INTRODUCCIÓNKarl von Terzaghi, conocido como el padre de la mecánica de suelos, definió la

mecánica de suelos como la aplicación de las leyes de la mecánica y la

hidráulica a los problemas de ingeniería que tratan con sedimentos y otras

acumulaciones no consolidadas de partículas sólidas

Producidas por la desintegración mecánica o la descomposición química de las

rocas, independientemente de que tenga no materia orgánica.

Pero para solucionar los problemas de ingeniería relacionados con el suelo al

aplicar los diferentes conocimientos, se deben conocer ampliamente las

diferentes propiedades que este tiene y para ello se realizan diferentes

pruebas de laboratorio, pero previo a la realización de estas pruebas la

recolección correcta de las muestras es de extrema importancia para el estudio

adecuado del suelo. 

El presente trabajo brinda un panorama general sobre la toma de muestras de

suelo. 

El muestreo y la clasificación de los suelos son dos requisitos previos

indispensables para la aplicación de la mecánica de suelos a los problemas de

diseño.

La importancia del contenido de agua que presenta un suelo representa junto

con la cantidad de aire, una de las características más importantes para

explicar el comportamiento de este (especialmente en aquellos de textura más

fina), como por ejemplo cambios de volumen, cohesión, estabilidad mecánica.

INFORME DE MUESTREO DE SUELOS (NORMAS AASHTO T86-70 y ASTM D420-69)GENERALIDADES

El suelo es la base para el establecimiento de cualquier proyecto

agrícola, pecuario, forestal o de construcciones civiles. Antes de

establecerse cualquier uso del suelo es necesario conocer sus

características. Cuando se quiere establecer cultivos agrícolas,

pasturas o plantaciones forestales se debe evaluar las

propiedades físicas, químicas y/o biológicas del suelo. Luego de

que las limitaciones del suelo han sido detectadas se puede

determinar cuál es su uso más adecuado y cuál es el manejo

racional que debería dársele.

Todos los suelos son naturalmente variables: sus propiedades

cambian, horizontalmente, de manera transversal al paisaje y,

verticalmente, más abajo del perfil del suelo.

Objetivo Principal:

Tenemos como objetivo investigar un terreno, con la finalidad de

desarrollar un análisis realizando una calicata en un lote sin

construir de la urb. LOS SAUCES, para posteriormente realizar

ensayos de laboratorio a través de estratos, para poder obtener

las principales características físicas y mecánicas del suelo

estudiado.

Objetivo Secundario:

El muestreo exploratorio está diseñado para brindar información

preliminar respecto al sitio o material materia de análisis. El

monitoreo generalmente tiene como fin brindar información

acerca de la variación de concentraciones de parámetros

específicos durante un lapso determinado o dentro de un área

geográfica específica.

I. UBICACIÓN DEL ÁREA DE ESTUDIO:

El terreno del presente estudio, se ubica en la urbanización LOS

SAUCES al costado de la Universidad Señor de Sipán, Pimentel,

Departamento de Lambayeque.

II. INSTRUMENTOS Y MATERIALES:

Pala o Lampa: Una pala es una herramienta de mano

utilizada para excavar o mover materiales

con cohesión relativamente pequeña.

Wincha o Cinta Métrica: Es un instrumento de

medida que consiste en una cinta flexible graduada y se puede

enrollar, haciendo que el transporte sea más fácil. También se

pueden medir líneas y superficies curvas.

Barreta: Sirve Es una herramienta de mano utilizada para

excavar o mover materiales con cohesión.

Balde, Sacos y Bolsas plásticas para 5kg.

Madera Gruesa y Tuberías de PVC de 4 pulgadas

Martillo y Pico:

Parafina, Plumón Indeleble y Cuchillo:

Cuaderno de apuntes y Cámara fotográfica:

III. ETAPAS DEL ESTUDIO

Las etapas de estudio son: Trabajo de campo y Ensayo de

laboratorio.

