el suelo, excavaciones y técnicas de mejoramiento
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EL SUELO, LAS EXCAVACIONES Y SU TRATAMIENTO
Carlos Tupayachi Marmanillo; M. Ing.; PMP
Introducción – El Suelo
Agrónomo
Geotecnista
El SUELO como Sustrato
Productivo
El SUELO como Estructura de
soporte
Se requiere:- Agua- Suelo orgánico- Mínima densidad
Se requiere:- Drenar el Agua- Suelo Inerte- Máxima densidad
Introducción – Mecánica de Suelos ¿Qué es la Mecánica
de Suelos?Terzaghi (1925):La mecánica de suelos es la aplicación de las leyes de la mecánica y la hidráulica a los problemas de ingeniería que tratan con sedimentos y otras acumulaciones no consolidadas de partículas sólidas, producidas por la desintegración mecánica o la descomposición química de las rocas, independientemente de que tengan o no materia orgánica.
¿Importa el tamaño de partícula del suelo?
Gruesos
Finos
¿ Por qué es importante Terzaghi?
Introducción – Mecánica de Suelos
SuelosGranulares
SuelosCohesivos
Introducción – Mecánica de Suelos
GRAVAS yARENAS
LIMOS yARCILLAS
Finos o Cohesivos
Gruesos o Granulares
- Buena Capacidad de Carga - Alta Compresibilidad- Permeable - Impermeable- Angulo Fricción = 30° - 45° - Angulo de Fricción
= 0°- Cohesión Aparente = 0 - Cohesión Aparente
= Esf Comp. /2- Esfuerzos y Deformaciones - Esfuerzos y
Deformaciones
Mixtos
Integración de conocimientos
GEOTECNIA
MECANICA DE SUELOS
OBRAS CIVILES
Excavación para cimientos
Depende del tipo de Suelo
Presencia de agua Altura de corte
Excavación en arena, se humedece para estabilizar
Excavación en terreno arcilloso, necesario drenar para estabilizar
Excavaciones Masivas Dependiendo del tipo de suelo,
granular o cohesivo se diseña un ángulo de reposo, permitiendo una excavación segura, sin riesgo de derrumbe
Excavaciones Masivasen zonas Urbanas
Espacios Reducidos
Edificios colindantes
Pistas y veredas en operación
Interferencias con líneas de agua, desagüe
Restricción por acceso
¿Cómo enfrentamos el reto de excavaciones en zonas urbanas?
Sostenimiento por Apuntalamiento
Sostenimiento por Apuntalamiento
Sostenimiento por Muros
EXCAVACION ADICIONAL
SISTEMA POCO UTILIZADO EN ESPACIOS REDUCIDOS
Sostenimiento por Calzadura
Sostenimiento por Calzadura
Sostenimiento por Muro Pantalla
Muro Pantalla
¿Por qué fallan los Suelos?
Esfuerzo Cortante Resisten
te
Esfuerzos
Aplicados
Sobrecarga
Tipo de suelo
Contenido de Agua
Cohesión
Angulo de Fricción
Fallas de Suelo en taludes
Talud de corte con ángulo de reposo de acuerdo al tipo de suelo
Esquema idealizado del mecanismo de Falla
Fallas de Suelo en taludes verticales
Esquema idealizado del mecanismo de Falla
Fallas de Sostenimiento.Caso: Apuntalamiento
EE
Fallas de sostenimiento.Caso: Calzaduras
1. Por tipo de terreno2. Presencia de agua
Fallas de sostenimiento.Caso: Muros Pantalla
Inestabilidad por flujo ascendente excesivo en suelos granulares
Falla del sistema de Anclajes
Fallas de sostenimiento.Caso: Muros Pantalla
Falla por deficiencia de Presión Pasiva Asentamiento detrás de muro
Museo de la memoria?
Suelo tipo ArcillosoPresencia de agua
Carga en el tiempo
¿Qué hacer para que un suelo no falle?
Depende
Depende
Depende
TÉCNICAS DE MEJORAMIENTO DE SUELOS2da. parte
Mejoramiento de Suelos
Requisitos para un Mejoramiento de Suelos
Mayor resistencia al corte (Cargas estáticas)Por ejemplo: efectuar densificación de suelosMayor resistencia al corte (Cargas dinámicas),Por ejemplo: evitar efecto de LicuefacciónMenor Deformabilidad Por ejemplo: evitar asentamientos en fundaciones
Menor permeabilidad, Por ejemplo inclusión de cal o cemento al suelo
Creación de una resistencia a la tracciónPor ejemplo inclusión de geomallas
Mejoramiento de Suelos
Solución en la historia, mejoramiento de suelos blandos para cimentaciones
FUENTE:Hans-Georg KemfertBerhane GebreselassieExcavations and foundations in soft soils
Durmientes de madera dispuestos como plataforma de apoyo, en Fischmarkt, Contance, Alemania
Solución en la historia, mejoramiento de suelos blandos para cimentaciones
Durmientes de madera, por debajo del nivel freático, en el perímetro de paredes, en Fischmarkt, Contance, Alemania
Solución en la historia, mejoramiento de suelos blandos para cimentaciones
Para una mejor transferencia de carga, pilotes de madera que fueron usados entre siglos XIII a XIX, La característica es que los pilotes no alcanzaron un estrato mas firme, solo penetraron unos metros en el suelo blando, a manera de pilotes flotantes.
Solución en la historia, mejoramiento de suelos blandos para cimentaciones
Para una mejor transferencia de carga, pilotes de madera que fueron usados entre siglos XIII a XIX, La característica es que los pilotes no alcanzaron un estrato mas firme, solo penetraron unos metros en el suelo blando, a manera de pilotes flotantes.
Técnicas Avanzadas, para tratamiento de suelos blandos
COMPACTACIÓN DINÁMICA
MIXTA, PRE CARGA – GEOTEXTIL – C. GRAVA
Técnicas Avanzadas, para tratamiento de suelos blandos
MECHAS VERTICALES
Y S/C (Geo Strata 2008)
COLUMNAS DE GRAVA
(Geo Strata, 2008)