Mecanica de Suelos
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MECANICA DE SUELOS I – ENSAYO DE GRANULOMETRIA EN PUCAYACU UNIVERSIDAD NACIONAL DANIEL ALCIDES CARRION – ING.CIVIL 1
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MECÁNICA DE SUELOS
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MECANICA DE SUELOS I – ENSAYO DE GRANULOMETRIA EN PUCAYACU
UNIVERSIDAD NACIONAL DANIEL ALCIDES CARRION – ING.CIVIL 1
MECANICA DE SUELOS I – ENSAYO DE GRANULOMETRIA EN PUCAYACU
DEDICATORIA
Dedico este trabajo a Dios y a mis padres,
A Dios porque ha estado con nosotros a
Cada paso que hemos dado, cuidándonos
y dándonos fortaleza para continuar, a
nuestros padres, quienes a lo largo de
nuestras vidas han velado por nuestro
bienestar y educación siendo
nuestro apoyo en todo momento.
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INDICE
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MECANICA DE SUELOS I – ENSAYO DE GRANULOMETRIA EN PUCAYACU
INTRODUCCIÓN
En la actualidad en curso de Mecánica de Suelos ,es fundamental ya que
nuestra edificación se asienta sobre ello, es por ello que debe reconocerse que
debemos reconocer e identificar y hasta clasificar los suelos
como materiales para cimentar, cualquier obra de ingeniería necesita de un
estudio de suelo, y se empieza realizando con la clasificación.
El procedimiento y cálculos para análisis granulométrico que se le llevo a cabo
a una muestra de suelo en el laboratorio, para clasificarlo en grava, arena, para
realizar esto necesitamos el análisis granulométrico mecánico por tamizado al
suelo que trata de la separación del suelo para determinar sus tamaños por
una serie de tamices ordenadas de mayor a menor abertura, y luego al
expresaremos de dos maneras analíticamente o gráfica, analíticamente a
través de tablas, calculando los porcentajes retenidos y los porcentajes que
pasa por cada tamiz, y gráficamente mediante una curva dibujada en papel log-
normal.
Los granos que conforman el suelo y tienen diferente tamaño, van desde los
grandes que son los que se pueden tomar fácilmente con las manos, hasta los
granos pequeños, los que no se pueden ver con un microscopio. El análisis
granulométrico al cual se somete un suelo es de mucha ayuda para
la construcción de proyectos, tanto estructuras como carreteras porque con
este se puede conocer la permeabilidad y la cohesión del suelo.
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ANTECEDENTES
Desde el principio de la existencia del ser humano se ha observado su
necesidad por comunicarse, por lo cual se fueron desarrollando
diversos métodos para la construcción de caminos y carretera, que van desde
las conformadas manualmente de terracería, posteriormente hechos a base de
piedra y aglomerantes hasta la época realizados con sistemas constructivos
perfeccionados, basándose en la experiencia que el hombre ha desarrollado a
través del tiempo.
En la actualidad las obras de ingeniería, principalmente las que corresponden a
la infraestructura se han desarrollado dentro de la ingeniería civil, tecnologías
que han dado lugar a obras de infraestructura importantes
Además de que las vías terrestres constituyen un campo muy complejo; basta
pensar que las vías terrestres son estructuras de tierra que se construyen
sobre el terreno natural, para darse cuenta de que la Mecánica de suelos no
puede ser ajena a ninguna de las etapas de su proyecto y construcción. A
veces, las propiedades mecánicas de los suelos serán tan críticas que sin
las soluciones de la Mecánica de Suelos resultara imposible o, por lo menos
irrazonablemente arriesgado enfrentar los problemas que se presenten. De
este modo el campo de aplicación de la Mecánica de suelos a las vías
terrestres es uno de los más completos.
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OBJETIVO Determinar el tamaño de las partículas del suelo por medio de
tamices para establecer la cantidad en % que presenta y clasificarlo
por el método SUCS.
