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INSTITUTO TECNOLOGICO DE MERIDA
INGENIERIA CIVIL
MECANICA DE SUELOS
ULTIMAS TECNOLOGIAS EN LO REFERENTE AL ESTUDIO DE LOS SUELOS
(APARATOS, TECNICAS DE LABORATORIO Y PROGRAMAS DE CALCULO).
Integrantes:
Fernando Alberto Ceh Chuc
Geovanny Israel Santiago Ricalde
Jacob Israel Uicab Uc
Juan Antonio victoria zapata
Moises Chel Ek
OBJETIVOS:
Reconocer y utilizar correctamente equipamientos empleados
cotidianamente en un laboratorio de suelos.
Conocer metodologías para realizar lecturas de datos y para graficar,
calcular y analizar resultados.
Manejar herramientas de interpretación y control de resultados de los
ensayos.
APARATOS DEL LABORATORIO
Edómetros de carga frontal
Este ensayo sirve para determinar la velocidad y magnitud de consolidación
de una muestra de suelo cuando se aplica una restricción lateral y se somete
a una serie de incrementos sucesivos de cargas verticales. Esta medición es
necesaria en el trabajo habitual de los ingenieros de cimentación, de
caminos y geotécnicos.
Aparato de consolidación continua para ensayos CRS
* CRS = Velocidad de deformación constante
Este aparato está diseñado para ejecutar ensayos de consolidación continua
en combinación con una máquina de compresión tradicional como las que se
emplean generalmente en los ensayos triaxiales.
Maquina para ensayos de corte
Mediante este ensayo se determina la resistencia al corte no drenado
consolidado del suelo en corte directo.
Caja de corte digital de gran dimensión
La nueva caja de corte de gran dimensión controlada digitalmente es ideal
para ensayar geosintéticos y también suelos y otros materiales que
contienen partículas de hasta 20 mm de tamaño. Se pueden ensayar
tamaños de muestras de hasta 300 mm, con diversas inserciones que
permiten hacer ensayos de tamaños de muestras más pequeños.
Aparatos de molinete de laboratorio
Los aparatos de molinete de laboratorio se basan en un concepto original del
Laboratorio de Investigación sobre Transporte y Carreteras del Reino Unido.
Este instrumentos se pueden proporciona con una amplia gama de tamaños
de molinetes, aunque de serie se vende con una molinete cuadrado de 12,7
mm y un juego de cuatro muelles calibrados. También hay disponible una
unidad motorizada.
Ensayos triaxiales
Para diseñar cimientos, diques y otras estructuras de suelos, los ingenieros
geotécnicos necesitan métodos para calcular las propiedades mecánicas de
los suelos.
TECNICAS DEL LABORATORIO
1.- Muestreo de un suelo
Consiste en la obtención de una porción del material con el que se pretende construir una estructura o bien del material que ya forma parte de la misma, de tal manera que las características de la porción obtenida sean representativas del conjunto. El muestreo, además, incluye las operaciones de envase, identificación y transporte de las muestras.
El muestreo comprende dos tipos de muestras:
1.1 Muestras alteradas
1.2 Muestras inalteradas
2.-Hundimiento Regional
Con objeto de establecer la velocidad del hundimiento regional que se presenta en la
zona.
3.-Compactación de los suelos
Es el proceso por el cual se disminuye el volumen en forma relativamente
rápida, buscando mejorar las características de resistencia y compresibilidad
deberá asegurar un comportamiento de la muestra.
4.- Pozos a cielo abierto
Este método consiste en hacer excavaciones de tamaño suficiente para que
una persona en este caso un técnico pueda introducirse en él y poder
examinar los distintos estratos en su estado natural, y de este modo poder
saber las características que presenta cada estrato en cuanto a la cantidad
de agua contenida.
5- Perforaciones con posteadora, barrenos helicoidales o métodos similares
A diferencia de los sondeos a cielo abierto, el de perforaciones con
posteadora únicamente obtiene muestras alteradas, pero con esto basta para
saber las características del suelo y la relación que tiene con la cantidad de
agua, esto cuando es un suelo plástico. Para obtener estas muestras se
usan barrenos helicoidales que son como saca corchos en espirales y los
pasteadores que son como dos palas muy cerradas en la parte baja las
cuales tienen un agarre en forma de T. Esta herramienta se hace penetrar en
el suelo haciéndola girar sobre el.
6.- Método de lavado
Este método de sondeo es bastante económico y el tiempo en que se realiza
es muy rápido. Con este método se pueden presentar errores en la frontera
del terreno, dicho error puede ser hasta de un metros al marcar la diferencia
entre estratos. Este método de puede usar en conjunto con otro método es
decir como un sondeo auxiliar preliminar ya que es más rápido que los otros.
Las muestras que se obtienen son bastante alteradas, tanto que no deberían
de considerarse como representativas para llevar al laboratorio.
7.- Método de penetración estándar.
Este método de exploración es el que mejor resultados nos proporciona ya
que obtenernos más información acerca del subsuelo, a diferencia de los
métodos anteriores en los cuales nos da únicamente una descripción.
Dependerá del tipo de suelo y nos dará diferentes resultados, por ejemplo si
tenemos un suelo friccional obtendremos la compacidad de los mantos, si se
presenta un suelo plástico sabremos la resistencia que presenta a la
compresión simple. Este método nos da muestras alteradas las cuales
permiten su estudio.
PROGRAMAS DE CALCULO
SETTLE 3D
De la casa Rocscience en 3D para el cálculo asentamientos elásticos y por
consolidación para fundaciones y terraplenes.
CBEAR
Software para el cálculo de capacidad portante de cimientos superficiales,
rectangulares, cuadrados o circulares considerando el empotramiento de la
fundación, la inclinación de la base e inclinación de las cargas, la superficie del
subsuelo, excentricidad de las cargas en 3D, condición de saturación del suelo y por
supuesto las propiedades geomecánicas de este. Para el efecto se utiliza los
métodos de meyerhof (1975) y Vesic (1963). Se muestra imagen del software durante
la creación de la geometría del cimiento.
SLIDE 5.0
De la casa Rocscience para el análisis de estabilidad de taludes en 2D, con
sensibilidad probabilística, combinando el uso de Auto Cad y una amplia
gama de modelos para la interpretación de datos mediante el uso de
elementos finitos. El programa permite el cálculo del factor de seguridad
tanto en condición estática como en sismo para modelos de estabilidad en
suelos cohesivos y/o granulares. Se muestra imagen del resultado del
modelo.
PHASE
De la casa rocscience versión 6.0 para la modelación mediante métodos de
elementos finitos de la interacción suelo-estructura. Permite la modelación de
la condición de esfuerzos y deformaciones mediante análisis elasto-plásticos
en 2D para la condición del subsuelo o excavaciones en roca o suelo, El
programa puede ser utilizado en una amplia gama de proyectos de ingeniería
mostrando los resultados en múltiples etapas.
QUAKE/W
De la casa Geo-slope Internacional Ltda. versión 6.16 hecho para análisis
dinámico para estructuras de tierra ante un evento sísmico y otros impactos
de carga., análisis bidimensional buscando establecer la respuesta sísmica
del sitio basado en métodos de elementos finitos.