Informe No.05 Prá cticá de Láborátorio de Mecá nicá de Suelos I ENSAYO DE CORTE SOBRE SUELOS COHESIVOS EN EL TERRENO USANDO LA VELETA Para: Ing. Wilfredo David Supo Pacori Profesor del curso De: Romero Mayta Ivar Quispe Ticona Samuel Añasco Apaza Boris Franco Flores Huahualuque Edwin Paul Tiña Goyzueta Jessica Nilza Canaza Ca JULIACA – PERU Enero, 2014 UNIVERSIDAD ANDINA "NÉSTOR CÁCERES VELÁSQUEZ" FACULTAD DE INGENIERÍAS Y CIENCIAS PURAS CARRERA ACADÉMICO PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL VI – SEMESTRE “A” – 2014-I Laboratorio de Mecánica de Suelos I – V”B” – 2013-I CONTENIDO INTRODUCCIÓN ..................................................................................................................................3 1. CLASIFICACIÓN VISUAL MANUAL DE SUELOS GRANULARES ...................................4 1.1. GENERALIDADES ..................................................................................................................4 1.1.1. INFORME No. 02 ...............................................................................................................4 1.1.2. ENSAYO .............................................................................................................................4 1.1.3. LUGAR EN DONDE SE REALIZÓ LA PRÁCTICA ...........................................................4 1.1.4. NORMA ..............................................................................................................................4 1.2. OBJETIVOS ..............................................................................................................................4 1.3. MATERIALES Y EQUIPOS .....................................................................................................4 1.4. PROCEDIMIENTO ...................................................................................................................5 1.5. RESULTADOS .........................................................................................................................7 1.6. BIBLIOGRAFIA .......................................................................................................................9 1.7. ANEXOS ...................................................................................................................................9 1.7.1. NORMA ..............................................................................................................................9 1.7.2. INFORMACION COMPLEMENTARIA .............................................................................9 Laboratorio de Mecánica de Suelos I – V”B” – 2013-I INTRODUCCIÓN El ensayo de corte con veleta consiste básicamente en colocar una veleta de cuatro hojas dentro del suelo inalterado, y en girarla desde la superficie para determinar la fuerza de torsión necesaria para lograr que una superficie cilíndrica sea cortada por la veleta; con esta fuerza de corte se halla, entonces, la resistencia unitaria de dicha superficie. Es de importancia básica que la fricción de la varilla de la veleta y la del aparato sean tenidas en cuenta porque de otra manera, la fricción sería inadecuadamente registrada como resistencia del suelo. Las medidas de fricción bajo condiciones que no implican carga, como cuando se emplea un vástago liso en lugar de la veleta, o una veleta que permita alguna rotación libre de la varilla antes de someterla a carga, son satisfactorias únicamente cuando el giro sea aplicado mediante un momento balanceado que no se traduzca en empuje lateral. A medida que las fuerzas de torsión se hagan más grandes durante un ensayo, un empuje lateral en el instrumento se traducirá en un incremento de fricción no considerado en las lecturas iniciales sin carga. No se recomiendan instrumentos que produzcan empuje lateral. La varilla de la veleta debe tener suficiente rigidez para que no sufra torsión bajo condiciones de carga plena, de lo contrario, se deberá hacer una corrección al dibujar las curvas de Momento vs. Rotación. Laboratorio de Mecánica de Suelos I – V”B” – 2013-I 1. CLASIFICACIÓN VISUAL MANUAL DE SUELOS