informe nº 01 dpl

UANCV SEDE PUNO - INGENIERIA CIVIL

INFORME Nº 01 – 2013 -H.O.R.R. – VI “B”- LMSII- UANCV- PUNO

AL: Ing. Mónica E. García BlancoDocente Del Curso de Laboratorio de Mecánica de Suelos II

DE: apaza larico Ronald Alumno VI “B”

ASUNTO: Informe N°1 de práctica correspondiente: PENETRACION DINAMICA LIGERA EN EL SITE - DPL

FECHA: 19 de Junio de 2013.

Es grato dirigirme a usted, con la finalidad de hacer de su conocimiento, que se realizó la práctica correspondiente al tema de RESISTENCIA A LA PENETRACION DEL SUELOCON EQUIPO DPL, que serealizó en el lugar de Ciudad Universitaria Néstor Cáceres Velásquez cede central Juliaca -Puno.

Que corresponde al módulo I del curso de Mecánica de Suelos II. Para lo cual detallo a continuación:

I. ANTECEDENTES

ASTM D1586

Método estándar de ensayo de penetración y muestreo de suelos con caña partida, determinado por ASTM D 1586.

Este método describe el procedimiento, generalmente conocido como Ensayo de Penetración Estándar (SPT), de hincar un muestreador de caña partida para obtener una muestra representativa de suelo y medir la resistencia del suelo a la penetración del muestreador.

Esta norma puede involucrar materiales, operaciones y equipos peligrosos. Esta norma no pretende cubrir todos los problemas de seguridad asociados a su uso. Es la responsabilidad de quien use esta norma, el consultar y establecer prácticas apropiadas de seguridad y determinar la aplicabilidad de normas regulatorias en vigencia.

Mecánica de suelos II Página 1


II- OBJETIVO

2.1. OBJETIVO GENERAL

Nos permite determinar la resistencia del suelo atravez de un equipo de uso dinámico y ligero llamado DPL (Penetración Dinámica Ligera) y a la vez ver la capacidad de soporte in situ.

2.2. OBJETIVOS GENERALES

Determinar la resistencia del suelo. Manejo de equipo DPL en site. Poder estimar si el suelo está bien o mal graduado. Ver la capacidad de soporte en el site. Determinar la calidad de suelo para ver la capacidad de soporte del suelo a

presente y futuro. Determinar clases de suelos en nuestra parte sur de nuestra provincia de Puno.

III- MARCO TEORICO

EL CONO DINÁMICO DE PENETRACIÓN

El DCP fue desarrollado en 1956 por Scala; estudios realizados en campo por LivnehyIshali (1987) y Kleyn (1975) han sido básicos para la evaluación de pavimentos.Posteriormente se ha difundido su uso en Inglaterra, Australia, Canadá, Nueva Zelanda yEstados Unidos.Este instrumento es utilizado esencialmente para evaluar la resistencia de suelos tantono disturbados como compactados y estimar un valor de CBR en campo. A diferencia de esteúltimo, el DCP presenta ventajas como su simplicidad y economía de uso. Implícitamente, elDCP estima la capacidad estructural de las diferentes capas que conforman a un pavimento,detecta simultáneamente el grado de heterogeneidad que puede encontrarse en una sección yla uniformidad de compactación del material, de una manera rápida, continua y bastanteprecisa.

3.1 Especificaciones Geométricas del DCP

Recientemente la ASTM publicó una metodología estándar para el uso y aplicacióndel DCP en pavimentos, con la designación: D-6951-03. Este ensayo utiliza un DCP basadoen el dimensionamiento de Sowers, con un martinete de 8 kg el cual tiene una caída libre de575 mm y un cono intercambiable en la punta con un ángulo de 60º y un diámetro de 20 mm.



Fig 1 Esquema del Equipo DCP (ASTM D-6951-03).

