Estudio experimental sobre correlaciones en suelos granulares finos (arenas) compactados, usando equipos de penetración

Abstract

El presente trabajo de tesis es el resultado de un estudio experimental sobre las correlaciones de los diferentes equipos de penetración, en un suelo arenoso igualmente compactado, a fin de establecer ecuaciones de correlación entre ellas. Los ensayos experimentales se llevaron a cabo en un pozo de 2.00 metros de diámetro y 10.00 metros de profundidad, excavado en una zona de jardín situado frente al Laboratorio de Mecánica de Suelos de la Facultad de Ingeniería Civil de la Universidad Nacional de Ingeniería, rellenado con arena fina no plástica, compactada por capas con Densidad Relativa Dr=18.19%, correspondiente a un grado de compactación de GC=90% y Densidad Relativa de Dr=69.27% correspondiente a un grado de compactación de GC=100%, referido a la Máxima Densidad Seca del Proctor Modificado. Se realizó la caracterización geomecánica del suelo arenoso empleado, por medio de ensayos estándar de granulometría, límites de Atterberg, gravedad específica, contenido de humedad y ensayos especiales de: Densidades Máximas y Mínimas, Proctor Modificado, Deformación Bajo Carga (Ensayo Edométrico) y Corte Directo. Se realizó una recopilación de la información existente sobre correlaciones entre los diferentes equipos y relaciones con las principales propiedades del suelo: ángulo de fricción interna, densidad relativa y módulo de elasticidad. En el suelo compactado con Dr= 18.19% (GC=90%), se realizaron: 3 pruebas de SPT (Standard Penetration Test), 2 pruebas de auscultación con el cono dinámico Tipo Peck, 2 pruebas con el DPL (Dynamic Probing Light), 2 pruebas con el DPM (Dynamic Probing Medium), 2 pruebas con el Cono Sowers, 2 pruebas con el WST (Weigh Sounding Test) y 2 pruebas empíricas empleando una varilla de construcción de ½”. No se programó pruebas de CPT (Cone Penetrometer Test) debido a los valores muy bajos obtenidos con las primeras pruebas que no permitieron establecer correlaciones entre ellas. En el suelo compactado con Dr=69.27 (GC=100%) se realizaron 12 pruebas de SPT, 2 pruebas con el Cono Peck, 2 pruebas con el DPL, 2 pruebas con el DPM, 2 pruebas con el WST, 2 pruebas con el CPT, 2 pruebas con el Cono Sowers y 2 pruebas empíricas con varilla de ½”. Además se realizaron pruebas al inicio de cada nivel sin sobrecarga geostática, a fin de intentar verificar el efecto del confinamiento (overburden), el efecto de la longitud de las barras, sin empotrar colocando el martillo en la superficie y al fondo de la calicata y del diámetro de la calicata. Para la realización de las pruebas, se contó con los equipos y operadores del CISMID, del Dr. Jorge Alva Hurtado y de la empresa CAA Ingenieros Consultores EIRL. Como resultado del estudio se proponen relaciones de correlación entre los resultados de los diferentes equipos empleados y relación con las principales propiedades del suelo: ángulo de fricción interna (), módulo de elasticidad (E) y densidad relativa (Dr).

This thesis is the result of a experimental study on correlations of different equipment of penetration in a sandy soil also compacted in order to establish correlation equations between them. The experimental trials were conducted in a well of 2.00 meters in diameter and 10.00 feet deep, dug in a garden opposite the Soil Mechanics Laboratory, Faculty of Civil Engineering, National University of Engineering, filled with not plastic sand, compacted in layers with Relative Density Dr= 18.19%, corresponding to a degree of compaction of GC= 90% and relative density Dr=69.3% corresponding to a degree of compaction of GC=100%, based on the Maximun Dry Density of Modified Proctor. A characterization geomechanics, was made of the sandy soil used, through standard tests of particle size, Atterberg limits, specific gravity, moisture content and special tests: Maximum and Minimum Density, Modified Proctor, Deformation Under Load (oedometer test) and Shear Direct. We performed a compilation of existing information on correlations between different equipment and relationships with key soil properties: angle of internal friction, gravity and modulus of elasticity. In compacted soil with Dr = 18.19% (GC = 90%) were performed: 3 test of SPT (Standard Penetration Test), 2 auscultation tests with the cone dynamic type Peck, 2 tests with the DPL (Dynamic Probing Light), 2 tests with the DPM (Dynamic Probing Medium), 2 Sowers Cone tests, 2 tests with the WST (Weigh Sounding Test) and 2 empirical tests using a rebar ½ “. No tests are scheduled CPT (Cone Penetrometer Test) due to very low values obtained with the first tests did not permit correlations between them. In compacted soil with Dr=69.27% (GC=100%) were performed 12 tests of SPT, 2 Peck Cone tests, 2 tests with the DPL, 2 tests with the DPM, the WST 2 tests, 2 tests with the CPT, 2 tests with the Sowers Cone, and 2 empirical test with rebar ½”. It also tested at the start of each level without overloading geostatic order to attempt to verify the effect of confining (overburden), the effect of length of the bars, placing the hammer in the surface and bottom of the pit, and the effect of the diameter of the pit. To perform the tests, had the equipment and operators CISMID, Dr. Jorge Alva Hurtado and Company Consulting Engineers CAA EIRL. As a result of the study proposes relationships correlation between the results of the different equipment used and related to the main soil properties: angle of internal friction (), modulus of elasticity (E) and relative density (Dr).