MECÁNICA DE SUELOS II

Profesor: Ing. Juan Sánchez GuandoTeléfono: 6830473, Celular: 975578989

email: jsanchez@jboingenieros.com

Lima, 2015

Asignatura:

Código asignatura:8A0026

MECÁNICA DE SUELOS II

Manual de Carreteras: Suelos, Geología, Geotecnia y Pavimentos, 2013

Especificaciones Técnicas Generales para la Construcción de Carreteras del MTC, EG-2013.

Manual de Ensayo de Materiales para Carreteras del MTC, EM-2000.

Reglamento Nacional de Edificaciones.

Reglamento American Concrete Institute (ACI).

ASTM , AASHTO, Asphalt Institute

Manual Series N° 19. Manual Básico de Emulsiones Asfálticas. Asphalt Institute, AEMA.

1.- EXPLORACIÓN Y MUESTREO DE SUELOS

1.1 Calicatas o pozos exploratorios

Pozo Trinchera

1.2 Sondeos

a) Manuales

b) Mecánicos

Perforaciones a inyecciónde agua (Wash Boring)

Perforaciones a percusión

Perforaciones a rotación

1.3 Ensayos de penetración estándar SPT

Método analítico.- Consiste en deducir de estos ensayos los mismosparámetros que se miden en laboratorio, para a continuación utilizarlos enel cálculo de cimentaciones. Esta es la filosofía de la escuela holandesa yamericana.Método global.- Consiste en relacionar directamente, mediante unaecuación empírica, la característica o parámetro medido in situ con lacapacidad portante de la cimentación. Estos métodos son empleados porla escuela francesa.

El ensayo SPT (Standard Penetration Test) fue ideado por Karl Terzaghi(1965) y consiste en hincar un aparato en el suelo y medir el esfuerzo quese opone a su penetración.

Masa= 63.5 kg; Altura caida= 75cm

Para efectuar este ensayo es preciso avanzar con un sondeo normal.Al llegar al punto que se desea ensayar, se introduce la cucharanormalizada hasta el fondo y se la hinca mediante golpe de una masa.

Se cuenta el número de golpes cada 15cm de penetración, siendo elparámetros que se mide el número N de golpes: N = N2 + N3; o sea30cm de penetración.

Correlaciones empíricas

•Terzaghi – Peck2)

2

1()3(720.0

xB

BxNxq ADM

•Meyerhof

4

Nq ADM

2)1

(6 B

BNq ADM

Para B≤4

Para B>4

1.4 Pruebas de Penetración Estática o Dinámica

Consiste en hacer penetrar en el terreno una punta de dimensionesnormalizadas por la aplicación de una energía de impacto fija o una presiónestática controlada.Dinámico: arenasEstático: arcillas

1.4.1 Ensayos de penetración dinámica con el Cono de Peck

Se puede emplear en todo tipode suelo.No se obtiene ningún tipo demuestra.

Correlaciones con el SPT:

• Para arena y gravasN = 0.5 Cn

• Para arcillasN = 1.0 Cn

1.4.2 Ensayos de penetración estática CPT y CPTu

Equipo CPT:

Medicióncontínua deesfuerzos

Mide:

Resistencia delsuelo

Fricción delsuelo

1.4.2 Ensayos de penetración estática CPT y CPTu

Equipo CPTu (Piezocono):

El CPTu tiene un captor depresión de poro adicional quepermite medir las presionesintersticiales (µ)

Cono de 60° y de 10 a 15 cm2de área en la base y 150 cm2 enla camisa de fricción.La extensión cilíndrica de lapunta tiene un diámetro exteriorde 35.7mm.

1.4.2 Ensayos de penetración estática CPT y CPTu

1.4.3 Penetrómetro dinámico decono (PDC) - ASTM D 6951

1.4.3 Penetrómetro dinámicode cono (PDC) - ASTM D6951

1.5 Dilatómetro de Marchetti

Paleta del Dilatómetro

1.5 Dilatómetro de Marchetti (ASTM D 6635)

Se introduce una paleta plana enel terreno.

La paleta tiene una membranametálica circular, que se expandehorizontalmente mediante un gasa presión.

Cada 20 cm de penetración sedetiene la hinca para hinchar lamembrana.

1.5 Dilatómetro de Marchetti (ASTM D 6635)

Se obtiene:

ID = Material IndexKD = Horizontal Stress IndexED = Dilatometer Index

EstratigrafíaCu en suelos cohesivosDR y ∅ en suelos granulares

1.6 Métodos Geofísicos

MÉTODOS ELECTRICO MÉTODOS GRAVIMÉTRICO MÉTODOS MAGNÉTICOS MÉTODOS SÍSMICOS SONDEO ELECTRICO VERTICAL (SEV) TOMOGRAFIAS GEOELECTRICAS GEORADAR O GPR

El método de mayor utilización en la ingeniería civil es el métodosísmico de refracción, aunque los métodos eléctricos tambiéntienen cierta utilidad.

1.6 Métodos Geofísicos

Refracción sísmica

Refracción sísmica

Método eléctrico

1.7 Pruebas In Situ

1.7.1 La Placa

1.7.1 La Placay

pks

y= 0,05pulg

Área= 1pie2

Control de obras depavimentación

1.7.2 La Veleta (ASTM D 2573)

- Suelos finos (arcillas blandas o muy blandas)- Mide resistencia al corte sin drenaje de suelos blandos- Se hace girar las aspas, midiendo el par aplicado.

)42

(32 d

xxhd

x

TCu

Cu= Resistencia cortante o Cohesión sin drenajeT= Torsión (velocidad=0,1°/seg)d= Base de paleta de la Veletaβ, f(forma de corte del suelo) = ½;

2/3 y3/5

1.7.2 La Veleta (ASTM D 2573)

1.7.2 La Veleta (ASTM D 2573)

1.7.2 Veleta (ASTM D 2573)

1.7.3 Pruebas de permeabilidad Lefranc y Lugeon

1.7.3 Pruebas de permeabilidad Lefranc y Lugeon

La prueba de Permeabilidad tipo Lugeon se ejecuta en una perforaciónexpresamente hecha para el efecto en el suelo, en que su extremo interiorestará dotada de una cámara filtrante.

La prueba puede hacerse a flujo constante de agua, sea por bombeo o porinyección de un gasto constante; o en flujo variable por ascenso odescenso de la superficie del agua dentro de la perforación. En amboscasos es recomendable que la carga de prueba se limite a valores delorden de los 5 a los 10 metros.

Los ensayos Leugeón son análogos a los Lefranc, pero en rocas. Lomismo que estos, se ejecutan según avanza la perforación, se hace enrocas de baja permeabilidad en pequeño volumen; pero más o menosfisuradas, es necesario ejercer presiones relativamente grandes parainyectar el agua en las fisuras

Estos trabajos se efectúan en estudios HIDROGEOLÓGICOS.