Mecanica de Suelos en Biobío, Penco
Definición: Mecanica de Suelos
Tabla de Contenidos
Mecánica de suelos Biobío, Penco, la mecánica de suelos es el estudio de las propiedades físicas y aprovechamiento de suelos, singularmente usado 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 1857 siguen siendo las principales herramientas utilizadas para cuantificar tensiones de la tierra. Estas teorías de Mecanica de Suelos se han modificado en el siglo XX para tener en cuenta 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 predijeron Rankine y Coulomb.
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Definicion de Suelos
El suelo se distingue de la roca, pues el macizo rocoso padece un proceso de meteorización in situ tan intenso que convierte a la roca en suelo y de allí deducimos que todo cuanto hoy conocemos como suelo originalmente era roca.
Estudios de Mecanica de Suelos en Biobío, Penco
Los estudios de mecánica de suelos en Biobío, Penco se realizan meticulosamente de en un sitio determinado dependiendo del tamaño del proyecto a realizar. El examen visual de la superficie puede ser suficiente en ciertos casos. Las características del suelo normalmente cambian más de forma 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 obtener 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 también proporcionan información de utilidad 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 logrados de estudios anteriores de suelos próximos al lugar 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 bien un asentamiento dispar. Los cimientos extendidos pueden ser cualquiera de las zapatas extendidas (hechas con bases anchas puestas directamente bajo las vigas o bien muros de carga), tapete (formado por losetas, normalmente de hormigón , que subyacen a toda el área de un edificio), o 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 ponerlo es igual al peso del edificio; por lo tanto, cuando la edificación esté terminado, el suelo debajo de él soportará exactamente el mismo peso que aguantaba antes de que comenzase 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 construcción de arriba hasta el lecho de roca sobre el que se colocan), pilotes de fricción (que transfieren una parte de la presión ejercida sobre ellos al suelo que los rodea, a través de fricción o adhesión durante la superficie donde los lados del pilote interactúan con el suelo), o cajones (pilotes extragrandes colocados en una excavación, en vez de prefabricados y hundidos).
Las pendientes continúan 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. Múltiples cambios pueden trastocar el equilibrio entre estas fuerzas, precipitando un deslizamiento; en particular, un incremento 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 indica fuerzas precisamente equilibradas, 2.0 significa que las fuerzas de estabilidad son un par de veces mayores que las que tienden al movimiento, etc.. 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 ciertos 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 emplea un núcleo impermeable para evitar que el exceso de filtración de agua reduzca la estabilidad, mientras que las pendientes consisten en un material permeable que amortigua el peso del agua durante la presa.
La mecánica del suelo, mediante 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 peculiaridades del suelo también se usa para decidir el procedimiento más adecuado para excavar túneles subterráneos.
Etapas para realizar un Estudio de Mecanica de Suelos
1 Exploración y Ensayos de Terreno
La exploración puede realizarse por medio de calicatas o bien pozos, zanjas y sondajes para conseguir muestras, que se puedan ensayar en laboratorio, de acuerdo con el número mínimo de puntos de exploración concretados en el Anexo A de la NCh mil quinientos ocho.
2 Ensayos de Laboratorio
Los ensayos principales a efectuar 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 obtenida en el Estudio de Mecanica de Suelos y conociendo los requisitos del proyecto, el profesional geotécnico eficiente debe valorar 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:
- a) Alcance del informe
- b) Descripción general
- c) Objetivo del informe
- d) Antecedentes utilizados
- e) Trabajo de campo realizado
- f) Trabajos de laboratorio realizados
- g) Descripción geológica
- h) Descripción geotécnica del subsuelo
- i) Parámetros de diseño
- j) Clasificación sísmica del suelo
- k) Recomendaciones de diseño
- l) Condiciones para la ejecución de obras
- m) Recepción de sellos
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Mecanica de Suelos, Mecanica de Solidos y Mecanica de Fluidos
La mecánica del suelo se diferencia de la mecánica de fluidos tradicional o bien 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. Comprender y pronosticar el comportamiento del suelo es complejo, puesto que depende del agobio y no es lineal.
Para derivar las propiedades mecánicas del suelo, se realizan pruebas in situ y de laboratorio y se emplean soluciones analíticas o modelos constitutivos para simular su comportamiento.