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DESCRIPCION DE LUGAR DE ESTUDIO1. UBICACIÓN
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UBICACIÓN EN EL PERU
MAPA DE LOS ALREDEDORES DE LA
ZONA DE ESTUDIO
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UBICACIÓN EN LA CIUDAD DE PASCO
VISTA SATELITAL
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VIAS DE ACCESO A LA CALICATA
UBICACIÓN DE LA CALICATA
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2. UBICACIÓN DEL AREA EN ESTUDIO El terreno en estudio se ubica en los terrenos de la Universidad Nacional
“DANIEL ALCIDES CARRIÓN”, en el paraje denominado Pucayacu, al noreste
de la ciudad de Cerro de Pasco.
Por el Norte : Carretera a Milpo, terrenos de la C.C. de Pucayacu
Por el Sur: Terrenos de la UNDAC, Cerco Perimétrico.
Por el Este: Carretera a Carmen Chico, terrenos de la C.C. de
Pucayacu.
Por el Oeste: Terrenos de la UNDAC.
La zona de estudio está localizada en parte central del Perú, en el valle
interandino de las cordilleras occidental y oriental, al NE de la ciudad de Cerro
de Pasco, en las estribaciones occidentales de la cordillera central de los
Andes Peruanos.
Políticamente se encuentra en el Distrito de Yanacancha, en la Provincia de
Pasco, Departamento de Pasco, paraje de Pucayacu.
En coordenadas UTM la ubicación es:
E 8822109
N 363579
Z 4372 m.s.n.m.
3. TOPOGRAFÍA El terreno presenta poca pendiente, está ubicado dentro de un terreno más o
menos plano sobre la ladera donde está el cerco perimétrico de la
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4. CLIMA
Se resume en la información general de la estación de Cerro de Pasco,
concerniente a la temperatura, Humedad Relativa y Precipitación en cuanto a
datos de precipitaciones medias mensuales y máximas de 24 horas cuyas
fuentes se indican en cada uno de los cuadros que se presentan.
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TEMPERATURA, Estación Cerro de Pasco. La temperatura media anual promedio, registrada en la estación Cerro de
Pasco, para el periodo 1980-2002, 20 años completos de registro, (ver anexo
Cuadro Nº 01), y asumida para el Tramo en estudio, es de Tx = 5,83 ºC,
distribuyéndose mensualmente así:
Cuya temperatura varía con un máximo de 6.18 °C y un mínimo de 5, 41 °C.
HUMEDAD RELATIVA – Estación Cerro de Pasco.
La humedad relativa media anual promedio, en la estación Cerro de Pasco
periodo 1985 -2002 (en 15 años de registro, ver el Cuadro N° 02 del anexo).
Asumida para los tramos, la Hrx = 84,0 %, mensualmente distribuida como
sigue:
PRECIPITACIÓN –Estación Cerro de Pasco.
La precipitación total anual promedio, registrada en la estación de Cerro de
Pasco, para el periodo 1980 - 2002 (Ver el Cuadro Nº 03, en el anexo), es de
Px = 118.56 mm, variando entre un mínimo de 24.57 mm (julio) y un máximo de
196.13 mm (febrero), y que se distribuye por mes siguiente modo que se
presenta en el cuadro:
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Es posible distinguir meses lluviosos de Octubre hasta Mayo con un 78% de la
lluvia total anual.
También se han tomado datos de precipitación máxima de 24 horas de la
estación Cerro de Pasco con un período de 16 años, lo cual en el presente
cuadro se presenta, cuya fuente es de un proyecto de la zona.
5. ACCESO
Las vías de comunicación a esta ciudad son terrestres principalmente,
existiendo:
a) Carretera Central: entre Cerro de Pasco - Milpo con una longitud de 15 km.,
de carretera asfaltada y afirmada con promedio de 1 hora de recorrido.
b) Lima - Canta – Cerro de Pasco: con un trazo de 410 Km., de carretera
afirmada, generalmente no está en muy buenas condiciones.
6. CLIMA Y VEGETACIÓN
El clima del área es como en la totalidad de la región; es decir frígida a
templada con intensidad de viento, con variaciones de temperatura durante
todo el día.
En tanto a la vegetación por el mismo hecho de presentar un clima muy brusco
es muy reducido en esta zona, donde predomina la presencia de pastos típicos
de la región, musgos.
