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Mecanica de Suelos en Santiago, Independencia

Definición: Mecanica de Suelos

MECANICA DE SUELOS Santiago,  Independencia

La Mecánica de Suelos Santiago, Independencia como disciplina se hace cargo de aplicar las leyes tanto mecánicas como hidráulicas para estudiar las deformaciones de flujo y fluidos dentro de estructuras naturales y artificiales construidas de tierra y reducir los inconvenientes de ingeniería geotécnica de ciertas áreas relacionadas con la consolidación de partículas y sedimentos.

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 1857 continuan siendo las herramientas empleadas para cuantificar tensiones de la tierra. Estas teorías de Mecanica de Suelos se han cambiado en el siglo veinte 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 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 forma en que el suelo de un lugar determinado aguantará las tensiones que le imponen el peso de las estructuras, o cómo responderá al movimiento en el curso de la construcción, depende de seis (6) 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, considerablemente mayor en arcillas que arenas o limo, los que disminuyen la tendencia de los suelos a cortarse o bien deslizarse a lo largo de planos; compresibilidad (el grado en que el suelo puede hacerse más denso por distintos medios, incluyendo el apisonamiento y la vibración, y por ende puede mantener 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 Mecánica de Suelos en Santiago, Independencia

Los estudios de mecánica de suelos en Santiago, Independencia se efectúan minuciosamente de en un lugar determinado en dependencia del tamaño del proyecto a realizar. El examen visual de la superficie puede ser suficiente en algunos casos. Las características del suelo generalmente 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 asimismo dan 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. Ocasionalmente, los datos conseguidos de estudios anteriores 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 apropiadamente con las características del suelo puede resultar en una falla estructural debido al cizallamiento del suelo o bien un asentamiento desigual. Los cimientos extendidos pueden ser cualquiera de las zapatas extendidas (hechas con bases anchas colocadas de manera directa bajo las vigas o muros de carga), tapete (formado por losetas, generalmente 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 ende, en el momento en que la edificación esté terminado, el suelo debajo de él aguantará exactamente el mismo peso que soportaba 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, mediante fricción o bien adhesión a lo largo de 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 lugar 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; particularmente, 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 modo que uno indica fuerzas precisamente equilibradas, dos significa que las fuerzas de estabilidad son dos veces mayores que las que tienden al movimiento, etcétera. 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 incrementar drenando, nivelando el gradiente, compactando o 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 a lo largo de 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 bien flexible) durará más. El estudio de las características del suelo también se usa para decidir el método 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 a través de calicatas o pozos, zanjas y sondajes para conseguir muestras, que se puedan ensayar en laboratorio, conforme 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 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 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 Mecánica de Fluidos

La mecánica del suelo se diferencia 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. 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 efectúan pruebas in situ y de laboratorio y se utilizan soluciones analíticas o bien modelos constitutivos para simular su comportamiento.

Normalmente, el propósito de emplear la mecánica del suelo cambia según el proyecto, pero en términos generales 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, Independencia 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 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 tubos huecos. También 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, Independencia que buscas, nuestros profesionales cuentan con estudios de Posgrado en Estados Unidos. De forma adicional si solicitas un Estudio Geotecnico o de Mecanica de Suelos tanto para viviendas como edificaciones puedes ahorrar el diez 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 Santiago, Independencia.

Laboratorio de Mecanica de Suelos en Santiago, Independencia

Teniendo en cuenta un alcance más extenso de estos factores, va a ser más eficaz 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 mantener una obra de ingeniería civil:

Ensayos In situ en Santiago, Independencia

Como su nombre lo indica, son los estudios que se efectúan 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 proporcionan gran cantidad de datos, esto no desea decir que reemplacen por completo ensayos de laboratorio, mas los ensayos in situ Santiago, Independencia representan un muy buen complemento para su proyecto de mecánica de suelos.

