Mecanica de Suelos en Valparaíso, Quilpué
Definición: Mecanica de Suelos
Tabla de Contenidos
La Mecánica de Suelos Valparaíso, Quilpué 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 inconvenientes 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 utilizadas para cuantificar tensiones de la tierra. Estas teorías de Mecanica de Suelos se han modificado en el siglo XX para tener en cuenta la influencia de cohesión, una propiedad de los suelos descubierta más últimamente que hace que se comporten de manera 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 manera en que el suelo de un lugar determinado aguantará las tensiones que le imponen el peso de las estructuras, o cómo 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 ende, 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 limo, los que disminuyen la tendencia de los suelos a cortarse o bien deslizarse durante planos; compresibilidad (el grado en que el suelo puede hacerse más espeso por diferentes medios, incluyendo el apisonamiento y la vibración, y en consecuencia puede sostener 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 cara arriba desde el nivel freático normal).
Estudios de Mecánica de Suelos en Valparaíso, Quilpué
Los estudios de mecánica de suelos en Valparaíso, Quilpué se efectúan meticulosamente de en un lugar determinado dependiendo del tamaño del proyecto a efectuar. El examen visual de la superficie puede ser suficiente en algunos casos. Las características del suelo por norma general 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 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 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. Ocasionalmente, los datos obtenidos 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 apropiadamente 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 puestas de manera directa bajo las vigas o bien muros de carga), tapete (formado por losas, normalmente de hormigón , que subyacen a toda el área de un edificio), o bien tipos flotantes. ALos cimientos flotantes consisten en estructuras rígidas en forma de caja puestas a tal profundidad bajo tierra que el peso del suelo removido para ponerlo es igual al peso del edificio; en consecuencia, cuando el edificio esté terminado, el suelo debajo de él soportará el mismo peso que aguantaba 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 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 adhesión a lo largo de 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 continúan 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 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 forma que 1.0 indica fuerzas exactamente equilibradas, 2.0 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 1.0 está colapsando. Los márgenes de las presas, cortes de carreteras y cortes de ferrocarril están diseñados para determinados 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 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 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 bien flexible) va a durar más. El estudio de las peculiaridades del suelo asimismo se utiliza 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 mediante calicatas o pozos, zanjas y sondajes para conseguir 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 mil quinientos ocho.
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 competente 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, 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 predecir el comportamiento del suelo es complejo, puesto que depende del agobio 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 bien modelos constitutivos para simular su comportamiento.
Por norma general, el propósito de utilizar la mecánica del suelo cambia según el proyecto, mas en términos generales 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 Valparaíso, Quilpué 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 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 cilindros huecos. Asimismo nos esforzamos 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 mecanica suelos.
Somos la Empresa de Mecanica de Suelos en Valparaíso, Quilpué que buscas, nuestros profesionales cuentan con estudios de Posgrado en U.S.A.. De forma adicional si pides un Estudio Geotecnico o bien de Mecánica de Suelos tanto para viviendas como edificaciones puedes ahorrar el diez por cien del costo en los ensayos de laboratorio, consiguiendo finalmente un menor coste por los servicios de terreno, gabinete y laboratorio. Nos puedes ubicar en Valparaíso, Quilpué.
Laboratorio de Mecánica de Suelos en Valparaíso, Quilpué
Teniendo presente un alcance más extenso de estos factores, va a ser más efectiva la planificación y selección de los estudios requeridos. Existen diferentes tipos 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 Valparaíso, Quilpué
Como su nombre lo indica, son los estudios que se efectúan directamente 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 proporcionan gran cantidad de datos, esto no desea decir que reemplacen por completo ensayos de laboratorio, mas los ensayos in situ Valparaíso, Quilpué representan un buen complemento para su proyecto de mecánica de suelos.
Ensayos in situ Valparaíso, Quilpué:
- 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 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 Valparaíso, Quilpué
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 Valparaíso, Quilpué se realizan en ambientes controlados. Son considerablemente más precisos y brindan información que los estudios in-situ no son capaces de conseguir, mas también son más costoso en tiempo y dinero.