3.2 Curva DCP

Gráfica que representa la penetración acumulada en función del número de golpesacumulados para los respectivos datos. En este tipo de curvas, como se muestra en la Fig. 2 sepuede visibilizar el número de capas existentes representadas por rectas de diferentespendientes, también se puede determinar el espesor de dichas capas.

Fig 2 Curva DCP para una serie de valores, se observan tres capas diferentes.



3.3 Número DCP

Este número representa la penetración obtenida por golpe y se expresa en mm/golpe;es el valor de la pendiente de la curva DCP para la capa en estudio, mientras más vertical seala gradiente, menor será la resistencia del suelo.Asimismo, esta medida de penetración describe la resistencia promedio de un suelo através de cierta profundidad alcanzada, la cual se determina como el trabajo realizado por elsuelo para detener el cono de penetración, dividido entre la distancia de penetración.

3.4 Concepto del PDC

El Penetrómetro Dinámico de Cono (PDC) mide la penetración dinámica por golpes, a través del terreno natural o suelo fundación, levemente cementados.

Es un método no destructivo capaz de medir la capacidad estructural in situ del suelo de fundación.

El equipo puede ser utilizado en: Identificación de tramos homogéneos, control de la construcción de las distintas capas de pavimento y determinación de la eficiencia de equipos de compactación, evaluación de un suelo colapsable, estabilidad de taludes etc

3.5 Descripción del Equipo

El modelo consta de una varilla de acero de penetración de 16mm. de diámetro.En su extremo inferior un cono de acero temperado de 60 grados y 20mm. de diámetro.El PDC es introducido en el suelo por un martillo deslizante de 8Kg que cae desde una altura de 575mm.

Para realizar las lecturas posee una regla de medición sujeta al instrumento por dos soportes, un soporte superior unido al yunque que sirve de referencia para las lecturas y un soporte inferior fijo a la regla y unido a la barra de penetración.

3.6 Procedimiento de ensayo

Con el objeto de correlacionar los resultados del DCP con la densidad seca de un suelocompactado, se ensayaron las probetas de laboratorio obtenidas del ensayo decompactación. Para ello, se apoyó el cono sobre la superficie de la misma y se introdujo lapunta cónica hasta su diámetro mayor. En este momento se tomó la lectura inicial conrespecto a la base de la masa, y se procedió a la hinca del cono mediante golpes, tomandolecturas parciales, de penetración por golpe. El ensayo se detiene antes de atravesarcompletamente la muestra para no golpear la base del molde de compactación con la puntadel cono. De esta forma, se descartó el sector inferior de la muestra en donde por otro ladopodrían obtenerse valores no representativos de penetración producidos por los efectoslocales de la base del molde de compactación. Una vez finalizada la hinca, se determinó lahumedad de la muestra, obteniéndose de esta manera para cada una de ellas, valores depenetración, densidad y humedad.



ANALISIS GRANULOMETRICO DE SUELOS

3.7 ANÁLISIS GRANULOMÉTRICO DE LA FRACCIÓN FINA

El análisis granulométrico de la fracción que pasa el tamiz de 4,760 mm (N° 4) se hará por tamizado y/o sedimentación según las características de la muestra y según la información requerida.

• Los materiales arenosos que contengan muy poco limo y arcilla, cuyos terrones en estado seco se desintegren con facilidad, se podrán tamizar en seco.

• Los materiales limo-arcillosos, cuyos terrones en estado seco no rompan con facilidad, se procesarán por la vía húmeda.

• Si se requiere la curva granulométrica completa incluyendo la fracción de tamaño menor que el tamiz de 0,074 mm (N° 200), la gradación de ésta se determinará por sedimentación, utilizando el hidrómetro para obtener los datos necesarios. Ver modo operativo MTC E 109.

• Se puede utilizar procedimientos simplificados para la determinación del contenido de partículas menores de un cierto tamaño, según se requiera.