7. GEOMORFOLOGÍA
Geomorfológicamente el área presenta los siguientes relieves:
a) Topografía Típica.
b) Paisaje compuesto, resultado de varios procesos geomorfológicos (acción
del agua, meteorización) los cuales han producido un fenómeno de
degradación (denudación), realizados por la acción física (expansión o
dilatación, crecimiento de cristales, contracción térmica, acción de organismos),
ayudados por la temperatura y estructuras de la roca existente en el área.
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c) Geoformas ligeramente onduladas, característica principal de un paisaje
semi-maduro.
8. HIDROGRAFÍA
El nudo de Pasco bifurca los ríos del departamento originando varias cuencas
como las que forman los ríos Huallaga, Huancabamba, Palcazú, Ucayali,
Apurimac, Pichis.
De acuerdo a la corriente fluvial origino con predominio el drenaje detrítico del
mismo que recorre con las direcciones hacia el NW que forma la cuenca del río
Ucayali y la otra hacia el SE formando la cuenca del río Mantaro.
MARCO TEÓRICOLa granulometría de un suelo tiene considerable importancia. El tamaño y la
uniformidad de la dimensión o selección revelan la competencia y eficiencia del
agente de transporte. La granulometría es la distribución de los diferentes
tamaños de las partículas de un suelo, expresado como un porcentaje en
relación con el peso total de la muestra.
El método de determinación granulométrico más sencillo es obtener las
partículas por una serie de mallas de distintos anchos de entramado, que
actúan como filtros y se llama comúnmente columna de tamices.
La granulometría de una base de agregados se define como la distribución del
tamaño de sus partículas.
La granulometría nos ayuda a determinar el porcentaje del material que es
retenido en cada uno de los tamices.
Tenemos diferentes tipos de granulometría:
1. Bien Graduada.- Se obtiene cuando el agregado presenta una
distribución uniforme de mayor a menor.
2. Mal Graduada.- No hay una continuidad entre el porcentaje de cada
tamiz.
3. Uniforme.- Se presenta cuando el agregado tiene partículas del mismo
tamaño.
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4. Abierta o Discontinua.- Se produce cuando en ciertos tamices no se ha
retenido material.
Método de CuarteoEste sencillo método consiste en ir reduciendo la muestra hasta obtener un
tamaño proporcionado, separándola en cuatro partes iguales. Existen dos tipos
de métodos de cuarteos:
Manual: consiste en colocar la muestra de suelo, sobre una superficie
plana, dura y limpia, donde no pueda haber pérdida de material. Se
homogeniza la muestra uniformemente y después se divide en cuatro
partes proporcionales. Y para hacer los análisis se utiliza una cuarta
parte.
Mecánico: se distribuye uniformemente la fracción de suelo estudiada
en un pequeño canal de metal con 4 subdivisiones.
OJO: En nuestro caso realizamos el cuarteo por método manual. Que después describiremos de manera detallada.
DESCRIPCIÓN DE LOS SUELOS:
Suelo: Es una delgada capa sobre la corteza terrestre de material que proviene
de la desintegración o alteración (física o química).
Tipos de suelo: Las gravas: son acumulaciones sueltas de fragmentos de rocas que
tienen más de dos milímetros de diámetro.
La arena: es el nombre que se le da a los materiales de granos finos
procedentes de la denudación en de las rocas o de su trituración
artificial, y cuyas partículas varían entre 2 mm y 0.05 mm de diámetro.
Los limos: son suelos de granos finos con poca o ninguna plasticidad.
El diámetro de las partículas de los limos está comprendido entre 0.05
mm y 0.005 mm
La arcilla: a las partículas sólidas con diámetro menor de 0.005 mm y
cuya masa tiene la propiedad de volverse plástica al ser mezclada con
agua.
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Siendo los dos primeros granos gruesos o granulares y los dos últimos granos
finos con los siguientes simbolizaciones.
Granulares: (G) Gravas y (S) Arenas
Finos: (M) Limos y (C) Arcillas
Ya conocido los conceptos básicos del suelo y los tipos podemos describir que
suelo donde se hizo el estudio respectivo mediante el cual se utilizó el
procedimiento de realización de calicata se tuvo presencia de suelos: orgánico,
gravas, arena, limos, arcilla.
