Sem Explor Geot CISMID

8/15/2019 Sem Explor Geot CISMID

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UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIAFACULTAD DE INGENIERÍA CIVIL

CENTRO PERUANO JAPONES DEINVESTIGACIONES SÍSMICAS YMITIGACION DE DESASTRES

SEMINARIO TALLER DEMECANICA DE SUELOS

Y EXPLORACIÓNGEOTECNICA

9 al 11 de setiembre de 1992

SEMINARIO TALLER DE

MECANICA DE SUELOSY EXPLORACIÓN


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GEOTECNICA9 al 11 de setiembre de 1992

Primera Edición realizado por:Ing. Antonio Campos Sigüenza e Ing. Oscar Vásquez HuamanCIS!I"#$IC#%&I' ())*

Primer Edición Versión digital realizado por:

Ing. Silene !ina+a ,onzález"ocente "epartamento de !ecánica de Suelos#$IC#%&I' $e-rero * *


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P/ESE&0ACI1&

El CE&0/O PE/%A&O#2APO&ES "E I&VES0I,ACIO&ES S3S!ICAS 4!I0I,ACIO& "E "ESAS0/ES 5CIS!I"6 de la Facultad de Ingeniería Civil (FIC) de laUniversidad Nacional de Ingeniería (UNI), es un centro de investigaciones y académico queestudia de manera multidisciplinaria en coordinación con instituciones afines, los desastresnaturales que ocurren en el er! y en los países del "rea "ndina# difunde los resultados ylas técnicas desarrolladas en el CI$%I& y en otros países, particularmente en el 'apón, conla finalidad de mitigar sus efectos

El CI$%I& fue creado por la Facultad de Ingeniería Civil de la UNI en acuerdotomado por su Conse o de Facultad en $esión del *+ de unio de * -+

El Comit7 "irecti8o del CI$%I&, conformado por autoridades de la UNI ymiem.ros de la representación 'aponesa, determina la política a seguir y los programasanuales de actividades en el CI$%I&

El Comit7 E9ecuti8o, conformado por autoridades de la FIC y e/pertos de la%isión 'aponesa, fi a las prioridades de los proyectos de investigación, coordina laparticipación de sus miem.ros en los mismos y la aplicación de los resultados de losestudios por los sectores que queden afectados por desastres naturales "prue.a losprogramas de estudio de los seminarios y cursos regulares

Una de las actividades principales del CI$%I& es la di usión de los resultados delas investigaciones del Centro y de las técnicas desarrolladas en el 'apón u otros países,mediante pu.licaciones, conferencias y programas de video 01

Con el apoyo económico de la "2ENCI" &E C33 E4"CI5N IN0E4N"CI3N"6&E6 '" 5N ('IC") se 7an editado e impreso - pu.licaciones y fotocopiado numerososInformes de Investigación, correspondientes a las actividades académicas mas importantesdesarrolladas en el CI$%I& durante el a8o * 9

6a presente pu.licación $E%IN"4I3 0"66E4 &E %EC"NIC" &E $UE63$ :E; 634"CI5N 2E30ECNIC", corresponde a los tra.a os presentados en el seminarioreali


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Ciro Arévalo Ortiz

B Ensayo de enetración Est?ndar ($ 0) BCésar Atala Abad

Ensayo de Consolidación D Angel Vergara Peña

D Ensayos de 4esistencia al Esfuer


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%étodo de Ensayo Est?ndar para la4esistencia a la Compresión No>Consolidada No>&renada de $uelosCo7esivos en Compresión 0ria/ial

*- "$0% &esignación &B=-=>A9 9*B%étodo Est?ndar para elEnsayo de Corte &irecto de $uelos Ga o condiciones Consolidadas &renadas

* "$0% &esignación &B9-9 99*r?ctica Est?ndar 4ecomendada para

6a Clasificación de $uelos y %e"gregado para ropósitos deConstrucción de Carreteras

9= "$0% &esignación & B*->- 99%étodo Est?ndar de Ensayos para6ímite 6íquido, 6ímite l?stico e Indice de lasticidad de $uelos

E=PE/IE&CIAS CO& E< E&SA4O "E PE&E0/ACI1&

SE!I#ES0A0ICA 5CO&O HO


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segunda para 7allar el valor de la fricción local provocada por el %anguito Gegemann

En la parte superior de las .arras, el e/tremo de éstas se conecta a un dispositivo 7idr?ulicoque puede aplicar carga indistintamente a la .arra interior o a la e/terior &os manómetros, uno paracada .arra, permiten medir la carga aplicada a cada una de éstas en un momento dado

6a fuer


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D

fricción

Figura No * > Cono @olandés 0ipo 2ouda

"rena limpia,m?s densacon la profundidad

"rena y arcilla "rena

"rcilla arenosay

arena arcillosa

"rcilla .landa

Cali


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manguito de fricción 6a diferencia entre la segunda fuer


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@artman y Gro n)

" pesar de que el ensayo con el cono 7olandés se puede considerar m?s un ensayo deresistencia que uno de compresi.ilidad, las predicciones de asentamientos con el cono 7olandés, enuna comparación efectuada por &iOran, muestran una mayor precisión que la o.tenida con la utili


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relación entre la presión efectiva de la so.recarga (σPo) y la m?/ima presión pasada de consolidación(σPp) 6a relación σPoJσPp es definida como la resión Efectiva de $o.recarga (3C4) Este par?metro se7a encontrado que es un dato fundamental en el proceso de caracteri $uJσPo vs I , de 0ria/iales y Corte &irecto

Este gr?fico resume la relación entre $uJσPo y el I de una variedad de arcillas normalmenteconsolidadas de diferente plasticidad Es de o.servar que este gr?fico (como muc7os otros citados eneste documento), 7an sido ela.orados para arcillas de otros países

rocedimientos de c?lculo

3C4 σ pσo

&onde

3C4 R resión Efectiva de $o.recarga (3ver Consolidation 4atio)σp R resión de preconsolidaciónσPo R resión vertical efectiva

a) rocedimiento *

3C4

⎜

⎜ σo⎜ ⎝

*⎞ n

⎟

⎟

⎠

donde

R $ uσo

para 3C4 R * $e o.tiene a partir de la Figura No con el I

⎛ $u

⎜⎜

⎟

⎟⎟


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I R Indice de plasticidadn R Factor de cali.ración del cono n R BJ si el cono se 7a cali.rado con ensayos

de corte por medio de la veleta, pero ser? 9JB si se usan ensayos tria/ialespara la cali.ración En nuestro caso ("eropuerto Internacional del CuC7inc7eros), se 7a usado n R BJ

.) rocedimiento 9

3C4

⎜⎜ σo⎜ ⎝

*⎞ n

⎟

⎟

⎠

donde

R $ uσo

para 3C4 R * $e o.tiene del gr?fico c uσo

de la Figura No D, considerando

$ uc

σoσo

I R Indice de plasticidad

n R BJ

0.6

0.5

0.4

0.3

0.2

0.1

0.00

50 100

Fig No D > cuJ o S I para arcillas, normalmente consolidadas($Oempton, * DA)

c) rocedimiento B

3C4 σ p

σo

⎛ $u

⎜⎜

⎟

⎟⎟

9 u **


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** 0n arcillas con sensibilidad 1 2 !3o cuando la -rofundidad del )uestreo es )a!or a 45, se

reco)ienda utilizar los resultados del ensa!o de corte in situ -or )edio de la veleta co)o )edio de

calibraci#n/donde

$ uσp = ** 9

= ==BAI

I R Indice de plasticidad

9 * 9 &eterminación de la resistencia al corte no drenada ($u)

6a determinación de la resistencia al corte no drenado a partir de los resultados del ensayo conCono @olandés en los suelos arcillosos saturados, 7a sido evaluada teórica y empíricamente 6acorrelación m?s aceptada actualmente, es la desarrollada por %eyer7of (* +*), 1esic (* AD) y Galig7(* AD), que se e/presa de la siguiente forma

qc NO $u σodonde

qc R 4esistencia de punta del cono en unidades de presión$u R 4esistencia al corte no drenado a la profundidad de medición de qc

σo R resión vertical total a la profundidad de medición de qcN R Factor de cono

El factor de cono (N ) depende de muc7os factores, entre los cuales se puede mencionar el tipode cono (mec?nico o eléctrico), la velocidad de penetración del cono, el ensayo de referencia par evaluar su (ensayo con veleta o compresión simple) en la ecuación ( ), el índice de plasticidad de lossuelos, la sensi.ilidad de éstos, etc

$e 7an efectuado muc7os ensayos para correlacionar el factor N con las características de lossuelos eOstad et al (* A-) investigaron el factor N para * A muestras de arcilla preconsolidada de *=


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qc R 4esistencia de punta del cono en unidad de presiónσo R resión vertical a la profundidad de medición de qcN R Factor de Cono En suelos preconsolidados N R *A, en suelos no

Consolidados entrar a la Figura No +, donde N R f I V

9=

*=

=

$UN&6"N&&"N1I $ 20

E GW44E$EN$ 203N$W:2W0EG342$ ">E&EG:

= *= 9= B= = D= *==(6unne et al > * A+)

IN&ICE &E 6"$0ICI&"& I (L)

Fig No + > N vs I en arcillas normalmente consolidadas escandinavas

.) rocedimiento 9

Este procedimiento indirecto, utili


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*) rocedimiento de la &ensidad 4elativa

