Importancia del estudio de mecánica de suelos en la ingeniería civil

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FACULTAD DE INGENIERÍA

ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL

PROGRAMA:

SITEMA UNIVERSITARIO BASADO EN LA EXPERIENCIA

TEMA:

IMPORTANCIA DEL ESTUDIO DE MECÁNICA DE SUELOS EN LA INGENIERÍA CIVIL

AUTOR (ES)

• JUAN DIEGO HUIDOBRO MONTEZA
• PAUCAR CUEVA ELVIS JOEL
• ROMELY CARRASCO RUBIO
• TEODOLFO GARCÍA RAMOS

ASESOR:

DR. LUIS ALBERTO CURO MAQUEN

CHICLAYO – PERÚ

2023 II

ÍNDICE

I.        INTRODUCCIÓN        3

1.1.        Objetivos        3

1.2.        Propósito e importancia        3

1.3.        Antecedentes        3

II.        CUERPO        7

2.1.        Marco teórico        7

2.1.1.        Origen de los suelos        7

2.1.2.        Generalidades del suelo        8

2.1.3.        Principales tipos de suelos        8

2.1.4.        Propiedades físicas mecánicas y químicas de los suelos        9

2.1.5.        Mecánica de suelos        10

2.1.6.        Estudio de los suelos        10

2.1.7.        Norma técnica de edificación E.050 suelos y cimentaciones        11

2.2.        Definición de conceptos        12

2.2.1.        AASHTO        12

2.2.2.        Pavimentos flexibles        12

2.2.3.        Estudio Geotécnico        12

2.2.4.        Cimentaciones        13

III.        CONCLUSIONES        13

IV.        REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS        14

V.        ANEXOS        15

1. INTRODUCCIÓN

Los suelos son, el material de construcción más utilizado, dado que aparece en todas las estructuras, al menos como un material de fundación. En el caso de los pavimentos además de servir como soporte, es parte integral de su estructura y de la calidad del suelo depende en buena parte del espesor final de los pavimentos. En la actualidad las obras de ingeniería, principalmente las que corresponden a la infraestructura, o sea, aquellas que en general están a cargo de los gobiernos y sirven para el desarrollo de los países, deben ser eficaces y económicas, es decir, deben satisfacer las metas para las cuales fueron creadas y tener el menor costo de construcción, mantenimiento y operación, aunque en estas obras de infraestructura también deben tomarse en cuenta los beneficios sociales.

1. Objetivos

• Conocer la Importancia del estudio de mecánica de suelos en edificaciones.
• Conocer la importancia de las características físicas mecánicas y químicas de los suelos
• Conocer los tipos de suelo donde se realizan las edificaciones
• Aprender las normas y reglamentos nacionales de edificaciones

1. Propósito e importancia

Esta monografía se realiza con el propósito de conocer los diversos comportamientos de los suelos ante diversos tipos de edificaciones, ya que estos estudios son de vital importancia para realizar una buena ejecución de obra.

1. Antecedentes

A continuación, se menciona los antecedentes de investigación:

De la Cruz y Silva (2022), en su tesis realizaron el Estudio de Mecánica de Suelos para el diseño de muro de contención en el Pasaje La Paz AA.HH. Rafael Chacón – Villa María del Triunfo – Lima, con el fin de poder proponer una solución ante el riesgo de un futuro deslizamiento, la metodología empleada fue cuantitativa de tipo aplicada, realizaron la extracción de muestra alterada en bolsa plástica, para determinar sus propiedades físicas y químicas, también identificaron las propiedades mecánicas con una muestra remoldeada para el ensayo de corte triaxial No Consolidado No Drenado UU, asimismo habiendo determinado que la capacidad portante admisible del terreno es de 1,27 kg/cm2 realizaron el predimensionamiento en base a criterios prestablecidos y posteriormente definieron las dimensiones para el muro de contención en L. Con los resultados de los autores, llegaron a las siguientes conclusiones:

• Que, de acuerdo al Estudio de Mecánica de Suelos, el terreno evaluado se clasifica como una Arena Limosa SM según SUCS y A-2-4 según AASHTO; por lo que debido a su naturaleza no presenta plasticidad
• Se concluye que el ángulo de fricción interna Ø = 26.3° y una baja Cohesión C=0.20 Kg/cm2, siendo esto coherente debido a que se trata de un suelo granular.
• Que, respecto a sus propiedades químicas, el resultado de los ensayos arrojó que los agentes presentes en el suelo tienen un nivel de cloruros y sulfatos moderados.
• Las dimensiones finales para el Muro de contención en L sin punta fueron: altura = 4.00m, ancho de corona = 0.50 m, pantalla con altura = 3.20 m, base = 3.20 m y un alto de zapata = 0.80 m.
• El muro de contención en L sin punta, es seguro por condición de volteo y deslizamiento según la Norma E.050 “Suelos y Cimentaciones”. Mientras que, en la verificación por asentamiento, encontraron que, la máxima carga transmitida hacia suelo de fundación supera a la capacidad de carga admisible del terreno.

