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Mecanica de Suelos en Biobío, Concepción

Definición: Mecanica de Suelos

MECANICA DE SUELOS Biobío, Concepción

Mecánica de suelos Biobío, Concepción, la mecánica de suelos es el estudio de las propiedades físicas y aprovechamiento de suelos, en especial utilizado en la planificación de cimentaciones de estructuras y subrasantes de carreteras.

El primer estudio científico de mecánica de suelos fue efectuado por un físico francés, llamado A. de Coulomb, quien publicó una teoría de la presión de la tierra en mil setecientos setenta y tres. El trabajo de Coulomb y una teoría de las masas terrestres publicada por el ingeniero escocés WilliamRankine en mil ochocientos cincuenta y siete continuan siendo las herramientas utilizadas para cuantificar tensiones de la tierra. Estas teorías de Mecanica de Suelos se han modificado en el siglo XX para tener en consideración la repercusión de cohesión, una propiedad de los suelos descubierta más recientemente que hace que se comporten de forma algo diferente bajo presion de lo que pronosticaron Rankine y Coulomb.

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Definicion de Suelos

El suelo consiste en una agregación multifásica de partículas sólidas, agua y aire. Esta composición esencial da lugar a propiedades de ingeniería únicas, y la descripción de su comportamiento mecánico requiere algunos de los principios clásicos de la mecánica de ingeniería.

Los ingenieros se preocupan por las propiedades mecánicas del suelo: permeabilidad, rigidez y resistencia, estos dependen principalmente de la naturaleza de los granos del suelo, la tensión actual, entre otros.

Estudios de Mecanica de Suelos en Biobío, Concepción

Los estudios de mecánica de suelos en Biobío, Concepción se efectúan minuciosamente de en un sitio determinado dependiendo del tamaño del proyecto a efectuar. El examen visual de la superficie puede ser suficiente en ciertos casos. Las características del suelo por norma general cambian más de manera rápida verticalmente (con la profundidad) que horizontalmente. Las técnicas de examen del subsuelo incluyen la excavación de zanjas, la perforación (para probar la resistencia y para conseguir muestras) y el bombeo de materia subsuperficial a la superficie con agua. Ensayos sísmicos (midiendo la velocidad con la que las ondas de choque generadas por explosivos se transmiten a través del suelo) y medida de la resistencia eléctrica del suelo asimismo proporcionan información útil en la evaluación del suelo. El tamaño de grano y las propiedades plásticas de las muestras tomadas del sitio se miden en un laboratorio. Esporádicamente, los datos conseguidos de estudios anteriores de suelos cercanos al sitio son útiles.

los cimientos están diseñados para transportar el peso de una estructura al suelo debajo y alrededor de ella. La distribución de la tensión que no se corresponde adecuadamente con las características del suelo puede resultar en una falla estructural debido al cizallamiento del suelo o un asentamiento desigual. Los cimientos extendidos pueden ser cualquiera de las zapatas extendidas (hechas con bases anchas colocadas directamente debajo de las vigas o bien muros de carga), tapete (formado por losas, en general de hormigón , que subyacen a toda el área de un edificio), o bien tipos flotantes. ALos cimientos flotantes consisten en estructuras fuertes en forma de caja puestas a tal profundidad bajo tierra que el peso del suelo removido para colocarlo es igual al peso del edificio; por consiguiente, cuando la construcción esté terminado, el suelo debajo de él aguantará exactamente el mismo peso que aguantaba antes que comenzara la excavación. Los cimientos profundos pueden ser pilotes de apoyo en los extremos (que transportan todo el peso puesto sobre ellos de un extremo a otro, desde la edificación de arriba hasta el lecho de roca sobre el que se colocan), pilotes de fricción (que trasfieren una parte de la presión ejercida sobre ellos al suelo que los rodea, a través de fricción o bien adhesión a lo largo de la superficie donde los lados del pilote interaccionan con el suelo), o cajones (pilotes extragrandes colocados en una excavación, en vez de prefabricados y hundidos).

