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Estudio de sistematización de datos geotécnicos (página 2)



Partes: 1, 2

Existen diferentes métodos, dependiendo de la mayor proporción de tamaños que existen en la muestra que se va a analizar. Para las partículas gruesas, el procedimiento utilizado es el método mecánico o granulometría por tamizado directo o por método de lavado; y para las partículas finas, por la dificultad del tamizado, se utiliza el Método del Sifoneado o el Método del Hidrómetro, basados en la Ley de Stokes.

  • Límites de Atterberg o límites de consistencia.-
    Se utilizan para caracterizar el comportamiento de los suelos finos.
    El nombre de estos es debido al científico sueco Albert Mauritz Atterberg.
    (1846-1916). Los límites se basan en el concepto de que en un suelo
    de grano fino solo pueden existir 4 estados de consistencia según
    su humedad. Así, un suelo se encuentra en estado sólido, cuando
    está seco. Al agregársele agua poco a poco va pasando sucesivamente
    a los estados de semisólido, plástico, y finalmente líquido.
    Los contenidos de humedad en los puntos de transición de un estado
    al otro son los denominados límites de Atterberg.

  • Monografias.com

    LA FOTOGRAFIA ILUSTRA LA REALIZACION DE LOS LIMITES DE
    ATTERBERG EN EL LABORATORIO DE MECANICA DE SUELOS

    • Siguiendo estos procedimientos se definen tres límites:

    • Límite líquido (según ASTM D-423-66).-
      Cuando el suelo pasa de un estado semilíquido a un estado plástico
      y puede moldearse. Para la determinación de este límite
      se utiliza el aparato de Casagrande.

    • Límite plástico (según ASTM D-424-59).-
      Cuando el suelo pasa de un estado plástico a un estado semisólido
      y se rompe un rollito de suelo realizado con la palma de la mano cuando
      llega a un diámetro igual a 3 mm.

    • Límite de retracción o contracción:
      Cuando el suelo pasa de un estado semisólido a un estado sólido
      y deja de contraerse al perder su humedad.

    Relacionados con estos límites, se definen los siguientes índices:

    • Índice de plasticidad: Ip ó
      IP = Ll – Lp

    • Índice de fluidez: If = Pendiente
      de la curva de fluidez

    • Índice de tenacidad: It = Ip/If

    • Índice de liquidez (IL ó
      IL), también conocida como Relación humedad-plasticidad
      (B):

    IL = (wn – Lp) / (Ip) donde: wn = humedad natural del suelo

    • Determinación del Angulo de fricción interna.-
      La constante de proporcionalidad tg f, fue definida por Coulomb en
      términos de un ángulo al que denominó ángulo
      de fricción interna. Analizando la ecuación se deduce que
      para s = 0 es = 0. Pero Coulomb observó que existían materiales
      que sin presiones normales aplicadas sobre el plano de corte presentaban
      una cierta resistencia al cizallamiento. Para estos suelos consideró
      una nueva constante a la que denominó cohesión = c. Como,
      en general, los suelos presentan un comportamiento mixto, Coulomb  determinó
      que la resistencia de los suelos debía expresarse como la suma
      de ambos comportamientos: la resistencia debida a la fricción interna
      y la resistencia debida a la cohesión. Así estableció
      lo que hoy se denomina Ley de Coulomb.   

    • Clasificación de suelos según Normas ASTM D-2487-69.-
      Consiste en agrupar suelos por la semejanza en sus características
      y comportamientos físico-mecánicos, correlacionar propiedades
      con los grupos de un sistema de clasificación, aunque sea un proceso
      empírico, permite resolver multitud de problemas sencillos.

    Para este trabajo de investigación, se ha utilizado el sistema
    de clasificación según normas ASTM D-2487-69, que es equivalente
    al Sistema Unificado de Clasificación de Suelos.

    Para realizar la clasificación del suelo de acuerdo a las normas
    indicadas, se utilizó el siguiente cuadro:

    Monografias.com

    • Nivel freático.- Nivel superior de la zona de saturación
      en las rocas permeables o suelos. Este nivel varía estacionalmente
      en función de la precipitación, aunque también influyen
      otros factores como la evapotranspiración y la cantidad de agua
      infiltrada a través del suelo.

    La pendiente del nivel freático es inversamente proporcional
    a la permeabilidad del acuífero. Cuando un nivel freático alcanza
    la superficie terrestre puede dar lugar a afluentes, infiltraciones, pantanos
    o lagos.

