unidad 2 suelos

UNIDAD 2: PROPIEDADES NDICE DEL SUELO

Mgtr. Vicente Albiana Torregrosa

Facultad de Ingeniera / Escuela de Ingeniera Civil Ambiental / Mecnica de Suelos I

NDICE PROPIEDADES NDICE DEL SUELO

I.1.0. INTRODUCCIN A LA MEC. DE SUELOS

I.1.1. MODELIZACIN DEL SUELO

I.1.2. RELACIONES ENTRE FASES. ENSAYOS

I.1.3. CORRELACIONES ENTRE PROPIEDADES NDICE

RESUMEN

INTRODUCCIN PROPIEDADES

Qu es el suelo?

0. Introduccin

1. Modelo del suelo

2. Relaciones entre fases. Ensayos

3. Correlaciones entre propiedades ndice

Resumen

Bibliografa

IDENTIFICACIN DEL SUELO,

SOBRE EL QUE SE VA A

CONSTRUIR.

OBJETIVO DEL TEMA 2:

CONCEPTO GEOTCNICO

Mecnica de Suelos I

Todo material sin consolidar

sobre el lecho rocoso

INTRODUCCIN

Caracterizacin del terreno. RELACIN CON RESISTENCIA, DEFORMACIN ,ETC.

0. Introduccin

1. Modelo del suelo



Resumen

Bibliografa

PARA ENCONTRAR EL

COMPORTAMIENTO DE LA

INTERACCIN SUELO- ESTRUCTURA

Mecnica de Suelos I

MODELO TRIFSICO DEL SUELO

Pesos:

Pg: Peso fase gaseosa = 0

Pw: Peso fase lquida

Ps: Peso fase slida

PT: Peso total del suelo = PS+PW

0. Introduccin

1. Modelo del suelo



Resumen

Bibliografa

Pg

Pw

Ps

PT

Vg

VV

VT Vw

Vs

Volmenes:

Vg: Volumen fase gaseosa

Vw: Volumen fase lquida

Vs: Volumen fase slida

VV: Volumen total de huecos = VW+Vg

VT: Volumen total del suelo = VV+VS

Fase slida

Fase Lquida

Fase gaseosa

Mecnica de Suelos I


0. Introduccin

1. Modelo del suelo



Resumen

Bibliografa

Mecnica de Suelos I

FASE SLIDA: Partculas

Variedad de tamaos y formas.

Origen mineralgico diferente.

Huecos entre las partculas

FASE LQUIDA: Agua o fluidos

Es un lquido polar.

Concentracin de sales.

FASE GASEOSA


0. Introduccin

1. Modelo del suelo



Resumen

Bibliografa

Mecnica de Suelos I

INTERACCIN MECNICA: a travs del contacto de naturaleza

friccional entre partculas.

INTERACCIN HIDRULICA: fuerza capilar entre las partculas

debida a la tensin superficial del agua.

Interaccin

Slido/lquido/gas

Solo en suelos parcialmente saturados. Responsable de la

cohesin aparente de las arenas.

INTERACCIN FSICO-QUMICA: (a niveles moleculares)

Interaccin entre partculas de arcilla cargadas elctricamente y el

agua existente entre ellas. Responsable de la consistencia de los

suelos arcillosos.

0. Introduccin

1. Modelo del suelo



Resumen

Bibliografa

Mecnica de Suelos I

La deformacin del suelo se produce por el movimiento

relativo de sus partculas no por deformacin de las

partculas.

Cuando el suelo se deforma cambia la proporcin

relativa entre sus fases (slidos y huecos).

RELACIONES ENTRE FASES

GRAVIMTRICAS:

VOLUMTRICAS:

PESO / VOLUMEN:

0. Introduccin

1. Modelo del suelo



Resumen

Bibliografa

Humedad W

Porosidad

ndice de Huecos

Grado de Saturacin

n

e

Sr

Peso especfico de la parte slida gs

Peso especfico del suelo

Seco

Aparente

Saturado

gd

g

gsat

Mecnica de Suelos I


VOLUMTRICAS:

0. Introduccin

1. Modelo del suelo



Resumen

Bibliografa

Definicin:

Cociente entre el volumen de huecos y el volumen total del suelo.

