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Mecanica de Suelos en Santiago, Padre Hurtado

Definición: Mecanica de Suelos

MECANICA DE SUELOS Santiago, Padre Hurtado

La Mecánica de Suelos Santiago, Padre Hurtado como disciplina se hace cargo de aplicar las leyes tanto mecánicas como hidráulicas para estudiar las deformaciones de flujo y fluidos en estructuras naturales y artificiales construidas de tierra y reducir los problemas 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 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 siguen siendo las principales 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 manera algo diferente bajo estrés 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 manera en que el suelo de un lugar determinado soportará las tensiones que le imponen el peso de las estructuras, o bien de qué manera 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 lo 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 reducen la tendencia de los suelos a cortarse o bien deslizarse durante planos; compresibilidad (el grado en que el suelo puede hacerse más espeso por diversos medios, incluyendo el apisonamiento y la vibración, y por consiguiente puede mantener cargas superiores); elasticidad (la capacidad del suelo para regresar a expandirse tras 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, Padre Hurtado

Los estudios de mecánica de suelos en Santiago, Padre Hurtado se realizan meticulosamente de en un sitio determinado dependiendo del tamaño del proyecto a realizar. El examen visual de la superficie puede ser suficiente en ciertos casos. Las propiedades del suelo generalmente 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 también 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 logrados 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 peculiaridades 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 bajo las vigas o bien muros de carga), tapete (formado por losas, por norma general 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 colocadas a tal profundidad bajo tierra que el peso del suelo removido para ponerlo es igual al peso del edificio; en consecuencia, una vez que la edificación esté terminado, el suelo debajo de él aguantará el mismo peso que aguantaba antes de 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 el edificio 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 bien adhesión durante la superficie donde los lados del pilote interactúan con el suelo), o cajones (pilotes extragrandes colocados en una excavación, en lugar de prefabricados y hundidos).

Las pendientes permanecen en su sitio porque el tirón hacia 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 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 manera que 1.0 indica fuerzas precisamente equilibradas, 2.0 quiere decir 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 uno está colapsando. Los márgenes de las presas, cortes de carreteras y cortes de ferrocarril están diseñados para ciertos estándares de estabilidad medidos por esta escala. La estabilidad se puede acrecentar 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, 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, 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 asimismo se emplea 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 efectuarse por medio de calicatas o pozos, zanjas y sondajes para obtener muestras, que se puedan ensayar en laboratorio, de acuerdo con el número mínimo de puntos de exploración detallados 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 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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Mecánica de Suelos, Mecánica de Solidos y Mecanica de Fluidos

La mecánica del suelo se distingue de la mecánica de fluidos tradicional 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, en tanto que depende del estrés 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 modelos constitutivos para simular su comportamiento.

Generalmente, el propósito de emplear la mecánica del suelo varía según el proyecto, mas 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, Padre Hurtado exploran las propiedades de los suelos y las rocas blandas en relación con 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. Asimismo nos esmeramos por brindar a nuestros clientes 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, Padre Hurtado que buscas, nuestros profesionales cuentan con estudios de Posgrado en U.S.A.. Adicionalmente si solicitas un Estudio Geotecnico o de Mecánica de Suelos tanto para viviendas como edificaciones puedes ahorrar el diez por ciento del costo en los ensayos de laboratorio, consiguiendo por último un menor  coste por los servicios de terreno, gabinete y laboratorio. Nos puedes situar en Santiago, Padre Hurtado.

Laboratorio de Mecanica de Suelos en Santiago, Padre Hurtado

Teniendo presente un alcance más extenso 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 ofrecerán la información necesaria para proyectar y mantener una obra de ingeniería civil:

Ensayos In situ en Santiago, Padre Hurtado

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 forma directa 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 dan gran cantidad de datos, esto no quiere decir que sustituyan por completo ensayos de laboratorio, mas los ensayos in situ Santiago, Padre Hurtado representan un muy buen complemento para su proyecto de mecánica de suelos.

Ensayos in situ Santiago, Padre Hurtado:

  • 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 tipo de solución que se quiera brindar a una futura obra.

