FACULTAD DE INGENIERÍA Escuela Académico Profesional de Ingeniería Civil Tesis Comportamiento mecánico de suelos cohesivos evaluados por tipo de espécimen con fines de fundación de estructuras de concreto, Puno 2021 Eulalia Silva Fur Para optar el Título Profesional de Ingeniero Civil Huancayo, 2021 Esta obra está bajo una Licencia "Creative Commons Atribución 4.0 Internacional" . ii AGRADECIMIENTO Deseo dar mi testimonio de gratitud y reconocimiento a las siguientes personas: A los Jurados del presente trabajo de investigación, por su crítica constructiva y apoyo en el desarrollo de la tesis. A mi asesor, por sus conocimientos vertidos hacia mi persona. iii DEDICATORIA A Dios, a mis padres quienes siempre me apoyan y confían en mí. iv RESUMEN La presente investigación titulada: “Comportamiento mecánico de suelos cohesivos evaluados por tipo de espécimen con fines de fundación de estructuras de concreto, Puno 2021”. Fijó por objetivo: Determinar el cambio del comportamiento mecánico de suelos cohesivos evaluados por tipo de espécimen con fines de fundación de estructuras de concreto, Puno 2021. Como metodología, se aplicó el método deductivo, del tipo: aplicada, del nivel: correlacional y diseño: experimental. Los resultados obtenidos fueron: El promedio de la capacidad de carga admisible en muestras inalteradas es de 1.56 kg/cm2 +-1.52 kg/cm2; mientras que para las muestras remoldeadas es de 1.12 kg/cm2 +-0.50 kg/cm2. La variación en promedio alcanza a -0.44 kg/cm2. La investigación muestra como conclusión: La capacidad de carga admisible en muestras inalteradas es de 1.56 kg/cm2 +-1.52 kg/cm2; mientras que para las muestras remoldeadas es de 1.12 kg/cm2 +-0.50 kg/cm2. La variación en promedio alcanza a -0.44 kg/cm2, la variación es porque no se logran obtener las mismas características físicas iniciales de una muestra inalterada. La importancia de esta investigación radica en la contribución a la población para realizar ensayos de corte directo con muestras remoldeadas y tener la confianza de que los resultados son coherentes, ayudando a la toma de decisiones en los diferentes trabajos de ingeniería y específicamente a los pobladores del Asentamiento Urbano Los Reflejos de San Valentín, para que puedan considerar como mínimo un nivel de desplante de 1.80m por encontrarse con material de relleno no controlado con una capacidad de carga admisible de 1.12 kg/cm2. Palabras claves: Edométricos, anisotropía, cimentación, cizallamiento y cementación. v ABSTRAC The present research is entitled: Mechanical behavior of cohesive soils evaluated by type of specimen for the purpose of foundation of concrete structures, Puno 2021, set by objective: To determine the change in the mechanical behavior of cohesive soils evaluated by type of specimen for foundation purposes of concrete structures, Puno 2021. As a methodology, the deductive method was applied, of the type: applied, of the level: correlational and design: experimental. The results obtained were: The average of the admissible load capacity in undisturbed samples is 1.56 kg / cm2 + -1.52 kg / cm2; while for the remoulded samples it is 1.12 kg / cm2 + -0.50 kg / cm2. The variation on average reaches -0.44 kg / cm2. The investigation shows in conclusion: The admissible load capacity in undisturbed samples is 1.56 kg / cm2 + -1.52 kg / cm2; while for the remoulded samples it is 1.12 kg / cm2 + -0.50 kg / cm2. The variation on average reaches -0.44 kg / cm2, the variation is because the same initial physical characteristics of an unaltered sample cannot be obtained. The importance of this research lies in the contribution to the population to carry out direct cut tests with remoulded samples and to have the confidence that the results are coherent, helping decision-making in the different engineering works and specifically the inhabitants of the Urban Settlement Los Reflejos de San Valentín, so that they can consider at least a level of rudeness of 1.80m for encountering uncontrolled fill material with an admissible load capacity of 1.12 kg / cm2 Keywords: Oedometrics, anisotropy, foundation, shear and cementing. vi INTRODUCCIÓN Realizar el trabajo de extraer una Muestra inalterada tipo Mib (Muestra inalterada en bolsa), significa