Porosidad T

V

VV

n

Mecnica de Suelos I

Pg

Pw

Ps

PT

Vg

VV

VT Vw

Vs


VOLUMTRICAS:

0. Introduccin

1. Modelo del suelo



Resumen

Bibliografa

ndice de huecos

s

V

VV

e

Definicin:

Cociente entre el volumen de huecos y el volumen de la fase slida.

Mecnica de Suelos I

Pg

Pw

Ps

PT

Vg

VV

VT Vw

Vs


VOLUMTRICAS:

0. Introduccin

1. Modelo del suelo



Resumen

Bibliografa

Grado de Saturacin

Definicin:

Cociente entre el volumen de la fase lquida y el volumen total de huecos.

V

wr V

VS

Mecnica de Suelos I

Pg

Pw

Ps

PT

Vg

VV

VT Vw

Vs


GRAVIMTRICAS:

0. Introduccin

1. Modelo del suelo



Resumen

Bibliografa

s

w

PP

W

Definicin:

Humedad

Ensayos:

1. Mtodo de la estufa. 2. Mtodo del alcohol. 3. Mtodo nuclear. 4. Mtodo del carburo.

Cociente entre el peso de la fase lquida y la fase slida del suelo.

La humedad se expresa en %

Pw

Ps

PT

Mecnica de Suelos I


PESO / VOLUMEN:

0. Introduccin

1. Modelo del suelo



Resumen

Bibliografa

El peso especfico se expresa en KN/m3

Peso especfico del agua : 9,81 KN/m3 ~ 10 KN/m3

Densidad TV

M

Definicin: Cociente entre la masa y el volumen.

Peso especfico

Definicin: Cociente entre el peso y el volumen.

TVPg

La densidad se expresa en Kg./m3

Densidad del agua : 1000 Kg./m3 1 gr./cm3

El peso es un fuerza = masa*g

(1 Newton = 1 Kg. x 1 m/s2)

1 Kg. pesa = 9,81 N

Mecnica de Suelos I


PESO / VOLUMEN:

0. Introduccin

1. Modelo del suelo



Resumen

Bibliografa

T

sd V

PgPeso especfico seco

Definicin: Cociente entre el peso de la fase slida del suelo y el volumen total.

Peso especfico del suelo g

Ps

VT

Mecnica de Suelos I


PESO / VOLUMEN:

0. Introduccin

1. Modelo del suelo



Resumen

Bibliografa

Peso especfico aparente

Definicin: Cociente entre el peso total del suelo (slido + agua) y el volumen total.

T

ws

VPP

g


Pw

Ps

VT

Mecnica de Suelos I


PESO / VOLUMEN:

0. Introduccin

1. Modelo del suelo



Resumen

Bibliografa

Peso especfico saturado

Definicin: Cociente entre el peso total del suelo (slido + agua*) y el volumen total.

T

Tsat V

Pg


Pw

Ps

VT

Mecnica de Suelos I


PESO / VOLUMEN:

0. Introduccin

1. Modelo del suelo



Resumen

Bibliografa

Ensayos para determinar la masa y el volumen:

1. Medida geomtrica 2. Mtodo de la balanza hidrosttica. 3. Mtodo del Mercurio. 4. Mtodo de la arena.

Mecnica de Suelos I


0. Introduccin

1. Modelo del suelo



Resumen

Bibliografa

Definicin: Relacin entre el peso de las partculas slidas del suelo y el volumen que ocupan.

PESO / VOLUMEN: Peso especfico de la parte slida gs

Ensayo: Mtodo del Picnmetro.

1. Precisin de diezmilsimas.

2. Trascendencia de este ensayo en la

determinacin de otras propiedades.

Peso especfico relativo de las partculas w

s

ws

ss V

PG

gg

g

El peso especfico de las partculas se expresa en KN/m3

Valores de Gs

Gravas 2,65 2,68

Arenas 2,65 2,68

Limos 2,66 2,70

Arcillas 2,68 2,80

Relacin entre el peso o masa de un volumen de suelo y el peso o masa de un volumen equivalente de agua.