Ensayos de laboratorio en Santiago, Padre Hurtado

Los ensayos de laboratorio son todos aquellos ensayos que dejan estudiar las propiedades del suelo mediante muestras, lo más inalteradas posibles, provenientes del terreno objeto de análisis; los ensayos de laboratorio en Santiago, Padre Hurtado se realizan 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 Santiago, Padre Hurtado 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, Padre Hurtado

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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 Estándar Penetration Test, es un sondaje in situ que se halla en la categoría de pruebas de penetrómetro, que en Mecánica de Suelos Santiago, Padre Hurtado 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, Padre Hurtado 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 Mecánica de Suelos en Santiago, Padre Hurtado

Diseño de Pavimentos en Santiago, Padre Hurtado

El pavimento es una estructura formada por diferentes 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 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, características 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 transmitir 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 gran utilidad estimar las propiedades mecánicas del suelo para conseguir un diseño eficiente de un pavimento.

Fundaciones o bien Cimentaciones  en Santiago, Padre Hurtado

Las cargas de cualquier estructura deben transmitirse al suelo a través de la base de la estructura. Cuanto más grande sea el edificio o bien la estructura, mayor será su base y, en consecuencia, más importante es para un ingeniero civil tener en cuenta 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 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 necesitará cimientos profundos para otorgar un soporte sólido para la estructura que se levanta.

La Torre Inclinada de Pisa, situada en Italia, es buen ejemplo de lo que puede suceder cuando se construyen los cimientos de una estructura sin tener la plena apreciación de las fuerzas mecánicas del suelo. Por consiguiente, decidir qué tipo de cimentación usar 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 necesaria de la infraestructura actual. Ayudan a suministrar agua para empleo familiar durante todo el año, dan zonas de pesca, actúan como parques escénicos, apoyan el riego y se utilizan para producir energía limpia cuando se usan para la generación de energía hidroeléctrica. Las presas se hallan entre las más grandes y, en consecuencia, algunos de los proyectos de ingeniería civil más costosos del mundo moderno. Edificarlos en general requiere mucho tiempo y otros recursos, como mano de obra. Su construcción requiere que se presente un diseño adecuado para asegurar que puedan aguantar la presión del agua y otros elementos para cumplir su propósito a lo largo de mucho tiempo sin incidentes.

La situación es todavía más grave si se cree que las presas actúan como una barrera al flujo de agua que puede trastocar las propiedades del suelo. Las fallas de presas pueden ser desastrosas, como se vio cuando la presa de Banqiao en China fracasó después de 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 haga un proyecto de este tipo tenga presente las propiedades del suelo, como su densidad, permeabilidad y resistencia, para conseguir una estructura sólida.

Terraplenes en Santiago, Padre Hurtado

Los terraplenes normalmente se construyen para elevar el nivel de una carretera, tren o tierra por encima del nivel del suelo. Por lo general, hay múltiples razones por las que Mecánica de Suelos Santiago, Padre Hurtado 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. Construir la estructura sobre un desnivel es, por consiguiente, una forma de paliarlo. Los terraplenes también se edifican 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 las estructuras estén en exactamente el mismo nivel en todo momento.

En Mecánica de Suelos Santiago, Padre Hurtado, construimos los terraplenes normalmente usando suelo como componente principal. Da la resistencia estructural necesaria para permitir 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 construir de forma exitosa 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, Padre Hurtado debe estimar 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 garantizar que el canal que se coloca 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, ya sean de suelo compactado o bien de hormigón, también deben diseñarse en consecuencia teniendo en cuenta la mecánica del suelo que va a estar en juego en dependencia del tipo de suelo del entorno dado.

Hoy día, la mayoría 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 urbes, esto puede significar la excavación y la excavación de túneles por medio de quilómetros 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 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 esencial para que el proyecto terminado pueda soportar las condiciones subterráneas y cumplir su propósito.

Excavaciones

El mundo 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. A lo largo de la excavación, uno notará que el suelo puede variar mucho dependiendo de la profundidad y la amplitud, incluso dentro de una zona pequeña. Tener un conocimiento profundo de las clases de suelo y de qué forma se comportan es, por consiguiente, importante en tales actividades de excavación. La mecánica del suelo puede ayudar a un ingeniero a adelantar áreas que pueden desmoronarse o causar deslizamientos de tierra a lo largo de la extracción de recursos y hallar formas apropiadas de prevenir tales incidentes catastróficos.

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 ofrecerán detalladamente la historia y aparición de los estudios de mecánica de Suelos desde sus principios 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 asignatura 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 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 primordialmente por A. Rico Rodríguez.

Fuentes:

  • Ronald D. Andrus et al 1995, NIST.gov, Técnicas de mejora del terreno (pdf).

 

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