    Ensayos de laboratorio de mecánica de suelos más usuales
    de acuerdo a la norma SUCS:

    Ensayo

    AASHTO

    ASTM

    1

    Muestreo de suelo inalterado

    D 1587

    2

    Preparación de la muestra para los ensayos
    de suelos

    D 421-85

    3

    Contenido de humedad mediante la cocinilla

    D 2216-95

    4

    Contenido de humedad, método nuclear

    T 239

    D 3017-88

    5

    Contenido de humedad, método del carburo de
    calcio

    T 217

    D 4944-89

    6

    Límites de consistencia Límite líquido

    T 90

    D 423-66

    7

    Límites de consistencia Límite plástico

    T 90

    D 424-59

    8

    Análisis granulométrico vía seca

    D 421

    D 2217-85

    9

    Análisis granulométrico vía húmeda
    o por tamizado

    T 88

    D 422-63

    10

    Análisis granulométrico por medio del
    hidrometro

    T 88

    D 422-63

    11

    Contenido de materia orgánica por oxidación
    en el suelo

    T 087

    D 2974-87

    12

    Contenido de carbonatos en los suelos

    D 4373-84

    13

    Gravedad específica de los sólidos

    T 100

    D 854-92

    14

    Proctor estándar (Humedad óptima de
    compactación, peso unitario seco máximo)

    T 99

    D 698-91

    15

    Proctor modificado (Humedad óptima de compactación,
    peso unitario seco máximo)

    T 180

    D 1557-91

    16

    Permeabilidad con carga constante Coeficiente de permeabilidad

    T 125

    D 2434-68

    17

    Consolidación

    T 216

    D 2435-90

    18

    Corte directo Cohesión, ángulo de fricción
    interna, peso unitario ensayo

    D 3080-90

    19

    Compresión no confinada Cohesión no
    drenada, peso unitario

    T 208

    D 2166-91

    20

    Triaxial consolidado y sin drenaje

    T 234

    D 2850-95

    21

    Equivalente de arena

    T 176

    D 2419-90

    22

    Relación de Soporte California de laboratorio
    (CBR)

    T 193

    D 1883-94

     

    • TRABAJO DE GABINETE

    El trabajo de gabinete, después de realizadas las actividades
    de campo, laboratorio y análisis de toda la información obtenida,
    se resumen los resultados para llegar al correcto diagnóstico geotécnico
    de la ciudad de Santa Cruz de la Sierra, y poder identificar la variación
    de los suelos existentes tomando en cuenta los perfiles geotécnicos
    definitivos obtenidos de los estudios realizados en las diferentes zonas y
    unidades vecinales que conforman la ciudad de Santa Cruz.

    Estas identificaciones basadas en los registros del subsuelo y parámetros
    geotécnicos obtenidos, nos permitieron identificar y correlacionar
    los suelos con estratigrafías y características geotécnicas
    similares que existen en la ciudad de Santa Cruz, las mismas nos permitieron
    zonificar geotécnicamente los suelos existentes y plasmar en un plano
    las formaciones geológicas que conforman el área de influencia
    de la ciudad.

    CAPITULO IV

    Geología y geotecnia de la mancha urbana de Santa Cruz

    La mancha urbana correspondiente a la ciudad de Santa Cruz de la Sierra
    esta fundada en diferentes niveles topográficos y estratigráficos,
    correspondientes a la Unidad determinada como la llanura Chaco beniana, por
    lo tanto, presenta características geológicas y geotécnicas
    propias de ésta unidad, ampliamente desarrollada en el territorio nacional
    por cuanto representa una enorme cuenca de sedimentación de naturaleza
    continental, que abarca gran parte de los departamentos de Pando, Beni, Santa
    Cruz y Tarija por citar algunos.

    Geomorfológicamente la mancha urbana correspondiente a la ciudad
    de Santa Cruz se caracteriza por adoptar un relieve llano, con ondulaciones
    topográficas muy pequeñas.

    Esta zona llana de relieve suave, está constituida
    por superficies topográficas bajas que corresponden a una cuenca de
    sedimentación continental de naturaleza aluvial rellenada principalmente
    por suelos de naturaleza fina, donde predominan, una secuencia de arena que
    gradualmente para a conformar un limo, donde esporádicamente se determinan
    diferentes niveles de arcilla inorgánica de plasticidad variable, generalmente
    poco expansivas.