GRANULARES 1.1. GENERALIDADES 1.1.1. INFORME No. 05 Ensayo No. 01: ENSAYO DE CORTE SOBRE SUELOS COHESIVOS EN EL TERRENO USANDO LA VELETA 1.1.2. ENSAYO ENSAYO DE CORTE SOBRE SUELOS COHESIVOS EN EL TERRENO USANDO LA VELETA 1.1.3. LUGAR EN DONDE SE REALIZÓ LA PRÁCTICA Laboratorio de Mecánica de suelos concreto y asfaltos FICP – UANCV 1.1.4. NORMA ASTM D – 2573 AASHTO T – 223 1.2. OBJETIVOS Este método establece el procedimiento del ensayo de veleta en el terreno, en suelos cohesivos blandos y saturados. Es necesario conocer la naturaleza del suelo en el cual se ha de efectuar cada ensayo, para asegurarse de su aplicación e interpretación. . 1.3. MATERIALES Y EQUIPOS Aparato de veleta Ilustración 1: aparato de la veleta para el ensayo Laboratorio de Mecánica de Suelos I – V”B” – 2013-I Cuatro hojas perpendiculares entre si Ilustración 2: hojas de la veleta Varillas de torsión de acero Ilustración 3: varillas de la veleta 1.4. PROCEDIMIENTO 1.4.1 Cuando se emplee revestimiento para la veleta, se deberá avanzar con ella hasta una profundidad no menor de cinco veces el diámetro del revestimiento, por encima de la profundidad deseada para la punta de la veleta. Cuando no se utilice revestimiento, se deberá suspender la perforación a una profundidad tal que la punta de la veleta pueda penetrar dentro del suelo inalterado, una profundidad de, por lo menos, cinco veces el diámetro de la perforación. Instituto Nacional de Vías E 170 - 4 1.4.2 Se deberá penetrar la veleta desde el fondo del agujero o de su revestimiento, mediante un empuje simple, hasta la profundidad a la cual se va a efectuar el ensayo, cuidando que no se aplique torsión durante dicho empuje. Laboratorio de Mecánica de Suelos I – V”B” – 2013-I Ilustración 4: penetrando el suelo con un empuje 1.4.3 Con la veleta en posición, se deberá aplicar el giro a una velocidad que no exceda de 0.1°/segundo. Generalmente se requieren para la falla, entre 2 y 5 minutos, excepto en arcillas muy blandas en las cuales el tiempo de falla puede elevarse a 10 ó 15 minutos. En materiales más duros, que alcanzan la falla con una deformación pequeña, se puede reducir la rata del desplazamiento angular de tal manera que se pueda obtener una determinación apreciable de las propiedades esfuerzo-deformación. Durante la rotación de la veleta, se deberá mantener ésta a una altura fija. Se deberá registrar el momento máximo. Con aparatos de transmisión, es aconsejable anotar los valores intermedios del momento obtenido en ese instante, a intervalos de 15 segundos o menores, si es requerido. Ilustración 5: colocando en posición para realizar el giro 1.4.4 Después de determinar el máximo momento, se rota rápidamente la veleta un mínimo de 10 revoluciones; inmediatamente después se determinará la resistencia remoldeada, en todos los casos dentro del minuto siguiente al remoldeo. Laboratorio de Mecánica de Suelos I – V”B” – 2013-I Ilustración 6: realizando el giro para tomar la medida 1.4.5 En los casos en los cuales el suelo esté en contacto con la varilla de giro, se determina la fricción entre la varilla y el suelo por medio de ensayos de giro efectuados con varillas similares a profundidades equivalentes, sin la veleta colocada. Se debe efectuar el ensayo de fricción de la varilla por lo menos una vez en cada sitio. 1.4.6 Para determinar la magnitud de la fricción de los cojinetes o guías, en aparatos en los cuales la varilla de giro esté completamente aislada del suelo, se deberá realizar un ensayo de fricción con una varilla lisa al menos una vez en cada sitio. En dispositivos de veleta que funcionen adecuadamente, esta fricción deberá ser despreciable. Nota 2 - En algunos casos no será necesario remover la veleta para el ensayo de fricción de cojinetes o guías. En tanto que la veleta no se halle en contacto con el suelo, por ejemplo, cuando se encuentre dentro de un revestimiento, no resulta afectada por las medidas de fricción. 