Trabajo de Campo

CALICATA

Las calicatas o catas son una de las técnicas de prospección empleadas

para facilitar el reconocimiento geotécnico,

estudios edafológicos o pedológicos de un terreno. Son excavaciones de

profundidad pequeña a media

Las calicatas permiten la inspección directa del suelo que se desea

estudiar y, por lo tanto, es el método de exploración que normalmente

entrega la información más confiable y completa. En suelos con grava, la

calicata es el único medio de exploración que puede entregar

información confiable, y es un medio muy efectivo para exploración y

muestreo de suelos de fundación y materiales de construcción a un

costo relativamente bajo.

Ventajas :

Reconocimiento visual directo de la estratigrafía en sus paredes.

Costos moderados en comparación con otras técnicas de prospección,

Realización de ensayos in situ a distintas profundidades.

En la presente práctica de campo, nuestro grupo conformado por 9

integrantes procedió a realizar el reconocimiento de campo, con la

finalidad de ubicar el área donde posteriormente se realizó la

calicata.

Objetivo

Hallar y conocer los conceptos básicos de suelos y sus

características físicas y químicas, por medio de una calicata;

describir los procedimientos en la excavación de una calicata,

obteniendo muestras por estrato que conserven la estructura y la

humedad que tiene en su estado natural.

TOMA DE MUESTRAS

La perfección en la toma de muestras para realizar análisis de suelos,

tiene una importancia fundamental. Del resultado de los análisis se

obtienen conclusiones que llevadas a la práctica conducen a un mejor

aprovechamiento de las tierras Agrícolas. Ahora bien, una deficiente

realización práctica de la toma de muestras proporcionará datos falsos

sobre la calidad de la parcela a estudiar y por consiguiente el análisis de

estos datos producirá resultados erróneos.

Debe tenerse en cuenta que una de las características del suelo es su

heterogeneidad; sus propiedades pueden variar dentro de una misma

parcela dando origen a rodales distintos. En el suelo agrícola, además, la

capa superficial es siempre distinta de las más profundas; de ello se

deriva la necesidad de una toma de muestras correcta.

ES imposible el establecer un método generalizado para la toma de

muestras del suelo. Los detalles del procedimiento a seguir deberán ser

fijados de acuerdo con el fin perseguido.

La exploración de suelo o toma de muestreo, consiste en la obtención de

una porción del material (suelo-muestra), sobre el cual se pretende

colocar una estructura o bien del material que ya forma parte de la

misma se requiere verificar su idoneidad para ser parte de la estructura

civil incorporada al medio. En función al concepto indicado se hizo lo

primero la apertura de CALICATA, la cual nos permitió la inspección

directa del suelo, cabe indicar que este es el método de exploración que

entrega la información más completa.

En el caso de la calicata para el presente trabajo se hizo una excavación

rectangular, en un espacio de 1.20 m de ancho por 2.00m de largo y

una profundidad de 3.00m. Esta es la profundidad mínima que manda la

normatividad, sin embargo la profundidad de la calicata será mayor

siempre y cuando cambie el tipo de estructura que va a soportar.

Muestras Alteradas:

Se toman de trozos de suelo arrancado por la pala excavadora,

introduciéndolo en bolsas. Si se pretende obtener la humedad del

terreno, puede guardarse la muestra en un recipiente estanco, o

parafinarla.

Muestras Inalteradas:

Requieren una limpieza superficial previa a la toma de la muestra,

y un parafinado posterior de las caras de la muestra, en las que el

suelo queda en contacto con el exterior. Pueden ser:

- En bloque: tallando a mano un bloque aproximadamente

cúbico, con dimensiones superiores a 15 ó 20 cm. La

calidad de esta muestra es excelente.

-  Cilíndrica: mediante la hinca por golpeo manual de un

toma-muestras cilíndrico de diámetro no menor de 15 cm.

PROCEDIMIENTO:

Ubicarnos en el terreno donde se realizará la calicata.

Calculamos la distancia que tendría nuestra calicata; la

cual está conformada por 2 m de largo y 1.20 m de

ancho.

