Mecanica de Suelos en Santiago, La Granja
Definición: Mecanica de Suelos
Tabla de Contenidos
Mecánica de suelos Santiago, La Granja, la mecanica de suelos es el estudio de las propiedades físicas y aprovechamiento de suelos, especialmente utilizado en la planificación de cimentaciones de estructuras y subrasantes de carreteras.
El primer estudio científico de mecánica de suelos fue realizado 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 mil ochocientos cincuenta y siete continuan siendo las principales herramientas empleadas para cuantificar tensiones de la tierra. Estas teorías de Mecánica de Suelos se han cambiado en el siglo veinte para tener en cuenta la influencia de cohesión, una propiedad de los suelos descubierta más últimamente que hace que se comporten de forma algo diferente bajo estrés 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 sitio determinado aguantará las tensiones que le imponen el peso de las estructuras, o bien de qué forma 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, 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 espeso por distintos medios, incluido el apisonamiento y la vibración, y por tanto puede sostener cargas superiores); elasticidad (la capacidad del suelo para volver 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 cara arriba desde el nivel freático normal).
Estudios de Mecanica de Suelos en Santiago, La Granja
Los estudios de mecánica de suelos en Santiago, La Granja se efectúan minuciosamente de en un sitio determinado dependiendo del tamaño del proyecto a efectuar. El examen visual de la superficie puede ser suficiente en algunos 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 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 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. Esporádicamente, los datos logrados de estudios anteriores 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 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 puestas de forma directa bajo las vigas o bien muros de carga), tapete (formado por losas, en general de hormigón , que subyacen a toda el área de un edificio), o tipos flotantes. ALos cimientos flotantes consisten en estructuras fuertes en forma de caja colocadas a tal profundidad bajo tierra que el peso del suelo removido para colocarlo es igual al peso del edificio; por tanto, en el momento en que la edificación esté terminado, el suelo debajo de él aguantará exactamente el mismo peso que soportaba antes de 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 colocan), pilotes de fricción (que transfieren una parte de la presión ejercida sobre ellos al suelo que los rodea, mediante fricción o adhesión durante la superficie donde los lados del pilote interaccionan con el suelo), o cajones (pilotes extragrandes puestos en una excavación, en lugar de prefabricados y hundidos).
Las pendientes continúan 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 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 modo que 1.0 señala fuerzas precisamente 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 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 fortaleciendo el talud con inyecciones de cemento. En la construcción de la presa se emplea un núcleo impermeable para evitar que el exceso de filtración de agua reduzca la estabilidad, mientras 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 flexible) durará más. El estudio de las características del suelo también se emplea 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 pozos, zanjas y sondajes para obtener 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 lograda en el Estudio de Mecánica de Suelos y conociendo los requisitos del proyecto, el profesional geotécnico eficiente 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, Mecanica 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 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 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 asegurar 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, La Granja 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 absorción 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 e internacionales un servicio especializado de alto nivel técnico en el campo de la Ingeniería Geotecnica, geofísica y ensayos de laboratorio y mecánica suelos.
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Laboratorio de Mecanica de Suelos en Santiago, La Granja
Teniendo en cuenta un alcance más amplio de estos factores, será más efectiva 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 Santiago, La Granja
Como su nombre lo señala, son los estudios que se efectúan de forma directa sobre el terreno, donde se busca trabajar con muestras extraídas directamente del suelo, eludiendo la dificultad de hacer llegar una muestra inalterada a un laboratorio. Entre sus principales ventajas y virtudes hallamos con que son estudios rápidos, económicos y dan gran cantidad de datos, esto no quiere decir que sustituyan por completo ensayos de laboratorio, pero los ensayos in situ Santiago, La Granja representan un muy buen complemento para su proyecto de mecánica de suelos.
Ensayos in situ Santiago, La Granja:
- 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 género de solución que se quiera brindar a una futura obra.
Ensayos de laboratorio en Santiago, La Granja
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, La Granja se realizan en entornos controlados. Son mucho más precisos y brindan información que los estudios in-situ no son capaces de obtener, pero asimismo son más costoso en tiempo y dinero.