• La fracción de tamaño mayor que el tamiz de 0,074 mm (N° 200) se analizará por tamizado en seco, lavando la muestra previamente sobre el tamiz de 0,074 mm (N° 200)

3.1 Procedimiento para el análisis granulométrico por lavado sobre el tamiz de 0,074 mm (N° 200).

• Se separan mediante cuarteo, 115 g para suelos arenosos y 65 g para suelos arcillosos y limosos, pesándolos con exactitud de 0.01 g.

• Humedad higroscópica. Se pesa una porción de 10 a 15 g de los cuarteos anteriores y se seca en el horno a una temperatura de 110 ± 5 °C (230 ± 9 °F). Se pesan de nuevo y se anotan los pesos.

• Se coloca la muestra en un recipiente apropiado, cubriéndola con agua y se deja en remojo hasta que todos los terrones se ablanden.

3.8. MATERIALES E INSTRUMENTOS

Equipo completo DPL Pala y Pico. Badilejo o cucharon. Flexometro de 3m. Baldes. Balanza electrónica de 1000gr de precisión. Capsula de Latón o Aluminio de 5 a 7 cm de diámetro x 5cm de altura Cepillo y brochas. Cámara fotográfica. Otros que Ud. considere.



Trípode de Equipo DPL Equipo DPL

Horno eléctrico de marca Selecta Balanza electrónica y demás

Juego de tamices Estandarizados

Martillo de goma y tamiz N°200

Limite Plastico Pico, Pala, Baldes, GPS, Libreta.



Cuchara de Casa Grande Tamiz N° 40

LOCALIZACION DEL DESARROLLO DE PRÁCTICA

Ámbito de Trabajo : Ciudad Universitaria UANCV- Juliaca - Puno Localización : Circunvalación Sur – Costado de EstadioFecha de Practica : 13 de Mayo del 2013Hora de inicio : 08:30 am hasta 11:20 am

CARACTERISTICAS FISICAS DE LA ZONA

Temperatura : Max 16ºC – Min 3. 0 ºCClima : Cielo despejado.Topografía : LlanaAltitud Promedio : 3694. m.s.n.m.

E: 379642N: 8282325



3.9. PROCEDIMIENTO

A. PRIMERO

Se comenzo a elegir un terreno y se obtubieron datos de GPS de la ubicación, luego comenzamos a limpiar el area y a marcar una area de 1 m2cabe recalcar que se eligio este terreno por cuestiones de ver el analisis de un suelo por esta


AREA DE TRABAJO


zona y sus propiedades respectivas a la vez ver la capacidad de resitencia que posee el suelo en sus diferentes estratos.

B. SEGUNDO Luego de marcar el terreno se comenzó a escavar a una profundidad de 1.60 m esta excavación se hizo con la finalidad de ver los diferentes estratos a los cuales se conforma el terreno, y observar el nivel freático como las alturas de los estratos y así poder obtener una muestra del terreno para analizar en laboratorio.



C. TERCERO

Podemos observar que a diferentes estratos en la sección tenemos: primera de altura de 40cm es de tierra de cultivo, a una profundidad de 93 cm tenemos arcillas y limos, a una profundidad de 130 tenemos nivel freático de estrato de arena fina.

D. CUARTO Tomamos una muestra de nuestra calicata para el análisis respectivo en laboratorio, granulometría plasticidad, limite liquidoetc, todo esto para clasificar e identificar nuestro suelo.



E. QUINTO A continuación trabajamos con nuestro equipo DPL, instalamos las varillas uniendo las de 1 m con el equipo de colocación del mazo, esto se instalas a una distancia aproximada de 2.50m de la calicata realizada anteriormente, se comienza a poner el martillo en la parte superior de la varilla en posición vertical o a plomo, se levanta y suela el mazo a una altura de 50cm aprox. Se procede a anotar el número de golpes por cada 10cm de penetración en el situ

F. SEXTO

Se hizo el procedimiento anterior hasta una profundidad de 2.70 m osea 3 cuerpos de varilla cada una de 1m



G. SEPTIMO

Luego instalamos a un costado de nuestra calicata aprox. 2.50m de distancia donde se dejo la varilla ya incrustada, el trípode. Para luego poder sacar las varillas incrustadas en el suelo, cabe mencionar que esto se tiene que hacer con cuidado ya que corremos el riesgo que se pueda quedar incrustada nuestra punta conica de 60°.

