INFORME 1: MUESTREO Y CALCULOS DERELACIONES DE FASE EN UN SUELO, UBICADO ENLA FINCA LA CORDIALIDAD EN LA ZONA NORTE

DE CARTAGENA

Gustavo Adolfo Hernandez Garcia cod: T00034723Ruben Dario Hernandez Cogollo cod: T00030757

Manuel Salazar Ballestas cod: T00030764Cesar C Hernandez cod: T00039265

21 de abril de 2015

Indice

1. Objetivo 2

1.1. Objetivos Generales . . . . . . . . 2

1.2. Objetivos Especficos . . . . . . . 2

2. Introduccion 2

3. Materiales Utilizados 3

4. Ubicacion y Entorno 3

4.1. Ubicacion . . . . . . . . . . . . . 3

4.2. Entorno . . . . . . . . . . . . . . 4

5. Procedimiento 4

6. Resultados y Discusion de Resulta-dos 5

7. Conclusion 6

Resumen

Abstract. In this lab will be done in orderto meet the conditions of a given soil, thisrequires making an excavation, because throughthis action can observe soil stratification as itprogresses. It is recommended that the hole

depth is 1.40 to 2 meters sometimes becausethe ground surface may be organic matter. Toobtain the correct specifications, it is essentialto take a sample of this unchanged, not to varyits volume and then its density. The procedureto be performed is the sample drawer, whichconsists of a cube with known dimensions, withthe particularity of having no lower or upperlid; to be more easily when the mold box model.You must have a sharp blade to draw thelower limits of the box. After this procedure thesample to the lab to make the respective studies.

Resumen. En este laboratorio se hara con elfin de conocer las condiciones de un suelo da-do, para esto es necesario hacer una excavacion,ya que por medio de esta accion podemos obser-var la estratificacion del suelo a medida que sevaya avanzando. Es recomendable que la profun-didad de la perforacion sea de 1,40 a 2 metrosdebido que a veces en la superficie del terrenopuede haber materia organica. Para poder obte-ner las especificaciones correctas, es indispensa-ble tomar una muestra inalterada de este, conel fin de no variar su volumen y posteriormen-te su densidad. El procedimiento a realizar es lamuestra de cajon, la cual consta de un cubo con

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dimensiones conocidas, con la particularidad deno tener tapa inferior ni superior; con el fin detener mayor facilidad al momento de amoldar elmodelo a la caja. Se debe tener una lamina cor-tante para poder trazar los lmites inferiores dela caja. Despues de este procedimiento se llevala muestra al laboratorio para hacerle los respec-tivos estudios.

1. Objetivo

1.1. Objetivos Generales

Tomar una muestra alterada e inalterada desuelo, ubicado en la finca la cordialidad enla zona norte de Cartagena.

Determinar las relaciones volumetricas ygravimetras de la muestra obtenida en lafinca la cordialidad.

1.2. Objetivos Especficos

Estudiar y analizar el procedimiento segui-do para hacer un muestreo a un suelo.

Identificar las diferencia entre una muestraalterada y una muestra inalterada.

Familiarizarse con la toma de muestra encampo.

Identificar los diferentes perfiles estratigrafi-cos en campo.

Obtener valores aproximados de la hume-dad en laboratorio.

Encontrar las relaciones de fase de la mues-tra.

2. Introduccion

A fin de realizar este documento lo mas enten-dible y completo posible para el lector, se pre-sentaran una series de definiciones, dichas defi-niciones se utilizaran mas tarde, para responderpor las exigencias planteadas en los objetivos.

Suelo: Conjunto de partculas minerales, pro-ducto de la desintegracion mecanica o de ladescomposicion qumica de rocas preexistentes.Tambien se define como el conjunto de sedimen-tos no consolidados y de partculas solidas deri-vadas de la desintegracion de roca[1].

Metodos de extraccion de muestras: sonlos diferentes procedimientos que existen pararecoger partes o porciones representativas deun terreno especfico, a partir de las cuales sehara un reconocimiento geotecnico del mismo[1].

Muestra alterada: son aquellas que conser-van solo alguna de las propiedades del terrenoen su estado natural[1]. Muestra inalterada: sonaquellas que conservan, teoricamente, todas laspropiedades que tiene el terreno ?in situ?[1].

Perfil estratigrafico: Es el que se realiza apartir de datos de perforaciones, de datos deprospeccion geofsica, o bien de cortes natura-les o artificiales del terreno que muestran lasrocas que conforman la columna estratigrafica,mediante los cuales se puede reconstruir la estra-tigrafa del subsuelo, acorde con la profundidadque demanda el proyecto[1].