    Hidrológicamente en líneas generales y considerando la
    topografía de la mancha urbana, es definida la presencia de una divisoria
    de aguas que sirve de límite natural de dos sub cuencas determinadas
    como:

    Cuenca Oeste, cuyas aguas drenan hacia la cuenca del río
    Piraí, que constituye el nivel de base de los procesos de erosión
    y sedimentación del sector Cuenca Este, cuyas aguas vierten
    su caudal hacia el río grande o Guapay, que es un colector mayor de
    las aguas del río Piraí. Estructuralmente representados por
    estratos generalmente lenticulares o acuñados en ambos sentidos, donde
    predominan ángulos cercanos a la horizontalidad, característica
    estratigráfica y estructural que habla por si sola de la juventud de
    esta cuenca, por cuanto no existieron eventos geológicos o geotectónicos
    registrados en la columna estratigráfica, razón por la cual
    no se perciben plegamientos o fracturamientos tectónicos.

    El análisis cronoestratigráfico, sobre la base de cuatro
    perfiles de correlación, realizados mediante la composición
    de perfiles geotécnicos menores nos permitirán líneas
    abajo, esbozar una primera aproximación geológica estructural
    objeto del presente numeral.

    Los perfiles de correlación estratigráfica preparados,
    adoptan la siguiente simbología:

    1.- Perfil 1 Norte – Sur (Desde las lagunas de oxidación
    3 y 4 al Norte, pasando por el Casco Central, hasta la urbanización
    107 al Sur)

    2.- Perfil 2 Este – Oeste (Desde la UV 140 al Este, pasando
    por el Casco Central, hasta el parque Urbano Piraí al Oeste)

    3.- Perfil 3 Sur Oeste – Nor Este (Desde la UV 120 al
    Sur Oeste, pasando por el Casco Central, hasta la Avenida Mutualista al Nor
    – Este)

    4.- Perfil 4 Sur Este – Nor Oeste (Desde la UV 105 al
    Sur Este, pasando por el Casco Central, hasta la UV 58 hacia el río
    Piraí al Nor – Oeste)

    Este análisis crono estratigráfico, sintetiza los siguientes
    aspectos:

    1.- Se confirma la presencia de una cuenca sedimentaria de naturaleza
    continental y edad Cuaternaria, representada por una espesa secuencia de suelos
    de naturaleza granular fina representada por arena con diferente grado de
    compactación y plasticidad también variable desde arenas limosas
    no plásticas hasta arenas en una matriz arcillosa con diferente grado
    de plasticidad y compacidad también variable. (Sector inferior de la
    fotografía)

    Monografias.com

    2.- En éste paquete sedimentario arenoso de espesor considerable.
    Interdigitan estratos lenticulares de arcillas inorgánicas de plasticidad
    muy variable (desde suelos de tipo CL, hasta suelos o arcillas inorgánicas
    de alta plasticidad de tipo CH) todas con diferente grado de consolidación.

    3.- Estos estratos lenticulares de arcilla se encuentran a
    diferentes niveles topográficos, o lo que es lo mismo a diferentes
    profundidades y se caracterizan por no presentar una continuidad física
    regular, disposición esta que confirma la naturaleza lenticular limitada
    de éstos estratos (sector superior de la fotografía).

    4.- Existe naturalmente una gradación transicional desde
    las arenas finas hacia suelos mas finos representados por limo (tipo ML o
    MH, en menor proporción) dispuestos lenticularmente.

    5.- Comparando los cuatro cuadrantes cardinales, existe una
    manifiesta preponderancia en términos de presencia porcentual de arcilla
    en el cuadrante Sud Este, disposición que permite afirmar la influencia
    de los sedimentos limo-arcillosos provenientes de la formación Chaco,
    como fuente de origen de éstos materiales, naturalmente transportados
    por acción fluvial durante el sistema Cuaternario.

    6.- Los materiales granulares representados por arena tiene
    como fuente de origen a las diferentes unidades o Formaciones geológicas
    representadas por areniscas pertenecientes al sistema o Unidad geomorfológico
    determinada como es Sistema Sub andino que conforma el marco geológico
    del sector Sud Oeste principalmente.

    7.- Esta cuenca de origen aluvial es constantemente modificada
    por la fuerte incidencia de los materiales arenosos que conforman la playa
    aluvial del río Piraí, las cuales mediante transporte eólico
    con fuertes corrientes de rumbo Noreste Sud este forman los depósitos
    eólicos representados por las típicas dunas y médanos
    de arena, paisaje muy singular de una parte de la geología deposicional
    de la ciudad de Santa cruz de la Sierra.

    Enviado por:

    Ing.+Lic. Yunior Andrés Castillo S.

    "NO A LA CULTURA DEL SECRETO, SI A LA LIBERTAD DE INFORMACION"®

    www.monografias.com/usuario/perfiles/ing_lic_yunior_andra_s_castillo_s/monografias

    Santiago de los Caballeros,

    República Dominicana,

    2015.

    "DIOS, JUAN PABLO DUARTE Y JUAN BOSCH – POR SIEMPRE"®

Partes: 1, 2
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