En general, el propósito de emplear la mecánica del suelo varía según el proyecto, pero en términos generales su objetivo es garantizar la estabilidad del suelo y limitar la deformación mientras que se controla el flujo de agua subterránea.
Los Estudios de Mecánica de Suelos en Biobío, Penco exploran las propiedades de los suelos y las rocas blandas con relación a 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 realizar 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 absorción 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 nacionales e internacionales un servicio especializado de alto nivel técnico en el campo de la Ingeniería Geotecnica, geofísica y ensayos de laboratorio y mecánica suelos.
Somos la Empresa de Mecanica de Suelos en Biobío, Penco que buscas, nuestros profesionales cuentan con estudios de Postgrado en USA. De manera adicional si solicitas un Estudio Geotecnico o bien de Mecanica de Suelos tanto para viviendas como edificaciones puedes ahorrar el 1.0 por ciento del costo en los ensayos de laboratorio, obteniendo por último un menor coste por los servicios de terreno, gabinete y laboratorio. Nos puedes ubicar en Biobío, Penco.
Laboratorio de Mecánica de Suelos en Biobío, Penco
Teniendo presente un alcance más amplio 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 brindarán la información necesaria para proyectar y mantener una obra de ingeniería civil:
Ensayos In situ en Biobío, Penco
Como su nombre lo indica, son los estudios que se realizan de forma directa sobre el terreno, donde se busca trabajar con muestras extraídas directamente del suelo, eludiendo la complejidad de hacer llegar una muestra inalterada a un laboratorio. Entre sus principales ventajas y virtudes encontramos con que son estudios rápidos, económicos y dan gran cantidad de datos, esto no desea decir que sustituyan por completo ensayos de laboratorio, mas los ensayos in situ Biobío, Penco representan un buen complemento para su proyecto de mecánica de suelos.
Ensayos in situ Biobío, Penco:
- 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 género de solución que se quiera brindar a una futura obra.
Ensayos de laboratorio en Biobío, Penco
Los ensayos de laboratorio son todos aquellos ensayos que dejan estudiar las propiedades del suelo mediante muestras, lo más inalteradas posibles, provenientes del terreno objeto de análisis; los ensayos de laboratorio en Biobío, Penco se realizan en entornos controlados. Son considerablemente más precisos y brindan información que los estudios in-situ no son capaces de conseguir, mas asimismo son más costoso en tiempo y dinero.
Entre los ensayos más relevantes en laboratorios de mecánica de suelos Biobío, Penco están:
- De identificación y estado (tamizado, sedimentación, humedad, densidad, permeabilidad, etc.)
- De resistencia (compresión, corte y ensayo triaxial)
- De deformabilidad (edométrico)
- De compactación y reutilización (ensayo Próctor y CBR)
- En rocas (durabilidad, resistencia, densidad, absorción, etc.)
Sondajes SPT en Biobío, Penco
Este Ensayo SPT consiste en contabilizar el número de golpes necesarios para penetrar el suelo con una masa a una determinada altura. El ensayo SPT o bien Standard Penetration Test es uno de los más realizados en los procedimientos de sondeos o bien sondajes.
SPT o Standard Penetration Test, es un sondaje in situ que se encuentra dentro de la categoría de pruebas de penetrómetro, que en Mecánica de Suelos Biobío, Penco se hacen 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 experimental entre las propiedades del suelo y la resistencia a la penetración.
El Sondeo SPT en Biobío, Penco es exageradamente útil para determinar la densidad relativa, resistencia a la compresión no recluída y el ángulo de resistencia al corte de suelos no cohesivos.
Obras y Construcciones de Mecanica de Suelos en Biobío, Penco
Diseño de Pavimentos en Biobío, Penco
El pavimento es una estructura formada por distintas capas de materiales que dejan 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 medioambiente.
El diseño de pavimentos consiste en la determinación de espesores en cada capa de la sección estructural del pavimento, esta sección deja aguantar las cargas a lo largo de un periodo de tiempo determinado; hay diferentes métodos de diseño para pavimentos, estos métodos toman en cuenta principalmente los siguientes factores: tránsito o bien 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 recios o flexibles. Los pavimentos flexibles dependen más del suelo de la subrasante para transmitir las cargas del tráfico. Los inconvenientes 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 tal razón es de enorme utilidad considerar las propiedades mecánicas del suelo para lograr un diseño eficaz de un pavimento.