H. CTAVO Luego hacemos los cálculos y dibujos respectivos para hallar la curva granulométrica, limite plástico y limite líquido.

3.10 CALCULOS Y RESULTADOS

Anotamos todos los datos de la experiencia del laboratorio para nuestro ensayo DPL.

Tenemos los siguientes datos calculados:

Datos de laboratorio

Datos caracteristicos:

UNIVERSIDAD ANDINA NESTOR CACERES VELASQUES CEDE - PUNOCARRERA PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL LABORATORIO DE MECANICA DE SUELOS II RESISTENCIA Y CAPACIDAD DE SOPORTE DEL SUELO Metodo DPL



Proyecto : NuevoUbicación : Ciudad UANCV JULIACA - PUNODescripción del suelo : Arcilla limo arenosa CL - MLCondición de la muestra : Alterada - Inalterada ALTERADAProfundidad: 1.60 mFecha de muestreo : 13 de Mayo del 2013Fecha de ensayo : 27 de Mayo del 2013Método: Método Directo según norma ASTM D1586

Calculo de hoja de datos DCP

Cantidad Penetración Penetración Penetración Factor Indice DCP CBR humedadde golpes acumulada entrelect. por golpe de mazo mm mm mm (mm/golpe) % %

0 0 - - - - - -8 100 100 12.50 1 13 16 5 200 100 20.00 1 20 10 6 300 100 16.67 1 17 12 7 400 100 14.29 1 14 15

20 500 100 5.00 1 5 50 21 600 100 4.76 1 5 50 13.0816 700 100 6.25 1 6 40

9 800 100 11.11 1 11 20 7 900 100 14.29 1 14 15 5 1000 100 20.00 1 20 10 4 1100 100 25.00 1 25 8 4 1200 100 25.00 1 25 8 4 1300 100 25.00 1 25 8 5 1400 100 20.00 1 20 10 5 1500 100 20.00 1 20 10

15 1600 100 6.67 1 7 35 20 1700 100 5.00 1 5 50 17 1800 100 5.88 1 6 40 27 1900 100 3.70 1 4 60 31 2000 100 3.23 1 3 80 13.0816 2100 100 6.25 1 6 40

7 2200 100 14.29 1 14 15 9 2300 100 11.11 1 11 20

11 2400 100 9.09 1 9 25 10 2500 100 10.00 1 10 20 12 2600 100 8.33 1 8 30 20 2700 100 5.00 1 5 50

Datos para hallar la curva granulométrica.Datos de laboratorio



Pesos Iniciales:



1.- Peso de Bandeja 468.4 2.-Peso de Bandeja + Muestra seca antes de lavar 1681.4 3.-Peso de Muestra seca Antes de lavar 1213 4.- Peso de Bandeja + muestra seca después de lavar 762.9 5.- Peso de muestra seca después de Lavar 647.5 6.- Peso de material que ha pasado la malla N°200 565.5

Tamices Abertura Peso Peso Ret. % Retenido % Retenido % Que ASTM mm Retenido Corregido Parcial Acumulado Pasa