Mediante la excavación de la calicata se exploró el suelo del

área de estudio hasta 2.70 metros de profundidad, no

pudiendo excavar hasta los 3m como la norma indica por la

presencia de agua.

Verificamos el espesor que presenta cada estrato

indicando el color, brillo y textura de cada una de ellas.

Posteriormente se procedió a sacar muestras de cada uno de

los estratos aproximadamente 5 kg, luego se realiza el

cuarteo donde se extraía 2 – 2.5 kg aprox. de la muestra.

Luego almacenamos las muestras en bolsas plásticas cada

una con su codificación respectiva.

Posteriormente medimos 1.50m de profundidad donde

extraemos nuevas muestras de tierra en Tubos PVC de 4”.

Ensayo de Laboratorio:

Obtenidas las muestras de suelos, se seleccionó muestras

alteradas del material, de acuerdo a la técnica correspondiente,

en el LABORATORIO DE INGENIERÍA CIVIL DE LA UNIVERSIDAD

SEÑOR DE SIPAN, se realizan los ensayos siguientes:

- Ensayo de contenido de humedad.

IV. RESULTADOS

V.1 CUADRO ESTRATIGRÁFICO CALICATA

Denominación Profundidad Color

Orgánico (Relleno) 0 - 0,46 m Gris claro

Estrato – 1 0,46 – 0,90 m Gris oscuro

Estrato – 2 0,90 - 1,58 m Marrón amarillento

Estrato - 3 1,58 - 2,70 m Marrón oscuro

V. CONCLUSIONES

Concluimos que es muy necesario sacar las muestras de suelo que

se implementan para conocer el estado del suelo.

La técnica de muestreo de suelos es una herramienta muy útil

tanto para conocer las características de ese suelo como sus

propiedades geofísicas.

Se extrajo las muestras satisfactoriamente de cada uno de los

estratos, incluyendo del fondo de la calicata, la cual estaba llena

de agua. Cada una de las muestras está codificada y almacenada

para el estudio en el laboratorio.

Aplicamos todo lo aprendido en clase gracias a la orientación del

Ingeniero.

Obtenidas todas las muestras alteradas, procedemos al laboratorio

para realizar el ensayo de contenido de humedad.

IDENTIFICACIÓN VISUAL

En el presente informe se presenta la identificación visual y descripción

de los estratos de un talud, ubicado contiguo a la UNIVERSIDAD SEÑOR

DE SIPÁN (calicata urb. LOS SAUCES).

Objetivo:

Realizar la descripción e identificación de los estratos de suelos a

partir de un talud.

I. FUNDAMENTO TEÓRICO:

Según el Sistema Unificado de Clasificación de Suelos, se clasifican

en:

Suelos Granulares

Entre los suelos granulares, la malla ASTM # 4, que corresponde a

una abertura de 4.76 mm, permite separar las gravas de las

arenas; esto quiere decir que las gravas son mayores a

aproximadamente 0.5 cm. Las gravas se distinguen entre

gruesas (1.9 cm y 7.6 cm.) y finas (menores a 1.9 cm.).

Continuando dentro de este sistema, las arenas se dividen en

gruesas, medias y finas, dependiendo de los porcentajes

relativos que son retenidos entre la malla # 4 (4.76 mm) y la # 10

(2.00 mm), entre esta malla y la # 40 (0.425 mm) y entre ésta y

la # 200, respectivamente.

Suelos Finos

Los suelos finos están constituidos de partículas compuestas de

fragmentos diminutos de roca, minerales y minerales de arcilla,

con textura granular y en hojuelas. De acuerdo al sistema de

clasificación unificado estas partículas tienen un tamaño inferior a

0.075 mm, que corresponden a la categoría del limo y la arcilla,

por lo que toda fracción de suelo que pasa el tamiz Nro. 200 es

considerado como suelo fino. 

