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Mecanica de Suelos en O'Higgins, San Fernando

Definición: Mecanica de Suelos

MECANICA DE SUELOS O'Higgins, San Fernando

Mecánica de suelos O'Higgins, San Fernando, es el área de la geotecnia enfocada a la investigación del subsuelo que permite conocer sus propiedades físicas y mecánicas con fines ingenieriles, en especial 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 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 herramientas empleadas para cuantificar tensiones de la tierra. Estas teorías de Mecanica de Suelos se han cambiado 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 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 fundamental da lugar a propiedades de ingeniería únicas, y la descripción de su comportamiento mecánico requiere ciertos 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 Mecánica de Suelos en O'Higgins, San Fernando

Los estudios de mecánica de suelos en O'Higgins, San Fernando se efectúan meticulosamente de en un lugar determinado dependiendo del tamaño del proyecto a efectuar. El examen visual de la superficie puede ser suficiente en algunos casos. Las propiedades 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 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 útil en la evaluación del suelo. El tamaño de grano y las propiedades plásticas de las muestras tomadas del lugar se miden en un laboratorio. Ocasionalmente, los datos conseguidos de estudios previos de suelos próximos 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 peculiaridades 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 forma directa bajo las vigas o muros de carga), tapete (formado por losas, normalmente de hormigón armado , que subyacen a toda el área de un edificio), o bien tipos flotantes. ALos cimientos flotantes consisten en estructuras rígidas 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 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 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 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 lugar por el hecho de que el tirón hacia 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 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, dos quiere decir que las fuerzas de estabilidad son dos 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 tren están diseñados para determinados estándares de estabilidad medidos por esta escala. La estabilidad se puede incrementar drenando, nivelando el gradiente, compactando o bien reforzando el talud con inyecciones de cemento. En la construcción de la presa se usa 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, a través de el examen de la subrasante de caminos y carreteras, ayuda a determinar qué género de pavimento (rígido o flexible) va a durar más. El estudio de las características del suelo asimismo se usa para decidir el método 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 por medio de calicatas o pozos, zanjas y sondajes para conseguir 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 lograda en el Estudio de Mecánica de Suelos y conociendo los requisitos del proyecto, el profesional geotécnico competente 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:

  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 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. Entender y pronosticar el comportamiento del suelo es complejo, en tanto 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 usan soluciones analíticas o modelos constitutivos para simular su comportamiento.

Generalmente, el propósito de utilizar la mecánica del suelo cambia conforme el proyecto, mas en general 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 O'Higgins, San Fernando 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 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 absorción del suelo, procedimientos avanzados de modelado numérico, modelos constitutivos y técnicas de análisis de suelos con cilindros huecos. También 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 mecánica suelos.

Somos la Empresa de Mecanica de Suelos en O'Higgins, San Fernando que buscas, nuestros profesionales cuentan con estudios de Postgrado en E.U.. De forma adicional si pides un Estudio Geotecnico o bien de Mecanica de Suelos tanto para residencias 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 ubicar en O'Higgins, San Fernando.

Laboratorio de Mecanica de Suelos en O'Higgins, San Fernando

Teniendo en cuenta 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 O'Higgins, San Fernando

Como su nombre lo señala, son los estudios que se realizan de manera directa sobre el terreno, donde se busca trabajar con muestras extraídas de manera directa del suelo, eludiendo la complejidad de hacer llegar una muestra inalterada a un laboratorio. Entre sus principales ventajas y virtudes hallamos con que son estudios veloces, económicos y dan gran cantidad de datos, esto no desea decir que sustituyan por completo ensayos de laboratorio, pero los ensayos in situ O'Higgins, San Fernando representan un muy buen complemento para su proyecto de mecánica de suelos.

Ensayos in situ O'Higgins, San Fernando:

  • 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 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 O'Higgins, San Fernando

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 O'Higgins, San Fernando se efectúan en entornos controlados. Son considerablemente más precisos y brindan información que los estudios in-situ no son capaces de obtener, mas asimismo son más costoso en tiempo y dinero.

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

spt O'Higgins, San Fernando

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 O'Higgins, San Fernando 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 O'Higgins, San Fernando es extremadamente 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 Mecanica de Suelos en O'Higgins, San Fernando

Diseño de Pavimentos en O'Higgins, San Fernando

El pavimento es una estructura formada por diferentes capas de materiales que permiten soportar 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 todos y 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 primordialmente los siguientes factores: tránsito o bien condiciones de carga, peculiaridades 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 esta razón es de gran utilidad estimar las propiedades mecánicas del suelo para lograr un diseño eficaz de un pavimento.

Fundaciones o Cimentaciones  en O'Higgins, San Fernando

Las cargas de cualquier estructura deben transmitirse al suelo mediante la base de la estructura. Cuanto más grande sea la edificación o la estructura, mayor va a ser su base y, en consecuencia, más importante es para un ingeniero civil tomar en consideración la mecánica del suelo del lugar. La base es donde se trasfiere la carga que aguanta la estructura, por lo que comprender el suelo es vital para edificar una estructura fuerte. El suelo duro con suficiente resistencia deja que un ingeniero use cimientos poco profundos, al paso que el suelo débil precisará cimientos profundos para otorgar 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 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. Ayudan a administrar agua para uso familiar a lo largo de todo el año, dan zonas de pesca, actúan como parques escénicos, apoyan el riego y se utilizan para generar energía limpia cuando se usan 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. Edificarlos en general requiere un buen tiempo y otros recursos, como mano de obra. Su construcción requiere que se presente un diseño conveniente para asegurar que puedan aguantar la presión del agua y otros elementos para cumplir su propósito a lo largo de 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 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 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, San Fernando

Los terraplenes generalmente se edifican para elevar el nivel de una carretera, tren o tierra por encima del nivel del suelo. Por lo general, hay varias razones por las que Mecánica de Suelos O'Higgins, San Fernando 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. Construir la estructura sobre un desnivel es, por lo tanto, una forma de mitigarlo. 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, San Fernando, edificamos los terraplenes generalmente usando suelo como componente principal. Da la resistencia estructural precisa 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, así como aspectos como los efectos de la filtración del suelo, contribuyen a diseñar y edificar de forma exitosa un terraplén.

Canales u otras estructuras de contención y subterráneas

Los canales son vías fluviales artificiales que se usan para la distribución y el transporte de agua. Los canales están diseñados para retener agua y redirigirla conforme lo previsto. Por lo tanto, cualquier ingeniero civil en O'Higgins, San Fernando debe estimar esmeradamente las propiedades del suelo sobre el que se construirá el canal. Se deben tener en cuenta 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 sea posible. Los muros de contención, ya sean de suelo compactado o bien de hormigón, también deben diseñarse en consecuencia teniendo presente la mecánica del suelo que estará en juego en dependencia del tipo de suelo del entorno dado.

Hoy día, la mayor parte de los centros urbanos suelen construir su infraestructura, como líneas de gas, líneas eléctricas, estructuras de drenaje, subterráneos y cables de distribución de Internet. Para las grandes áreas urbanas y urbes, esto puede significar la excavación y la excavación de túneles mediante kilómetros y quilómetros de suelo heterogéneo para poder llegar a los millones de casas que componen la urbe. La necesidad de entender la mecánica del suelo en tales obras de ingeniería civil es más pronunciada para estos proyectos subterráneos. Ser capaz de pronosticar cómo se comportará el suelo y afectará una cañería subterránea o un metro es importante para que el proyecto terminado pueda aguantar las condiciones subterráneas y cumplir su propósito.

Excavaciones

La mecánica del suelo es un tema muy importante, especialmente para fines de ingeniería civil. Actualmente, se están llevando a cabo más investigaciones en el campo con la ayuda de una mejor tecnología y se está descubriendo nueva información que va a mejorar 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 conseguir una maestría en ingeniería civil.

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 y también identificación de suelos; propiedades hidráulicas del suelo. El segundo abarca aspectos esenciales del contenido de la materia 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 repercusión 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 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 primordialmente por A. Rico Rodríguez.

Fuentes:

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

 

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