2" 50.6 - - - - -1 1/2" 38.1 - - - - -1" 25.4 - - - - -3/4" 19.05 - - - - -1/2" 12.7 - - - - -3/8" 9.525 - - - - -1/4" 6.35 2.1 2.1 0.3266 0.3266 99.6734N°4 4.76 4.8 4.8 0.7465 1.0731 98.92690N°10 2.00 32 32 4.9767 6.0498 93.95023N°16 1.190 73.9 78.4 11.4930 17.5428 82.45723N°20 0.84 48.5 48.5 7.5428 25.0855 74.91446N°30 0.59 58.3 58.3 9.0669 34.1524 65.84758N°40 0.42 85.3 85.3 13.2659 47.4184 52.58164N°50 0.300 88.8 88.8 13.8103 61.2286 38.77138N°60 0.25 30.1 30.1 4.6812 65.9098 34.09020N°80 0.180 67.3 67.3 10.4666 76.3764 23.62363N°100 0.149 36 36 5.5988 81.9751 18.02488N°200 0.074 106.7 106.7 16.5941 98.5692 1.43079

Base 9.2 565.5 1.4308 100.0000 0.00000TOTAL 643 1213 100.00

% de perdida 0.7

Desarrollo de los cálculos obtenidos en la tabla anterior:

a.- Calculamos el % perdido al momento de tamizar.

Error=pesomuestra seca despues de lavar−Suma total tamizadaError=647.5−643

Error=4.5 gr

% perdido=4.5 gr∗100647.50 gr

% Perdido=0.7 %



Por lo tanto por ser una cantidad pequeña se sumara al tamiz N°16 ya que este tiene la mayor cantidad en gramos y no variara su peso en gran proporción

b.- Porcentaje Retenido Parcial Una vez corregido los pesos retenidos, se procede a hallar el porcentaje retenido por cada tamiz, los datos finales se colocaron en la tabla en que se muestra en la parte superior:

% Retenido=Wretenido en tamizWtotal

x 100

% Retenido (N ° 4 )=4.80643

x 100

c.- Porcentaje Retenido Acumulado.Se procede a sumar los porcentajes retenidos en cada tamiz de la siguiente manera:

Tamiz 1/4=0.00+0.3266=0.3266 %Tamiz N ° 4=0.3266+0.7465=1.0731 %Tamiz N °10=1.0731+4.9767=6.0498 %

d.- Porcentaje que pasa.Este valor es muy importante para poder graficar la curva granulométrica. Para este paso se resta 100%- Porcentajes retenidos acumulados.

Tamiz 1/4=100 %−0.3266=99.6734 %Tamiz N °10=100 %−1.0731=98.9269 %

e.- Calculo del coeficiente de curvatura y coeficiente de Uniformidad.

El cálculo se hace a travez de la siguiente formula, y visualizando el grafico

de curva granulométrica, y los cálculos se hacen de la siguiente manera:

Datos:

D60=0.52mmD10=0.198mmD30=0.231mm

Cu= D 60D 10

Cu= 0.52 mm0.198 mm


%Retenido (N°4) =0.7465


Cu=43.75

Cc=( D 30 )2

D 10 xD 60

Cc=(0.231 )2

0.198 x 0.52

Cc=0.31

F.-hallamos el contenido de Humedad.

Haciendo los cálculos respecivos tenemos la siguiente tabla

Muestra en gr M1 M2 M3Peso de la tara (gr ) 23.02 23.44 24.34Peso suelo Húmedo (Wh) gr. 42.0 41.6 34.8Peso del suelo seco (Ws) gr. + tara 61.41 61.40 53.28Cantidad de agua (Ww) gr. 3.61 3.64 5.86Contenido de Humedad Parcial % 9.40 9.59 20.25Contenido de Humedad total % 13.08

G.- LIMITE PLÁSTICO.

Muestra tamizada 184.5 gr.