II. EQUIPO Y MATERIALES UTILIZADOS:

Palana

Muestras de cada Estrato

Agua y Cámara Fotográfica

III. PROCEDIMIENTO

Ensayo de Sacudimiento

Este ensayo es útil para la identificación de suelos de grano

fino. Se prepara una pequeña porción de suelo húmedo y se

agita horizontalmente sobre la palma de la mano. Se

observa si el agua sale a la superficie de la muestra dándole

una apariencia blanda, luego se aprieta la muestra entre los

dedos haciendo que la humedad desaparezca de la

superficie. Al mismo tiempo la muestra se endurece y

finalmente se desmenuza bajo la presiente presión de los

dedos, se vuelve a agitar las piezas rotas hasta que fluyan

otra vez juntas, hay que distinguir entre reacción lenta,

rápida y media al ensayo de sacudimiento.

Una reacción rápida indica falta de plasticidad, tal es el caso

de limo inorgánico, polvo de roca o arena muy fina.

Una reacción lenta indica un limo o arcilla-limo ligeramente

plástico.

Cambia de forma de manera relativamente rápida, tomándose brillante, podemos asegurar que estamos, frente a un limo de baja plasticidad.

Ensayo de Amasado

Para realizar este ensayo se toma la pasta usada en el ensayo de

sacudimiento y se amasa entre las manos, formando un tipo de

bastón que decrece en diámetro. Cuando este elemento alcance

un diámetro de aproximadamente 3 mm., se reconstituye la bolita

y se amasa nuevamente, formando el bastón con las

características dadas anteriormente, lo que se repite hasta que

este bastón se rompa en varias partes al ser amasado.

En los ciclos finales la bolita se debe oprimir fuertemente entre los

dedos, debido a la pérdida de humedad que sufre la pasta de

suelo al ser amasada en forma reiterada.

El tiempo necesario para alcanzar este estado define cuán plástico

es el suelo. POCO TIEMPO indica POCA PLASTICIDAD, MUCHO

TIEMPO indica ALTA PLASTICIDAD.

Un bastoncito de suelo que alcance los 3mm de diámetro.

Prueba de Brillo

Una vez alcanzada la humedad que ha llevado al bastoncito a

romperse en trocitos, es decir, una vez alcanzado ese estado

(límite plástico), se procede a unir con relativa fuerza la pasta

hasta formar un grumo cohesivo.

En este estado se oprime la muestra contra la uña y se observa el

brillo que ella presenta en su superficie. INTENSO BRILLO es un

indicador de ALTA PLASTICIDAD.

Resistencia de una Muestra Seca Esta observación solo se puede realizar cuando existe la

disponibilidad de una muestra de suelo secada al aire o al horno. Si

una “caluga” de suelo en ese estado presenta gran dificultad para la

ruptura, se tratará de una arcilla o, lo que es lo mismo, de un suelo

muy plástico.

Características Relevantes de los Suelos Finos

Comenzamos amasar en la pala de la mano.

Tipos de suelos predominantes, teniendo en cuenta que en casos

intermedios se debe indicar que el suelo puede ser una arcilla limosa

de media a alta plasticidad o un limo muy arcilloso, como también

una arcilla o limo arenoso.

IV. CONCLUSIONES

Los suelos más aptos para la construcción de obras civiles son

aquellos que presentan una mayor portabilidad, plasticidad y

cohesión, ya que estas características les permiten ser una base

firme para las edificaciones.

Los suelos orgánicos y turbas no son suelos útiles para establecer

obras de infraestructura debido a las características, con poca

portabilidad y altos índices de humedad.

La identificación visual permite conocer las propiedades

mecánicas e hidráulicas del suelo, en nuestro caso lo hicimos a

partir del Ensayo de Sacudimiento, Amasado y Brillo.

PERFIL ESTRATIGRÁFICO

ENSAYO DETERMINACIÓN DEL CONTENIDO DE

HUMEDAD N.T.P. 339.127

Objetivos:

Determinar el contenido de la humedad total para asegurar la calidad y

uniformidad del suelo.

Conocer el uso del calor, como el medio más apropiado para hacer

la extracción de la humedad en agregados.