Las pendientes permanecen en su sitio por el hecho de que el tirón cara abajo de la gravedad es contrarrestado por las fuerzas de cohesión y fricción entre las partículas. Varios cambios pueden alterar el equilibrio entre estas fuerzas, precipitando un deslizamiento; en particular, un aumento en la cantidad de agua contenida en el suelo de una pendiente puede reducir drásticamente la cohesión y la fricción. La estabilidad de las pendientes se clasifica de tal forma que 1.0 señala fuerzas precisamente equilibradas, dos significa que las fuerzas de estabilidad son un par de veces mayores que las que tienden al movimiento, etcétera. Una pendiente con una lectura de menos de 1.0 está colapsando. Los márgenes de las presas, cortes de carreteras y cortes de ferrocarril están diseñados para determinados estándares de estabilidad medidos por esta escala. La estabilidad se puede acrecentar drenando, nivelando el gradiente, compactando o bien fortaleciendo el talud con inyecciones de cemento. En la construcción de la presa se usa un núcleo impermeable para evitar que el exceso de filtración de agua reduzca la estabilidad, al tiempo que las pendientes consisten en un material permeable que amortigua el peso del agua a lo largo de la presa.

La mecánica del suelo, a través de el examen de la subrasante de caminos y carreteras, ayuda a determinar qué tipo de pavimento (rígido o flexible) va a durar más. El estudio de las características del suelo también se utiliza para decidir el procedimiento más conveniente para excavar túneles subterráneos.

Etapas para realizar un  Estudio de Mecanica de Suelos

1 Exploración y Ensayos de Terreno

La exploración puede efectuarse por medio de calicatas o pozos, zanjas y sondajes para obtener muestras, que se puedan ensayar en laboratorio, de acuerdo con el número mínimo de puntos de exploración especificados en el Anexo A de la NCh 1508.

2 Ensayos de Laboratorio

Los ensayos principales a realizar para el estudio del suelo, son los siguientes:

  • Granulometría.
  • Límites Atterberg.
  • Clasificación USCS y AASHTO para caminos.
  • Peso específico, densidad máxima y densidad mínima.
  • Contenido orgánico cuando corresponda.
  • Contenido de humedad natural.
  • Compacidad y/o resistencia al corte.
  • Compresión edométrica (consolidación).
  • Resistencia al corte.
  • Presión de hinchamiento.
  • Ensayos CBR y Proctor.
  • Contenido de cloruros y sulfatos solubles en agua.
  • Contenido de sales totales solubles en agua.

 3 Trabajos de Gabinete

Con la información conseguida en el Estudio de Mecanica de Suelos y conociendo los requisitos del proyecto, el profesional geotécnico eficiente debe evaluar la información disponible para determinar las propiedades mecánicas del suelo.

Los resultados de los trabajos de gabinete se resumen en un informe de mecánica de suelos, con el contenido siguiente:

  1. a) Alcance del informe
  2. b) Descripción general
  3. c) Objetivo del informe
  4. d) Antecedentes utilizados
  5. e) Trabajo de campo realizado
  6. f) Trabajos de laboratorio realizados
  7. g) Descripción geológica
  8. h) Descripción geotécnica del subsuelo
  9. i) Parámetros de diseño
  10. j) Clasificación sísmica del suelo
  11. k) Recomendaciones de diseño
  12. l) Condiciones para la ejecución de obras
  13. m) Recepción de sellos

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Mecánica de Suelos, Mecanica de Solidos y Mecanica de Fluidos

La mecánica del suelo se diferencia de la mecánica de fluidos tradicional o de la mecánica de sólidos en que el suelo es una mezcla heterogénea de partículas sólidas (grava, roca, arena, limo y arcilla), líquido y gas (sistema de 3 fases) y es un material particulado. Entender y predecir el comportamiento del suelo es complejo, puesto que depende del estrés y no es lineal.

Para derivar las propiedades mecánicas del suelo, se efectúan pruebas in situ y de laboratorio y se utilizan soluciones analíticas o bien modelos constitutivos para simular su comportamiento.

En general, el propósito de utilizar la mecánica del suelo varía según el proyecto, mas en general su objetivo es garantizar la estabilidad del suelo y limitar la deformación mientras se controla el flujo de agua subterránea.

Los Estudios de Mecánica de Suelos en Biobío, Concepción exploran las propiedades de los suelos y las rocas blandas en relación con la ingeniería civil, la teoría de la geomecánica y la ingeniería geotécnica práctica. Todos nuestros servicios mecánica de suelos y geotecnia están orientados a satisfacer las necesidades de nuestros clientes del servicio, nuestros ingenieros y especialistas están calificados en la materia. Somos una compañía de mecánica de suelos reconocida por efectuar avances clave en la mecánica del suelo, como instrumentación de campo, mediciones de resistencia residual, medición de deformación local de muestras de suelo, mediciones directas de succión del suelo, procedimientos avanzados de modelado numérico, modelos constitutivos y técnicas de análisis de suelos con cilindros huecos. Asimismo nos esmeramos por brindar a nuestros clientes del servicio nacionales e internacionales un servicio especializado de alto nivel técnico en el campo de la Ingeniería Geotecnica, geofísica y ensayos de laboratorio y mecanica suelos.