Dichos suelos se han encontrado presencia de humedad cada estrato
respectivo.
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TRABAJOS DE CAMPOLos trabajos de campo (calicatas) se realizan en los emplazamientos
determinados por el grupo durante los días 5 y 6 de mayo del 2015.
La calicata se describió y se tomaron muestras para su posterior análisis en el
laboratorio.
Y los trabajos que se realizaron fueron las siguientes:
1. CALICATAS
La exploración se realizó mediante una calicata o excavación a cielo abierto. El
esquema de la ubicación de la calicata se representa en el apéndice
correspondiente al croquis, y la profundidad excavada se presenta en el cuadro
n°1.
2. TOMA DE MUESTRAS
Se tomaron muestras de cada tipo de suelos encontrados en cantidades
suficiente como para realizar los ensayos de laboratorio estándar, ensayos
especiales.
3. REGISTRO DE EXCAVACIONES
Paralelamente al muestreo se efectuó el registro de excavaciones, anotándose
las principales características de los estratos encontrados, tales como espesor,
color, etc.
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CUADRO N°1
DESCRIPCION DE LA CALICATA
CUADRO N°2DESCRIPCION DE CADA CAPA DE LA CALICATA
MATERIALES UTILIZADOS (GRUPO)o UN PICO
o UNA LAMPA
o UNA ESCALERA
o PLASTICOS
o BOLSAS
o SOGA
o CINTA DE SEGURIDAD
o BALDES PEQUEÑOS
o YESO
MATERIALES UTILIZADOS (PERSONAL)o UN PROTECTOR
o ZAPATOS DE SEGURIDAD
o UN CHALECO
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Calicata nº Profundidad (m) Diámetro (m) Volumen
C-1 3,10 1.50 5.4782
Capa nº Profundidad (m) Diámetro (m) Volumen
C-1 0,62 1,50 1,0956
C-2 0,51 1,50 0,9013
C-3 1,50 1,50 2,6507
C-4 0,47 1,50 0,8306
∑ TOTAL 3.10 ∑ TOTAL 5,4782
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CRONOGRAMA DE TRABAJOo DIAS TRABAJADOS:
Los días trabajados fueron dos; durante los días 5 Y 6 de mayo del
2015.
MARTES 5 DE MAYO: PRIMERA PARTE DELA CALICATA
El primer día el grupo se reunió y tomamos la decisión que
nuestra calicata debería estar en la zona llamada PUCAYACU.
Una vez tomada esa decisión salimos hacía PUCAYACU, a eso
de las 9:00 am, con algunos materiales para poder realizar la
marcación del terreno como: el yeso, las estacas y el flexómetro.
Una vez marcado el terreno de trabajo procedimos a buscar
herramientas de trabajo (pico, pala, escalera, bolsas, tina, guantes) e
implementos de seguridad como: protector de seguridad, zapatos de
seguridad, chaleco, etc; para realizar la respectiva excavación.
La excavación lo empezamos a promediados de las 10:30 am y a
medida que avanzábamos la excavación separábamos en bolsas los
diferentes tipos de tierra encontrados en cada capa; la excavación lo
realizamos hasta promediados de la 4:00 pm.
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Hasta esa hora habíamos avanzado más o menos la media parte y el
grupo decidió que iba a continuar el trabajo el día siguiente.
Así que buscamos una vivienda cerca al terreno de trabajo; para que asi
pudiéramos guardar nuestros materiales de trabajo y las bolsas que
estaban contenidas con los diferentes tipos de tierra que habíamos
encontrado.
Una vez hecho eso procedimos a descansar para haci poder continuar el
trabajo el día siguiente.
MIERCOLES 6 DE MAYO:
SEGUNDA PARTE DELA CALICATA El grupo había decidido encontrarse a las 7:00 am, en el lugar donde se
había guardado los materiales.
Ya estando el grupo completo nos dirigimos al lugar donde se
encontraba la calicata para continuar el trabajo de excavación.