extenuantes horas de trabajo, con el riesgo de que el personal técnico quede atrapado por desprendimiento del talud de la calicata, y/o trabaje en agua por la presencia del nivel freático, posteriormente embalar y transportar al laboratorio de Geotecnia con el máximo cuidado de tal manera que no sufra fisuramiento o pierda humedad. En ese sentido investigadores a nivel mundial han venido estudiando el comportamiento mecánico de suelos compactados o remoldeados en laboratorio, de tal manera que el éxito significaría reducción de costo y tiempo para determinar los parámetros de resistencia del suelo y otras propiedades. La presente investigación titulada: “Comportamiento mecánico de suelos cohesivos evaluados por tipo de espécimen con fines de fundación de estructuras de concreto, Puno 2021”, busca la solución del problema: ¿Cuánto cambia el comportamiento mecánico de suelos cohesivos evaluados por tipo de espécimen con fines de fundación de estructuras de concreto, Puno 2021?. En su desarrollo se revisa teoría de resistencia al esfuerzo cortante en especímenes inalterados y remoldeados, cuyos parámetros de resistencia están relacionados con las variables de la investigación como son: Tipo de espécimen y comportamiento mecánico de suelos cohesivos. En su desarrollo se fija como objetivo: Determinar el cambio del comportamiento mecánico de suelos cohesivos evaluados por tipo de espécimen con fines de fundación de estructuras de concreto, Puno 2021, con lo cual se obtiene los siguientes resultados: El promedio de la capacidad de carga admisible en muestras inalteradas es de 1.56 kg/cm2 +-1.52 kg/cm2; mientras que para las muestras remoldeadas es de 1.12 kg/cm2 +-0.50 kg/cm2. La variación en promedio alcanza a -0.44 kg/cm2; y finalmente se alcanza a las siguientes conclusiones: La capacidad de carga admisible en muestras inalteradas es de 1.56 kg/cm2 +-1.52 kg/cm2; mientras que para las muestras remoldeadas es de 1.12 kg/cm2 +- 0.50 kg/cm2. La variación en promedio alcanza a -0.44 kg/cm2, esto se debe a que al momento de compactar las muestras remoldeadas, no logran las mismas características físicas que una inalterada. La investigación es de importancia porque contribuye a tener mayor confianza en los resultados de corte directo ensayadas en muestras remoldeadas. La investigación está conformada por los siguientes capítulos: vii Capítulo I: Planteamiento del estudio, planteamiento del problema; definición del problema; objetivos; justificación; delimitación e importancia de la investigación. Capítulo II: Marco teórico, aborda los antecedentes relacionadas a la investigación; las bases teóricas sobre las que se sustenta la investigación y definición de términos básicos. Capítulo III: Hipótesis, muestra las hipótesis de la investigación, variables y su operacionalización. Capítulo IV: Metodología, contiene el método, tipo, nivel y diseño de la investigación; la población y muestra; las técnicas e instrumentos de recolección de datos; métodos de análisis y aspectos éticos. Capítulo V: Análisis y resultados; muestra la descripción de la zona de estudio, los estudios previos realizados en campo y laboratorio, para luego analizar la información para cada objetivo y presentar los resultados de la investigación. Capítulo VI: Discusión, aborda la discusión para cada objetivo. viii CONTENIDO GENERAL i AGRADECIMIENTO ii DEDICATORIA iii RESUMEN iv ABSTRACT v INTRODUCCIÓN vi CONTENIDO DE TABLAS xi CONTENIDO DE FIGURAS xii CAPÍTULO I: PLANTEAMIENTO DEL ESTUDIO. 12 1.1. Planteamiento y formulación del problema: 12 1.2. Objetivos: 14 1.3. Justificación e importancia de la investigación. 15 1.4. Delimitación 16 1.5. Importancia 16 CAPÍTULO II: MARCO TEÓRICO 17 2.1. Antecedentes del problema. 17 2.2. Bases teóricas. 21 2.2.1 Tipos de suelos: 21 2.2.2 Propiedades físicas del suelo: 21 Una propiedad física de los suelos intrínseco a la masa de granos del suelo permite identificar suelos cohesivos y no cohesivos: 21 2.2.3 Muestreo de suelos. 21 2.2.4 Tipo de especímenes. 22 2.2.4.1. Especímenes inalterados. 22 2.2.4.2. Especímenes remoldeados o compactados: 22 2.2.5 Comportamiento mecánico de suelos cohesivos. 22 2.2.6 Teoría de la capacidad de carga. 25 2.3. Definición de términos básicos. 