Somos la Empresa de Mecanica de Suelos en Biobío, Concepción que buscas, nuestros profesionales cuentan con estudios de Postgrado en E.U.. De manera adicional si pides un Estudio Geotecnico o bien de Mecanica de Suelos tanto para viviendas como edificaciones puedes ahorrar el diez por cien del costo en los ensayos de laboratorio, consiguiendo por último un menor  precio por los servicios de terreno, gabinete y laboratorio. Nos puedes situar en Biobío, Concepción.

Laboratorio de Mecanica de Suelos en Biobío, Concepción

Teniendo en cuenta un alcance más extenso de estos factores, será más eficaz la planificación y selección de los estudios requeridos. Existen diferentes géneros de estudios de mecánica de suelos, que les ofrecerán la información necesaria para proyectar y sostener una obra de ingeniería civil:

Ensayos In situ en Biobío, Concepción

Como su nombre lo indica, son los estudios que se efectúan de manera directa sobre el terreno, donde se busca trabajar con muestras extraídas de manera directa del suelo, eludiendo la dificultad de hacer llegar una muestra inalterada a un laboratorio. Entre sus principales ventajas y virtudes hallamos con que son estudios rápidos, económicos y proporcionan gran cantidad de datos, esto no quiere decir que sustituyan por completo ensayos de laboratorio, mas los ensayos in situ Biobío, Concepción representan un muy buen complemento para su proyecto de mecánica de suelos.

Ensayos in situ Biobío, Concepción:

  • Ensayo de penetración estándar – SPT (Estándar Penetration Test)
  • Ensayo de penetración estática –  CPT (Cone Penetration Test)
  • Ensayo de Molinete – VST (conocido como Vane Teste)
  • Ensayo presiométrico
  • Dilatómetro plano Marchetti – DMT
  • Esclerómetro Schmidt
  • Ensayo de carga puntual – PLT
  • Ensayos de bombeo

La elección de cualquiera de estos métodos, o bien la combinación de ellos depende del terreno a estudiar, de la información requerida, y del tipo de solución que se quiera brindar a una futura obra.

Ensayos de laboratorio en Biobío, Concepción

Los ensayos de laboratorio son todos aquellos ensayos que permiten estudiar las propiedades del suelo por medio de muestras, lo más inalteradas posibles, provenientes del terreno objeto de análisis; los ensayos de laboratorio en Biobío, Concepción se realizan en ambientes controlados. Son mucho más precisos y brindan información que los estudios in-situ no son capaces de conseguir, mas también son más costoso en tiempo y dinero.

Entre los ensayos más relevantes en laboratorios de mecánica de suelos Biobío, Concepción están:

  • De identificación y estado (tamizado, sedimentación, humedad, densidad, permeabilidad, etcétera)
  • De resistencia (compresión, corte y ensayo triaxial)
  • De deformabilidad (edométrico)
  • De compactación y reutilización (ensayo Próctor y CBR)
  • En rocas (durabilidad, resistencia, densidad, absorción, etcétera)

Sondajes SPT en Biobío, Concepción

spt Biobío, Concepción

Este Ensayo SPT consiste en contabilizar el número de golpes precisos para penetrar el suelo con una masa a una determinada altura. El ensayo SPT o Standard Penetration Test es uno de los más efectuados en los procedimientos de sondeos o sondajes.

SPT o Standard Penetration Test, es un sondaje in situ que se encuentra en la categoría de pruebas de penetrómetro, que en Mecánica de Suelos Biobío, Concepción se realizan en pozo y se emplean para medir la resistencia de los estratos del suelo a la penetración sufrida; con estos ensayos se determina la localidad empírica entre las propiedades del suelo y la resistencia a la penetración.

El Sondeo SPT en Biobío, Concepción es exageradamente útil para determinar la densidad relativa, resistencia a la compresión no recluída y el ángulo de resistencia al corte de suelos no aglutinantes.