Yue se aplica por medio de la siguiente fórmula

⎛ ⎛

⎜ ⎜&r

⎝

o

9 B9

&onde

⎛

⎝

qc** D

⎞

⎠

qc F qc

F ** B 3C4 = 9 *

Este procedimiento lo tenemos en fase de e/perimentación, esperamos tener resultados quereportar en unos dos a8os m?s

9)

rocedimiento del ar?metro de "tracción, propuest o por am.u y $eneset (* A ), no 7a sido

puesto en pr?ctica por el autor

B)

rocedimiento del ar?metro o, propuesto por &ur gonoglu y %itc7ell (* AD), no 7a sido puesto

en pr?ctica por el autor

Una de las limitaciones con que contamos para pro.ar los procedimientos esta.lecidos paradeterminar el 3C4 en arenas, es aquella derivada de la capacidad del equipo (9 D 0on) la que noslimita a su uso casi !nicamente con arenas muy sueltas, las cuales no son precisamente las m?sadecuadas para determinar el 3C4

9 9 9 &eterminación de la &ensidad 4elativa (&r )

or a7ora estamos determinando la &r de manera indirecta, usando para ello la determinacióndel valor de N, y seguidamente 7allando &r a partir de N y de σPo ara ello utili


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en 0onJm9

9=

B=

= D= += A= -=

*==

=

&r, en L

Dr 35 65 85

SUELTA MEDIA DENSA MUY DENSAφ 30 35 40

1alores tentativos de φ para arena media uniforme como suelo típico

Fig No A > 4elación &r , N, σPo, ϕ

ara su uso, la ta.la antes indicada de.e ser confirmada con correlaciones in situ con el ensayo$ 0# en nuestro caso en particular (arenas finas y arenas limosas de ucallpa ) el valor correlacionadofue de y coincide con la e/periencia reportada

?. E=PE/IE&CIA &ACIO&A<

En esta c7arla me dispongo a relatar la e/periencia de mi oficina con el uso del Cono @olandés,me referiré principalmente a la e/periencia en los siguientes lugares

Cu


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recomendada, aunque sea apro/imada

B Es importante mencionar que tanto en los procedimientos (9) y (B) la influencia del Iasumido es importante y varía en el siguiente rango

ara una variación ∆I RDL, la correspondiente en ∆3C4 R A a **L

6os valores de la capa superior de suelos preconsolidados por desecación suelen ser muyelevados, se o.serva tam.ién en los gr?ficos presentados por el N"1&3C $

Con respecto a la resistencia al corte no drenado en suelos co7esivos saturados

* ara suelos preconsolidados y suelos con un I M 9=, los resultados que se o.tienen con losprocedimientos (*) y (9) son .astante apro/imados &e generalmente lo mismo usar cualquier alternativa $e recomienda escoger el procedimiento (*) por ser el m?s conservador

9 ara

suelos

normalmente

consolidados

y

ligeramente

preconsolidados

y

con

índice

deplasticidad mayor que 9= los resultados que se o.tienen con el procedimiento (*) varíanconsidera.lemente con el I y el γ asumido para cada estrato, pudiendo dar en algunos casos 7astaresultados or lo tanto, es conveniente usar sólo el procedimiento (9)

B 6as correlaciones qc > I pu.licadas muestran gran dispersión Esta variación se de.e enparte a la diferencia en el tipo de ensayo de corte usado para determinar $u# otros factores son el 3C4,la alteración de la muestra, variaciones en la velocidad de avance del ensayo del Cono y la cantidad de

resión de oros desarrollada durante el ensayo Este !ltimo inconveniente se salva en parte con el usodel Cono Electrónico con medición de resión de oros

Con respecto a la correlación con el ensayo $ 0 en suelos granulares

ara las arenas finas y arenas de ucallpa, el valor o.tenido de la correlación 7a sido deapro/imadamente , lo cual es coincidente con los valores reportados

En el cuadro No *, se o.serva el resultado de una de m?s de 9= correlaciones efectuadas enarenas limosas de ucallpa

4especto a la aplicación de la clasificación de suelos de Gegemann, .asada en la relación entreqc y f * la Fricción lateral en L No aconse amos su uso 7asta que no se 7ayan desarrollado suficientescorrelaciones para los suelos de nuestro país, sin em.argo anticipamos su é/ito en lugares como laselva "ma


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/ECO&OCI!IE&0O A: edro 4epetto, quien inició estos tra.a os, a %aggie %artinelli y a Ed in1?sque< quienes participaron en los tra.a os de campo, an?lisis de la información o.tenida y efectuaronresumenes de la .i.liografía " 'osé 2alve< 3laec7ea, quien tradu o la .i.liografía principal;I;I%$ , 1ol * 2IGG$, @ ' and Z 2 @360[, K4esearc7 on &etermining t7e &ensity of $ands .y $poonenetration 0estingK, %emorias de la ta Conferencia Internacional de %ec?nica de $uelos e

Ingeniería de Cimentaciones, 1ol *, p?g BD>B , 6ondres, * DA

D '"%GU, N and $ENNE$E0, (* A ) K07e Efective $tress Interpretations of in situ $taticenetration 0estK roc E$3 0, $tocOolm, 1ol 9 9

+ 'E $0"&, 3 , 0 6UNNE and C ' F C6"U$EN, KComparison .et een in situ cone resistance andla.oratory strengt7 for overconsolidated Nort7 $ea claysK, %arine 2eotec7nology, 1ol B, No ,* A-

A 6UNNE, 0 , 3 EI&E and ' de GUI0E4, KCorrelations .et een cone resistance and vane s7ear strengt7 in some scandinavian soft to medium stiff claysK, Canadian 2eotec7nical 'ournal, 1ol *B,No , * A+

- %E:E4@3FF, 2 2 , K07e ultimate .earing capacity of edge>s7aped FoundationK, InternationalConference on $oils %ec7anics and Foundation Engineering, D, roceeding, 1ol 9, aris, * +* %IC@E6EN", 4E E003 y "$3CI"&3$ $ " KEstudio de %ec?nica de $uelos para el Nuevo

"eropuerto del Cu C7inc7eros K, 6ima, * -

*= %IC@E6EN", 4E E003 y "$3CI"&3$ $ " , KEstudio de %ec?nica de $uelos par fines deCimentación para la F?.rica de "ceite almas del EspinoK, 6ima, * -

** %IC@E6EN", 4E E003 y "$3CI"&3$ $ " , KEstudio de $uelos para la construcción de unacanal de derivación en el 4ío Ucayali, ucallpaK

*9 %IC@E6EN", 4E E003 y "$3CI"&3$ $ " , KEstudio de $uelos para un 0anque Elevado, $anta6ucía, Uc7i 'o7nZiley and $ons, Inc , Ne :orO, * +A


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*+ 1"N &E4 1EEN, C and G3E4$%", 6 * DA 07e .earing capacity of a pile, predeterminated .y a

cone penetration test roceedings, Fourt7 International Conference on $oil %ec7anics andFoundation Engineering, 6ondon, *9>9 "ugust, 1ol II p A9>AD

*A 1E$IC, " $ , K&esign of ile FoundationK, National Cooperative @ig7 ay 4esearc7 rogram >$ynt7esis of @ig7 ay ractice, 4eport, 9, 0ransportation 4esearc7 Goard, Zas7 & C * AD

*- 1I66E0, C G and ' %I0C@E66, KCone 4esistance, 4elative &ensity and Friction "ngleK,roceeding of a session sponsored .y t7e 2eotec7nical Engineering &ivision at t7e "$CE National

Convention $t 6ouis, %issouri, * -*

C%A"/O &o. ( # CA&A< "E P%CA


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motivado el desarrollo de tecnologías diversas# así tenemos que, entre los métodos indirectos, lasísmica de refracción permite correlacionar las velocidades de las ondas sísmicas que atraviesan almaci


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di?metro del taladro, no o.stante que el di?metro e/terno de la corona se redu


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e/tensión, u.icando los iniciales en los estri.os y los siguientes 7acia el centro $i las condicionesgeológicas son err?ticas, determinadas por los estudios geológicos previos o a partir de los resultadosde los primeros sondeos, la distancia entre ellos de.er? reducirse

B * 9 rofundidad de los $ondeos

6a profundidad depender? de las funciones y tipo de o.ra proyectada, y de las condicionesgeológicas su.terr?neas del ?rea estudiada

"sí tenemos que, al investigar un desli


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3tro aspecto que es importante tener en cuenta en el planeamiento de las e/ploracionesgeotécnicas con perforaciones diamantinas, es la elección del tipo de m?quina que garantice que sellegue a la profundidad deseada con el di?metro preesta.lecido 6as profundidades m?/imas que sepueden perforar con una m?quina estar? en relación directa con su potencia

No siempre una m?quina con mayor potencia es la óptima para la e ecución de un sondeodeterminado# para sondeos poco profundos de.e tenerse en cuenta que el traslado de una m?quinapesada tiene mayor dificultad que el de una ligera, perdiendo competitividad desde el momento en quecon am.as puede alcan


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Como puede apreciarse en el "ne/o No *, en el enca.e


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algunas otras características geológicas de interés

&escripción de los 0estigos

ara la descripción de los testigos d e perforación es necesario definir tr a mos que tengan

características un tanto 7omogéneas # anot?ndose el tipo litológico, col or, te/tura, composición

mineralógica (macroscópica), grado de m eteori*F>9

F>B

F>

F>D

X 9 === += > 9 === 9= > = +== =+ > = 9=

M = =+

%asivooco fracturado

Fracturado

%uy fracturado0riturado


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C%A"/O &o. ?

,/A"O "E !E0EO/I@ACIO& "E


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6a presión efectiva ( E) se define como el resultado de la suma alge.raica de las presionesactuantes resión %anométrica ( %), Carga @idr?ulica ( @) y érdida de resión o érdida de Carga (

)

E % ∆@ ∆

6a presión manométrica se produce con el equipo de .om.eo y el confinamiento del fluido por de.a o del o.turador $u valor se o.tiene directamente de la lectura del manómetro, y siempre espositiva

6a carga 7idr?ulica es la presión 7idrost?tica producida por la columna de agua comprendidaentre el manómetro y la mitad del tramo de ensayo (.ul.o), cuando el nivel fre?tico no 7a sidoalcan érdida de Carga (Cuadro No +), relaciona a estos par?metros para unatu.ería galvani


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Q ( /min

P 'ar1

2

3

E( punto de retorno no puede apreciarsecuantitati amente

1.

2.

3.

9a resistencia de (a roca es mu: a(ta9a perdida por -riccion es rande.9a a'sorcion es mu: rande.

Q ( /min9 Interpretación de las Curvas ".sorción> resión Efectiva > 6a gr?fica ".sorción> resión Efectiva

de un ensayo 6ugeón, puede estar asociada con cualquiera de los cinco casos siguientes,cuyas representaciones est?n en el Cuadro No -

Flu o 6aminar > 6os valores de la a.sorción y presiones efectivas guardan una relación lineal# esdecir, que la a.sorción es proporcional a la presión efectiva Este 7ec7o se de.e a que lasfracturas son finas y el relleno se entiende que es granular y, consecuentemente, el consumopor fractura es igual Normalmente est? asociado a valores 6ugeón menores que BU6^4

Flu o 0ur.ulento > 6a a.sorción correspondiente a la presión m?/ima es relativamente menor que la de las presiones intermedias y mínimas, y responde a que las fracturas son de diferentegrosor 2eneralmente est? asociado a valores 6ugeón mayores que U6^

+L*/7 Valor Luge#n re-resentativo 8nu)eral 9/:/2;/&ilatación > En este caso, cuando la roca es sometida a la presión m?/ima, 7ay una dilatacióntemporal de la a.ertura o se comprime moment?neamente el relleno por efectos de la presióndel agua# entonces, la a.sorción para este estadío es sensi.lemente mayor, en términosrelativos, que en los otros Es un proceso reversi.le, y la a.ertura ser? Kel?sticaK

Erosión > El material fino del relleno de fracturas es lavado por el agua de ensayo,increment?ndose el volumen !til de poros o de fisuras en el tramo del maci resión Efectiva seensanc7a, pero las flec7as apuntar?n en sentido anti7orario 3tro factor que puede atri.uírselea este tipo de curva es que la disminución de la a.sorción se de.a a la resistencia capilar depenetración del agua en fracturas finas Este factor puede discriminarse con una saturacióntotal# pero no siempre es posi.le


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C%A"/O &o.

0IPOS "E C%/VA PA/A


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representativo el valor 6ugeón correspondiente a la mayor presión efectiva aplicada or el contrario, losvalores o.tenidos a partir de las presiones medias y .a as serían los m?s representativos

En el Cuadro No se e/plica claramente el procedimiento para la elección de la a.sorción ypresión efectiva a considerarse en la e/trapolación a *= OgJcm9, para la o.tención del valor 6ugeónrepresentativo U6^, en dependencia del tipo de curva característica que se o.tenga para un ensayodeterminado

Una ve< elegido el valor 6ugeón representativo, dic7o valor se califica de la siguiente manera

= > * U6^ > muy favora.le* > B U6^ > favora.leB > *= U6^ > desfavora.le

X *= U6^ > muy desfavora.leComo se 7a visto oportunamente, cuando U6 ̂ M B el flu o es laminar, las fracturas finas, y

normalmente no

requieren

de

inyecciones

de

cemento

para

me orar

la

calidad

del

maci International $ociety for 4ocO %ec7anics Comission on $tandari 63N2:E"4 (* -*), K%anual de Campo @erramientas de &iamante para rospección2eológicaK 6ongyear de %é/ico $ "

- > %IC@E6EN" C 4 (* -+), KE/ploración de $uelos &ise8o y Construcción de CimentacionesKComité eruano de %ec?nica de $uelos, Fundaciones y %ec?nica de 4ocas 6ima

> %3034 C36U%GU$ IN2ENIE43$ C3N$U6034E$ (* -+), KInterpretation 1on ZassedrucO1ersuc7enK 0ec7nisc7e Unterlagen N Gaden

*= > ": @U"40E, ' (* AA), K rocedimiento de $ondeosK $ervicio de u.licaciones de la 'untade Energía Nuclear %adrid

** > E0E4 4IG6E4 (* A-), K&etermination of t7e Zater ermeaility of 'ointed 4ocOK Institute for Foundation Engineerng (4Z0@) "lemania Federal


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*9 > I"$" C3N$U6034E$ $ " (* 9), KInvestigaciones 2eognósticas de las resas C7al7uanca,U


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E@I?& O DE PE !O "#IO$ ?O$DEO $° ? #C01

&IPO DE PE !O "#IO$

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P.E. 0.1 1.0 10.0 100

P" "%E& ODE?UE9O

?U#? Permea'i(idadcm/se

0.85

1.0DEPO?I&O "9UAI"9="rena (imosa con escasocontenido de ra a -ina de natura(e a (a'Jcea

2.00$

2.0poco compacta. #o(or 'ei e en estado seco.

DEPO?I&O AO9#"$I#OC?EDI%E$&" IO

9api((is : 'om'as pumic ticos de co(or '(anLuecinocon matri ciner tico marrón c(aro. En con;unto

$# denso no i((i-icado. Posee caracter sticas de

05.0sue(o. 1.53M10C3

0a

1007.7

10.0

#E$I "? AO9#"$I#"? #eni as co(or 'ei e: ris c(aro densas no i((i-icadas. Unidadcon caracter sticas simi(ares a arenas

1.7 M10C3

densi-icadas.11.0

E#+" AO9#"$I#" Piroc(Jstos de !C5 %C5 DC5$#

natura(e a *etero >nea andesitas cuar opumicitas traLuita etc. con matri (a'Jcea. Encon;unto medianamente i((i-icado co(or 'ei e c(aro. !C1 %C3

6.0

4.0

$10

$#

13.7

15.0

18.1

#(astos an u(osos diJmetro mJMimo 0.10 m. En (a'ase roca a(terada o arci((a marrón c(aro.I@$I% I&" Piroc(astos andes ticos : rio( ticosan u(osos menores de 5 mm en matri cin>rica.#o(or ris medio.En con;unto i((i-icado poco -racturado eMcepto e(tramo 16.10C18.10 m Lue estJ 'astante -racturado.

E#+" AO9#"$I#" rec*a andes ticacon 'om'a menores Lue 10 cm. : predominancia

!C5

!C2

!C5

!C4

%C2

%C1

DC22.0

0.0

$B de 9api((isN an u(osos.&ramos cortos con -r

acturamientos intensos.

!C5

20.0

%C1 3.76M10C3

!C3 D1CD210.0

100 !C4 6.0

25.0 !C3

!C3 DC2 2.0

0.0

$B

!C4

!C3

!C4

10.0

4.0

2.0

30.0

31.1

0.0

A&E=O &G*

/E,IS0/O "E P/%E;A "E A,%A AP/ESIO&

I$&E A"9O DE P UE " 3.0 DE 62.82 " 65.82 %.de Pro-= PE !. $° P#+C1!E#+" 25C04C76 DE 07C10 " .05 +O "? E$?"FO $° 5

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36/258

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2 min. 2 min. 2 min. 2 min. 2min.

t 0 0550 2200 3711 4 50 5860

t 2 06444

2346146

40061 5

5075135

57511

4 146 1 2 133 0

t 4 0837 24 2 41 7 5217 5 415 145 175 130 0

t 6 0733 2638 4373 5347 6031

t 7

t 10

0 27

1023

5

5

2872

2 28

145

145

4567

4853

175

175

5488

5606

12

12

6121

6211

0

0

Q (/m/min

P /cm2P /cm2

*/10 /cm2

15.88

0.5

1.07

5.07

4.5

24.23

4.0

2.54

5.07

6.54

31.4

7.0

4.13

5.07

7. 5

21.78

4.0

2.03

5.07

8.05

15.03

0.5

0. 5

5.07

4.63

PE! = P C /cm2

9U@EO$ O ?E A"#IO$E?=

1 . "(tura de( manometro 1.65

10 /cm2

2 . #onducto= &u'er

ia a( ani ada 1R3 . * re'atido a (a ertica(

E&SA4O "E PE&E0/ACIO& ES0A&"A/ 5SP06

Ing. C7sar Atala A-ad

(. A&0ECE"E&0ES

El ensayo normal de enetración Est?ndar ($ 0) nació en los Estados Unidos de Norteamérica

en la década de * 9=, con la finalidad de estimar el grado de densificación de los suelos3riginalmente los penetrómetros din?micos fueron conce.idos para apreciar la compacidad de

los suelos sin co7esión, ante la dificultad de o.tener muestras inalteradas

%

PE! /cm2

10

7

% P S */106

2

4

35.1 a 1/m/min

10 20 30

40


37/258

En * 9D, un perforista de la firma $ocieté 4aymond > ile, propuso a 0er


38/258

6a resistencia a la enetración es un indicador de la compacidad de los suelos no co7esivos yde la resistencia de los suelos co7esivos, pues es, en efecto un ensayo &in?mico de Esfuer$itu

6as ta.las I y II refle an la com pacidad y la resistencia de acu erdo con los resultados de la

prue.a de enetración $tandar

0A; Glanda = 9D > = D=

> - %edia = D= > * ==- > *D Firme * == > 9 ==

*D > B= %uy Firme 9 == > ==

X B= &ura X =


39/258


40/258

E/isten adem?s otras correlaciones, que relacionan los valores de N, &4 y φ, tales como

$C@U60[E _ %E6[E4 "6 "N$C@U60[E _ %EN[ENG"C@GU4%I$0E4

?. $AC0O/ES "E CO//ECCIO& PO/ SO;/ECA/,A E& A/E&AS

El factor de corrección del $ 0 (CN) est? definido como la relación entre la resistencia medidadel $ 0 para una presión vertical efectiva dada (σv), a la resistencia medida a un esfuer


41/258

CN = *σ1

. /E


42/258

qnet R 9NG4 Z ` + (*== ` N ) &4Z([apatas cuadradas)

qnet R BN G4 Z ` D (*== ` N ) &4Z([apatas continuas)

en la que

(qult) capacidad de carga !ltima (l.Jpie )G anc7o de la fundación en pies& profundidad de la fundación (pies)4 Z y 4PZ

factores de corrección por la posición de la Napa Fre?tica propuesto por 0EN2

(Fig No *B)

0er 99>

> -- > *D*D > B=

B=

=,== > =,B==,B= > =,+==,+= > *,9=*,9= > 9, =9, = > ,-=mayor que ,-=

=,== > =,99=,99 > =, D=, D > =, ==, = > *,-=*,-= > B,+=mayor queB,+=


43/258


44/258

%?quina so.re camión0rucO mounted

0ipo Zarson φ = D a * D= mZatson "uger

φ S + BJ-

&e e e 7ueco@ollo $7aft φ BJ S A *J9

Figura NH9 0"6"&43$ " % YUIN"%ac7ine "ugers

%ecate de *K*K 4ope

olea parael mecate4ope pulley

0ripode de madera ode tu.osZooden or ipe0ripode "l


45/258


46/258

2 R *+ = to 9B =07e * b in (B mm) inside diameter spilt .arrel may .e used it7 a *+ gage allt7icOness split liner 07e penetrating end of t7e drive s7oe may .e slig7tly rounded or plastic ret ainers may .e used to retai n soil samples

W

W

&4

A=

9

+=

D=

=


47/258

N

&4 (L)

FI2 N D C344E6"CI3NE$ N>&4 : N>W (0E4["2@I

EC )

N

FI2 N + Efecto de la presión de so.recarga para arena fina seca

B= B9 B= B+ B- = 9

B=

9=

*=

== *= 9= B= = D= += A= -= = *==

= psi

9= psi

*= psi

I U = psi

0E4[

= psi

EI

C 9= psi*= psi

40E

[" = psi

*==

-=

+=

=

9=

== 9= = += -= *== &4(L)


48/258

N

*==

-=

+=


49/258

FI2 N A Efecto de la presión de so.recargapara arena gruesa seca o 7umeda

6EC0U4"$@I&43%E043

%"66" N 2JdG" IN

=

9=

== 9= = += -= *== &4(L)

" 4EN"

"4EN"

24UE$"

L q u e p a s a

L r e t e n i d o


50/258


51/258


52/258


53/258


54/258


55/258


56/258

Lu / cm2" # D E !

FI2U4" No *9 Correlación N>qu y consistencia para arcillas(0er


57/258

anc*o de (a apata m

FI2 N * 4elación ∆ qs > N para


58/258


59/258


60/258

4emoción de la muestra del tu.o $7el.y

&espués de la operación inicial de muestreo, de.e removerse el suelo .lando que se locali


61/258

lo siguiente

* $i la información deseada es la cantidad de e/pansión de un suelo e/pansivo sometido a unapresión específica, se aplica dic7a presión y se permite al suelo e/pandir 7asta alcan


62/258

"E$


63/258

difieren de los que realmente ocurren, esto es o.vio de.ido a las 7ipótesis y condicionesespecíficas en que se desarrolla la teoría de consolidación, por otro lado el lapso tan corto detiempo en que se reali


64/258

&"P" DE #" @"

E?E AO IO

"$I99O !9O&"$&E?UE9O

FI2U4" No I CE6&" &E "NI663 4I2I&3 :F630"N0E

&"P" DE #" @"

E?E AO IO

"$I99O I@IDO?UE9O

9I$E" DE D E$" E

FI2U4" No II CE6&" &E "NI663 4I2I&3

pesa corredi a de-ormómetro

parte superior de car a a . PO &I#O DE #O$?O9ID"#IO$pesos &IPO P9"&"!O %" DE "9"$ "

ce(da de conso(idación

ata

po(ea sin -ricción

ca'(e

p(ata-orma

pórtico


65/258

contrapeso de i a

de-ormación

cruceta

' . PO &I#O DE #O$?O9ID"#IO$&IPO #"?"@ "$DE


66/258


67/258

ai Quadrada do &empo

!ator &emp

o

0 0 2 0 4 0 6 0 7

0 12

1 4

0

4 0

2 4 6 7 10 12 14 16

4 5

5 0

6 0

6 0

6 5

8 0

P o r c e n t a ; e d e # o n s o

( i d a c

i o n . U K 4

m m

4 9 e c t u r a

d e ( e M t e n s o m e : t r o

c o m p r e s s a o p r i m a r

i a

s e c u n d a r

i a

c o m p r e s s a o

i n i c i a (

c o m p r e s s a o


68/258


69/258

&empo min

!atores &empo (o &

9 e c t u r a d e ( e M t e n s o m e t r o m m

4

0 1

P o r c e n t a ; e m e d

i o d e c o n s o (

i d a .

0 2

0 3

0 0 1

0 5

0 7

0 0 2

0 0 3

1 0

0 0 5

0 0 7

0 1

2 0 3 0

0 2

5 0 7 0 1 0 0

0 3

2 0 0

3 0 0

5 0 0

6 0 0

1 0 0 0

c o m p r e s s a o

s e c u n d a r

i a

0 5

0 7

1 0

1 0

2 0

c o m p r e s s a o p r i m a r

i a

c o m p r e s s a o

i n i c i a (

6 5

6 0

5 5

5 0

4 5

4 0

3 5

0

10

20

30

40

50

60

80

70

Pendiente 0.647

Po

#c 0.00 9C100.00 72C10 0.647

Po

Po 2.8 /cm2pro-undidad de (amuestra = 37 m


70/258

Presión ap(icada /cm2

1ariación de los par?metros de consolidación de.idoa errores en la escala del di.u o

Presión ap(icada /cm2(la relación de vacíos se di.u o " UN" E scala amplia en la

l?mina de la i


71/258


72/258

#U A" &IPI#" DE #O$?O9ID"#IO$

17

" @" /cm2


73/258

100

70

60

40

20

0

3.0

2.5

2.0

1.5

0

#"9#U9"DO DE

@s S ?et : e )

I S e

1.0

1.1

1.2

1.3

1.4

1.5

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% " & E I " O @ " $ I # " K


74/258

ac-ar(ane : ut a 1 62

i:a a a 160

a(e: : "(dric* 1 84

io &a:(or $.+.

200

400

7

00 10

00

us es En ineerin

and'oo 16

200 400

700 1000

1500

1500

600

600

200 400 600 700 1000 1500


75/258

#O$&E$IDO DE +U%ED"D $"&U "9 K

P/OPIE"A"ES I&"ICE "E 0%/;AS

0.7

3 2 3

0.6 1

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0.4

0.2

0

1

2

1

2

3

4

% P % 1 57

Tapp et at 1 66c 500 ('/pie2

9ee :ro ner 1 63

+a(e: : "(dric*1 84

# # 0.01 ) $ K

# # 0.60 eoC 1# # 0.75 eoC 2# # 0.85 eoV2.5

eo 7C30io &a:(or

$.+.

eoW 6eo 6C14

0 200 400 600 700 1000 1500

20

10

#O$&E$IDO DE +U%ED"D $"&U "9 K

9. #asa rande 1 66

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1C7 C6 C4

cm/se .

E$?"FO # ?# &U " IO &"F9O $.+

"%O !" !I O?"

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1 S e 4 o

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i e 2 / d i a

10-9 10 10-7 10 10-5 10


76/258

$# ton/pie2

P/OPIE"A"ES I&,E&IE/I


77/258

a ón de #ompresión ?ecundaria # K De-ormacion/ (o t/A@O& "E CO!P/ESI1& SEC%&"A/IA VS. CO!P/ESI;I

e ( a c

i ó n d e # o m p r e s

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1 S e 4 o

0.5

0.4

0.3

0.2

0.1

00 0.5 10 15 20 25 303540

#OE!I#IE$&E DE #O$?O9ID"#IO$ 2

1.8

.5

.3

.2

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.08

.05

.03

.02

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%UE?& "? #O%P9E&"%E$&EE%O9DE"D"?

