Mecanica de Suelos en Santiago, Estación Central
Definición: Mecanica de Suelos
Tabla de Contenidos
Mecánica de suelos Santiago, Estación Central, es el área de la geotecnia enfocada a la investigación del subsuelo que permite 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 realizado 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 siguen siendo las principales herramientas usadas 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 manera algo diferente bajo presion de lo que predijeron 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 forma en que el suelo de un lugar determinado aguantará las tensiones que le imponen el peso de las estructuras, o de qué forma 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, por tanto, mayor en arenas y gravas que en arcillas y cohesión que es la atracción molecular entre partículas de suelo, mucho mayor en arcillas que arenas o bien limo, los cuales disminuyen la tendencia de los suelos a cortarse o deslizarse a lo largo de planos; compresibilidad (el grado en que el suelo puede hacerse más denso por distintos medios, incluido el apisonamiento y la vibración, y por tanto puede sostener cargas superiores); elasticidad (la capacidad del suelo para regresar a expandirse después de ser comprimido); permeabilidad (el grado en que un suelo va a conducir 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, Estación Central
Los estudios de mecánica de suelos en Santiago, Estación Central se realizan minuciosamente de en un lugar determinado en dependencia del tamaño del proyecto a efectuar. El examen visual de la superficie puede ser suficiente en algunos casos. Las peculiaridades del suelo por norma general varían 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 asimismo proporcionan información de utilidad 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 cercanos 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 un asentamiento desigual. Los cimientos extendidos pueden ser cualquiera de las zapatas extendidas (hechas con bases anchas puestas de manera directa debajo de las vigas o bien 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 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 lo tanto, cuando la construcción esté terminado, el suelo debajo de él aguantará el mismo peso que soportaba 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 ponen), pilotes de fricción (que trasfieren parte de la presión ejercida sobre ellos al suelo que los rodea, mediante 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 porque el tirón hacia 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 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 exactamente equilibradas, dos 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 tren están diseñados para ciertos estándares de estabilidad medidos por esta escala. La estabilidad se puede acrecentar 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 evitar 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 bien flexible) durará más. El estudio de las características del suelo asimismo se utiliza 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 mediante calicatas o bien pozos, zanjas y sondajes para obtener 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 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 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:
- 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, Mecánica de Solidos y Mecanica de Fluidos
La mecánica del suelo se diferencia de la mecánica de fluidos clásica 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. Entender y predecir el comportamiento del suelo es complejo, ya 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 bien modelos constitutivos para simular su comportamiento.
Por norma general, el propósito de utilizar la mecánica del suelo cambia 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 Santiago, Estación Central 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 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 esforzamos 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, Estación Central que buscas, nuestros profesionales cuentan con estudios de Postgrado en U.S.A.. Adicionalmente si solicitas un Estudio Geotecnico o 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 Santiago, Estación Central.
Laboratorio de Mecanica de Suelos en Santiago, Estación Central
Teniendo en cuenta un alcance más extenso de estos factores, será más efectiva la planificación y selección de los estudios requeridos. Existen diferentes tipos 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 Santiago, Estación Central
Como su nombre lo señala, son los estudios que se realizan directamente 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 primordiales ventajas y virtudes hallamos con que son estudios veloces, económicos y proporcionan gran cantidad de datos, esto no quiere decir que reemplacen por completo ensayos de laboratorio, mas los ensayos in situ Santiago, Estación Central representan un muy buen complemento para su proyecto de mecánica de suelos.
Ensayos in situ Santiago, Estación Central:
- 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 Santiago, Estación Central
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, Estación Central se realizan en ambientes controlados. Son considerablemente 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 Santiago, Estación Central 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, Estación Central
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 bien Standard Penetration Test, es un sondaje in situ que se halla dentro de la categoría de pruebas de penetrómetro, que en Mecánica de Suelos Santiago, Estación Central 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, Estación Central 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 Santiago, Estación Central
Diseño de Pavimentos en Santiago, Estación Central
El pavimento es una estructura formada por distintas capas de materiales que dejan aguantar las cargas vehiculares y de otros tipos. Además 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 deja soportar las cargas durante un periodo de tiempo determinado; hay diferentes métodos de diseño para pavimentos, estos métodos toman en cuenta eminentemente los siguientes factores: tránsito o 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 bien flexibles. Los pavimentos flexibles dependen más del suelo de la subrasante para trasmitir 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 esta razón es de enorme utilidad estimar las propiedades mecánicas del suelo para conseguir un diseño eficaz de un pavimento.
Fundaciones o Cimentaciones en Santiago, Estación Central
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 importante es para un ingeniero civil tener en consideración la mecánica del suelo del lugar. La base es donde se transfiere la carga que aguanta la estructura, por lo que comprender el suelo es crucial 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 proporcionar un soporte sólido para la estructura que se levanta.
La Torre Inclinada de Pisa, ubicada en Italia, es buen ejemplo de lo que puede ocurrir cuando se construyen los cimientos de una estructura sin tener la plena apreciación de las fuerzas mecánicas del suelo. Por lo tanto, decidir qué tipo 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 precisa de la infraestructura actual. Asisten a proporcionar agua para uso doméstico a lo largo de todo el año, proporcionan zonas de pesca, actúan como parques escénicos, apoyan el riego y se emplean 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 planeta moderno. Construirlos normalmente requiere un buen 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 bastante 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 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 enorme destrucción de propiedades. Comprender la mecánica del suelo garantizará que cualquier ingeniero civil que lleve a cabo 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, Estación Central
Los terraplenes en general se edifican para elevar el nivel de una carretera, tren o tierra sobre el nivel del suelo. Generalmente, hay varias razones por las que Mecánica de Suelos Santiago, Estación Central construye terraplenes. Uno de ellos es elevar la estructura sobre el nivel de inundación. Todo lo que se edifique en la tierra plana es propenso a inundaciones que pueden destruir la estructura. Construir la estructura sobre un desnivel es, por ende, una forma de paliarlo. Los terraplenes también se edifican 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 ferrocarril o bien las estructuras estén en el mismo nivel en todo instante.
En Mecánica de Suelos Santiago, Estación Central, construimos los terraplenes generalmente utilizando suelo como componente primordial. Da la resistencia estructural precisa 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, así como aspectos como los efectos de la filtración del suelo, contribuyen a diseñar y edificar exitosamente 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 según lo previsto. En consecuencia, cualquier ingeniero civil en Santiago, Estación Central 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 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 bien de hormigón, asimismo deben diseñarse en consecuencia teniendo en cuenta la mecánica del suelo que va a estar en juego en dependencia del género de suelo del ambiente dado.
Hoy en día, la mayoría de los centros urbanos acostumbran a 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 por medio de kilómetros 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 tubería subterránea o 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, singularmente para fines de ingeniería civil. Hoy en día, se están haciendo 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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