La excavación se terminó a promediados de las 1:00 pm de ese mismo
día.
Luego de terminar con la excavación nos dirigimos a tomar un pequeño
descanso para asi poder almorzar.
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REALIZACION DEL CUARTEO DE MUESTRA Habiendo de almorzar procedimos a realizar el cuarteo de muestra a eso
de las 2:00 pm.
En un plástico aparte mezclamos todos los tipos de tierra que se había
encontrado
LAVADO DE MUESTRA Después de haber realizado el cuarteo tuvimos que lavar las 2/4 partes
de la muestra cuarteada en un pequeño rio que se encontraba cerca del
terreno donde se había realizado el trabajo.
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SECADO DE MUESTRA Una vez terminada lavar la muestra lo llenamos en bolsas de plástico
para así poder llevarlo a la casa de un compañero para que así se seque
la muestra que se había lavado.
La muestra se hizo secar un promedio de 10 días para después poder
llevarlo al horno para así poder realizar su posterior trabajo de
laboratorio.
ENSAYO DE GRANULOMETRIA MATERIALES Y EQUIPO:
1 Balanza milimétrica (0.1 g)
Tamices (N° 3, 200 )
2 Recipientes (tara)
Brocha
Repillo de tamiz
bandeja
Un horno
Pala
Cuchara
MÉTODOS Y DESARROLLOEl miércoles 20 de mayo presente año, en cerro de Pasco, Yanacacha, 27 de
noviembre se llevó acabo el recogimiento de la muestra seco . A una altura de
4343 msnm.
1) Después del recogimiento, el día jueves 20 de mayo , en el laboratorio
UBICADO EN LA AV. TARMA N°215 - PARAGSHA, se colocó la
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muestra en una bandeja para luego colocar la muestra en el horno
con un peso húmedo de (3.2 kg)
2) Después se realizó el respectivo secado en el horno, hasta que no haya
ningún contenido de agua por un tiempo de 24 horas (3:50 pm a 3:50 pm
del día siguiente)
3) Se realizó el pesado de la muestra seca (3.15 kg)
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4) Se procedió a separar la muestra para poder analizar en el tamizado
con un peso de (2.5 kg)
5) Se empezó a enumerar los tamices desde el mayor diámetro a menor
diámetro
6) Ponemos la muestra cada 2.5 kg en una bandeja
7) Luego se llevó los tamices a un tamizador de ensayo por un tiempo de
un minuto
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8) Después se hizo pasar el suelo por las diversas mallas, para su
clasificación.
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9) Realizamos a pesar el suelo retenido en cada malla respectiva
10) Llenamos las muestras de la tara a una bolsa para su respectiva
descripción.
11)Luego realizamos nuestro trabajo de gabinete, para su clasificación.
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MEMORIA DE CALCULO
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LABORATORIO DE MECANICA DE SUELOS I “UNDAC”PROYECTO : ANALISIS DE SUELO. UBICACIÓN : YANACANCHA, ZONA-18CURSO : MECANICA DE SUELOS ICALICATA : C-1.E-1PROFUNDIDAD : 3.10FECHA : MAYO 2015
TAMIZ DIAMETRO PESO (g) % RETENIDO % ACUMULADO % PASA
1'' 25.4 79 3.16 3.16 96.84
3/4'' 19.05 173 6.92 10.08 89.92
1/2'' 12.700 432 17.28 27.36 72.64
3/8'' 9.525 249 9.96 37.32 62.68
4 6.350 525 21 58.32 41.68
8 4.76 345 13.8 72.12 27.88
10 2 55 2.2 74.32 25.68
16 1.75 139 5.56 79.88 20.12
20 0.84 65 2.6 82.48 17.52
30 0.59 60 2.4 84.88 15.12
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MECANICA DE SUELOS I – ENSAYO DE GRANULOMETRIA EN PUCAYACU