# PO DE " O DE E?&E 9I%I&E ?UPE IO


78/258


79/258

relativamente aislados y fragmentarios, tendiéndose a propiciar la seguridad eligiendo los resultadosm?s dé.iles, de ando de lado la estadística en la determinación de las características mec?nicas, queimplican un mayor n!mero de datos

ara la o.tención de los par?metros de resistencia se programó una serie de ensayosreali9*++)> Ensayo de Corte &irecto ("$0% &>B=-=)> Ensayo 0ria/ial > sin medición de presión de poros ("$0% &>9-D=) "dem?s, el ensayo 0ria/ial con

medición de poros (Gis7op y @enOel > * +9)

*. E&SA4OS "E CO/0E "I/EC0O

El estado límite de equili.rio de un suelo involucra un desli


80/258

esfuer


81/258

> olines > cilindros de acero de 9K de di?metro colocados entre dos planc7as met?licas de *K deespesor Este sistema evita el despla 2atos @idr?ulicos > capaces de transmitir la carga vertical y 7ori E/tensómetros > para medir despla


82/258

operación de construcción (tales como 7incado de pilotes), e/plosiones en canteras, tr?fico intenso(incluyendo aterri


83/258


84/258

!arco de Carga

Es una prensa neum?tica mediante la cual se puede aplicar al espécimen cargas est?ticas ocíclicas dependiendo de la naturale*=", dise8ado para la medición de deformación en paralelo y controlada por unacomputadora e/terna

.) 3scilógrafo 1isigrap7 D6 = > es un registrador analógico de canal m!ltiple que imprime elregistro en un papel fotosensi.le por medio de 7aces luminosos

c) %icrocomputadora NEC C> -=* > de + = . de memoria, controla todo el proceso deadquisición de datos, almacenando en disOettes la información procedente del convertidor enforma de se8ales digitales

Compresor de Aire


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86/258


87/258

> &eformación a/ial

"dicionalmente se imprime en papel fotosensi.le del oscilógrafo las se8ales analógicascontinuas de estos cuatro canales de medición vs el tiempo

E&SA4O "E Consolidación incompleta

.) $olicitación din?mica


88/258

> Cargas muy altas que originen tracciones que corten la pro.eta> Ciclos de carga no simétrico> Frecuencia de la carga no constante> ico de la carga varia.le

/E$E/E&CIAS

* &"$, G4"'" (* -B), KFundamentals of $oil &ynamicsK, Elsevier $cience u.lis7ers G 1

9 &4NE1IC@ 1 , @"4&IN G 3 and $@I : & ' (* -9), K%oduls and &amping of $oils .y t7e4esonant>Column %et7odK &ynamic 2eotec7nical 0esting "$0% $0 +D

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D 4"&@"% G $ , 0"0$U3 " F and @34II N (* +-), K$imple $7ear 0esting on $and in a0orsional $7ear "pparatusK $oils and Foundations, 1ol 9-, No 9, D>**9, 'une * --'apanese $ociety of $oil %ec7anics and Foundation Engineering

+ 4" "$@, $ (* -*), K$oil &ynamicsK, %c 2ra @ill GooO Company

Fig * > anel de resión deConfinamiento y $aturación

Fig B > %arco de Carga

Fig 9 > Celda 0ria/ial Fig > Unidad Neum?tica de Carga&in?mica $inusoidal


89/258

U$IAE ?ID"D $"#IO$"9 DE I$@E$IE I"!"#U9&"D DE I$@E$IE I" #IAI9#I?%ID C 9a'oratorio @eotecnico

EQUIPO DE #O%P E?IO$ & I"BI"9 #I#9I#OE$?"FO DE 9I#U"#IO$ DE ?UE9O?

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90/258

0.50

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0.50

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DE!O %"#IO$ "BI"9 K

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0.

C

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91/258

9I#U"#IO$ I$I#I"9

1.00

0

0.0 20.0 40.0&IE%PO se

60.0 70.0

resión de oros vs N!mero de Ciclos

U$IAE ?ID"D $"#IO$"9 DE I$@E$IE I"!"#U9&"D DE I$@E$IE I" #IAI

9

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1.0

0.7

0.6

0.4

0.2

01 10100 1000

Figura D > 4egistro 0ípico de Ensayo de 6icuación Figura + > &eformación "/ial y 4elación de

Dr 50.0Ko 1.00 /cm2

9I#U"#IO$ I$I#I"9

?C6 ?C?C11 PC8

?P

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I ? & E $ # I " # I # 9 I # "


92/258

$U%E O DE #I#9O? = $

Figura A > 4esistencia Cíclica vs N!mero de Ciclos

.6 Figura - > 6a


93/258

Por: Ing. @enón Aguilar ;ardales *

I&0/O"%CCIO&

El ensayo de refracción sísmica es una 7erramienta .?sica para e/plorar en forma r?pida yeconómica grandes ?reas, permitiendo o.tener con relativa precisión los espesores de los estratos y lasvelocidades de ondas , y de ondas $ en algunos casos Este método permite representar el perfil delsu.suelo con resolución vertical relativamente cruda, ya que no es posi.le diferenciar capas delgadas

En refracción sísmica se acepta como capacidad de detección mínima la de un 7ori


94/258

E %IPO E I&S0/%!E&0OS

El 6a.oratorio 2eotécnico del CI$%I& posee un sistema de adquisición de datos deprospección sísmica, compuesto de una unidad de amplificación, una unidad de almacenamiento dedatos y una impresora port?til El sistema me ora los registros de campo en una forma f?cilmente legi.lereduciendo la relación se8al>a>ruido con el proceso de superposición o almacenamiento de registrom!ltiples 6as ondas sísmicas o.tenidas son mostradas en una pantalla de cristal líquido (6C&), asícomo tam.ién registradas en una impresora termo>sensitiva

6os registros tam.ién pueden ser almacenados en un disOette rígido de B D pulgadas para elposterior an?lisis y procesamiento de datos en la computadora

6a unidad de "mplificación (0$4>*9==") es un procesador digital de *9 .its con ra 4 *=906) es una impresora térmica de puntos, pudiendo imprimir en7o as "> o rollos de papel de 9*= mm de anc7o (papel altamente sensi.le al calor)

$e cuenta tam.ién con *9 geófonos capaces de registrar el arri.o de ondas y $, seg!n sea8ada los dispositivos correspondientes 6a longitud total del ca.le de geófonos es de *-= m, conintervalos m?/imos de *D m entre geófonos y tiene do.le salida $e posee un ca.le de disparo de ==m 6a fuente de energía puede ser proporcionada por un martillo o por cargas peque8as de e/plosivos,para lo cual se cuenta con los dispositivos necesarios para registrar el K0iempo CeroK

P/OCE"I!IE&0O "E< 0/A;A2O "E CA!PO

$e efect!a el dise8o preliminar del tra.a o de campo, el cual se a ustar? a la condicionesparticulares de cada tramo de estudio

E/isten dos tipos de fuentes de energía sísmica Fuentes no>e/plosivas y Fuentes e/plosiva Enel primer tipo, la energía es proporcionada por martillos, caída de pesos, etc 6o m?s com!nmenteempleado son los martillos y caída de pesos, de.ido a su simplicidad y porta.ilidad Estos son utili


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estratos del su.suelo y por la longitud de cada línea de tendido $i los estratos no son muy potentes ylas líneas son cortas, los intervalos de los geófonos ser?n menores, y si los estratos del su.suelo tienenmayor potencia y las líneas son largas, se necesitar?n mayores intervalos de los geófonos Esto sedecidir? en campo de acuerdo a las condiciones particulares

I&0E/P/E0ACIO& 4 P/OCESA!IE&0O "E "A0OS E& ,A;I&E0E

$i se asume un con unto particular de condiciones del su.suelo, incluyendo espesores deestratos, geometría y velocidades, siempre se puede asumir un gr?fico teórico de tiempo vs distancia$in em.argo, ia inversa de este proceso no siempre es posi.le ara un gr?fico dado el tiempo vsdistancia, el interprete no puede inferir un con unto !nico de condiciones del su.suelo &e.ido a estadificultad, los métodos convencionales de interpretación confian en el uso de modelos ideali


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!E"ICIO& "E O&"AS P 4 S E& PO@OS

6a medición de la velocidad de propagación de ondas y $ en po


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A&A


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/E$E/E&CIAS

* > "4CE @E6GE42, ' * = K6" 2E3FI$IC" " 6IC"&" " 6" %IC43[3NIFIC"CI3N >%E03&3$ &E 43$ ECCI3N 2E3FI$IC" EN E$0U&I3$ &E IN2ENIE4I"K, Conferenciapresentada en el $eminario Internacional so.re %icro EN2INEE4IN2 "N& &E$I2NK U $ "

B > %"40INE[ 1"42"$, " , * = K2E30ECNI" "4" IN2ENIE43$ > 4INCI I3$ G"$IC3$K,1ol I 6I%" > E4U

> %ENE$E$ 63'", ' , KEN$":3$ &E 43$ ECCI3N $I$%IC"K, Conferencia presentada en el$eminario 0aller de &in?mica de $uelos, CI$%I& > * *

D > $ecretaría 2eneral de 3.ras del &epartamento del &istrito Federal, * -- K%"NU"6 &EE; 634"CI3N 2E30ECNIC"K, %E;IC30A;


99/258


100/258


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&IE%PO DEI$&E ?EP#IO$ A

1

A2 C A1D1 Bc

2 A2 S A1 1A 1

DI?&"$#I" # I&I#" Bc

DI?&"$#I"

DI?P" O!i ura 1.C #aso ?imp(e de 2 estratos con ( mites

p(anos : para(e(os : cur a tiempoC +distancia correspondiente. E

D1

! @

A2 ?en A1

A2

&(

&(

&(

4

&IE%PO? DE3 I$&E ?EP#IO$2

1/A4

1/A3

&3

&2

1/A2 !i ura 2.C

EsLuema de( #so de %,(tip(es estratos: cur a tiempoCdistancia correspondiente.