26 CAPÍTULO III: HIPOTESIS 27 ix 3.1. Hipótesis 27 3.1.1. Hipótesis general 27 3.1.2. Hipótesis específicas 27 3.2. Variables 27 3.2.1. V1.- Tipo de espécimen 27 3.2.2. V2.- Comportamiento mecánico de suelos cohesivos 28 3.3. Operacionalización de variables 28 CAPÍTULO IV: METODOLOGÍA 30 4.1. Método de la investigación: 30 4.2. Tipo de la investigación: 30 4.3. Nivel de la investigación: 30 4.4. Diseño de la investigación: 31 4.5. Población y muestra: 31 4.5.1. Población. 31 4.5.2. Muestra. 31 4.5.3. Muestreo. 32 4.6. Técnicas e instrumentos de recolección de datos: 32 4.6.1. Técnica. 32 4.6.2. Instrumento de recolección de datos. 33 4.6.2.1. Validez. 33 4.6.2.2. Confiabilidad. 34 4.7. Métodos de análisis: 34 4.8. Aspectos éticos: 34 CAPÍTULO V: ANÁLISIS Y RESULTADOS 35 5.1. Descripción de la zona de estudio. 35 5.2. Estudios previos 36 5.2.1.2.1. PROFUNDIDAD DE EXCAVACIÓN. 36 5.2.1.2.2. TRABAJOS DE CAMPO. 37 5.2.1.2.3. NÚMERO Y TIPO DE MUESTRAS EXTRAÍDAS 39 5.3. Análisis de la información 40 5.4. Resultados de la investigación 49 CAPÍTULO VI: DISCUSIÓN 55 x CAPITULO VII: CONCLUSIONES 58 CAPITULO VIII: RECOMENDACIONES 59 REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS 60 xi CONTENIDO DE TABLAS Tabla 3.1.Tipo de espécimen (tipos de muestra). Tabla 3.2. Comportamiento mecánico de suelos cohesivos (Parámetros de resistencia). Tabla 4.1.Rangos de validez. Tabla 4.2. Validez de contenido del instrumento de las variables: V1 tipo de espécimen y V2 Comportamiento mecánico de suelos cohesivos, por juicio de expertos. Tabla 5.1. Descripción de calicatas. Tabla 5.2. Número y tipo de muestras extraídas Tabla 5.3. Esfuerzo de corte espécimen inalterado Calicata 01. Tabla 5.4. Esfuerzo de corte espécimen inalterado Calicata 02. Tabla 5.5. Esfuerzo de corte espécimen inalterado Calicata 03. Tabla 5.6. Esfuerzo de corte espécimen remoldeado Calicata 01. Tabla 5.7. Esfuerzo de corte espécimen remoldeado Calicata 02. Tabla 5.8. Esfuerzo de corte espécimen remoldeado Calicata 03. Tabla 5.9. Determinación del ángulo de fricción interna espécimen inalterado C02-M4. Tabla 5.10. Resumen del ángulo de fricción interna por tipo de espécimen. Tabla 5.11. Determinación de la cohesión espécimen inalterado C02-M4. Tabla 5.12. Resumen de la cohesión por tipo de espécimen. Tabla 5.13. Peso específico por tipo de espécimen. Tabla 5.14. Capacidad de carga admisible por tipo de espécimen. Tabla 5.15. Resumen del ángulo de fricción interna por tipo de espécimen. Tabla 5.16. Prueba de hipótesis OE1. Tabla 5.17. Resumen de la cohesión por tipo de espécimen. Tabla 5.18. Prueba de hipótesis OE2. Tabla 5.19. Peso específico por tipo de espécimen. Tabla 5.20. Peso específico por tipo de espécimen. Tabla 5.21. Capacidad de carga admisible por tipo de espécimen. Tabla 5.22. Prueba de hipótesis OE3. xii CONTENIDO DE FIGURAS Figura 1.1. Expansión urbana a orillas del Lago Titicaca. Figura 2.1. Gráfico esfuerzo cortante y esfuerzo normal, suelo friccionante cohesivo. Figura 2.2. Gráfico esfuerzo cortante y esfuerzo normal, suelo friccionante. Figura 2.3. Gráfico esfuerzo cortante y esfuerzo normal, suelo cohesivo. Figura 5.1. Carta geológica INGEMMET. Figura 5.2. Ubicación de calicatas. Figura 5.3. Curvas esfuerzo deformación espécimen inalterado C02-M4. Figura 5.4. Curva esfuerzo de corte vs esfuerzo normal espécimen inalterado C02-M4. CAPÍTULO I: PLANTEAMIENTO DEL ESTUDIO. 1.1. Planteamiento y formulación del problema: Muchos investigadores a nivel internacional han estudiado el comportamiento mecánico de los suelos, por su complejidad, para analizarlos y la variación entre uno u otro. Realizar el trabajo de extraer una Muestra inalterada tipo Mib (Muestra inalterada en bolsa), significa extenuantes horas de trabajo, con el riesgo de que el personal técnico quede atrapado por desprendimiento del talud de la calicata, y/o trabaje en agua por la presencia del nivel freático, posteriormente embalar y transportar al laboratorio de Geotecnia con el máximo cuidado de tal manera que no sufra fisuramiento o pierda humedad. Finalmente, esta muestra será tallada y sometida a los ensayos predeterminados; sin embargo, se generan frustraciones cuando por las características del material se encuentran partículas de grava que imposibilitan