Mori y Samamé (2022), en su tesis: Estudio de mecánica de suelos con fines de cimentación superficial y análisis de riesgo sísmico de las viviendas existentes en la habilitación urbana Ernesto Vílchez Alcántara, distrito de Ferreñafe, provincia de Ferreñafe, departamento de Lambayeque, tuvo como objetivo estudiar el Suelo subyacente con el fin de obtener la cimentación adecuada para futuras edificaciones; asimismo realizaron el análisis de riesgo sísmico de las edificaciones existentes, con la finalidad de concientizar a la población respecto a la planificación para su edificación y cómo actuar frente a un eventual movimiento sísmico. Con los resultados de los autores, llegaron a las siguientes conclusiones:

• Que las construcciones existentes y manifestándose en el plano de zonificación, se encuentran cimentadas sobre estratos donde predomina arenas con finos, no se presencia visiblemente hundimiento o levantamiento de obras, por lo que podemos deducir, que en este tipo de suelo no se está produciendo el fenómeno de contracción del suelo en la habilitación urbana Ernesto Vílchez Alcántara.
• La presencia de suelos arenosos con finos, predomina en las siguientes profundidades: 0.50 m, 1.50 m. y 3.00m.
• De las viviendas existentes podemos concluir que presenta “Riesgo Alto”, ya que, en su mayoría se presencian construcciones artesanales, no utilizando los materiales adecuados, no presentando la filosofía ingenieril que todo proyecto requiere.
• Se estima que el 84.68% de las viviendas existentes presentan “Riesgo Alto”, el 14.71% “Riesgo Medio” y el 0.60% “Riesgo Bajo”, concluyendo así, que la mayoría de residentes en la habilitación urbana Ernesto Vílchez Alcántara se encuentran en “Riesgo Alto”, en un eventual sismo de gran magnitud.

Neyra (2019) en su tesis “Estudio geológico geotécnico y mecánica de suelos para la construcción del puente malvas – malvitas, jurisdicción de distrito de Suyo – provincia de Ayabaca – región de Piura”, tuvo como objetivo: Determinar las características físicas mecánicas de la formación, a través de una evaluación geológica-geotécnica, de este modo evaluar las condiciones en la que se encuentra la cimentación de la zona del proyecto. Con los resultados del autor, llegó a las siguientes conclusiones:

• La geología de la zona de investigación está representada por depósitos de tipo aluvial, proluvial, coluvial.
• Los suelos del área de investigación están representados por arenas limosas (SM), arenas de grano grueso a medio con inclusiones de bolonería, mientras que en la parte central del cauce está representado por intercalaciones de arenas de grano medio a grueso con inclusiones de gravas y algunos cantos rodados.
• En la margen izquierda se presentan arenas de grano grueso con presencia de limos y material de bolonería, con un espesor hasta de 7.15 m. de profundidad, debajo de este material se presenta fragmentos rocosos con menor alteración, con mayor resistencia a la penetración.
• La profundidad de socavamiento en el estribo izquierdo es de 1,3 m y en el estribo derecho 1,2 m.
• En general la zona donde se ha desarrollado el proyecto es favorable para la cimentación del puente.

Ramos y Mamani (2019) en su tesis realizaron el estudio geotécnico de suelos para diseño de pavimentos flexibles en las vías de Alto Tacna, donde evaluaron el estudio de tráfico para el diseño de pavimentos flexibles, también determinar las propiedades físico – mecánicas de la subrasante y determinaron la propuesta con tráfico generado y desviado para el diseño de pavimentos flexibles, con los resultados los autores llegaron a las siguientes conclusiones.

• Los resultados de los estudios geotécnicos de los suelos de la sub rasante en la zona de estudio tienen una clasificación de suelos de arena limosa SM (SUCS), y una clasificación AASHTO de A-2-4 (0), que representa una sub rasante regular, con un índice de grupo de cero (o), sin plasticidad, la granulometría presenta una gradación arenosa limosa cuya coloración es de rosado a marrón, siendo su porcentaje pasante en la malla Nro. 200 de 15 a 20%.
• Con relación a la densidad máxima seca es de baja densidad, así como el valor del CBR tiene una baja capacidad portante de regular a malo, los valores de CBR han sido determinados para 0,1” y para 0,2” de penetración y al 95% de la Máxima densidad seca.
• El resultado obtenido es de una estructura de pavimento para vías de bajo volumen de tránsito, siendo el resultado de 42 cm de espesor, con bases y sub bases granulares de 20 cm de espesor y superficie de rodadura de 2 cm con mortero asfáltico.
• En cuanto a la estructura de pavimento para tráfico generado y desviado es de una estructura de pavimento de 46 cm de espesor, con bases y sub bases granulares de 20 cm de espesor y superficie de rodadura de 6 cm con Carpeta asfáltica en caliente.

Adauto y Cheong (2018) en su tesis evaluaron la incidencia del estudio geotécnico para el diseño de la cimentación de un reservorio de cabecera de 20,000 m3 en el sector 330 de Villa María del Triunfo, donde evaluaron su estudio geológico, ensayo de granulometría, la prueba de corte directo, prueba de consolidación y finalmente análisis químicos, con los resultados los autores llegaron a las siguientes conclusiones:

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