minimice la prdida de humedad.3 registrar todo los apuntes de los estratos del suelo en una hoja para posterior realizacin del perfil estratigrfico.

8.2.5. Conclusiones: Se pudo hacer una clasificacin de los suelos del tipo gravas mal graduadas con arena y poco fino no plstico, suelos de lecho de ro con boloneria aislada en estado semicompactado.

8.3. Determinacin del contenido de humedad del suelo:8.3.1. Objetivos: Determinar el contenido de agua en el suelo en estudio.

8.3.2. Normas aplicables: ASTM D 2216-71 (NTP 339.127)

8.3.3. Materiales y equipos: 1 speedy. 1 frasco de carburo de calcio. Muestra de suelo. 1 cuchara.

8.3.4. Procedimiento:1 Se toma una muestra de suelo para calcular su porcentaje de humedad, Esta muestra se determina con el manmetro que trae el speedy. 2 Luego es introducida dentro del aparato con dos esferas de hierro, posteriormente se le adicionan dos cucharadas de carburo a travs de la tapa de este mismo, con mucho cuidado para que nose mezcle con la muestra, ya queeste ingrediente reacciona con el agua ejerciendo presin sobre las paredes del speedy, esta presin es registrada por el manmetro ubicado en la parte superior del aparato.3 Posteriormente se agita el speedy durante 45 segundos y se procede a registrar la lectura del manmetro para con esta y la ayuda de unas tablas calcular elporcentaje dehumedad dela muestra ().

8.3.5. Conclusiones: De los datos obtenidos se puede afirmar que la humedad del suelo vara con respecto a la profundidad de manera directamente proporcional en el rea de estudio. Esto puede deberse a la acumulacin de agua en los vacios entre las partculas del suelo la cual se evapora a una mayor taza en la parte ms prxima a la superficie.

8.3.6. Recomendaciones: Al momento de realizar el muestreo se debe hacer de la forma ms rpida y correcta posible para evitar variaciones apreciables en el contenido de humedad y as obtener datos ms precisos.

8.4. Determinacin de la densidad por el mtodo del cono de densidad:8.4.1. Objetivos: Determinar la densidad del suelo en estudio.

8.4.2. Normas aplicables: ASTM D 1556 (NTP 339.143)

8.4.3. Materiales: Aparato cono de arena (vlvula +embudo+arena calibrada) Placa base. Arena calibrada. Herramientas y accesorios (martillos, cincel, tamices, brochas y regla metlica). 1 balanza. Tamices. Nivel de mano, clavos, martillo, cincel, bolsas plsticas.

8.4.4. Procedimiento:1 Sobre la superficie escogida, colocar la placa base del equipo de manera que quede al ras del suelo y con el nivel, nivelar la placa y con clavos asegurarla en esa posicin.

2 Extraemos el material que est en el crculo de la placa base a una altura de 10cm aproximadamente de profundidad y lo almacenamos en una bolsa.

3 Pesamos el suelo extrado en la bolsa en la balanza, ese peso va hacer el peso del suelo hmedo.4 Luego pesamos el cono de densidad (vlvula +embudo+ arena calibrada) 7432 gramos.5 Luego llevamos el cono de densidad en el hueco realizado en el fondo de la calicata y lo volteamos encima de la placa base.6 Abrimos la vlvula del cono de densidad y esperamos que la arena calibrada contenida en el cono de densidad llene el hueco realizado y el embudo mayor. 7 Una vez que la arena ha llenado el molde ms el cono mayor, retirar con cuidado el equipo del hueco en el fondo de la calicata. 8 pesar de nuevo el cono de densidad=2402 gramos.9 hacer los clculos pertinentes para la determinacin de la densidad insitu del suelo hmedo y seco con las formulas dadas en el fundamento terico teniendo en consideracin la densidad de la arena calibrada ().

8.4.5. Conclusiones: La densidad obtenida se utilizara para determinar el grado de compactacin del terreno de fundacin.8.4.6. Recomendaciones: Para la ejecucin del ensayo se debe tener muy presente que el suelo en donde se cavara el hoyo debe ser suelo completamente natural, es decir que no haya sido afectado por alguna carga externa ya que esta producira alteracin en los resultados. Para el ensayo es necesario contar con arena de granulometra nica es decir que el tamao de sus partculas est comprendida entre los tamices N20 y 30 (retenido en el tamiz N30), por lo que se recomienda usar arena de Ottawa normalizada y calibrada pues presenta un nico tamao de granos y demorfismo redondeado.

9. ANEXOS: