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Mecanica de Suelos en Santiago, Cerrillos

Definición: Mecanica de Suelos

MECANICA DE SUELOS Santiago, Cerrillos

Mecánica de suelos Santiago, Cerrillos, es el área de la geotecnia enfocada a la investigación del subsuelo que permite conocer sus propiedades físicas y mecánicas con fines ingenieriles, especialmente en el ramo de la construcción.

El primer estudio científico de mecánica de suelos fue realizado por un físico francés, llamado 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 herramientas utilizadas para cuantificar tensiones de la tierra. Estas teorías de Mecánica de Suelos se han cambiado en el siglo veinte para tomar 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

Los Suelos son un agregado natural de partículas minerales, que en ocasiones incluyen componentes orgánicos; tienen fases sólida, líquida y gaseosa. La manera en que el suelo de un lugar determinado aguantará las tensiones que le imponen el peso de las estructuras, o bien cómo responderá al movimiento en el curso de la construcción, depende de seis propiedades: fricción interna que es la resistencia de una masa de suelo al deslizamiento, inversamente relacionada con la cantidad de humedad en el suelo y, en consecuencia, mayor en arenas y gravas que en arcillas y cohesión que es la atracción molecular entre partículas de suelo, considerablemente mayor en arcillas que arenas o limo, los cuales disminuyen la tendencia de los suelos a cortarse o deslizarse durante planos; compresibilidad (el grado en que el suelo puede hacerse más denso por diversos medios, incluido el apisonamiento y la vibración, y por tanto puede mantener cargas superiores); elasticidad (la capacidad del suelo para regresar a expandirse después de ser comprimido); permeabilidad (el grado en que un suelo conducirá un flujo de agua); y capilaridad (el grado en que el agua se extrae hacia arriba desde el nivel freático normal).

Estudios de Mecanica de Suelos en Santiago, Cerrillos

Los estudios de mecánica de suelos en Santiago, Cerrillos se efectúan minuciosamente de en un lugar determinado dependiendo del tamaño del proyecto a efectuar. El examen visual de la superficie puede ser suficiente en ciertos casos. Las peculiaridades del suelo generalmente 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 obtenidos 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 apropiadamente con las peculiaridades del suelo puede resultar en una falla estructural debido al cizallamiento del suelo o 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 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 ende, en el momento en que la edificación esté terminado, el suelo debajo de él aguantará exactamente 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 ponen), pilotes de fricción (que trasfieren 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 permanecen en su sitio porque 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; particularmente, 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 modo que 1.0 señala fuerzas exactamente equilibradas, dos 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 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 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 paso 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 género de pavimento (rígido o flexible) va a durar más. El estudio de las peculiaridades 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 realizarse mediante 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 especificados en el Anexo A de la NCh mil quinientos ocho.

2 Ensayos de Laboratorio

Los ensayos primordiales 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 lograda en el Estudio de Mecánica 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:

  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, Mecánica de Solidos y Mecanica de Fluidos

La mecánica del suelo se distingue 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 tres fases) y es un material particulado. Entender y predecir 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.

Normalmente, el propósito de emplear 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 Santiago, Cerrillos 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 tubos huecos. Asimismo nos esmeramos por brindar a nuestros clientes del servicio nacionales y también 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 Santiago, Cerrillos que buscas, nuestros profesionales cuentan con estudios de Posgrado en U.S.A.. De forma adicional si solicitas un Estudio Geotecnico o de Mecánica de Suelos tanto para residencias como edificaciones puedes ahorrar el diez por cien del costo en los ensayos de laboratorio, consiguiendo finalmente un menor  costo por los servicios de terreno, gabinete y laboratorio. Nos puedes ubicar en Santiago, Cerrillos.

Laboratorio de Mecánica de Suelos en Santiago, Cerrillos

Teniendo presente un alcance más amplio de estos factores, será más eficaz la planificación y selección de los estudios requeridos. Existen diferentes tipos 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 Santiago, Cerrillos

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 forma 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 desea decir que sustituyan por completo ensayos de laboratorio, mas los ensayos in situ Santiago, Cerrillos representan un buen complemento para su proyecto de mecánica de suelos.

Ensayos in situ Santiago, Cerrillos:

  • 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 Santiago, Cerrillos

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 Santiago, Cerrillos se efectúan en ambientes 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 Santiago, Cerrillos 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, etc.)

Sondajes SPT en Santiago, Cerrillos

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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 Estándar Penetration Test es uno de los más efectuados 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 Santiago, Cerrillos 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 Santiago, Cerrillos 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 Santiago, Cerrillos

Diseño de Pavimentos en Santiago, Cerrillos

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 también 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 aguantar 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 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 recios o flexibles. Los pavimentos flexibles dependen más del suelo de la subrasante para trasmitir 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 lograr un diseño eficiente de un pavimento.

Fundaciones o Cimentaciones  en Santiago, Cerrillos

Las cargas de cualquier estructura deben transmitirse al suelo mediante la base de la estructura. Cuanto más grande sea la edificación o bien 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 sitio. La base es donde se transfiere la carga que aguanta la estructura, con lo que comprender el suelo es crucial para construir una estructura fuerte. El suelo duro con suficiente resistencia deja 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 un buen ejemplo de lo que puede ocurrir cuando se edifican los cimientos de una estructura sin tener la plena apreciación de las fuerzas mecánicas del suelo. Por lo tanto, decidir qué tipo 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 precisa de la infraestructura actual. Ayudan a suministrar agua para uso familiar a lo largo de 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 encuentran entre las más grandes y, en consecuencia, ciertos proyectos de ingeniería civil más costosos del mundo moderno. Edificarlos por norma general requiere bastante tiempo y otros recursos, como mano de obra. Su construcción requiere que se presente un diseño conveniente para asegurar 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 estima que las presas actúan como una barrera al flujo de agua que puede trastocar las propiedades del suelo. Las fallas de presas pueden ser catastróficas, como se vio cuando la presa de Banqiao en China fracasó después de 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 género tenga presente las propiedades del suelo, como su densidad, permeabilidad y resistencia, para conseguir una estructura sólida.

Terraplenes en Santiago, Cerrillos

Los terraplenes por norma general se edifican para elevar el nivel de una carretera, ferrocarril o bien tierra por encima del nivel del suelo. Por lo general, hay múltiples razones por las que Mecánica de Suelos Santiago, Cerrillos construye terraplenes. Uno de ellos es elevar la estructura por encima del nivel de inundación. Todo lo que se construya en la tierra plana es propenso a inundaciones que pueden destruir la estructura. Edificar la estructura sobre un terraplén es, por tanto, una forma de mitigarlo. Los terraplenes también se construyen para minimizar o reducir el cambio de nivel debido al perfil de un terreno. El terraplén ayuda a garantizar que la carretera, el ferrocarril o las estructuras estén en exactamente el mismo nivel en todo instante.

En Mecánica de Suelos Santiago, Cerrillos, construimos los terraplenes por norma general utilizando suelo como componente primordial. Da la resistencia estructural necesaria para dejar 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 construir con éxito 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 Santiago, Cerrillos debe considerar esmeradamente las propiedades del suelo sobre el que se construirá el canal. Se deben tener en consideración factores como la resistencia al cizallamiento del suelo para asegurar 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, 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 ambiente 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 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 bien un metro es esencial para 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. En la actualidad, se están haciendo 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 oportunidad 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 inicios 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 formación 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 problemas de resistencia y comportamiento general de los suelos. Juárez Badillo en su tercer libro de Mecanica 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:

  • International Rivers, El legado olvidado del colapso de la presa Banqiao.

 

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