Mecanica de Suelos en Santiago, Pudahuel
Definición: Mecanica de Suelos
Tabla de Contenidos
La Mecanica de Suelos Santiago, Pudahuel como disciplina se encarga 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 disminuir los problemas de ingeniería geotécnica de determinadas 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 1857 siguen siendo las herramientas usadas para cuantificar tensiones de la tierra. Estas teorías de Mecánica de Suelos se han cambiado en el siglo XX para tener en cuenta la influencia de cohesión, una propiedad de los suelos descubierta más recientemente 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 a veces incluyen componentes orgánicos; tienen fases sólida, líquida y gaseosa. La forma en que el suelo de un sitio determinado soportará 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, por consiguiente, 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 bien limo, los que reducen la tendencia de los suelos a cortarse o deslizarse durante planos; compresibilidad (el grado en que el suelo puede hacerse más denso por distintos medios, incluyendo el apisonamiento y la vibración, y por lo 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 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 Mecánica de Suelos en Santiago, Pudahuel
Los estudios de mecánica de suelos en Santiago, Pudahuel se efectúan minuciosamente de en un sitio determinado en dependencia del tamaño del proyecto a efectuar. El examen visual de la superficie puede ser suficiente en ciertos casos. Las peculiaridades del suelo en general 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 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 lugar se miden en un laboratorio. Esporádicamente, los datos obtenidos de estudios previos 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 manera directa bajo las vigas o bien muros de carga), tapete (formado por losetas, generalmente de hormigón , que subyacen a toda el área de un edificio), o bien 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; en consecuencia, 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 ponen), pilotes de fricción (que transfieren parte de la presión ejercida sobre ellos al suelo que los rodea, a través de fricción o adhesión a lo largo de la superficie donde los lados del pilote interactúan con el suelo), o cajones (pilotes extragrandes puestos en una excavación, en lugar de prefabricados y hundidos).
Las pendientes permanecen en su sitio por el hecho de que 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 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 exactamente equilibradas, dos 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 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 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 durante la presa.
La mecánica del suelo, a través de el examen de la subrasante de caminos y carreteras, ayuda a determinar qué tipo de pavimento (rígido o flexible) va a durar más. El estudio de las peculiaridades del suelo asimismo se emplea para decidir el procedimiento más adecuado 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, conforme 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 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 obtenida en el Estudio de Mecanica de Suelos y conociendo los requisitos del proyecto, el profesional geotécnico competente 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:
- 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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Mecánica de Suelos, Mecanica 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. 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 emplean soluciones analíticas o bien modelos constitutivos para simular su comportamiento.
Por norma general, el propósito de utilizar la mecánica del suelo varía conforme el proyecto, pero 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, Pudahuel 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, nuestros ingenieros y especialistas están calificados en la materia. Somos una empresa 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 succión del suelo, procedimientos avanzados de modelado numérico, modelos constitutivos y técnicas de análisis de suelos con tubos huecos. También 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.
Somos la Empresa de Mecanica de Suelos en Santiago, Pudahuel que buscas, nuestros profesionales cuentan con estudios de Posgrado en Estados Unidos. Adicionalmente si pides un Estudio Geotecnico o bien de Mecanica de Suelos tanto para residencias 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 ubicar en Santiago, Pudahuel.
Laboratorio de Mecánica de Suelos en Santiago, Pudahuel
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 necesaria para proyectar y mantener una obra de ingeniería civil:
Ensayos In situ en Santiago, Pudahuel
Como su nombre lo señala, son los estudios que se realizan de forma directa sobre el terreno, donde se busca trabajar con muestras extraídas de manera directa del suelo, evitando la complejidad de hacer llegar una muestra inalterada a un laboratorio. Entre sus primordiales ventajas y virtudes encontramos con que son estudios veloces, económicos y proporcionan gran cantidad de datos, esto no desea decir que reemplacen por completo ensayos de laboratorio, mas los ensayos in situ Santiago, Pudahuel representan un muy buen complemento para su proyecto de mecánica de suelos.