Relaciones Volumetricas y Gravimetrica:En Geotecnia se relaciona el peso de las distintasfases con sus volumenes correspondientes, pormedio del concepto de peso especfico, es decir,la relacion entre el peso de la sustancia y supropio volumen, y de los pesos por unidad devolumen, que relacionan los pesos totales (deuna o mas sustancias) con los volumenes totales.

Pesos Especficos: Se define al peso es-pecfico relativo como la relacion entre el pesoespecfico de una sustancia y el peso especficodel agua destilada a 4o C sujeta a una atmosferade presion.0 : Peso especfico del agua destilada, a 4

o C. ya la presion atmosferica correspondiente al niveldel mar. 0 = 1, 000gr/cm

3.

2

w : Peso especfico del agua en condicionesreales de trabajo, su valor difiere un poco del0, en la practica se toma igual que 0.s : Peso especfico del suelo, tambien llamadopeso volumetrico de los solidos.

s :WsVw

(1)

Densidad o Peso por Unidad de Volu-men: Se define,

=WtVt

(2)

Con una humedad diferente a la correspondientea su saturacion.

h =WtVt

=Ww +Ws +Wa = 0

Vw + Vv=Ww +WsVw + Vv

Para = sat, V a = 0.

sat =WtVt

=Ww +WsVw + Vv

Cuando Ww = 0(seco).

d =WtVt

=Ws

Vw + Vv

Relaciones de vaco y porosidad: Laproporcion de vacos en un elemento de suelose expresa en funcion de la Relacion de Vacos,Razon de vacos o Indice de Poros, denotada cone, o en funcion de la Porosidad, denotada con n.

e =VvVs

(3)

n =VvVt

(4)

Humedad: Se define el Contenido de Aguao la Humedad de un suelo, como la relacion entreel peso del agua contenida en el mismo y el pesode la fase solida.

=WsWs

(5)

Grado de saturacion: La proporcion devacos ocupada por el agua se expresa en termi-nos del Grado de Saturacion, y se define como larelacion entre el volumen de agua y el volumende vacos. Vara entre 0 ( suelo seco) y 1 ( suelototalmente saturado).

s =VwVs

(6)

3. Materiales Utilizados

Para este informe se utilizaron los siguientesmaterial:

1. Para muestreo.

a) Cajon de madera longitudes10x20x20[cm] y peso 0.682 [Kg].

b) Tubo PVC de 1.11 cm de diametro y90 cm de longitud.

c) Pico.

d) Pala.

2. Para el laboratorio.

a) Muestra de suelo.

b) Horno.

c) 3 tara (t27,t22,69225).

d) Tamices.

e) Balanza digital (error:0.01).

f ) Cinta metrica.

4. Ubicacion y Entorno

4.1. Ubicacion

El lugar donde se extrajo la muestra (fincala cordialidad), se encuentra ubicado en elcorregimiento de arroyo de piedra, zona nortede Cartagena, aproximadamente en el kilome-tro 0+90 km a continuacion se muestra unafoto mediante la ayuda informatica google earth.

3

Figura 1

4.2. Entorno

El entorno en el lugar de la muestra era pocosilvestre, escasas vegetaciones, un habiente masbien arenoso con una topografa montanosa, conbastante cercana al mar y suelo seco. cabe re-saltar que muy proximo al lugar de muestra seencontro un canal natural, sin embargo y dados aque no estamos en temporada de lluvias, existapoco caudal en la corriente.

5. Procedimiento

1. Se describe el procedimiento seguido paratomar la muestra de suelo.

a) Primero, se dirige al lugar donde sepretende tomar la muestra, (se estuvoen una finca del municipio de Turbaco,bolvar).

b) Inicialmente se tomo como lugar dereferencia para la toma de muestraun terreno localizado en Turbacolocalizado en la granja.Los elementos utilizados para larealizacion del apique fueron pico ypala.A los 20 cm de excavacion se en-contro materia organica como fueronraces de arboles.A los 40 cm de excavacion el terrenocomenzo a mostrar complicacionescomo lo fueron rocas de poco resis-tencia al impacto, al alcanzar los 60cm de excavacion se concluyo que no

se poda seguir excavando dado quese encontro con una roca de mayorresistencia y lo que termino siendopracticamente imposible seguir conlos elementos que se contaba por loque se dedujo que la mejor solucionera cambiar del lugar de realizaciondel apique para aplicar el estudio.

Figura 2

c) Al fracasar con la primera excavacion,nos dirigimos a la Zona Norte de la ciu-dad de Cartagena (arroyo de piedra)y procedimos a hacer otra excavacioncon una profundidad de 1.53 cm.