el ensayo. En ese sentido investigadores a nivel mundial han venido estudiando el comportamiento mecánico de suelos compactados o remoldeados en laboratorio, de tal manera que el éxito significaría reducción de costo y tiempo para determinar los parámetros de resistencia del suelo y otras propiedades. Es así, que actualmente se viene estudiando el comportamiento mecánico de estos tipos de suelos, por su complejidad para analizarlos y la variación entre una muestra inalterada frente a una compactada. Según la Sociedad Americana para Pruebas y Materiales (ASTM), en su última actualización para la prueba de corte directo, indica que se puede remoldear los especímenes utilizando la técnica de compactación, se deberá considerar la humedad y peso unitario en su estado natural. Sin embargo, no indica que este tipo de 13 especímenes muestran similares resultados a las muestras inalteradas (ASTM: D3080-98, 2003). Es por esta razón que algunos investigadores demostraron que existen diferencias en los parámetros de resistencia entre muestras inalteradas y remoldeadas (Camacho y Reyes, 2003). En el Perú, la Comisión de Reglamentos Técnicos y Comerciales (CRT) del INDECOPI, es la encargada de aprobar y poner a disposición las Normas Técnicas Peruanas (NTP), donde se indica que los ensayos de corte directo se pueden realizar en especímenes inalterados y remoldeados. En el Perú, Comisión de Reglamentos Técnicos y Comerciales (CRT) del INDECOPI, es el ente rector que aprueba y alcanza las Normas Técnicas Peruanas (NTP), quienes también indican que con los especímenes inalterados y remoldeados pueden hacerse ensayos de corte. Al realizar ensayos en muestras remoldeadas, se obtienen parámetros diferentes a los realizados en muestras inalteradas, probablemente debido a las condiciones de embalaje y transporte anteriormente expuestas, o a la exudación que presenta la misma por el tiempo de almacenaje y condiciones climáticas a la que es expuesta; en tal sentido se ha visto por conveniente realizar la presente investigación para poder determinar el rango de variación que se presenta entre los parámetros de resistencia obtenidos en ambos tipos de muestras, inalteradas y alteradas. En la tesis desarrollada por Pérez y Taype en el año 2018, mediante ensayos triaxiales, llegaron a la conclusión de que los parámetros de resistencia cortante son influidos con un nivel de significancia alta por el tipo de espécimen utilizado. En la bahía de puno se tiene suelos finos transportados y desde hace varios años el crecimiento demográfico generó la necesidad de edificar en la bahía del Lago Titicaca, hecho que ha generado problemas de comportamiento del suelo por las cargas incrementadas, sin ningún estudio de mecánica de suelos y estructural, para el dimensionamiento de la cimentación; esto perjudica directamente a los pobladores del Asentamiento Urbano Los Reflejos de San Valentín; una alternativa de solución es encontrar una correlación entre los parámetros de resistencia de especímenes remoldeados e inalterados, con el fin de acelerar los trabajos de investigación exploratoria y disminuir tiempo obteniendo muestras alteradas y tener la misma confiabilidad que los resultados de muestras inalteradas y brindar información para 14 el adecuado dimensionamiento de la cimentación de estructuras de concreto (viviendas) Figura 1.1 Expansión urbana a orillas del Lago Titicaca. 1.1.1. Problema general. ¿Cuánto cambia el comportamiento mecánico de suelos cohesivos evaluados por tipo de espécimen con fines de fundación de estructuras de concreto, Puno 2021? 1.1.2. Problemas específicos. ¿Cuánto cambia el ángulo de fricción interna de suelos cohesivos evaluados por tipo de espécimen con fines de fundación de estructuras de concreto, Puno 2021? ¿Cuánto cambia la cohesión de suelos cohesivos evaluados por tipo de espécimen con fines de fundación de estructuras de concreto, Puno 2021? ¿Cuánto varía el peso específico de suelos cohesivos evaluados por tipo de espécimen con fines de fundación de estructuras de concreto, Puno 2021?. 1.2. Objetivos: 1.2.1. Objetivo general. Determinar el cambio del comportamiento mecánico de suelos cohesivos evaluados por tipo de espécimen con fines de fundación de estructuras de concreto, Puno 2021. 