Obras y Construcciones de Mecánica de Suelos en Biobío, Concepción

Diseño de Pavimentos en Biobío, Concepción

El pavimento es una estructura formada por distintas capas de materiales que permiten aguantar las cargas vehiculares y de otros tipos. Aparte de resistir el tráfico asimismo cumple otras funciones como la de proveer una superficie de rodadura uniforme, impermeable, antideslizante y resistente a los agentes del medio ambiente.

El diseño de pavimentos consiste en la determinación de espesores en cada capa de la sección estructural del pavimento, esta sección permite soportar las cargas a lo largo de un periodo de tiempo determinado; hay diferentes métodos de diseño para pavimentos, estos métodos toman en cuenta eminentemente los próximos factores: tránsito o condiciones de carga, características del suelo de cimentación y de los materiales que conforman las capas del pavimento, entre otros.

El diseño de pavimentos puede consistir en diseño de pavimentos rígidos o flexibles. Los pavimentos flexibles dependen más del suelo de la subrasante para transmitir las cargas del tráfico. Los problemas propios del diseño de pavimentos son el efecto de la carga repetitiva, el hinchamiento y la contracción del subsuelo y la acción de las heladas, por esta razón es de enorme utilidad considerar las propiedades mecánicas del suelo para lograr un diseño eficiente de un pavimento.

Fundaciones o Cimentaciones  en Biobío, Concepción

Las cargas de cualquier estructura deben transmitirse al suelo por medio de la base de la estructura. Cuanto más grande sea el edificio o la estructura, mayor va a ser su base y, en consecuencia, más esencial es para un ingeniero civil tomar en consideración la mecánica del suelo del sitio. La base es donde se trasfiere la carga que aguanta la estructura, con lo que comprender el suelo es vital para construir una estructura fuerte. El suelo duro con suficiente resistencia permite que un ingeniero use cimientos poco profundos, mientras que el suelo enclenque precisará cimientos profundos para otorgar un soporte sólido para la estructura que se levanta.

La Torre Inclinada de Pisa, ubicada en Italia, es un buen ejemplo de lo que puede acontecer cuando se construyen los cimientos de una estructura sin tener la plena apreciación de las fuerzas mecánicas del suelo. Por consiguiente, decidir qué género de cimentación emplear para una estructura determinada dependerá de de qué manera un ingeniero civil aplique sus conocimientos de mecánica de suelos al proyecto en cuestión para llegar a la mejor solución.

Represas de tierra

Las presas son una parte necesaria de la infraestructura actual. Asisten a suministrar agua para uso familiar durante todo el año, proporcionan zonas de pesca, actúan como parques escénicos, apoyan el riego y se usan para producir energía limpia cuando se utilizan para la generación de energía hidroeléctrica. Las presas se encuentran entre las más grandes y, en consecuencia, algunos de los proyectos de ingeniería civil más costosos del mundo moderno. Construirlos por norma general requiere un buen tiempo y otros recursos, como mano de obra. Su construcción requiere que se presente un diseño adecuado para asegurar que puedan aguantar la presión del agua y otros elementos para cumplir su propósito durante un buen tiempo sin incidentes.

La situación es aún más grave si se considera que las presas actúan como una barrera al flujo de agua que puede alterar las propiedades del suelo. Las fallas de presas pueden ser aciagas, como se vio cuando la presa de Banqiao en China fracasó tras lluvias muy fuertes que provocaron un número trágico de muertes y una gran destrucción de propiedades. Entender la mecánica del suelo garantizará que cualquier ingeniero civil que haga un proyecto de este género tenga presente las propiedades del suelo, como su densidad, permeabilidad y resistencia, para conseguir una estructura sólida.

Terraplenes en Biobío, Concepción

Los terraplenes generalmente se construyen para elevar el nivel de una carretera, ferrocarril o tierra sobre el nivel del suelo. Por lo general, hay varias razones por las que Mecánica de Suelos Biobío, Concepción edifica terraplenes. Uno de ellos es elevar la estructura sobre el nivel de inundación. Todo cuanto se edifique en la tierra plana es propenso a inundaciones que pueden destruir la estructura. Edificar la estructura sobre un terraplén es, por consiguiente, una forma de paliarlo. Los terraplenes también se construyen para disminuir al mínimo o reducir el cambio de nivel debido al perfil de un terreno. El desnivel ayuda a garantizar que la carretera, el ferrocarril o las estructuras estén en el mismo nivel en todo momento.

