Mecanica de Suelos en Santiago, Renca

Definición: Mecanica de Suelos

MECANICA DE SUELOS Santiago, Renca

Mecánica de suelos Santiago, Renca, es el área de la geotecnia enfocada a la investigación del subsuelo que deja 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 efectuado 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 XX para tener en consideración la repercusión de cohesión, una propiedad de los suelos descubierta más recientemente que hace que se comporten de forma algo diferente bajo estrés de lo que predijeron Rankine y Coulomb.

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Definicion de Suelos

El suelo se diferencia de la roca, porque el macizo rocoso padece un proceso de meteorización in situ tan intenso que transforma a la roca en suelo y de allá deducimos que todo cuanto el día de hoy conocemos como suelo originalmente era roca.

Estudios de Mecánica de Suelos en Santiago, Renca

Los estudios de mecánica de suelos en Santiago, Renca se efectúan meticulosamente 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 en general varían 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 conseguir 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 sitio 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 dispar. Los cimientos extendidos pueden ser cualquiera de las zapatas extendidas (hechas con bases anchas colocadas directamente 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 fuertes en forma de caja puestas a tal profundidad bajo tierra que el peso del suelo removido para ponerlo es igual al peso del edificio; por consiguiente, una vez que el edificio esté terminado, el suelo debajo de él soportará 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 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 interactúan con el suelo), o cajones (pilotes extragrandes colocados en una excavación, en lugar de prefabricados y hundidos).

Las pendientes permanecen en su lugar por el hecho de que el tirón cara abajo de la gravedad es contrarrestado por las fuerzas de cohesión y fricción entre las partículas. Múltiples cambios pueden alterar 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 manera 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, etcétera. Una pendiente con una lectura de menos de 1.0 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 usa 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 durante 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) va a durar más. El estudio de las características del suelo también se usa 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 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 concretados en el Anexo A de la NCh mil quinientos ocho.

2 Ensayos de Laboratorio

Los ensayos primordiales 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 Mecánica 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 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, 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 utilizan soluciones analíticas o bien modelos constitutivos para simular su comportamiento.

Por norma general, el propósito de emplear la mecánica del suelo cambia según 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, Renca 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 cilindros huecos. Asimismo 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 mecanica suelos.

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Laboratorio de Mecanica de Suelos en Santiago, Renca

Teniendo presente un alcance más extenso de estos factores, será más eficaz la planificación y selección de los estudios requeridos. Existen diferentes géneros de estudios de mecánica de suelos, que les brindarán la información necesaria para proyectar y sostener una obra de ingeniería civil:

Ensayos In situ en Santiago, Renca

Como su nombre lo señala, son los estudios que se efectúan 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 principales ventajas y virtudes hallamos con que son estudios veloces, económicos y proporcionan gran cantidad de datos, esto no desea decir que sustituyan por completo ensayos de laboratorio, pero los ensayos in situ Santiago, Renca representan un buen complemento para su proyecto de mecánica de suelos.

Ensayos in situ Santiago, Renca:

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

Ensayos de laboratorio en Santiago, Renca

Los ensayos de laboratorio son todos aquellos ensayos que permiten estudiar las propiedades del suelo a través de muestras, lo más inalteradas posibles, provenientes del terreno objeto de análisis; los ensayos de laboratorio en Santiago, Renca se efectúan en ambientes controlados. Son considerablemente 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, Renca 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, Renca

spt Santiago, Renca

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 bien Standard Penetration Test es uno de los más efectuados en los procedimientos de sondeos o bien sondajes.

SPT o Standard Penetration Test, es un sondaje in situ que se encuentra en la categoría de pruebas de penetrómetro, que en Mecánica de Suelos Santiago, Renca 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 empírica entre las propiedades del suelo y la resistencia a la penetración.

El Sondeo SPT en Santiago, Renca 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 Mecanica de Suelos en Santiago, Renca

Diseño de Pavimentos en Santiago, Renca

El pavimento es una estructura formada por diferentes capas de materiales que dejan 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 medio ambiente.

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 siguientes factores: tránsito o bien condiciones de carga, peculiaridades 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 recios o 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 gran utilidad considerar las propiedades mecánicas del suelo para conseguir un diseño eficaz de un pavimento.

Fundaciones o Cimentaciones  en Santiago, Renca

Las cargas de cualquier estructura deben transmitirse al suelo mediante la base de la estructura. Cuanto más grande sea la construcción 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 transfiere la carga que aguanta 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, mientras 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 buen ejemplo de lo que puede acontecer cuando se construyen los cimientos de una estructura sin tener la plena consideración de las fuerzas mecánicas del suelo. Por tanto, decidir qué tipo de cimentación emplear 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. Ayudan a proporcionar agua para empleo doméstico a lo largo de todo el año, dan zonas de pesca, actúan como parques escénicos, apoyan el riego y se utilizan para producir 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 mundo moderno. Construirlos generalmente requiere mucho tiempo y otros recursos, como mano de obra. Su construcción requiere que se presente un diseño adecuado para garantizar que puedan aguantar la presión del agua y otros elementos para cumplir su propósito a lo largo de 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 tras lluvias realmente fuertes que provocaron un número trágico de muertes y una gran destrucción de propiedades. Comprender la mecánica del suelo garantizará que cualquier ingeniero civil que haga un proyecto de esta clase tenga presente las propiedades del suelo, como su densidad, permeabilidad y resistencia, para obtener una estructura sólida.

Terraplenes en Santiago, Renca

Los terraplenes en general se edifican para elevar el nivel de una carretera, tren o bien tierra sobre el nivel del suelo. Por lo general, hay varias razones por las que Mecánica de Suelos Santiago, Renca edifica terraplenes. Uno de ellos es elevar la estructura sobre el 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 lo tanto, una forma de mitigarlo. Los terraplenes también se edifican para minimizar o bien reducir el cambio de nivel debido al perfil de un terreno. El terraplén ayuda a asegurar que la carretera, el tren o las estructuras estén en exactamente el mismo nivel en todo instante.

En Mecánica de Suelos Santiago, Renca, edificamos los terraplenes por norma general utilizando suelo como componente principal. Proporciona la resistencia estructural necesaria 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 con éxito 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. Por tanto, cualquier ingeniero civil en Santiago, Renca debe considerar esmeradamente las propiedades del suelo sobre el que se edificará el canal. Se deben tener en cuenta 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 de hormigón, asimismo deben diseñarse en consecuencia teniendo presente la mecánica del suelo que estará en juego dependiendo del género de suelo del entorno dado.

Hoy en día, la mayoría de los centros urbanos suelen 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 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 tales obras de ingeniería civil es más pronunciada para estos proyectos subterráneos. Ser capaz de predecir de qué manera se comportará el suelo y afectará una tubería subterránea o bien un metro es importante para que el proyecto terminado pueda soportar 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 conseguir una maestría en ingeniería civil.

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 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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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 e 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 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 eminentemente por A. Rico Rodríguez.

Fuentes:

  • Instituto de Tecnología de California, Introducción a la mecánica del suelo: qué, por qué y cómo.

 

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