Ensayos in situ Santiago, Pudahuel:
- 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, Pudahuel
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, Pudahuel se realizan en ambientes controlados. Son mucho más precisos y brindan información que los estudios in-situ no son capaces de conseguir, pero también son más costoso en tiempo y dinero.
Entre los ensayos más relevantes en laboratorios de mecánica de suelos Santiago, Pudahuel 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, Pudahuel
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 Standard Penetration Test es uno de los más realizados en los procedimientos de sondeos o bien sondajes.
SPT o Estándar Penetration Test, es un sondaje in situ que se encuentra en la categoría de pruebas de penetrómetro, que en Mecánica de Suelos Santiago, Pudahuel 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, Pudahuel es exageradamente útil para determinar la densidad relativa, resistencia a la compresión no recluída y el ángulo de resistencia al corte de suelos no cohesivos.
Obras y Construcciones de Mecánica de Suelos en Santiago, Pudahuel
Diseño de Pavimentos en Santiago, Pudahuel
El pavimento es una estructura formada por diferentes capas de materiales que permiten soportar las cargas vehiculares y de otros tipos. Aparte 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 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 rígidos o 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 tal razón es de enorme utilidad considerar las propiedades mecánicas del suelo para lograr un diseño eficiente de un pavimento.
Fundaciones o Cimentaciones en Santiago, Pudahuel
Las cargas de cualquier estructura deben trasmitirse al suelo mediante la base de la estructura. Cuanto más grande sea la edificación o 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 soporta la estructura, con lo que entender el suelo es vital para edificar una estructura fuerte. El suelo duro con suficiente resistencia deja que un ingeniero use cimientos poco profundos, al tiempo que el suelo débil necesitará cimientos profundos para proporcionar un soporte sólido para la estructura que se está levantando.
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 lo tanto, decidir qué género de cimentación emplear para una estructura determinada va a depender 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. Ayudan a suministrar agua para uso familiar durante todo el año, proporcionan zonas de pesca, actúan como parques escénicos, apoyan el riego y se usan para producir energía limpia cuando se emplean para la generación de energía hidroeléctrica. Las presas se hallan entre las más grandes y, en consecuencia, ciertos proyectos de ingeniería civil más costosos del mundo moderno. Edificarlos generalmente requiere un buen 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 a lo largo de mucho tiempo sin incidentes.
La situación es aún 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 realmente 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 en cuenta las propiedades del suelo, como su densidad, permeabilidad y resistencia, para obtener una estructura sólida.
Terraplenes en Santiago, Pudahuel
Los terraplenes en general se edifican para elevar el nivel de una carretera, ferrocarril o tierra sobre el nivel del suelo. Generalmente, hay varias razones por las que Mecánica de Suelos Santiago, Pudahuel construye terraplenes. Uno de ellos es elevar la estructura por encima del nivel de inundación. Todo cuanto se construya en la tierra plana es propenso a inundaciones que pueden destruir la estructura. Edificar la estructura sobre un desnivel es, por consiguiente, una forma de paliarlo. Los terraplenes asimismo se construyen para minimizar o bien reducir el cambio de nivel debido al perfil de un terreno. El desnivel 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, Pudahuel, edificamos los terraplenes normalmente 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 construir de forma exitosa un desnivel.
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. Por lo tanto, cualquier ingeniero civil en Santiago, Pudahuel debe considerar esmeradamente las propiedades del suelo sobre el que se construirá el canal. Se deben tomar en consideración factores como la resistencia al cizallamiento del suelo para asegurar 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, así sean de suelo compactado o de hormigón, asimismo deben diseñarse en consecuencia teniendo en cuenta la mecánica del suelo que estará en juego en dependencia del tipo de suelo del entorno dado.
En nuestros días, la mayoría 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 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 semejantes obras de ingeniería civil es más pronunciada para estos proyectos subterráneos. Ser capaz de pronosticar de qué manera 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
La mecánica del suelo es un tema fundamental, especialmente para fines de ingeniería civil. Hoy en día, se están realizando 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.
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Fuentes:
- Hartge, KH, 2000. El efecto de la deformación del suelo en las propiedades físicas del suelo: un discurso sobre el trasfondo común.
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