15 1.2.2. Objetivos específicos. Cuantificar el cambio del ángulo de fricción interna de suelos cohesivos evaluados por tipo de espécimen con fines de fundación de estructuras de concreto, Puno 2021. Determinar el cambio de la cohesión de suelos cohesivos evaluados por tipo de espécimen con fines de fundación de estructuras de concreto, Puno 2021. Cuantificar la variación del peso específico de suelos cohesivos evaluados por tipo de espécimen con fines de fundación de estructuras de concreto, Puno 2021. 1.3. Justificación e importancia de la investigación. 1.3.1. Justificación teórica. Desde el punto de vista técnico, se determinó si los ensayos en muestras remoldeadas son confiables frente a especímenes inalterados a través de ensayos de corte directo, ya que muchas veces por la dificultar de obtener especímenes inalterados se recurre al remoldeo de muestras, sin tener una noción de si estos datos son confiables o no. 1.3.2. Justificación práctica Esta investigación ayudó a conocer el comportamiento de suelos localizados en el Asentamiento Urbano Los Reflejos de San Valentín y conociendo el comportamiento mecánico de estos suelos se recomendó el tipo de cimentación para estos casos. Además, sirve como instrumento de gestión para la delimitación catastral en cuanto a espacios aptos para expansión urbana. 1.3.3. Justificación económica Se aporta con bibliografía para que los resultados de la cohesión y ángulo de fricción interna de las muestras ensayadas en especímenes alterados sean utilizados con mayor seguridad a los calculistas o solicitantes de este tipo de 16 ensayos. Esto en vista que se ahorra tiempo y recursos para la extracción de muestras alteradas en comparación de las inalteradas. 1.4. Delimitación 1.4.1. Delimitación conceptual En el presente estudio se evaluó cuanto varía los parámetros de resistencia de suelos cohesivos cuando el ensayo de corte directo se realiza en especímenes remoldeados e inalterados y así se verificó si al realizar ensayos en especímenes remoldeados debemos considerarlos sin realizar ningún tipo de ajuste para el cálculo de la capacidad portante del suelo. 1.4.2. Delimitación espacial Este estudio se realizó en terrenos proyectados para edificaciones ubicados en el Asentamiento Urbano Los Reflejos de San Valentín, zona muy próxima al lago Titicaca y Laguna de Oxidación El Espinar. 1.4.3. Delimitación temporal Los trabajos de exploración, muestreo, procesamiento de datos y culminación de la tesis se realizó en el año 2021, en vista que los datos de campo serán tomadas en un solo momento del tiempo. 1.5. Importancia El desarrollo de la investigación es muy importante para el uso correcto en estudios geotécnicos y laboratorios de mecánica de suelos, porque se contará con antecedentes de la diferencia entre la realización de ensayos en especímenes inalterados y remoldeados, y así tomar decisiones coherentes en los diferentes trabajos de ingeniería. 17 CAPÍTULO II: MARCO TEÓRICO 2.1. Antecedentes del problema. Camacho & Reyes (2003) en el artículo titulado: “Comportamiento mecánico de suelos cohesivos de la Sabana de Bogotá sobre muestras inalteradas y remoldeadas”, cuyo como objetivo fue estudiar la variación del comportamiento mecánico de suelos cohesivos aplicando una metodología basada en la teoría del estado crítico para analizar estos resultados de varios ensayos edométricos y triaxiales, producida el remoldeo, obtuvieron los resultados siguientes: El Límite Líquido presentó menos variación, sin embargo el coeficiente de consolidación es mayor en muestras remoldeadas, el coeficiente de expansión tiene una variación inversa fuerte y por último la pendiente de la línea de estado crítico no varía significativamente. Finalmente fijan como conclusiones: Las muestras remoldeadas en laboratorio, se ajustan mejor a la teoría del estado crítico, esto porque se garantiza la homogeneidad y anisotropía del material. Y otra conclusión importante para la presente investigación es que como no se afecta la pendiente de falla, existe una ventaja para la obtención del ángulo de fricción. Kaare et al., (2000) en el artículo titulado: “Resistencia de muestras de limo y arena limosa no perturbadas versus reconstituidas”, fijaron como objetivo comparar