Conocer sobre la relación que existe entre la humedad total, la

humedad superficial y la absorción

I. FUNDAMENTO TEÓRICO

Los suelos pueden tener algún grado de humedad lo cual está

directamente relacionado con la porosidad de las partículas. La

porosidad depende a su vez del tamaño de los poros, su

permeabilidad y la cantidad o volumen total de poros. Las partículas

de suelo pueden pasar por cuatro estados, los cuales se describen a

continuación:

Totalmente seco. Se logra mediante un secado al horno a

110°C hasta que los suelos tengan un peso constante

(generalmente 24 horas).

Parcialmente seco. Se logra mediante exposición al aire libre.

Saturado y Superficialmente seco (SSS). En un estado límite en

el que los suelos tienen todos sus poros llenos de agua pero

superficialmente se encuentran secos. Este estado solo

se logra en el laboratorio,

Totalmente Húmedo. Todos los suelos están llenos de agua y

además existe agua libre superficial.

El método tradicional de determinación de la humedad del suelo en

laboratorio, es por medio del secado a horno, donde la humedad de un

suelo es la relación expresada en porcentaje entre el peso del agua

existente en una determinada masa de suelo y el peso de las partículas

sólidas o sea:

w = contenido de humedad expresado e n %

Ww = peso del agua existente en la masa de suelo

Ws = peso de las partículas sólidas

II. EQUIPOS UTILIZADOS

Balanza

Es un instrumento de laboratorio que mide la masa de un cuerpo

o sustancia química, utilizando como medio de comparación la fuerza

de la gravedad que actúa sobre el cuerpo

Horno de Secado

El horno de laboratorio es un tipo de horno comúnmente usado

para deshidratar reactivos de laboratorio o secar instrumentos.

Platos de Metal y Muestras del Suelo

Estados de los suelos

III. PROCEDIMIENTO

1. Calibrar la tara (obtener el número de tara y peso de la

tara).

Nombre Peso de la Tara

Estrato 1

1.1 11.18 g

1.2 10.97 g

Estrato 2

2.1 12.57 g

2.2 12.19 g

Estrato 3

3.1 11.75 g

3.2 11.52 g

2. Luego colocar el material o muestra en el recipiente. (2

muestras por estrato).

3. Llevar la muestra a la balanza y pesarla para obtener el peso de

tara + muestra húmeda.

Nombre Peso con muestra

Húmeda

Estrato 1 1.1 110.04 g

1.2 113.82 g

Estrato 2 2.1 78.43 g

2.2 82.4 g

Estrato 3 3.1 66.03 g

3.2 70.7 g

4. Seguidamente secar la muestra en el horno por 24 horas a una

temperatura aproximadamente 110 ºC ±

5ºC.

5. Luego retirar la muestra del horno y pesar la muestra del

cual obtendremos el peso de tara + muestra seca.

Nombre Peso con muestra

Seca

Estrato 1

1.1 104.13 g

1.2 107.53 g

Estrato 2

2.1 71.62 g

2.2 75.96 g

3.1 59.34 g

3.2 63.3 g

Estrato 3

6. Finalmente procedemos a calcular el contenido de humedad

(%W) a través de la siguiente fórmula.

ESTRATO E1 E2 E3

MUESTRA 1.1 1.2 2.1 2.2 3.1 3.2

Peso Recipiente

+ Suelo húmedo 110.04

g

113.82

g

78.43

g

82.4

g

66.03

g

70.7 g

Peso Recipiente

+ Suelo seco 104.13

g

107.53

g

71.62

g

75.96

g

59.34

g

63.3 g

Peso recipiente

11.18 g 10.97

g

12.57

g

12.19

g

11.75

g

11.52

g

P1 = Peso muestra del suelo húmedo + tara.

P2 = Peso muestra del suelo seco + tara.

P3 = Peso de la tara.