1/A1

B#2

B#3 B#4

DI?&"$#I"

A

A

A

D1

D2

D3

A A

& I E % P O

& I E % P O

&1 2

1

2

3

4

1 W A2 W A W A43


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#i(indro

ooden%arti((o

de datos

Estaca #ar ap(an

Ondas P

ru''ertu'e

Ondas ?

&ransductor de 3componentes

Figura B > Esquema del Ensayo de %edición en o


131/258

15.0

20.0

500m/s

1070m/s

1600m/s

ondasPOndasP

&iempo ?ec &ra e(C&ime sec

0.00 0.04 0.07 0.20

0.24

0.0

1.0

2.03.04.05.0

6.08.0

7.0.0

10.0

11.012.013.0

14.0

15.016.018.017.0

1 .020.021.022.0

0.020 0.040 0.060 0.070 0.120

Ondas?

ondas?

4egistro de 3ndas y $ Curvas &istancia > 0iempo

Figura > %edición de 3ndas y $ enpo


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Onda P

Onda ?

Ae(ocidad m/s

Ae(ocidad m/s

%odu(o deFoun

e(acion %odu(o decortePoissonFoun Xs modu(us

1000 2000 3000 PoissonYs 0 5000 6000atio ?*ear modu(os

0 250 500 Ap 260

As 100 850 025 0.41 0300 @d 140 2500 5000Ed 400 0

5

As 120

Ap 310 As 100

@d 2100.38

@d 2100.41

0.44 @d 140

Ed 560Ed 570

Ed 410

5

10 10Ap 500 As 175 0.42 @d 510 Ed 1440

15Ap 1070 @d 510 Ed 1500 15

@rap* o-R$R

!i((

1.40

1.45

Ao(canic"s*

a1.50

s*#(a:e:

ocanc#(a:

%udC?tone1.

P.)" E Ae(ocit: m/s0

?.)" E Ae(ocit: m/s0


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#eni a 0.4#eni a

o(cJnicaarci((osa

As 1 0 @d 550 Ed 1640

arci((a20 Ap 1700

As 4000.48 @d 3100 Ed 140 20

Figura D > &istri.ución de 1elocidades de 3ndas y $

t

?e

0.70

0.60

0.40

0.20

0.0

1460

E?&UDIO @EO!I?I#O DE E! "##IO$?I?%I#"D O%O# O$I#"?

0.0 170 345 m

Distancia en metros

?E##IO$ ?I?%I#"

E9O#ID"DE? RPR en Tm/se

0.14 0.160.18

0.17 0.11440

1420

0.37

0.43

PE !I9 DE E! "##IO$ ?I?%I#" #O$ O$D"? RPR$ue a #iudad %a;es

Figura + > erfil de 4efracción $ísmica con 3

ndas Nueva Ciudad %a es

0.58

200

150

100

50

0

E?&UDIO @EO!I?I#O DE E! "##IO$ ?I?%I#"

D O%O# O$I#"?

F

PE !I9 E?& "&I@ "!I#O

o(canica

(imo(ita

& i e m p o

d e ( ( e a

d a

E ( e a c i o n e s

m 4

& I E % P O D E 9 9 E @ " D " D E 9 "

? O $ D " ? R P R E $ % I 9 I ? E @ U $ D O ?

# O & " ? E 9 " & I A " ? E $ % E & O ?

# O & " ? E 9 " & I A " ? E $ % E & O ?

& I E % P O D E 9 9 E @ " D " D E 9 "

? O $ D " ? R P R E $ % I 9 I ? E @ U $ D O ?


134/258

100

50

0

PO O100

50

600 m/sWApW1000 m/s

1000 m/sWApW3000 m/s

1

2

100

50

03000 m/sWAp 3 0

0 10m20m

E?#"9" +

O I O$&"9

30m PU$&O DE "P9I#"#IO$ DE 9" E$E @I"

#O$&"#&O E9"?&I#O I$&E P E&"DO

!AE9O#ID"D DE 9"? O$D"? RPR

Figura A > erfil de 4efracción $ísmica con 3ndas 4icardo alma

!E"ICIO& "E !IC/O0/EPI"ACIO&ES 4 S% A&Ai &. *

SO;/E !IC/O0/EPI"ACIO&ES

Normalmente, el suelo siempre se encuentra vi.rando con amplitudes del orden de una micrasmicrones (*=>+ m) Estas vi.raciones se 7an clasificado en dos tipos, a sa.er, las que tienen

mponentes del período en un valor menor de * seg, las cuales se les llaman KmicrotrepidacionesK yuellas que contienen grandes períodos, a las cuales se les llaman KmicrosismosK Estascrotrepidaciones congregan vi.raciones que vienen propag?ndose en todas direcciones# vi.racionese son producidas por causas naturales o por medios artificiales (m?quinas industriales) Usualmente,amplitudes de tales vi.raciones est?n en el orden de = =D > *= micrones, los períodos son de unos

=D > * seg y las aceleraciones son de *=>9 > *=>* gals, tal como se aprecia en la Fig N° *

$eg!n el &r iyos7i anai (considerado como el padre de las microtrepidaciones), lo que 7arado llamar la atención 7acia estas diminutas vi.raciones 7a sido la e/istencia de una íntima relaciónre éstas y las características del suelo, tanto desde el punto de vista teórico como pr?ctico

E %IPO "E !E"ICIO& "E


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sensitivo# elemento de alta precisión que requiere muc7o cuidado en su manipulación

"mplificador Es el ta.lero de control maestro de todo el equipo de medición de lasmicrotrepidaciones Este amplificador es el encargado de controlar en cada canal de gra.aciónlas importantes funciones de la medición, como las son, determinar el tipo de medición(despla =+

es

compati.le

con

las

gra.adoras

0E"C,

$3N:

yequivalentes

2ra.adora El &ata 4ecorder es del tipo 4&>**=0 de la 0E"C (Fig D) 6a gra.adora tiene por dimensiones B=+ / *== / B=A mm y pesa A Og, siendo muy port?til El 4&>**=0 tra.a a con unaenergía =>*B=1J* =>9D=1 "C ó **>B=1 &C, versatilidad que permite su uso tanto en interiorescomo en e/teriores, como lo es el la.oratorio y el campo respectivamente Esta gra.adora sediferencia grandemente de todas las anteriores, de.ido a que es un m!ltiple gra.ador de datos

C% de alta densidad, la cual usa un ca.e*9=# cassettes que tienen unos += m de longitud de cinta y endonde pueden ser registrados los datos continuamente por dos 7oras 6a gra.adora de datos4&>**=0 reali


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Como complemento, esta gra.adora posee unas .arras métricas que est?n compuestas deseis puntos y sirven para orientar el nivel de gra.ación, tanto de los oc7o canales como del%emo

3scilador 2r?fico El monitor es del tipo - 9* de la NEC $an>ei Instruments, 6td (Fig +) Estemonitor es de canales, pesa *- Og, tiene por dimensiones B*+ / * D / DD mm y tra.a a sólocon 99= a 9 = "C El - 9* tiene un .otón seleccionador del rango y un con unto de teclasselectoras de la velocidad del papel térmico

Fuente de Energía Normalmente, se utili


137/258

or otro lado, como características físicas de las microtrepidaciones se tienen que

Es una refle/ión m!ltiple de las ondas de cuerpo (ondas , ondas $) que se transmiten enplanos perpendiculares

Es una onda superficial (ondas 4ayleig7, ondas 6ove) Es una me


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"N"I (* +-), K%ovimientos $ísmicos 1i.raciones del $ueloK (en aponés)

"N"I (* +B), K$ismologíaK (en aponés)

N"I , 0"N" " 0 y 3$"&" (* D ), K%easurent o f t7e %icro>0remorK GE4I, 1ol B9,

pp * >9=

3G":"$@I (* +-), K"n?lisis de 4espue$ís mica de Edificios y &ise8o "ntisísmicoK (en

aponés)

@I%" E (* +9), K%odifications of $eismic Zaves i$uper ficial $oil 6ayersK GE4I, 1ol =

@I%" E (* ++), K1i.raciones de Estratos $uperficisK ' EE$ (en aponés)

0"'I%" (* +A), KUna &iscusión de ovimie ntos de 3ndas $ísmicas &irigida @aciel

Ingeniero "ntisísmicoK rospección Física, 19=, c ap

2

10 a(+incado de pi(otes

20m

&ren

10 a(

!J'rica

1 a(

1 mmC1

10

superCeMpreso50m

O1

#amión'ascu(ar

0m 30 C 50 m

Ao(cJn

100 ZC2

10

otr%icr

es IAcionepida

III

II

C310

0.01Z

I

0.1Z 1Z C110


139/258

Periodo se

g * &espla


140/258

Fig B $ensor 1ertical del tipo %0 1>*C, de la 32"Z" $EI I Co , 60&&el %anual de Instrucción del icO>up de la 32"Z" $EI I Co , 60&)

Fig "mplificador de + canales, tipo 0"> =+ (&el %anual de Instrucción del "mplificador de la 32"Z" $EI I Co , 60&)

DC110&

& C310!" "condicionador de Entrada

Fig D &ata 4ecorder 4&>**=0 (&el %anual de Instrucción del C% &"0"4EC34&E4 4&>*==0J**=0 de la 0E"C C34 34"0I3N)


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Fig + 3scilador 2r?fico del tipo- 9* (&el %anual deInstrucción del 3scilador 2r?fico de la NEC $an>eiInstruments, 6td )

a

70 $?E)

0.1 0.2 0.5 1.0

160

70

0.1

E)

$?