Fundaciones o Cimentaciones en Biobío, Penco
Las cargas de cualquier estructura deben trasmitirse al suelo a través de la base de la estructura. Cuanto más grande sea la edificación 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 lugar. La base es donde se trasfiere la carga que soporta la estructura, con lo que entender el suelo es crucial para construir una estructura fuerte. El suelo duro con suficiente resistencia permite que un ingeniero use cimientos poco profundos, al tiempo que el suelo débil precisará cimientos profundos para proporcionar un soporte sólido para la estructura que se levanta.
La Torre Inclinada de Pisa, situada en Italia, es buen ejemplo de lo que puede suceder cuando se construyen los cimientos de una estructura sin tener la plena consideración de las fuerzas mecánicas del suelo. Por tanto, decidir qué género de cimentación usar 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. Ayudan a proporcionar agua para uso familiar durante todo el año, dan zonas de pesca, actúan como parques escénicos, apoyan el riego y se usan para generar energía limpia cuando se emplean para la generación de energía hidroeléctrica. Las presas se hallan entre las más grandes y, en consecuencia, algunos de los proyectos de ingeniería civil más costosos del mundo moderno. Edificarlos generalmente requiere bastante tiempo y otros recursos, como mano de obra. Su construcción requiere que se presente un diseño adecuado para garantizar que puedan soportar la presión del agua y otros elementos para cumplir su propósito durante mucho tiempo sin incidentes.
La situación es todavía más grave si se cree 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 realmente fuertes que provocaron un número trágico de muertes y una gran destrucción de propiedades. Comprender la mecánica del suelo garantizará que cualquier ingeniero civil que haga un proyecto de este tipo tenga presente las propiedades del suelo, como su densidad, permeabilidad y resistencia, para conseguir una estructura sólida.
Terraplenes en Biobío, Penco
Los terraplenes en general se edifican para elevar el nivel de una carretera, ferrocarril o tierra por encima del nivel del suelo. Generalmente, hay múltiples razones por las que Mecánica de Suelos Biobío, Penco construye terraplenes. Uno de ellos es elevar la estructura por encima del 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 lo tanto, una forma de paliarlo. Los terraplenes también se construyen para minimizar o reducir el cambio de nivel debido al perfil de un terreno. El desnivel ayuda a asegurar que la carretera, el tren o las estructuras estén en el mismo nivel en todo instante.
En Mecánica de Suelos Biobío, Penco, construimos los terraplenes en general usando suelo como componente primordial. Proporciona la resistencia estructural necesaria para dejar que la estructura cumpla su propósito y asimismo 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 con éxito un terraplén.
Canales u otras estructuras de contención y subterráneas
Los canales son vías fluviales artificiales que se utilizan para la distribución y el transporte de agua. Los canales están diseñados para retener agua y redirigirla según lo previsto. Por lo tanto, cualquier ingeniero civil en Biobío, Penco debe considerar cuidadosamente 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 garantizar que el canal que se pone pueda resistir la fuerza del agua que fluye a través de él y minimizar la filtración tanto como sea posible. Los muros de contención, así sean de suelo compactado o de hormigón, asimismo deben diseñarse en consecuencia teniendo en cuenta la mecánica del suelo que estará en juego en dependencia del tipo de suelo del entorno dado.
En nuestros días, la mayoría 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 significar la excavación y la excavación de túneles por medio de quilómetros y quilómetros de suelo heterogéneo para poder llegar a los millones de casas que componen la urbe. 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 forma se comportará el suelo y afectará una cañería subterránea o un metro es importante a fin de que el proyecto terminado pueda soportar las condiciones subterráneas y cumplir su propósito.
Excavaciones
La mecánica del suelo es un tema muy importante, especialmente para fines de ingeniería civil. Hoy en día, se están realizando más investigaciones en el campo con la ayuda de una mejor tecnología y se está descubriendo nueva información que mejorará nuestro conocimiento en esta disciplina. Para aprender sobre los fundamentos de la mecánica del suelo y la investigación continua en el campo, considere la posibilidad de obtener una maestría en ingeniería civil.
Libros de Mecanica de Suelos Juarez Badillo
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Fuentes:
- Hillel, D., 1980. Fundamentos de la física del suelo. Nueva York: Academic Press.
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