Estudio de sistematización de datos geotécnicos (página 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.



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:



• 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:

Nº

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)



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"®