0.20.5 1.0

Per odo se

'

2 $?2

Per odo se

$?

0

0.1

0.2 0.5 1.0 2.0 0

0.1 0.2 0.5 1.03.0

Per odo se Per odo se

ig A E emplo comparativo entre (a) Curva de eríodos vs Frecuencia 4elativa y (.) Espectrode Fourier, que se 7an 7allado a partir de un mismo registro de microtrepidaciones

0.4

0.2

Oct.13.1 55?ept.12.1 56

012 16 20 0 4 7 12 16 20

&iempo +ora

Fig - E emplo que muestra los cam.ios 7orarios del período promedio

?ept.12.1 560.4

0.2 0

! r e c u e n c

i a

e ( a t i a

! r e c u e n c

i a

e ( a t i a

A e ( o c

i d a d

d e

" m p (

i t u d

c m

/ s e

. 4

A e ( o c

i d a d

d e

" m p (

i t u d

c m

/ s e

. 4

P e r

i o d o p r o m e d

i o

s e

4

% a M i m a a m p (

i t u d Z m

4

! r e c u e n c

i a e ( a t

i a K 4


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3.1 55

12 16 20 0 4 7 12 16 20&iempo +ora

Fig E emplo que muestra los cam.ios 7orarios de la amplitud

I300

I

II

120 0.2

III II

60 0.7s

IA III

40 1.0s IA

Periodo se 1.6

Fig *= Forma típica de ondas de microtrepidaciones y decurvas período vs frecuencia relativa

1.6

1.4

1.2

IA

III

1.0

0.7

0.6

II

PE IODO%"FO ?e.


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0.4 I III IA

II

0.2 I

0 0.2 0.4 0.6 0.7

PE IODO %EDIO se

Fig ** [onificación de los tipos de suelos .asada en el período mayor y el períodomedio de las microtrepidaciones 6os sím.olos I, II, III y I1 representan loscuatro tipos de suelos que fueron usados en el Código de construccionesdel 'apón

( anai y 0anaOa, * +*)

5.0

IA

2.0

1.0

0.5

III

0.2

0.1

0.05

II

I

0.02

7

10

2

0.10.2

" % P 9 I & U D % " F O % i c r o n e s 4


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3 4 5

0.56 8 7 10

1

PeriodoPredominante

?e .

Fig *9 [onificación de los tipos de suelos .asada en la amplitud mayor y elperíodo predominante de las microtrepidaciones 6os sím.olos I, II, III y I1representan los cuatro tipos de suelos que fueron usados en el Código deconstrucciones del 'apón

( anai y 0anaOa, * +*)ParLueC Puente @o(den @ate

en e( Estado de #a(i-ornia

20

0

70

00.01

?ismo

0.1 1s

?ismo

?ismo

?ismo

%icrotrepidaciones 60

00.01 0.1 1s

%icrotrepidaciones

Fig *B E emplo comparativo entre las microtrepidaciones con las curvas período>frecuencia relativa de acelerógrafos

"

" E $"200

100

50

20

10

Aa(or de As 4+/&@o'tenido a partir de microtrepidaciones

Aa(or medido Rin situRO'tenido por prue'as de ondas e(Jstica

1 2 3 10 $ 20 50 100

g * E emplo que muestra la relación de N con la velocidad de las ondas de corte 1sS0! "esignación : "F) #D

! r e c u e n c i a e ( a t

i a

! r e c u e n c i a e ( a t

i a

A s m

/ s 4

de (a ciudad de ?an !rancisco (Cuidad Santa

" # I99


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!7todo de Ensa+o Estándar PA/A "E0E/!I&A/


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&9 -- r?ctica para la &escripción e Identificación de $uelos ( rocedimiento 1isual>%anual)E** Especificaciones de las %allas para ropósitos de Ensayos

APA/A0OS

B * %oldes > 6os moldes de.er?n ser de forma cilíndrica, 7ec7os de metal rígido y dentrode la capacidad y dimensiones indicadas en B * * ó B * 9 6os moldes podr?n ser detipo KpartidoK, consistentes ya sea en dos secciones circulares, medias, o secciones deun elemento de tu.o partido, las cuales de.en estar firmemente aseguradas paraformar un cilindro que cumpla con los requerimientos de esta sección 6os moldestam.ién pueden ser del tipo Ka7usadoK, asegur?ndose que el di?metro interno del 7usoes uniforme y no es mayor que *+ A mmJm lineal (= 9== pulgJpie lineal) de la altura delmolde Cada molde de.e tener un plato .ase y una e/tensión collar ensam.lados,am.os 7ec7os de un metal rígido y construidos de tal forma que puedan asegurar ela uste y el desa uste del molde 6a e/tensión collar ensam.lada de.er? tener una alturapor so.re el .orde superior del molde de por lo menos D= - mm (9 pulg), la cual puedeincluir una sección que so.resalga para formar un em.udo que por lo menos tenga *mm (BJ pulg) de sección cilíndrica recta por de.a o de ella

B * * %olde de *=* + mm ( pulg) de di?metro con capacidad de T ** cmB (*JB=T = === pieB), conforme a la Figura *

B * 9 %olde de *D9 mm (+ pulg) de di?metro con capacidad de 9*9 T 9D cmB(*J*B BB T = === pieB), conforme a la Figura 9

B * B El promedio del di?metro interno, altura y volumen de cada molde de.er? ser determinado antes del uso inicial y en intervalos que no e/cedan de *=== lasveces que el molde es llenado El volumen del molde de.er? ser calculado delpromedio de por lo menos seis medidas del di?metro interno y tres medidas dela altura, con una apro/imación de = =9 mm (= ==* pulg), o por la cantidad deagua

requerida

para

llenar

completamente

el

molde,

corregida

por

temperatura

de acuerdo a la 0a.la * $i el promedio del di?metro interno y del volumen noest?n dentro de la tolerancia mostradas en las Figuras * ó 9, el molde node.er? ser usado El volumen determinado de.er? ser usado en el c?lculo delas densidades requeridas

B 9 %artillo > El martillo puede ser operado manualmente (ver B 9 *) o mec?nicamente (ver B 9 9) El martillo de.er? caer li.remente de una altura de B= - T * + mm (*9 = T *J*+pulg) a la superficie del especímen El peso manufacturado del martillo de.er? ser 9T = =* Og (D D T = =9 l.) 6a cara de contacto del espécimen de.er? ser plana

B 9 * !artillo !anual > 6a cara de contacto del espécimen de.er? ser circular conun di?metro de D= -= T = *B mm (9 === T = ===D pulg) El martillo de.er? ser equipado con un tu.o guía, el cual de.er? tener el espacio suficiente para quela caída del e e y la ca.e El martillo mec?nico de.er? ser cali.rado y a ustadocomo sea necesario, antes del uso inicial, cerca del final de cada período


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durante el cual el molde fue llenado *=== veces# antes de volver a ser usadodespués de cualquier imprevisto, incluyendo reparaciones, que puedan afectar los resultados del ensayo en forma significativa# y cuando los resultados soncuestiona.les Cada cali.ración y a uste de.er? reali Una gata, un pórtico, o cualquier otro accesorioadoptado para e/traer los especímenes compactados del molde

B ;alanzas > Una .alan B pulg (AD mm), BJ pulg (* mm) y N° ( AD mm) conforme a losrequerimientos de la Especificación E**

B - Herramientas de !ezclado > &iversas 7erramientas, tales como platillo me ** Og (9D l.)# %étodos G, C y & > 9B Og(D= l.) repare las muestras de acuerdo con * * a * B ó *

* * rocedimiento de reparación $eca > $i la muestra est? demasiado 7!medapara que sea tra.a a.le, se reduce el contenido de 7umedad secando elmaterial 7asta que sea tra.a a.le 1er * 9 El secado puede 7acerse de andola muestra a la intemperie o con el uso de aparatos de secado, tal que latemperatura de la muestra no e/ceda los +=°C (* =°F) &espués del secado (sise requiere) desmenu


