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Mecanica de Suelos en O'Higgins, Rancagua

Definición: Mecanica de Suelos

MECANICA DE SUELOS O'Higgins, Rancagua

Mecánica de suelos O'Higgins, Rancagua, es el área de la geotecnia enfocada a la investigación del subsuelo que deja conocer sus propiedades físicas y mecánicas con fines ingenieriles, singularmente en el ramo de la construcción.

El primer estudio científico de mecánica de suelos fue efectuado por un físico francés, llamado Charles A. de Coulomb, quien publicó una teoría de la presión de la tierra en 1773. 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 Mecánica de Suelos se han modificado en el siglo XX para tener en consideración la repercusión de cohesión, una propiedad de los suelos descubierta más últimamente que hace que se comporten de forma algo diferente bajo estrés de lo que predijeron 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 tradicionales de la mecánica de ingeniería.

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

Estudios de Mecanica de Suelos en O'Higgins, Rancagua

Los estudios de mecánica de suelos en O'Higgins, Rancagua se efectúan meticulosamente de en un lugar determinado en dependencia del tamaño del proyecto a efectuar. El examen visual de la superficie puede ser suficiente en ciertos casos. Las características del suelo en general cambian más rápidamente 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 también dan 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. Ocasionalmente, los datos logrados de estudios previos 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 bien un asentamiento dispar. Los cimientos extendidos pueden ser cualquiera de las zapatas extendidas (hechas con bases anchas puestas de manera directa bajo las vigas o bien muros de carga), tapete (formado por losetas, por norma general de hormigón , que subyacen a toda el área de un edificio), o tipos flotantes. ALos cimientos flotantes consisten en estructuras rígidas en forma de caja colocadas a tal profundidad bajo tierra que el peso del suelo removido para ponerlo es igual al peso del edificio; por ende, una vez que el edificio esté terminado, el suelo debajo de él aguantará el mismo peso que aguantaba antes 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 edificación de arriba hasta el lecho de roca sobre el que se ponen), pilotes de fricción (que trasfieren 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 interaccionan con el suelo), o cajones (pilotes extragrandes colocados en una excavación, en lugar de prefabricados y hundidos).

Las pendientes permanecen en su sitio porque el tirón cara abajo de la gravedad es contrarrestado por las fuerzas de cohesión y fricción entre las partículas. Múltiples cambios pueden alterar 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 manera que 1.0 indica fuerzas exactamente equilibradas, 2.0 significa que las fuerzas de estabilidad son dos veces mayores que las que tienden al movimiento, etc.. Una pendiente con una lectura de menos de uno está colapsando. Los márgenes de las presas, cortes de carreteras y cortes de tren 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 utiliza un núcleo impermeable para eludir 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 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) durará más. El estudio de las peculiaridades del suelo asimismo se usa 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 realizarse a través de calicatas o bien pozos, zanjas y sondajes para conseguir muestras, que se puedan ensayar en laboratorio, conforme 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 primordiales 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 obtenida en el Estudio de Mecanica de Suelos y conociendo los requisitos del proyecto, el profesional geotécnico competente 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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Mecanica de Suelos, Mecanica de Solidos y Mecánica de Fluidos

La mecánica del suelo se distingue de la mecánica de fluidos clásica 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. Comprender y pronosticar el comportamiento del suelo es complejo, ya que depende del estrés 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 bien modelos constitutivos para simular su comportamiento.

Normalmente, el propósito de emplear la mecánica del suelo varía conforme el proyecto, pero 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 O'Higgins, Rancagua 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, nuestros ingenieros y especialistas están calificados en la materia. Somos una empresa 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 succión del suelo, procedimientos avanzados de modelado numérico, modelos constitutivos y técnicas de análisis de suelos con tubos huecos. Asimismo nos esforzamos 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 mecanica suelos.

Somos la Empresa de Mecanica de Suelos en O'Higgins, Rancagua que buscas, nuestros profesionales cuentan con estudios de Postgrado en Estados Unidos. Adicionalmente si solicitas un Estudio Geotecnico o bien de Mecánica de Suelos tanto para residencias como edificaciones puedes ahorrar el diez por ciento del costo en los ensayos de laboratorio, obteniendo por último un menor  precio por los servicios de terreno, gabinete y laboratorio. Nos puedes situar en O'Higgins, Rancagua.

Laboratorio de Mecánica de Suelos en O'Higgins, Rancagua

Teniendo presente un alcance más amplio de estos factores, va a ser más eficaz la planificación y selección de los estudios requeridos. Existen diferentes géneros de estudios de mecánica de suelos, que les brindarán la información precisa para proyectar y sostener una obra de ingeniería civil:

Ensayos In situ en O'Higgins, Rancagua

Como su nombre lo señala, son los estudios que se efectúan de forma directa sobre el terreno, donde se busca trabajar con muestras extraídas de manera directa del suelo, evitando la dificultad de hacer llegar una muestra inalterada a un laboratorio. Entre sus primordiales ventajas y virtudes hallamos con que son estudios veloces, económicos y dan gran cantidad de datos, esto no quiere decir que sustituyan por completo ensayos de laboratorio, mas los ensayos in situ O'Higgins, Rancagua representan un buen complemento para su proyecto de mecánica de suelos.