Ensayos in situ Santiago, Independencia:

  • 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, Independencia

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, Independencia se efectúan en entornos controlados. Son mucho más precisos y brindan información que los estudios in-situ no son capaces de obtener, mas también son más costoso en tiempo y dinero.

Entre los ensayos más relevantes en laboratorios de mecánica de suelos Santiago, Independencia 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 Santiago, Independencia

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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 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, Independencia 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, Independencia 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, Independencia

Diseño de Pavimentos en Santiago, Independencia

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 soportar las cargas durante un periodo de tiempo determinado; hay diferentes métodos de diseño para pavimentos, estos métodos toman en cuenta primordialmente los próximos factores: tránsito o bien condiciones de carga, características del suelo de cimentación y de los materiales que conforman las capas del pavimento, entre otros muchos.

El diseño de pavimentos puede consistir en diseño de pavimentos rígidos o 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 enorme utilidad estimar las propiedades mecánicas del suelo para conseguir un diseño eficiente de un pavimento.

Fundaciones o Cimentaciones  en Santiago, Independencia

Las cargas de cualquier estructura deben transmitirse al suelo mediante la base de la estructura. Cuanto más grande sea el edificio o bien la estructura, mayor será 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 trasfiere la carga que soporta la estructura, con 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, mientras que el suelo enclenque precisará cimientos profundos para otorgar un soporte sólido para la estructura que se levanta.

La Torre Inclinada de Pisa, ubicada en Italia, es buen ejemplo de lo que puede acontecer cuando se edifican los cimientos de una estructura sin tener la plena consideración de las fuerzas mecánicas del suelo. Por consiguiente, decidir qué género de cimentación utilizar para una estructura determinada dependerá de cómo 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 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 producir energía limpia cuando se usan 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. Construirlos generalmente 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 mucho 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 desastrosas, como se vio cuando la presa de Banqiao en China fracasó tras lluvias muy fuertes que provocaron un número trágico de muertes y una gran destrucción de propiedades. Entender 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 obtener una estructura sólida.

Terraplenes en Santiago, Independencia

Los terraplenes por norma general se edifican 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 Santiago, Independencia 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 terraplén es, en consecuencia, una forma de paliarlo. Los terraplenes también se edifican para minimizar o reducir el cambio de nivel debido al perfil de un terreno. El terraplén ayuda a asegurar que la carretera, el ferrocarril o las estructuras estén en el mismo nivel en todo momento.

En Mecánica de Suelos Santiago, Independencia, edificamos los terraplenes normalmente usando suelo como componente principal. Proporciona 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, 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 utilizan para la distribución y el transporte de agua. Los canales están diseñados para retener agua y redirigirla conforme lo previsto. En consecuencia, cualquier ingeniero civil en Santiago, Independencia debe considerar esmeradamente las propiedades del suelo sobre el que se edificará 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 disminuir al mínimo la filtración tanto como resulte 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 va a estar en juego en dependencia del tipo de suelo del ambiente dado.

Hoy día, la mayor parte de los centros urbanos acostumbran a 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 ciudades, 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 ciudad. 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 cómo se comportará el suelo y afectará una cañería subterránea o bien un metro es importante a fin de que el proyecto terminado pueda aguantar las condiciones subterráneas y cumplir su propósito.

Excavaciones

El planeta actual depende en buena medida de los recursos extraídos de la tierra, como el petróleo, el gas, el carbón, los metales y otros minerales. El proceso de extracción de estos recursos normalmente implica excavar y excavar el suelo. Durante la excavación, uno notará que el suelo puede variar mucho dependiendo de la profundidad y la amplitud, aun dentro de una zona pequeña. Tener un conocimiento profundo de los modelos de suelo y de qué forma se comportan es, por ende, esencial 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 hallar formas apropiadas de prevenir tales incidentes desastrosos.

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 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 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 dos 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 principalmente por A. Rico Rodríguez.

Fuentes:

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

 

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