Monografia Suelos

INTRODUCCION

Las características que conforma un tipo de suelo en particular, se originan en los tipos de rocas procedentes del suelo. Las formas del suelo como los efectos del viento y la lluvia, desgastan las rocas existentes hasta el punto en donde los fragmentos de roca ya no pueden ser considerados como roca. Con el tiempo, el suelo, el agua, el aire y los materiales orgánicos de plantas y animales descompuestos se combinan para crear una estructura de suelo y una textura. La cantidad de agua, el aire y la materia orgánica presente determina la cohesión de un suelo en términos de lo bien que se mantienen unido, de acuerdo con la Escuela de Dakota del Sur de Minas y Tecnología. La cohesión también depende de los tipos de partículas que componen el suelo, que puede aparecer como partículas minerales de arena, limo o arcilla. Las propiedades geotécnicas de un medio ambiente tienen que ver con la estructura mecánica del suelo, que determina cómo se mueve cuando un peso adicional se le aplica. El objetivo del estudio de las características físicas de los suelos, ya sea en el campo o en laboratorio es el de obtener datos que nos ayuden a encontrar sus propiedades geotécnicas como: la relación peso-volumen, los límites de tamaño, gravedad específica, contenido de humedad, los límites de Atterberg, el índice de liquides, índice de constancia, los sistemas de clasificación (AASHTO y el unificado) y su permeabilidad. Considerando todos estos aspectos podemos decir que el estudio de las características de los suelos son un factor primordial a la hora de comenzar la construcción de cualquier obra civil. Ahora, adentrándonos a nuestro medio, que es una región amazónica con un suelo casi en su totalidad sedimentario (arcillas y limos) la correcta clasificación y caracterización de los suelos, es más importante aún. Especialmente si consideramos los pocos estudios de suelos que existe en nuestro departamento (Pando) y más importante aún, en su ciudad capital Cobija. Que es una ciudad de muy rápido crecimiento poblacional,

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teniendo a los nuevos barrios aun sin un correcto estudio de suelo y por ende llevando a una posible situación de riesgo a todas las nuevas asentadas en dichos barrios.

PROBLEMA INVESTIGADO

 DESCRIPCION DEL PROBLEMA Como ya habíamos dicho en punto anterior, debido al rápido crecimiento de la población de la ciudad de Cobija, se están edificando en zonas con poco o nada estudio del suelo. Representando esto una situación de riesgo para las familias que habitan en dichos barrios, ya que para el cálculo y diseño de toda obra civil se necesita saber las características físicomecánicas del suelo en el que se construirá. Debido a estos puntos los estudiantes de la carrera de Ingeniería Civil en la materia de Mecánica de Suelos I han decidió realizar el estudio de la las características físicas del suelo de una de las zonas más alejadas del barrio Perla del Acre ya que no se ha realizado ningún estudio del suelo en esta parte del barrio.  DELIMITACION DEL PROBLEMA - Delimitación Temporal: Se inició el estudio en el mes de Octubre hasta el mes de Noviembre del año 2018. - Delimitación Espacial: Los estudio se realizaron en el barrio Perla del Acre a cinco cuadras de la unidad educativa Simón Bolívar en la coordenada 11°02'13.9"S 68°47'26.2"W (fuente: google maps)  PROBLEMA CIENTIFICO La carencia de datos para la caracterización de los suelos, principalmente para el diseño de obras de gran magnitud y finalmente pequeñas obras privadas que pueden ocasionar daños a largo plazo.

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OBJETIVO DEL ESTUDIO

Realizar una monografía con el formato D.I.C. y T.(U.A.P.), para la presentación de la investigación realizada en la materia de Mecánica de Suelos I, demostrando todos los conocimientos adquiridos.

 OBJETIVO GENERAL

Determinar la características físicas de las propiedades del suelo del barrio Perla del Acre demostrando los conocimientos adquiridos en la materia Mecánica de Suelos I.