Entre los ensayos más relevantes en laboratorios de mecánica de suelos Valparaíso, Quilpué 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 Valparaíso, Quilpué
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 Standard Penetration Test es uno de los más realizados en los procedimientos de sondeos o bien sondajes.
SPT o Standard Penetration Test, es un sondaje in situ que se encuentra dentro de la categoría de pruebas de penetrómetro, que en Mecánica de Suelos Valparaíso, Quilpué 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 Valparaíso, Quilpué es exageradamente 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 Valparaíso, Quilpué
Diseño de Pavimentos en Valparaíso, Quilpué
El pavimento es una estructura formada por diferentes capas de materiales que permiten aguantar 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 cada capa de la sección estructural del pavimento, esta sección deja soportar las cargas a lo largo de un periodo de tiempo determinado; hay diferentes métodos de diseño para pavimentos, estos métodos toman en cuenta eminentemente 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 tal razón es de enorme utilidad considerar las propiedades mecánicas del suelo para lograr un diseño eficiente de un pavimento.
Fundaciones o Cimentaciones en Valparaíso, Quilpué
Las cargas de cualquier estructura deben transmitirse al suelo por medio de la base de la estructura. Cuanto más grande sea el edificio o la estructura, mayor será su base y, en consecuencia, más esencial es para un ingeniero civil tener en cuenta la mecánica del suelo del lugar. La base es donde se trasfiere la carga que soporta la estructura, por lo que comprender el suelo es vital para edificar una estructura fuerte. El suelo duro con suficiente resistencia permite que un ingeniero use cimientos poco profundos, al tiempo que el suelo débil precisará cimientos profundos para otorgar un soporte sólido para la estructura que se está levantando.
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 consideración de las fuerzas mecánicas del suelo. Por ende, decidir qué género 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 precisa de la infraestructura actual. Asisten a administrar agua para uso doméstico durante todo el año, proporcionan zonas de pesca, actúan como parques escénicos, apoyan el riego y se usan para producir energía limpia cuando se usan 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 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 durante bastante 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 alterar 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 enorme destrucción de propiedades. Comprender la mecánica del suelo garantizará que cualquier ingeniero civil que haga un proyecto de este género tenga presente las propiedades del suelo, como su densidad, permeabilidad y resistencia, para conseguir una estructura sólida.
Terraplenes en Valparaíso, Quilpué
Los terraplenes normalmente se construyen para elevar el nivel de una carretera, ferrocarril o tierra por encima del nivel del suelo. Por norma general, hay varias razones por las que Mecánica de Suelos Valparaíso, Quilpué 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 ende, una forma de mitigarlo. Los terraplenes asimismo se edifican para disminuir al mínimo o bien reducir el cambio de nivel debido al perfil de un terreno. El terraplén ayuda a garantizar que la carretera, el tren o bien las estructuras estén en el mismo nivel en todo instante.
En Mecánica de Suelos Valparaíso, Quilpué, edificamos los terraplenes generalmente usando 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, como aspectos como los efectos de la filtración del suelo, contribuyen a diseñar y edificar de manera exitosa 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 según lo previsto. Por consiguiente, cualquier ingeniero civil en Valparaíso, Quilpué debe estimar cuidadosamente 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 pone 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, también deben diseñarse en consecuencia teniendo en cuenta la mecánica del suelo que estará en juego en dependencia 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 significar la excavación y la excavación de túneles a través 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 forma se comportará el suelo y afectará una tubería 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 en general implica excavar y excavar el suelo. Durante la excavación, uno notará que el suelo puede cambiar mucho dependiendo de la profundidad y la amplitud, aun en una región pequeña. Tener un conocimiento profundo de los modelos de suelo y de qué forma se comportan es, por ende, importante en tales actividades de excavación. La mecánica del suelo puede ayudar a un ingeniero a anticipar áreas que pueden desmoronarse o bien ocasionar deslizamientos de tierra a lo largo de la extracción de recursos y localizar formas apropiadas de prevenir tales incidentes desastrosos.
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 inicios seguido de un desarrollo de los métodos y prácticas de diseño.
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Fuentes:
- Instituto de Tecnología de California, Introducción a la mecánica del suelo: qué, por qué y cómo.
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