Elaboración de estudio de mecánica de suelos en suelos arcillosos para determinar el tipo de cimentación en la I.E. Nuestra Señora del Rosario

Abstract

Los suelos expansivos de alta plasticidad a través de los años han ocasionado pérdidas materiales como económicas en toda la parte del mundo. Los suelos arcillosos tienden a tener cambios de volumen cuando son humedecidos, ocasionado asentamientos, disminución de la resistencia al corte y de su capacidad portante. El objetivo principal de este trabajo es identificar y clasificar los suelos arcillosos expansivos de alta plasticidad de la institución educativa 003 Nuestra Señora del Rosario del distrito de San Martin de Porres. La presente investigación se realiza mediante la observación de hechos ya existentes, situaciones que no se pueden manipular. Las variables independientes no son controladas arbitrariamente, a su vez es descriptiva, por lo tanto, es una investigación no experimental de tipo descriptiva. (Hernández-Sampieri, Fernández & Baptista, 2014). Para poder desarrollar este proyecto de investigación se tuvo que realizar varias fases, entre ellas tenemos una de la fase de campo, donde se efectúan los trabajos de exploración con el fin de conocer los tipos y características del sub-suelo. Las investigaciones de campo estuvieron muy ligadas con el suelo que se encontró. La exploración se realizó mediante 4 calicatas a cielo abierto, estas fueron ubicadas de tal manera que se pueda cubrir toda el área a estudiar. Las profundidades que se alcanzaron fueron de 4.00m. La cantidad de calicatas se realizaron de acuerdo a los requerimientos del cliente, esto de tal manera de se tenga una adecuada estratigrafía y tener muestras representativas del área a investigar. Posteriormente se realizó los estudios de laboratorio, basados normas dadas por la ASTM y la normal E.50, donde los más importantes son el análisis granulométrico, contenido de humedad, gravedad específica, LL, LP, IP, densidad natural, densidad relativa, ensayos de expansión libre y controlada. Al procesar los resultados de los diferentes ensayos realizados, se tiene suelos tipo SM, arenas limosas, mezclas de arena y limo, CL que son arcillas inorgánicas de baja o media plasticidad, SP que son arenas mal graduadas, arena con gravas, con poca o nada de finos, SP-SM, que son arenas limosas medianamente denso, no plástico. En la calicata C2, para profundidad de 0.80 m a 1.67 m, se tiene Arcilla delgada, con poca presencia de raíces seca, y para la profundidad de 1.67 m a 2.40 m, se tiene arcilla delgada con arena, color amarillento a marrón oscuro, medianamente duro, poco húmedo. 0.0% de grava: 17.6% de arena y 82.4% finos. En la calicata C3, para la profundidad de 1.45 m a 2.90 m, se tiene arcilla delgada con arena, de color amarillo-naranja, en estado duro, medianamente húmeda. 0.0% de grava, 24.8% de arena y 75.2% de finos. En la calicata C4, para la profundidad de 1.55 m a 1.75 m, se tiene un lente de arcilla. Se tienes IP que van de valor 13% a 23%, y en algunos casos N.P. En cuanto a la expansión de los suelos, se tiene 1.610% y 3.820% de expansión libre, lo cual indicia que tiene un potencial de expansión muy bajo. Para la expansión controlada se tiene 0.583 Kg/cm2 y 0.261 Kg/cm2, lo cual indica que tiene un grado de expansividad bajo.

The expansive soils of high plasticity through the years have caused material and economic losses in all parts of the world. Clay soils tend to have volume changes when they are moistened, causing settlements, decreased shear strength and bearing capacity. The main objective of this work is to identify and classify the expansive clayey soils of high plasticity of the educational institution 003 Nuestra Señora del Rosario in the district of San Martin de Porres. The present investigation is carried out through the observation of already existing facts, situations that cannot be manipulated. The independent variables are not controlled arbitrarily, in turn it is descriptive, therefore, it is a non-experimental investigation of a descriptive type. (Hernández-Sampieri, Fernández & Baptista, 2014). In order to develop this research project, several phases had to be carried out, among them we have one of the field phase, where the exploration works are carried out in order to know the types and characteristics of the subsoil. The field investigations were closely linked to the soil that was found. The exploration was carried out through 4 open pits, these were located in such a way that the entire area to be studied could be covered. The depths reached were 4.00m. The number of pits was made according to the client's requirements, this in such a way as to have an adequate stratigraphy and to have representative samples of the area to be investigated. Subsequently, laboratory studies were carried out, based on standards given by ASTM and standard E.50, where the most important are granulometric analysis, moisture content, specific gravity, LL, LP, IP, natural density, relative density, tests free and controlled expansion. When processing the results of the different tests carried out, there are SM type soils, silty sands, mixtures of sand and silt, CL which are inorganic clays with low or medium plasticity, SP which are poorly graded sands, sand with gravel, with little or no fines, SP-SM, which are medium dense silty sands, not plastic. In pit C2, for a depth of 0.80 m to 1.67 m, there is thin clay, with little presence of dry roots, and for a depth of 1.67 m to 2.40 m, there is thin clay with sand, yellowish to dark brown, medium hard. , little wet. 0.0% gravel: 17.6% sand and 82.4% fines. In pit C3, for a depth of 1.45 m to 2.90 m, there is thin clay with sand, yellow-orange in color, in a hard state, moderately humid. 0.0% gravel, 24.8% sand, and 75.2% fines. In pit C4, for a depth of 1.55 m to 1.75 m, there is a clay lens. You have IP that range from 13% to 23%, and in some cases N.P. Regarding soil expansion, there is 1,610% and 3,820% free expansion, which indicates that it has a very low expansion potential. For controlled expansion, there are 0.583 Kg/cm2 and 0.261 Kg/cm2, which indicates that it has a low degree of expansiveness.