W = ( P1−P3P2−P3

X 100¿−100

IV. RESULTADOS

Pudimos obtener el contenido de humedad promedio de cada

uno de los estratos del suelo, con los conocimientos prácticos y

teóricos en la exploración; y en el procedimiento para llegar a

la obtención del contenido de humedad deseado el cual nos dio

un promedio por estrato de:

ESTRATO E1 E2 E3

MUESTRA 1.1 1.2 2.1 2.1 3.1 3.2

Contenido de

Humedad (%)

6.36 6.51 11.5

3

10.1

0

14.0

6

14.2

9

Promedio Del

Contenido de

Humedad (%)6.44 10.82 14.17

PROYECTO : ESTUDIO DE MECANICA DE SUELOS URBANIZACIÓN LOS SAUCES – PIMENTEL – CHICLAYO

CIMENTACION INICIO DE PERFORACION 5 de abril del 2015; a las 9:00 am

CALICATA: C1 CULMINACION DE PERFORACION 5 de abril del 2015; a las 6:30 pm

PROFUNDIDAD 2.70 m

Fecha de Presentación 14 de abril del 2015

TABLA DE MUESTRAS DE ENSAYO DE LABORATORIO

Estratos Profundida

d

MuestraPESO DE

TARA(gr)

PESO DE

TARA+

MUESTRA

HUMEDA (gr)

PESO DE

TARA+

MUESTRA

SECA(gr)

CONTENIDO

DE

HUMEDAD

(%)

PROMEDIO

(%)

Estrato 1 0.46 - 0.90

m

1.1 11.18 g 110.04 g 104.13 g 6.36

6.441.2 10.97 g 113.82 g 107.53 g 6.51

Estrato 2 0.90 - 1.58

m

2.1 12.57 g 78.43 g 71.62 g 11.53

10.822.2 12.19 g 82.4 g 75.96 g 10.10

Estrato 2 1.58 - 2.70

m

3.1 11.75 g 66.03 g 59.34 g 14.06

14.173.2 11.52 g 70.7 g 63.3 g 14.29

V. CONCLUSIONES

Pudimos obtener el contenido de humedad promedio de cada

uno de los estratos del suelo de la urbanización Los Sauces),

con los conocimientos prácticos y teóricos en la exploración; y

en el procedimiento para llegar a la obtención del contenido de

humedad deseado el cual nos dio un promedio por estrato de:

VI.

RECOMENDACIONES

El contenido de humedad in situ se recomienda una adecuada

impermeabilización de la muestra para que durante el camino

hacia el laboratorio no se evapore agua.

Solucionar las limitaciones del equipo radica principalmente en el

uso de la balanza, ya que aunque sea digital, debido a factores del

viento el peso variaba en centésimas (aunque dicha cantidad no

es de gran relevancia).

Es práctica común retirar del horno las muestras para contenido

de humedad y pesarlas inmediatamente (se debe utilizar un par

de pinzas o guantes de asbesto pues se encuentran demasiado

calientes).

ANEXOS

ESTRATO CONTENIDO DE HUMEDAD

Estrato 1 (0.46 - 0.90 m) 6.44%

Estrato 2 (0.90 - 1.58 m) 10.82%

Estrato 3 (1.58 - 2.70 m) 14.17%

Realizando la excavación de la Calicata

En el transcurso de la excavación se encontró agua

a una profundidad de 2.70m

Extracción y cuarteo de muestras de cada uno de

los estratos

Estrato 1

Estrato 2

Estrato 3

Extracción y sellado de las muestras inalteradas.

TRABAJO EN LABORATORIO

Extracción y sellado de las muestras alteradas e inalterada

Calentamiento de la Parafina

SIMBOLOGÍA DE SUELOS POR EL MÉTODO SUCS (REFERENCIAL

PARA EL PERFIL ESTRATIGRÁFICO DE LOS ESTRATOS)

Peso de las Muestras

Ingreso de las muestras de los estratos al

horno, a una temperatura 110 ºC ± 5ºC, por 24 horas.

Bibliografía

http://www.ing.unrc.edu.ar/gapi/archivos/GUIA_INFORME_DE_LABORATORIO.pdf

http://www.monografias.com/trabajos76/determinacion-humedad/determinacion-humedad2.shtml

Norma ASTM D 2216; MTC E 108 – 2000

Referencias normativas ASTM; D22 16