En Mecánica de Suelos Biobío, Concepción, edificamos los terraplenes normalmente utilizando suelo como componente principal. Da la resistencia estructural necesaria para permitir que la estructura cumpla su propósito y también es económica. Ser consciente y ser capaz de factorizar aspectos como la estabilidad de la pendiente, la consolidación y compactación del suelo y el asentamiento resultante, como aspectos como los efectos de la filtración del suelo, contribuyen a diseñar y construir de forma exitosa un terraplén.

Canales u otras estructuras de contención y subterráneas

Los canales son vías fluviales artificiales que se emplean para la distribución y el transporte de agua. Los canales están diseñados para retener agua y redirigirla conforme lo previsto. Por consiguiente, cualquier ingeniero civil en Biobío, Concepción debe estimar esmeradamente las propiedades del suelo sobre el que se edificará el canal. Se deben tomar en consideración factores como la resistencia al cizallamiento del suelo para asegurar que el canal que se coloca pueda resistir la fuerza del agua que fluye a través de él y minimizar la filtración tanto como resulte posible. Los muros de contención, así sean de suelo compactado o bien de hormigón, asimismo deben diseñarse en consecuencia teniendo en cuenta la mecánica del suelo que estará en juego dependiendo del género de suelo del entorno dado.

En la actualidad, la mayor parte de los centros urbanos suelen edificar su infraestructura, como líneas de gas, líneas eléctricas, estructuras de drenaje, subterráneos y cables de distribución de Internet. Para las grandes áreas urbanas y ciudades, esto puede representar la excavación y la excavación de túneles a través de quilómetros y kilómetros de suelo heterogéneo para poder llegar a los millones de casas que componen la ciudad. La necesidad de comprender la mecánica del suelo en semejantes obras de ingeniería civil es más pronunciada para estos proyectos subterráneos. Ser capaz de predecir de qué manera se comportará el suelo y afectará una cañería subterránea o bien un metro es importante para que el proyecto terminado pueda aguantar las condiciones subterráneas y cumplir su propósito.

Excavaciones

El mundo actual depende en buena medida de los recursos extraídos de la tierra, como el petróleo, el gas, el lignito, los metales y otros minerales. El proceso de extracción de estos recursos por norma general implica excavar y excavar el suelo. A lo largo de la excavación, uno apreciará que el suelo puede cambiar mucho en dependencia de la profundidad y la amplitud, incluso en una zona pequeña. Tener un conocimiento profundo de los tipos de suelo y de qué forma se comportan es, en consecuencia, esencial en semejantes actividades de excavación. La mecánica del suelo puede asistir a un ingeniero a anticipar áreas que pueden derrumbarse o bien ocasionar deslizamientos de tierra a lo largo de la extracción de recursos y encontrar formas apropiadas de prevenir tales incidentes catastróficos.

Libros de Mecanica de Suelos Juarez Badillo

En esta ocasión les presentamos un resumen de los libros  de mecánica de suelos de Juárez Badillo que les van a ofrecer detalladamente la historia y aparición de los estudios de mecánica de Suelos desde sus principios seguido de un desarrollo de los métodos y prácticas de diseño.

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El primer tomo del libro de mecánica de suelos Juárez Badillo trata sobre el origen y capacitación de los suelos y los minerales que los constituyen; granulometría, clasificación e identificación de suelos; propiedades hidráulicas del suelo. El segundo abarca aspectos esenciales del contenido de la materia en el nivel de maestría. Mecanica de Suelos Juarez Badillo Tomo 2 PDF trata de la acción de la helada en los suelos, estabilidad de taludes; teorías de capacidad de cargas, principios básicos para el diseño de presas de tierra. El tercer tomo está dedicado al flujo de las aguas ya su influencia en los inconvenientes de resistencia y comportamiento general de los suelos. Juárez Badillo en su tercer libro de Mecánica de suelo escrito sobre la teoría de las redes de flujo; flujo de agua mediante presas de tierra; drenaje y subdrenaje en las carreteras y aeropistas; pozos de bombeo, en este libro se habla de fundamentos, teoría y aplicaciones de la mecánica de suelos. En el último tomo se aborda el tema de flujo de agua en suelos, desarrollado eminentemente por A. Rico Rodríguez.

Fuentes:

  • Ronald D. Andrus et al 1995, NIST.gov, Técnicas de mejora del terreno (pdf).

 

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