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Mecanica de Suelos en Santiago

Definición: Mecanica de Suelos

MECANICA DE SUELOS Santiago

Mecánica de suelos Santiago, la mecanica de suelos es el estudio de las propiedades físicas y aprovechamiento de suelos, especialmente usado en la planificación de cimentaciones de estructuras y subrasantes de carreteras.

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 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 utilizadas para cuantificar tensiones de la tierra. Estas teorías de Mecanica de Suelos se han modificado en el siglo veinte para tomar en consideración 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 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 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 bien 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 denso por diferentes medios, incluido el apisonamiento y la vibración, y por consiguiente puede mantener cargas superiores); elasticidad (la capacidad del suelo para volver a expandirse después de 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

Los estudios de mecánica de suelos en Santiago se realizan minuciosamente 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 características del suelo generalmente 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 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 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 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 directamente debajo de las vigas o 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 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; por tanto, cuando la edificación esté terminado, el suelo debajo de él aguantará exactamente el mismo peso que soportaba antes 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 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, a través de 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 vez de prefabricados y hundidos).

Las pendientes permanecen en su sitio porque el tirón cara 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; 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 forma que uno indica fuerzas exactamente equilibradas, dos quiere decir 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 uno está colapsando. Los márgenes de las presas, cortes de carreteras y cortes de tren están diseñados para determinados estándares de estabilidad medidos por esta escala. La estabilidad se puede acrecentar drenando, nivelando el gradiente, compactando o bien 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, mientras que las pendientes consisten en un material permeable que amortigua el peso del agua durante 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) va a durar más. El estudio de las peculiaridades del suelo asimismo se utiliza 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 efectuarse a través de calicatas o bien pozos, zanjas y sondajes para conseguir muestras, que se puedan ensayar en laboratorio, de acuerdo 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 conseguida 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:

  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 Mecanica de Fluidos

La mecánica del suelo se diferencia de la mecánica de fluidos clásica 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 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.

Por norma general, el propósito de emplear la mecánica del suelo cambia según el proyecto, pero 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 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 empresa 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. También 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 que buscas, nuestros profesionales cuentan con estudios de Postgrado en USA. Adicionalmente si solicitas un Estudio Geotecnico o de Mecanica de Suelos tanto para viviendas como edificaciones puedes ahorrar el diez por cien del costo en los ensayos de laboratorio, consiguiendo por último un menor  costo por los servicios de terreno, gabinete y laboratorio. Nos puedes ubicar en Santiago.

Laboratorio de Mecanica de Suelos en Santiago

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

Ensayos In situ en Santiago

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

Ensayos in situ Santiago:

  • 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 bien 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

Los ensayos de laboratorio son todos aquellos ensayos que permiten estudiar las propiedades del suelo mediante muestras, lo más inalteradas posibles, provenientes del terreno objeto de análisis; los ensayos de laboratorio en Santiago se realizan en ambientes 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 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, etc.)

Sondajes SPT en Santiago

spt Santiago

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 Standard 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 en la categoría de pruebas de penetrómetro, que en Mecánica de Suelos Santiago se hacen 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 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 Mecanica de Suelos en Santiago

Diseño de Pavimentos en Santiago

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 medioambiente.

El diseño de pavimentos consiste en la determinación de espesores en cada capa de la sección estructural del pavimento, esta sección permite aguantar 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 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 rígidos o bien 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 esta razón es de gran utilidad estimar las propiedades mecánicas del suelo para lograr un diseño eficiente de un pavimento.

Fundaciones o bien Cimentaciones  en Santiago

Las cargas de cualquier estructura deben trasmitirse al suelo a través de la base de la estructura. Cuanto más grande sea la edificación 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 sitio. La base es donde se trasfiere 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 precisará 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 consideración de las fuerzas mecánicas del suelo. Por ende, decidir qué tipo de cimentación utilizar para una estructura determinada va a depender de de qué manera 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 durante todo el año, dan zonas de pesca, actúan como parques escénicos, apoyan el riego y se emplean para producir energía limpia cuando se usan 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 planeta moderno. Construirlos normalmente requiere mucho tiempo y otros recursos, como mano de obra. Su construcción requiere que se presente un diseño adecuado para asegurar que puedan soportar 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 cree 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 después de 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 lleve a cabo un proyecto de este tipo tenga en cuenta las propiedades del suelo, como su densidad, permeabilidad y resistencia, para conseguir una estructura sólida.

Terraplenes en Santiago

Los terraplenes por norma general se edifican 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 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. Edificar la estructura sobre un terraplén es, por 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 garantizar que la carretera, el ferrocarril o las estructuras estén en exactamente el mismo nivel en todo momento.

En Mecánica de Suelos Santiago, edificamos los terraplenes en general utilizando suelo como componente principal. Da la resistencia estructural precisa 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 manera exitosa un desnivel.

Canales u otras estructuras de contención y subterráneas

Los canales son vías fluviales artificiales que se usan para la distribución y el transporte de agua. Los canales están diseñados para retener agua y redirigirla según lo previsto. Por consiguiente, cualquier ingeniero civil en Santiago debe estimar esmeradamente 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 asegurar que el canal que se pone 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, también deben diseñarse en consecuencia teniendo presente la mecánica del suelo que va a estar 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 mediante kilómetros y kilómetros 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 cañería subterránea o 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, en especial para fines de ingeniería civil. En la actualidad, se están haciendo 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.

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 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 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 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 repercusión en los problemas de resistencia y comportamiento general de los suelos. Juárez Badillo en su tercer libro de Mecánica 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:

  • International Rivers, El legado olvidado del colapso de la presa Banqiao.

 

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