1.4.7 Se deberán efectuar ensayos con veleta únicamente en suelos cohesivos, inalterados o remoldeados. No se deben realizar en ningún suelo que permita el drenaje o que se dilate durante el período del ensayo, como en arenas o limos o en suelos en los cuales la veleta encuentre piedras que puedan influir en los resultados. Se recomienda no hacer ensayos de veleta con espaciamientos menores de 0.76 m entre ellos. Este espaciamiento se podrá variar cuando sea requerido con la autorización y responsabilidad del especialista a cargo. 1.4.8 Periódicamente se deberán comprobar las dimensiones de la veleta para asegurarse que no esté desgastada ni distorsionada. 1.5. RESULTADOS Laboratorio de Mecánica de Suelos I – V”B” – 2013-I ENSAYO DE VELETA LUGAR DEL ENSAYO : UNIVERSIDAD ANDINA “NESTOR CACERES VELASQUEZ” UBICACIÓN : CAPIC. FICP. FECHA : 18/13/2013 PROFUNDIDAD : 0.00 – 0.64m NIVEL FRATICO : 1.00m LA CAPACIDAD DE SOPORTE DEL SUELO = 0.63 Kg/Cm2 N° LECTURA AREA DEL TERRENO DE ENSAYO FECHA PROFUNDIDAD CARGA Kg. C. P. Kg/Cm2 1 89 4 18/12/2013 0.64 0.91 0.61 2 92 4 18/12/2013 0.64 0.94 0.63 3 90 4 18/12/2013 0.64 0.92 0.61 4 92 4 18/12/2013 0.64 0.94 0.63 5 88 4 18/12/2013 0.64 0.9 0.6 6 93 4 18/12/2013 0.64 0.95 0.63 7 90 4 18/12/2013 0.64 0.92 0.61 8 92 4 18/12/2013 0.64 0.94 0.63 9 94 4 18/12/2013 0.64 0.96 0.64 10 99 4 18/12/2013 0.64 1.01 0.67 11 95 4 18/12/2013 0.64 0.97 0.65 12 97 4 18/12/2013 0.64 0.99 0.66 13 99 4 18/12/2013 0.64 1.01 0.67 PROMEDIO 0.63 Laboratorio de Mecánica de Suelos I – V”B” – 2013-I 1.6. Conclusiones. -La capacidad portante del suelo que se obtuvo por el ensayo de veleta para los suelos cohesivos blandos y saturados 0.63kg/Cm2, se determino que el suelo es de mala calidad -La capacidad portante del área de suelo ensayado es muy baja -el suelo ensayado en dicha área de terreno no sirve para la construcción de obras en edificaciones 1.7. BIBLIOGRAFIA ftp://ftp.unicauca.edu.co/Facultades/FIC/IngCivil/Especificaciones_Norma s_INV-07/Normas/Norma%20INV%20E-170-07.pdf http://www.fceia.unr.edu.ar/geologiaygeotecnia/095- 5_ENSAYOS_DE_SUELOS_IN_SITU-%20Colombia.pdf http://www.fcyt.umss.edu.bo/investigacion/geotecnia/ensayos/veleta.php 1.8. ANEXOS 1.8.1. NORMA ASTM D – 2573 AASHTO T – 223 1.8.2. INFORMACION COMPLEMENTARIA Para cada ensayo de veleta se deben registrar los siguientes datos: 1.7.2.1 Fecha del Ensayo. 1.7.2.2 Número del apique o perforación. 1.7.2.3Tamaño y forma de la veleta (ahusada o rectangular). 1.7.2.4 Profundidad del extremo de la veleta. 1.7.2.5 Profundidad del extremo de la veleta por debajo del revestimiento o fondo del hueco. 1.7.2.6 Lectura máxima del momento y, si se requieren, lecturas intermedias para el ensayo inalterado. 1.7.2.7 Tiempo del ensayo hasta la falla. 1.7.2.8 Velocidad del remoldeo. 1.7.2.9 Lectura máxima del momento para el ensayo remoldeado, y 1.7.2.10 Notas sobre cualquier clase de desviaciones con respecto al procedimiento normal de ensayo. Adicionalmente, se deben anotar las observaciones sobre la perforación. 1.7.2.1 Número del sondeo. 1.7.2.2 Sitio Laboratorio de Mecánica de Suelos I – V”B” – 2013-I 1.7.2.3 Condiciones del suelo en el sitio. 1.7.2.4 Cota de referencia. 1.7.2.5 Método de ejecución de la perforación. 1.7.2.6 Descripción de la veleta, esto es, si tiene camisa o no. 1.7.2.7 Descripción del método para aplicar y medir el momento. 1.7.2.8 Observaciones sobre la resistencia o la penetración. Instituto Nacional de Vías E 170 - 7 1.7.2.9 Nombres del inspector de la perforación y del ingeniero Supervisor. tabla de ilustraciones ILUSTRACIÓN 1: APARATO DE LA VELETA PARA EL ENSAYO ...................................................................4 ILUSTRACIÓN 2: HOJAS DE LA VELETA .....................................................................................................5 ILUSTRACIÓN 3: VARILLAS DE LA VELETA ...............................................................................................5 ILUSTRACIÓN 4: PENETRANDO EL SUELO CON UN EMPUJE .......................................................................6 ILUSTRACIÓN 5: COLOCANDO EN POSICIÓN PARA REALIZAR EL GIRO .....................................................6 ILUSTRACIÓN 6: REALIZANDO EL GIRO PARA TOMAR LA MEDIDA ...........................................................7