50 0.426 102 4.08 88.96 11.04
60 0.25
80 0.215
100 0.149 165 6.6 95.56 4.44
200 0.075 80 3.2 98.76 1.24
CAZOLETA 31 1.24 100 0
2500 100
MODULO DE COMBINACIÓN Mc= (γf) (Mf)+ (γg)(Mg)
Γf=Vf/Vt
Γg=Vg/Vt
Γf=0.38/0.89=0.43
Γg=0.51/0.89=0.57
Mg=∑1½ ,¾ ,3/8 ,4 ,8 ,16 ,30, 50,100)/100
Mg=5.27
Mf=∑ (4 ,8, 16, 30, 50,100)/100
Mf=4.8
Reemplazando en la formula I
Mc= (0.43)(4.8)+(0.57)(5.27)=5.07
COEFICIENTE DE UNIFORMIDAD (Cu)
Cu=D60/ D10
Cu=8.50/0.26=32.69
COEFICIENTE DE CURVATURA (Cc)
Cc= (D30) (D30)/ (D60) (D10)
Cc=3.86
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NOMBRES DE LOS AGREGADOS PESOS(g) P0RCENTAJE(g)PESO DEL AGREGADO GRUESO (Wg) 1458 58.32%PESO DEL AGREGADO FINO (Wf) 1011 40.44%PESO DE LA CAZOLETA 31 1.24%TOTAL 2500 100.00%
MECANICA DE SUELOS I – ENSAYO DE GRANULOMETRIA EN PUCAYACU
CONCLUCIONES Y RECOMENDACIONES
Ya que nuestro suelo el coeficiente de uniformidad nos salió Cu=32.69,
según la fuente de Ingeniería de Cimentaciones del autor Peck.
Clasificamos al suelo como ARENA DE ALTA COMPRENSIBILIDAD
POBREMENTE GRADUADA, ya que el Cc no está en el rango de
<1,3>.
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MECANICA DE SUELOS I – ENSAYO DE GRANULOMETRIA EN PUCAYACU
RECOMENDACIONES
Las muestras deben estar completamente seca para su respectivo
granulométrico.
Las balanzas deben estar bien calibradas al iniciar la práctica.
Las bandejas antes y después de la práctica han de estar limpias como
también los tamices (limpiar con las brochas).
Los resultados obtenidos en el presente estudio, así como las
conclusiones, solo son válidas para el área de investigación y no
garantiza a otros proyectos que la toman como referencia.
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MECANICA DE SUELOS I – ENSAYO DE GRANULOMETRIA EN PUCAYACU
NEXO
PASOS REALISADOS EN EL ESTUDIO DE SUELOS EN PANEL FOTOGRAFICO
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DELIMITACION DEL TERRENO PARA LA CALICATA
INTEGRANTES DEL GRUPO
MECA5
LUEGO DE LA MARCASION DEL
TEREENO
INICIO DE LA EXCAVACION DE LA CALICATA
LA PRIMERA CAPA DE LA CALICATA
MECANICA DE SUELOS I – ENSAYO DE GRANULOMETRIA EN PUCAYACU
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LA SEGUNDA CAPA
LA TIERRA SELECCIONADA
REALIZACION DE LA
CALICATA
EL AVANCE DE LA CALICATA HACIA LOS 3 METROS DE
PROFUNDIDA
TIERRA SACADA
DE LA CALICATA
MECANICA DE SUELOS I – ENSAYO DE GRANULOMETRIA EN PUCAYACU
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LA UTILIZACION
DE LA ESCALERA
SACANDO LA TIERRA CON LA AYUDA DE LA SOGA Y EL
BALDE
SACANDO LA MUESTRA
INALTERABLE
EL LABADO DE LA
MUESTRA
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EN EL LABORATORIO
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SECADO DE LA MUESTRA EN EL HORNO
SACANDO DEL HORNO
PARA TAMIZARLO
PESADO SACADO DEL HORNO
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EL TAMIZADO
CONTROLANDO EL MINUTO DEL TAMIZADO
SACANDO LAS MUESTRAS EN LOS MATRICES
SELECCIONADO LA MUESTRA LISTA PARA PESAR
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Reporte de trabajo
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MECANICA DE SUELOS I – ENSAYO DE GRANULOMETRIA EN PUCAYACU
trabajo melvin chaca requiz kevin franklin06 de mayo: estudio de suelo
x x x x x
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