las diferencias del comportamiento tensión -deformación–resistencia en muestras inalteradas y remoldeadas de limo y arena limosa, aplicando una metodología para realizar ensayos de cizallamiento triaxial en muestras inalteradas y remoldeadas por apisonamiento húmedo con proporciones de vacios y estados de tensión inicial efectivos, obtuvieron los resultados siguientes: Para la consolidación más baja (σac = 50 kPa), tiene similar comportamiento que las muestras inalteradas, sin embargo el comportamiento para estas dos muestras con un σac = 500 kPa) tienen una diferencia significativa. Finalmente concluyen: que existe diferencias dramáticas en 18 el comportamiento tensión-deformación-resistencia no drenado para muestras inalteradas y remoldeadas; en caso del limo natural, las muestras remoldeadas tienen una resistencia pico muy reducido y comportamiento frágil y una muestra inalterada se dilataron. Zhao y Tong (2018) en el artículo titulado: “Un método de preparación de muestras que mejora Resistencia al cizallamiento para suelos no saturados remodelados”, fijaron como objetivo encontrar un método mejorado para remoldear la arcilla insaturada mediante saturación y deshidratación, aplicando una metodología experimental realizando el moldeo tradicional de suelos y realizando una mejora a éste que consiste en primero saturar la muestra de suelo y luego secarlas gradualmente hasta obtener la saturación de 35%, 45%, 55%, 65% y 80%, los autores determinaron los resultados siguientes: La cohesión del suelo inalterado se reduce cuanto más agua se aumente, el ángulo de fricción interna se reduce levemente; para muestras remoldeadas tradicionalmente la cohesión aumenta hasta una saturación de 45% y después de ello se reduce por la disminución de la tensión efectiva; por otro lado, para muestras remoldeadas con la nueva técnica la cohesión disminuye linealmente. Finalmente concluyen: El método mejorado muestra mejores resultados de compactación haciendo que la muestra tenga el contenido óptimo de humedad y la cohesión tiene una variación similar al de las muestras inalteradas y mejoró la resistencia al cizallamiento. Zhang et al., (2007) En el artículo titulado: “Resistencia al cizallamiento del suelo no perturbado y remodelado bajo bosques típicos de la montaña Jinyun, ciudad de Chongqing, suroeste de China”, los autores determinaron como objetivo determinar la como es el comportamiento mecánico de suelos perturbados y no perturbados, la metodología consistió en remoldear muestras de suelo con las mismas características de densidad, luego realizaron pruebas de resistencia al corte y cargas verticales (100, 200, 300 y 400 kpa); los resultados obtenidos son: El desplazamiento de la resistencia al corte de suelos inalterados es menor que el de un suelo remoldeado aplicando las mismas cargas verticales. Por último, concluyen: que la falla por cizallamiento de suelos no perturbados es plástica, mientras que la falla del suelo remodelado es elástica, lo que coincide con la investigación descrita en el párrafo anterior. 19 Tiwari et al. (2005) en el artículo titulado: “Comparación de las resistencias al cizallamiento residual del análisis posterior y las pruebas de cizallamiento de anillo en muestras no perturbadas y remodeladas”, los autores determinaron como objetivo evaluar la resistencia al corte residual drenada de lutitas erosionadas en muestras inalteradas y perturbadas, la metodología aplicada fue realizar ensayos de corte en muestras inalteradas y remoldeadas que fueron compactadas con la humedad y densidad deseadas en el mismo anillo de corte; los resultados obtenidos son: La resistencia al corte para muestras inalteradas es mayor al de las muestras remoldeadas. Por último concluyen: que existe una buena concordancia entre los ángulos de fricción residuales calculado a través del análisis retrospectivo de Spencer, las pueblas de muestras perturbadas y no perturbadas. Pérez & Taipe (2018) en la tesis titulada: “Influencia del tipo de espécimen en los parámetros de resistencia al corte del suelo mediante ensayos triaxiales”, los autores definieron como objetivo establecer la influencia de especímenes inalterados y remoldeados en el cálculo de la cohesión y ángulo de fricción interna. La