Entre los ensayos más relevantes en laboratorios de mecánica de suelos Santiago, La Granja 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, etcétera)
Sondajes SPT en Santiago, La Granja
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 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 Santiago, La Granja se llevan a cabo 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, La Granja es extremadamente útil para determinar la densidad relativa, resistencia a la compresión no confinada y el ángulo de resistencia al corte de suelos no cohesivos.
Obras y Construcciones de Mecánica de Suelos en Santiago, La Granja
Diseño de Pavimentos en Santiago, La Granja
El pavimento es una estructura formada por diferentes capas de materiales que permiten soportar 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 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 principalmente 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 rígidos o bien 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 enorme utilidad considerar las propiedades mecánicas del suelo para lograr un diseño eficaz de un pavimento.
Fundaciones o Cimentaciones en Santiago, La Granja
Las cargas de cualquier estructura deben transmitirse al suelo por medio de la base de la estructura. Cuanto más grande sea la construcción o la estructura, mayor va a ser su base y, en consecuencia, más esencial 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, 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, al tiempo que el suelo enclenque necesitará 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 acontecer cuando se edifican los cimientos de una estructura sin tener la plena apreciación de las fuerzas mecánicas del suelo. Por lo tanto, decidir qué género de cimentación usar para una estructura determinada dependerá de de qué forma 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 administrar agua para uso doméstico durante todo el año, dan zonas de pesca, actúan como parques escénicos, apoyan el riego y se usan para producir energía limpia cuando se utilizan 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. Construirlos por norma 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 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 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 lleve a cabo un proyecto de esta clase tenga en cuenta las propiedades del suelo, como su densidad, permeabilidad y resistencia, para conseguir una estructura sólida.
Terraplenes en Santiago, La Granja
Los terraplenes en general se construyen para elevar el nivel de una carretera, ferrocarril o tierra por encima del nivel del suelo. Generalmente, hay varias razones por las que Mecánica de Suelos Santiago, La Granja 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. Construir la estructura sobre un terraplén es, por lo tanto, una forma de mitigarlo. Los terraplenes asimismo se construyen para disminuir al mínimo o reducir el cambio de nivel debido al perfil de un terreno. El desnivel ayuda a asegurar que la carretera, el ferrocarril o bien las estructuras estén en exactamente el mismo nivel en todo instante.
En Mecánica de Suelos Santiago, La Granja, edificamos los terraplenes en general utilizando suelo como componente primordial. Proporciona la resistencia estructural necesaria 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, como aspectos como los efectos de la filtración del suelo, contribuyen a diseñar y edificar exitosamente 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 conforme lo previsto. Por tanto, cualquier ingeniero civil en Santiago, La Granja debe considerar cuidadosamente 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 sea posible. Los muros de contención, así sean de suelo compactado o de hormigón, asimismo deben diseñarse en consecuencia teniendo presente la mecánica del suelo que va a estar en juego dependiendo del tipo de suelo del ambiente dado.
En la actualidad, 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 urbes, esto puede representar la excavación y la excavación de túneles por medio de quilómetros y kilómetros de suelo heterogéneo para poder llegar a los millones de casas que componen la ciudad. La necesidad de entender la mecánica del suelo en tales 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 esencial para que el proyecto terminado pueda soportar las condiciones subterráneas y cumplir su propósito.
Excavaciones
El mundo actual depende en gran 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 generalmente implica excavar y excavar el suelo. Durante la excavación, uno notará que el suelo puede variar mucho en dependencia de la profundidad y la amplitud, incluso dentro de una región pequeña. Tener un conocimiento profundo de las clases de suelo y de qué forma se comportan es, por consiguiente, esencial en semejantes actividades de excavación. La mecánica del suelo puede asistir a un ingeniero a anticipar áreas que pueden derrumbarse o bien ocasionar deslizamientos de tierra a lo largo de la extracción de recursos y localizar formas apropiadas de prevenir tales 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 van a ofrecer 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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Fuentes:
- International Rivers, El legado olvidado del colapso de la presa Banqiao.
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