 OBJETIVOS ESPECIFICOS

- Identificar el lugar de estudio - Realizar el ensayo de campo - Realizar los ensayos de laboratorio - Obtener los parámetros geotécnicos del suelo estudiado como la clasificación sistema AASHTO y Unificado, paso especifico de los sólidos, densidad, porosidad, etc. - Presentar los datos obtenidos del estudio

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JUSTIFICACION

La falta de información de datos en el barrio de estudio sobre el suelo, hace que se realice este tipo de investigación, ya que al obtener los parámetros geotécnicos y las características físicas del tipo de suelo, va a aportar con datos para el cálculo y diseño de cualquier obra civil que construyan en dicho barrio de la ciudad de Cobija, evitando cualquier situación de riesgo que pueda ocurrir en un futuro. Así mismo al realizar los ensayos de campo y de laboratorio, el estudiante desarrollara sus conocimientos y enseñanzas teóricas, aplicando en la práctica y demostrando lo aprendido.

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MARCO TEORICO

 DISTRIBUCIÓN GRANULOMÉTRICA En cualquier masa de suelo, los tamaños de los granos varían en gran medida. Para clasificar apropiadamente un suelo, se debe conocer su distribución granulométrica. La distribución granulométrica de un suelo de grano grueso se determina por lo general mediante un análisis granulométrico con mallas. Para un suelo de grano fino, la distribución granulométrica se puede obtener por medio del análisis del hidrómetro. Las características fundamentales de estos análisis se presentan en esta sección

 LÍMITES DEL TAMAÑO PARA SUELOS

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Varias organizaciones han intentado desarrollar límites del tamaño para grava, arena, limo y arcilla con base en los tamaños de los granos que hay en los suelos. Los límites de los tamaños recomendados por los sistemas de la American Association of State Highway and Transportation Officials (AASHTO) y del Unified Soil Classification (Corps of Engineers, Department of the Army y Bureau of Reclamation). En la tabla se muestra que las partículas de suelo menores que 0.002 mm se han clasificado como arcilla. Sin embargo, las arcillas son cohesivas por naturaleza y con ellas se pueden hacer rollos pequeños cuando están húmedas. Esta propiedad se debe a la presencia de minerales de arcilla como la

caolinita, ilita y montmorilonita. En contraste, algunos minerales, como el cuarzo y el feldespato, pueden estar presentes en un suelo con tamaños de partículas tan pequeños como el de los minerales de arcilla, pero estas partículas no tendrán la propiedad cohesiva de los minerales de arcilla. De aquí que se denominen partículas con tamaño de arcilla, no partículas de arcilla.

 RELACIONES PESO-VOLUMEN En la naturaleza los suelos son sistemas de tres fases que consisten en partículas de suelo sólidas, agua y aire (o gas). Para desarrollar las relaciones peso-volumen para un sólido, las tres fases se pueden separar. Con base en esta separación, se pueden definir las relaciones del volumen. La relación de vacíos, e, es la relación del volumen de vacíos al volumen de sólidos de un suelo en una masa de suelo dada, o

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 LÍMITES DE ATTERBERG Cuando un suelo arcilloso se mezcla con una cantidad excesiva de agua, puede fluir como un semilíquido. Si el suelo se seca gradualmente, se comportará como un material plástico, semisólido o sólido, dependiendo de su contenido de humedad. El contenido de humedad, en porcentaje, en el que el suelo cambia de un estado líquido a uno plástico se define como límite líquido (LL). De manera similar, el contenido de humedad, en porcentaje, en el que el suelo cambia de un estado plástico a uno semisólido y de un estado semisólido a uno sólido se definen como límite plástico (LP) y límite de contracción (LC), respectivamente. A estos límites se les refiere como límites de Atterberg: - Limite líquido: El limite liquido de un suelo se determina utilizando la copa de Casagrande (designación de prueba D-4318 de la ASTM) y se define como el contenido de humedad en el que se cierra una ranura de 12.7 mm mediante 25 golpes. - Limite plástico: El limite plástico se define como el contenido de humedad en el que el suelo se agrieta al formar un rollito de 3.18 mm de diámetro (designación de prueba D-4318 de la ASTM).

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- Limite de contracción El límite de contracción se define como el contenido de humedad en el que el suelo no experimenta ningún cambio adicional en su volumen con la pérdida de humedad (designación de prueba D-427 de la ASTM). La diferencia entre el límite líquido y el límite plástico de un suelo se define como el índice de plasticidad (IP), o Índice de liquidez La consistencia relativa de un suelo cohesivo en el estado natural se puede definir por medio de una relación denominada indice de liquidez, que está dado por

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