Definicin:

Mecnica de Suelos I

CORRELACIONES ENTRE PROPIEDADES NDICE

0. Introduccin

1. Modelo del suelo



Resumen

Bibliografa

Relacin entre ndice de huecos y porosidad:

Para un volumen de suelo unitario,

n=Vv/VT ; n=Vv/1 ; n=Vv

VT=VV+Vs ; 1=n+Vs ; Vs=1-n ; Si e=VV/Vs n

ne

1

n=Vv/VT ; n=Vv/Vv+Vs ;

n=[Vv/Vs]/[Vv/Vs + Vs/Vs]

n= e /e +1

1

een

Mecnica de Suelos I


0. Introduccin

1. Modelo del suelo



Resumen

Bibliografa

Relacin entre humedad y grado de saturacin:

s

w

P

PW

s

r

s

wr

s

wr

sv

s

wv

w

ss

ww

G

eSeS

e

S

VV

VV

V

V

g

g

g

g

g

g

g

g

1

Se divide por Vv para introducir

el concepto de Sr

Mecnica de Suelos I


0. Introduccin

1. Modelo del suelo



Resumen

Bibliografa

ndice de densidad: minmax

max

ee

eeID

Indica como est situado el volumen de huecos respecto a los valores mximos y mnimos (expresada en %) Si ID=1 Densidad mxima, ndice de huecos mnimo Si ID=0 Densidad mnima,

ndice de huecos mximo

ID (%) Estado del suelo

0 15 Muy flojo

15 35 Flojo

35 65 Medio

65 85 Denso

85 - 100 Muy denso

Mecnica de Suelos I

RESUMEN

0. Introduccin

1. Modelo del suelo



Resumen

Bibliografa

Mdelo Trifsico del suelo: fase slida, fase lquida y fase gaseosa.

Propiedades ndice

Relaciones gravimtricas: Humedad

Relaciones volumtricas: Porosidad,

ndice de huecos y

Grado de saturacin

Relaciones peso/volumen: Densidad y peso especfico

Peso especfico del suelo

Peso especfico relativo Gs

Correlaciones entre propiedades ndice

ndice de densidad

Mecnica de Suelos I

24

PRCTICAS DE PIZARRA:

PROPIEDADES NDICE

Mecnica de Suelos I

25

Mecnica de Suelos I

26

Mecnica de Suelos I

27

Mecnica de Suelos I

28

Mecnica de Suelos I SOLUCIN

29

Mecnica de Suelos I

30

Mecnica de Suelos I

31

Mecnica de Suelos I

32

Mecnica de Suelos I

33

Mecnica de Suelos I

34

Mecnica de Suelos I

35

Mecnica de Suelos I

36

Mecnica de Suelos I

37

Mecnica de Suelos I

38

Mecnica de Suelos I

39

Mecnica de Suelos I

En primer lugar se determina la relacin entre el ndice de huecos y el grado de saturacin:

Wr

WS

Wr

S

S

Wr

S

WrS

S

W

WrS

W

rS

W

W

rS

W

W

W

S

V

S

V

S

GW

S

W

S

W

P

SV

PP

SV

P

SV

P

SV

V

V

V

V

V

V

Ve

g

g

g

g

g

ggg

g

rr

S

SS

GWe

71,2224,0

rSe

607,0

Sr 1 0,8 0,6 0,5 0,4 0,3

e 0,607 0,758 1,012 1,214 1,517 2,023

Para Sr=50 %e=1,214

40

Mecnica de Suelos I

e

eS

e

S

V

VV

V

V

VV

V

V

P

V

P

V

PP

V

P Wrd

Wr

d

V

VS

V

WW

d

VS

WW

d

T

W

T

S

T

WS

T

T

11

1

gg

gg

g

gg

gg

3224,1214,11

171,2

11

cmge

G

VVVV

V

V

P WS

S

V

S

VS

SS

T

S

d

gggg 324,12 mkNd g

398,14 mkNg 3498,1

214,11

214,1150,0224,1 cmg

g

unidad 2 suelos

Documents