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a la muestra antes de la compactación, de acuerdo con la 0a.la 9 araseleccionar el tiempo de reposo, no se requiere utili El siguiente procedimiento alternativo esrecomendado para suelos clasificados como %6 C6, 36, 2C, $C, %@, C@,3@ y 0 por el %étodo de Ensayo &9 -A $in secar previamente la muestra,pasarla a través de las mallas de BJ K (* = mm) y de la N° ( AD mm)Corregir por so.redimensionamiento del material de acuerdo con la sección D,si el %étodo & es especificado reparar una serie de por lo menos cuatroespecímenes que tengan contenidos de 7umedad que varíen enapro/imadamente * *J9L 6os contenidos de 7umedad seleccionados de.er?nincluir al óptimo contenido de 7umedad, proporcionando así especímenes quecuando son compactados, ir?n incrementando en masa 7asta llegar a lam?/ima densidad y de a7í la densidad ir? decreciendo (ver A 9 y A B) arao.tener el contenido de 7umedad apropiado de cada espécimen se de.eadicionar una predeterminada cantidad de agua (ver * B) o disminuir unapredeterminada cantidad de 7umedad por secado, si es necesario El secadopuede ser por aire o usando un aparato de secado tal que la temperatura delespécimen no e/ceda los +=°C (* =°F) 6os especímenes preparados de.er?nluego ser completamente me Con la pr?ctica, es posi.le u $eleccionar el molde de compactación apropiado, deacuerdo con el método a ser usado y colocar la e/tensión collar del molde Compactar cada espécimen en cinco capas de apro/imadamente la misma altura Cada capa de.ereci.ir 9D golpes en el caso del molde de *=* + mm ( pulg)# cada capa de.e reci.ir D+golpes, en el caso del molde de *D9 mm (+ pulg) 6a cantidad total del material usadode.er? ser tal que la tercera capa compactada es ligeramente mayor que el .ordesuperior

del

molde,

sin

e/ceder

+ mm

(*J

pulg)

&urante

la

compactación,

el

moldede.e estar apoyado so.re una .ase rígida, tal como la que proporciona un cilindro o un

cu.o de concreto que no pese menos de * Og (9== l.)

9 * Cuando se opera con el martillo manual, se de.e tener cuidado de evitar que elmartillo re.ote en la parte superior del tu.o guía El tu.o guía de.er?mantenerse derec7o, pudiendo formar 7asta D grados con la vertical 6osgolpes de.er?n aplicarse a velocidad uniforme, no e/cediendo * seg por golpe y de tal manera que se pueda cu.rir completamente la superficie delespécimen

9 9 0ama8o del %olde el tama8o del molde a ser usado de.e ser como sigue%étodo " *=* + mm ( pulg)# %étodos G, C y & *D9 mm (+ pulg)

9 B &espués de la compactación, se quita el collar de e/tensión, cuidadosamentese enrasa con la regla el espécimen compactado con la parte superior delmolde, y se determina la masa del espécimen &ividir la masa del espécimen yel molde menos la masa del molde entre el volumen del molde (ver B * B)4egistrar el resultado como la densidad 7!meda, en Oilogramos por metroc!.ico (li.ras por pie c!.ico) del espécimen compactado

9 4emover el material del molde > &eterminar el contenido de 7umedad deacuerdo con el %étodo &99*+, usando todo el espécimen compactado o unespécimen representativo de toda la muestra 0odo el espécimen de.e ser usado cuando la permea.ilidad del espécimen compactado es losuficientemente alta de modo que el contenido de 7umedad no se distri.uye demanera uniforme $i se utili


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CO//ECIO&ES PO/ SO;/E"I!E&SIO&A!IE&0O

D * $i el B=L o m?s de la muestra es retenida en la malla BJ pulg (* mm), entoncesninguno de los métodos descritos .a o estos procedimientos de.er? ser usado para ladeterminación de la m?/ima densidad y el óptimo contenido de 7umedad

D 9 !7todo A + ; El material retenido en la malla N° ( AD mm) es descartado y no se7ace ninguna corrección $in em.argo, es recomenda.le que si la cantidad de materialretenido es mayor o igual al AL, se de.e usar el %étodo C

D B !7todo C El material retenido en la malla BJ pulg (* = mm) es descartado y ningunade las correcciones por so.redimensionamiento es reali G) J (G > C)h / *==γ d R γ m J ( ` *==)h / *==

donde

R contenido de 7umedad en porcenta e del espécimen compactado " R masa del recipiente y el espécimen 7!medoG R masa del recipiente y del espécimen secado al 7ornoC R masa del recipienteγ d R densidad seca, en Oilogramos por metro c!.ico (l. por pie c!.ico), del espécimen

compactado, yγ m R densidad 7!meda en Oilogramos por metro c!.ico (l. por pie c!.ico), del espécimen

compactado

/E


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saturación completaK o Kcurva sin vacíos de aireK Esta curva representa la relaciónentre la densidad seca y los correspondientes contenidos de 7umedad cuando losvacíos son llenados completamente con el agua 6os valores de la densidad seca y desus correspondientes contenidos de 7umedad para el gr?fico de la curva de saturacióncompleta, de.er?n ser o.tenidos usando la siguiente ecuación

sat R (*===Jγ d) > (*J2s)h / *==donde

sat R contenido de 7umedad en porcenta e para la saturación completaγ d R densidad seca en Oilogramos por metro c!.ico (li.ras por pie c!.ico)2 s R gravedad específica del material a ser ensayado (ver nota )

*=== R densidad del agua en Oilogramos por metro c!.ico (+9 para l.JpieB)

&O0A ? > 6a gravedad específica del material puede ser asumida o seleccionada .as?ndose enel valor promedio de a) la gravedad específica del material que pasa la malla N° ( AD mm)de acuerdo con el %étodo de Ensayo &-D # y .) la gravedad específica aparente del materialretenido en la malla N° de acuerdo con el %étodo de Ensayo C*9A

A 9 Optimo contenido de >umedad' o > El contenido de 7umedad que corresponde alpico de la curva di.u ada seg!n A *, de.e ser conocido como el Kóptimo contenido de7umedadK

A B "ensidad máMima' γ maM > 6a densidad seca en Oilogramos por metro c!.ico (li.ra por pie c!.ico) de la muestra con un óptimo contenido d7um edad de.e ser conocida

como la K&ensidad %?/imaK

/EPO/0E

- * El reporte de.er? incluir lo siguiente

- * * %étodo usado (método ", G, C ó &)

- * 9 3ptimo contenido de 7umedad

- * B &ensidad m?/ima

- * &escripción del martillo (sea manual o mec?nico)

- * D &escripción de las características del material usado en el ensayo, .asado enla r?ctica &9 -- (el %étodo de Ensayo &9 -A puede ser usado comoalternativa)

- * + El origen del material usado

- * A rocedimiento de preparación usado (7!medo o seco)

P/ECISIO&

* El criterio para u


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S2 = 1

n -1n

1

2

donde

n R n!mero de determinaciones/ R valor individual de cada determinación/ R promedio de las determinaciones

9 El criterio para asignar valores de desviación est?ndar para la precisión de un operador no est? disponi.le en esta norma

0a-la ( : Volumen de Agua por ,ramo de acuerdoa la 0emperatura *

0a-la * : !7todo de Preparación Seca.

andboo' of Che)istr! and Ph!sics/ Che)ical Rubber Publishing Co/, Cleveland, Ohio/

a B : Precisión

∑ (x - x mm pulg= *= ++= -=* +B 9+- A

D*9 A

*DD= -+B D

*=* +*=- =** B

**+ B*D9*+D *9=B 9

= =*+= =9+*JB9*J*+*J-*J

* *JB9BJ-*J9

DJ-99 *J9

*J *J9D-

++ *J9

-Bcm Bpie

**9*9

9D

*JB== ==*J*B BBB

= ===

&esviación$tandard, $

4ango acepta.le de dosresultados, e/presadoscomo un porcenta e delvalor principal ** recisión de un

operador individual &ensidad %?/ima 3ptimo contenido de7umedad

recisión %!ltiples6a.oratorios &ensidad %?/ima 3ptimo contenido de7umedad

T * ++T = -+

*D

=

*D =


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0a-la ? : Equi8alencias !7tricas para las $iguras ( + *.

0sta colu)na indica un rango l?)ite de valores, los cuales no deben ser e@cedidos -or cual uier diferencia entre dos resultados, e@-resados co)o un -orcentaBe del valor -ro)edio/ 0n ensa!os de -rogra)as coo-erativos ha sido deter)inado ue el 9D de los ensa!os no deben e@ceder el rangol?)ite ace-table )ostrado/ &odos los valores )ostrados en la tabla están basados en resultados -ro)edios de ensa!os -ara diferentes suelos ! están suBetos a una futura revisi#n/

S0! Asignación : "(()?

!7todo de Ensa+o Estándar Carga Estática para Capacidad Portante del Suelo

I&0/O"%CCIO&

El ensayo de carga directa es un ensayo in>situ que permite la estimación de la capacidadportante del suelo mediante métodos empíricos Este ensayo es sólo una parte de losprocedimientos necesarios en la investigación del suelo para el dise8o de la cimentación

Este método proporciona información del suelo sólo 7asta una profundidad igual a dos veces eldi?metro de la placa a partir del nivel de ensayo, y toma en cuenta sólo parte del efecto deltiempo

E %IPO

ara llevar a ca.o el ensayo de carga se de.e contar con los siguientes equipos y aparatos

# Carga de reacción Una plataforma o ca ón cargado, de tama8o y peso suficientes para


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suministrar la carga total requerida en el terreno ara este fin se puede utiliidráulica &e sufici

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