Ensayos in situ O'Higgins, Rancagua:

  • Ensayo de penetración estándar – SPT (Standard 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 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 O'Higgins, Rancagua

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

Entre los ensayos más relevantes en laboratorios de mecánica de suelos O'Higgins, Rancagua 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 O'Higgins, Rancagua

spt O'Higgins, Rancagua

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 bien Standard Penetration Test es uno de los más realizados en los procedimientos de sondeos o bien sondajes.

SPT o bien Standard Penetration Test, es un sondaje in situ que se encuentra dentro de la categoría de pruebas de penetrómetro, que en Mecánica de Suelos O'Higgins, Rancagua 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 experimental entre las propiedades del suelo y la resistencia a la penetración.

El Sondeo SPT en O'Higgins, Rancagua es exageradamente útil para determinar la densidad relativa, resistencia a la compresión no confinada y el ángulo de resistencia al corte de suelos no aglutinantes.

Obras y Construcciones de Mecanica de Suelos en O'Higgins, Rancagua

Diseño de Pavimentos en O'Higgins, Rancagua

El pavimento es una estructura formada por distintas capas de materiales que dejan soportar las cargas vehiculares y de otros tipos. Además de resistir el tráfico también 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 todos y cada capa de la sección estructural del pavimento, esta sección permite soportar las cargas durante 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 rígidos o bien 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 tal razón es de gran utilidad considerar las propiedades mecánicas del suelo para conseguir un diseño eficiente de un pavimento.

Fundaciones o bien Cimentaciones  en O'Higgins, Rancagua

Las cargas de cualquier estructura deben trasmitirse al suelo por medio 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 tener en cuenta la mecánica del suelo del lugar. La base es donde se transfiere la carga que soporta la estructura, por lo que comprender el suelo es crucial para edificar una estructura fuerte. El suelo duro con suficiente resistencia permite que un ingeniero use cimientos poco profundos, al tiempo que el suelo débil necesitará cimientos profundos para proporcionar un soporte sólido para la estructura que se está levantando.

La Torre Inclinada de Pisa, ubicada en Italia, es un 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 consiguiente, decidir qué tipo de cimentación utilizar 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 empleo familiar a lo largo de todo el año, proporcionan zonas de pesca, actúan como parques escénicos, apoyan el riego y se emplean para producir energía limpia cuando se emplean para la generación de energía hidroeléctrica. Las presas se hallan entre las más grandes y, en consecuencia, ciertos proyectos de ingeniería civil más costosos del mundo moderno. Edificarlos en general requiere bastante tiempo y otros recursos, como mano de obra. Su construcción requiere que se presente un diseño conveniente para garantizar que puedan soportar la presión del agua y otros elementos para cumplir su propósito durante bastante tiempo sin incidentes.

La situación es todavía más grave si se considera que las presas actúan como una barrera al flujo de agua que puede trastocar 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 enorme 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 obtener una estructura sólida.

Terraplenes en O'Higgins, Rancagua

Los terraplenes en general se construyen para elevar el nivel de una carretera, tren o tierra sobre el nivel del suelo. Por lo general, hay varias razones por las que Mecánica de Suelos O'Higgins, Rancagua 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 ende, una forma de paliarlo. Los terraplenes asimismo se construyen para disminuir al mínimo o bien reducir el cambio de nivel debido al perfil de un terreno. El desnivel ayuda a garantizar que la carretera, el tren o bien las estructuras estén en exactamente el mismo nivel en todo momento.

En Mecánica de Suelos O'Higgins, Rancagua, construimos los terraplenes por norma general utilizando suelo como componente principal. Da la resistencia estructural precisa para permitir 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 de forma exitosa un desnivel.

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 según lo previsto. Por ende, cualquier ingeniero civil en O'Higgins, Rancagua debe estimar esmeradamente las propiedades del suelo sobre el que se construirá el canal. Se deben tomar en consideración factores como la resistencia al cizallamiento del suelo para garantizar 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 de hormigón, también deben diseñarse en consecuencia teniendo en cuenta la mecánica del suelo que estará en juego en dependencia del género de suelo del ambiente dado.

Actualmente, 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 mediante kilómetros 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 tales 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 tubería subterránea o un metro es esencial 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 generalmente implica excavar y excavar el suelo. A lo largo de la excavación, uno notará que el suelo puede cambiar mucho dependiendo de la profundidad y la amplitud, aun dentro de una zona pequeña. Tener un conocimiento profundo de los modelos de suelo y cómo se comportan es, por lo tanto, importante en tales actividades de excavación. La mecánica del suelo puede asistir a un ingeniero a adelantar áreas que pueden desmoronarse o ocasionar deslizamientos de tierra a lo largo de la extracción de recursos y encontrar formas apropiadas de prevenir semejantes 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 ofrecerán detalladamente la historia y aparición de los estudios de mecánica de Suelos desde sus comienzos 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 asignatura en el nivel de maestría. Mecánica 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 problemas 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 por medio de 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:

  • Hillel, D., 1980. Fundamentos de la física del suelo. Nueva York: Academic Press.

 

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