Figura 3

d) Una vez que el apique este suficiente-mente hondo y las caras perfiladas, seextrae la muestra inalterada en unascajas de maderas, lo suficientes parallevar a cabo nuestro objetivo.

e) Luego realizamos una prueba con untubo de PVC que consideramos comola muestra alterada del experimento.

4

2. Se describe el procedimiento seguido en la-boratorio, y para los calculos de las canti-dades pedidas.

a) Se pesaron las taras (sin muestra).

b) Se calculo los volumenes de las taras,Vt.

c) Se extrajo la muestra del suelo inalte-rado.

d) Para identificar que tipo de suelo era,la muestra se paso por el tamiz No.200,se observo que la mayor parte de lamuestra quedaba en el tamiz, por tan-to se concluyo que el suelo era predo-minantemente grueso (no era necesa-rio).

e) Se pesaron las taras (con muestra).

f ) Se calculo el peso de suelo humedo Wtcon la diferencia del peso de las tarascon muestra y sin muestra

g) La muestra se dejo en el horno por 4das.

h) Al 4 da se extrajo la muestra del hornoy se pesaron las taras, con el objetivode encontrar Ws [gramos].

Tara T27 T22 69225Wtara 15.6 26.8 18Whtar+sue 120.2 122.1 116Wdtar+sue 106.2 107.9 104.3suelo 90.6 81.1 86.3

6. Resultados y Discusion

de Resultados

Los resultados de este informe para el mues-treo en la finca ya descrita en la zona nortede Cartagena, no son muy ilustrativos ya que,por la falta de analisis de laboratorio no sepudo determinar la granulometra y caracterizarel terreno sin embargo, se observo que almomento de definir el perfil estratigrafico, nose encontro diferencia entre los materiales, eso

es, se encostro solo una gran lamina de un solomaterial( ver Figura 4).

Figura 4

Ahora bien, una explicacion a este fenomeno es,la ubicacion de la muestra, ya que ella se encon-traba muy cerca de una canal natural, lo que pu-do haber ocasionado un movimiento de materiaformando as suelos aluviales, no obstante esteresultado no se puede tomar como concluyentehasta que se realicen pruebas de laboratorio queratifiquen esta hipotesis.Tampoco se pudo encontrar el nivel freatico aesa profundidad en esa ubicacion.En laboratorio se calcularon los valores plantea-dos en los objetivos:

Humedad. Con esta tabla se reduce el proce-dimiento empleado para el calculo de humedadde la muestra.

Tara T27 T22 69225

Wtara 15.6 26.8 18Whtar+sue 120.2 122.1 116Wdtar+sue 106.2 107.9 104.3Ws 90.6 81.1 86.3Ww 14 14.2 11.7

=WwWs

0.15 0.175 0.135

La humedad promedio se o simplemente hume-dad del suelo prom = = 0,153 100 =15,3

5

Pesos especficos: El calculo de los pesos es-pecficos son un poco mas sencillos, para te-ner encueta, el volumen y peso requerido en lasoperaciones, es el volumen y peso de la cajade madera, osea Vt = 10 20 20 1023 =0,004m3yWcaja = 0,682 y Wsolodelsuelo = Wt =11,68Kg,

h =WtVt

=11,68

0,004 h = 2920Kg/m3

y

d =WsWt

=h

1 + =

2920

1 + 0,153

d = 2532,52Kg/m3Las siguientes relaciones se resumen en lasiguiente tabla (Gs = 2,7):

Variable Operacion Valor(porcentaje)

eGswd 1 6.66

ne

e+ 10.894

sGs

e6.202

7. Conclusion

Se pudo realizar una apique 153 cm de pro-fundidad, en las cuales se tomaron dos muestrasuna alterada con un tubo PVC y una muestrainalterada con un cajon de madera, a los cualesse pudo concluir.

La sola visita en campo no basta para darun resultado concluyente de la caracteriza-cion del terreno, se necesita un analisis enlaboratorio.

En el apique se observo unicamente unalamina de un solo material, incluso la ma-teria organica erra casi nula.

Con los valores encontrados de humedad enla muestra se puede concluir de forma teori-ca que el terreno es seco, sin embargo esteresultado no muestra como son realmentelas condiciones del terreno dado que esta sedejo reposar mas de 7 das antes de hacer elensayo.

Con este laboratorio no se pudo identificarel tipo de suelo, sin embargo se cree grueso.

Referencias

[1] Braja,M.das FUNDAMENTOS DE INGE-NIERIA GEOTECNICA california.EEUU:california statel university, sacramento

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