Muestra en gr M1 M2 M3Peso de la tara (gr ) 23.28 gr. 24.14 gr. 31.67 gr.Peso suelo Húmedo (Wh) gr. 2.22 gr. 3.46 gr. 2.13 gr.Peso del suelo seco (Ws) gr. 1.75 gr 3.54 gr 1.7 grCantidad de agua (Ww) gr. 0.47 0.08 0.43Contenido de Humedad Parcial % 26.86 2.26 25.29Contenido de Humedad total % 18.14%

Los cálculos se desarrollaron en la tabla anterior:

H.- LÍMITE LÍQUIDO

Muestra tamizada 184.5gr


Cu= 2.63

Cc=0.52

W% promedio (Limiteplastico) = 18.14%


Muestra en gr M1 M2 M3Nro de golpes 07 14 28Peso de la tara (gr ) 24.13 23.80 23.17Peso suelo Húmedo (Wh) gr. 11.67 10.10 20.33Peso del suelo seco (Ws) gr. 8.60 7.63 16.72Cantidad de agua (Ww) gr. 3.07 2.47 3.61Contenido de Humedad Parcial % 35.70 32.37 21.59Contenido de Humedad total % 29.89

W % promedio=4.92

Por el método de Lambe tenemos:

¿=W ( N25 )

0.121

¿=29.89( 2825 )

0.121

¿=30.30

Luego de los cálculos comenzamos a graficar la curva correspondiente en el formato logarítmico que se muestra en los anexos respectivos.

Nota: según la gráfica nos da un límite líquido para 25 golpes de:

LL=W%= 23.20

IP=¿−LPIP=23.20−18.14

IP=5.06


W% promedio= 29.89


Por lo tanto: asiendo el análisis respectivo por método de SUCS se tiene que es un suelo inorgánico CL-ML y según tablas tenemos.

ARCILLA LIMO ARENOSA CL-ML

NOTA: Cabe mencionar que se presentan en la parte final los diagramas de Granulometria, Limiteliquido y la curva del DPL.

IV.CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

Vemos que según el grafico de DLP (mm/golpes) vemos cuan resistente

es el suelo a los diferentes estrato posibles a ser encontrados en el site,

esto lo corroboramos con la calicata escavada a un costado de la prueba.

Cada capa homogénea de suelo da lugar a una recta cuya pendiente

recibe el nombre de índice de penetración o número PDC, indicando

una medida de su resistencia

Este tipo de evaluación nos puede mostrar el cambio que puede adoptar

un suelo cuando se estabiliza o la sectorización del tramo en estudio.

Normalmente la capacidad de soporte de un pavimento decrece con la

profundidad y si dicha disminución es uniforme se considera que el

pavimento se encuentra estructuralmente equilibrado



Se ha descrito proyectos donde se utilizó el equipo de PDC sobre

suelos finos no gravosos. Estos resultados deben considerarse siempre

y cuando el suelo presente humedad mayor de 7% e indice de

penetración (DN) en un intervalo de 8 a 50 mm/golp. Los ensayos de

PDC deben cubrir el tramo en estudio con una cantidad suficiente de

puntos. Los valores de indice de penetración menores de 8 mm/golp

indican que el suelo contiene ligera humedad o presenta partículas

mayores de ¾”.

Comportamiento del suelo ante los valores de índice de penetración

(DN) puede resultar menores (elevada resistencia) por las

características granulométricas del suelo, lo cual se puede comprobar

en el tamizado para la clasificación del suelo, esta posibilidad puede

resultar hasta un tamaño máximo de las partículas de 3/4“, en 5%, en

un suelo bien gradado, mayor de este tamaño ocasiona el rechazo del

equipo de PDC.

Errores en las pesadas y en los cálculos.

V. BIBLIOGRAFIA

ICG – Instituto de la Construcción y Gerencia MTC E 107 – 2000

Carlos Crespo Villalaz – Mecanica de Suelos Y cimentaciones http://es.scribd.com/doc/53086709/4/OBTENCION-DE-MUESTRAS-

ALTERADAS Mecanica de Suelos Toma de Muestras

http://www.entradas.zonaingenieria.com/2009/05/mecanica-de-suelos-toma-de-muestras.html





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