metodología realizada fue experimental, con muestras inalteradas extraídas de calicatas y trincheras y se remoldearon muestras a través de la compactación por capas; los resultados obtenidos indican que existe una diferencia de la cohesión de 2.37 kPa (0.024 kg/cm2) entre muestras inalteradas y remoldeadas y de 5.99° para el ángulo de fricción interna. Las conclusiones son: Que no existe una variación relevante de los parámetros al esfuerzo cortante entre los dos tipos de especímenes calculados con ensayos triaxiales y que la cohesión y ángulo de fricción interna no son influenciados con un nivel alto por el tipo de espécimen utilizado. Guido y Jhoan (2019) en la tesis titulada: “Variación de los parámetros de resistencia al corte con diferentes grados de saturación en suelos cohesivos en siete distritos de la región Lambayeque - Perú”, los autores determinaron como objetivo determinar cómo varía los parámetros de esfuerzo cortante suelos cohesivos para distintos grados de saturación. La metodología utilizada cuantitativo cuasiexperimental, ensayándose siete muestras inalteradas a través del equipo de corte directo, con tiempos de saturación distintas; los resultados obtenidos muestran que al aumentar 22% el grado de saturación la cohesión y el ángulo de fricción disminuyen hasta 32.77% y 41.28% respectivamente. Las conclusiones son: Los suelos tipo arcillas de 20 alta plasticidad (CH) absorben agua de forma gradual hasta un mes después de saturado, evidenciando mayor porcentaje de pérdida de cohesión y fricción, en comparación con limos de baja plasticidad (ML), que en las 15 primeras horas de saturado absorben más agua. Cometa y Mendez (2016) en la tesis titulada: “Correlación entre los resultados obtenidos en el ensayo de corte directo y el ensayo triaxial en un suelo arcilloso típico de la zona occidental de Bogotá”, los autores fijaron como objetivo determinar la correlación entre los ensayos de corte directo y triaxial para determinar la cohesión y ángulo de fricción, sin necesidad de realizar los dos ensayos a la vez. La metodología aplicada fue cuantitativa, para ello se sometieron las muestras al esfuerzo cortante con el equipo de corte directo y triaxial, en las mismas muestras de suelo inalterado, y determinar la cohesión y fricción y obtener correlaciones que permitan determinar éstos parámetros con el ensayo de corte directo; los resultados obtenidos muestran las siguientes correlaciones entre la cohesión y ángulo de fricción obtenido por el corte directo (Cc y ∅c), y la cohesión y ángulo de fricción del ensayo de compresión triaxial (CT y ∅T),como sigue: CT = (Ccx0.6912) + 0.0383 y ∅T = (∅cx1.1899) − 8.522. Las conclusiones mencionan que existe una confiabilidad alta (84%) de que con la prueba de corte directo se puede determinar una cohesión semejante al obtenido por el ensayo de compresión triaxial, y un 87% de confiabilidad para el ángulo de fricción. Los parámetros esfuerzo cortante (cohesión y ángulo de fricción) del ensayo de compresión triaxial son menores que los del corte directo. Roa y Vidal (2019) en la tesis titulada: “Evaluación técnico-económica de cimentaciones en terreno con baja capacidad portante, caso: Edificio Marañón de Huamachuco, La Perla Callao 2019”, los autores determinaron como objetivo determinar la opción más rentable financieramente y que esté concordante a los requisitos estructurales del mencionado edificio. La metodología aplicada fue deductivo cuantitativo, para ello se tomó en consideración los edificios que serán desplantados en terrenos con baja capacidad de carga admisible (<= 1.0 kg/cm2); los resultados a los que arriban indica que el tipo de cimentaciones aisladas, corridas y conectadas es 5.16% más costosa al de una losa de cimentación, ocasionado por un requerimiento mayor de concreto armado y mayor nivel de desplante (1.50 m). 21 Finalmente, la conclusión principal a la que llegaron es que la mejor opción para la cimentación de la estructura del edificio del cual se investiga es losa de cimentación. 2.2. Bases teóricas. 2.2.1 Tipos de suelos: En la ingeniería civil, los suelos son clasificados según su composición, es decir se considera al suelo como un material, para identificar la calidad de una muestra analizando primordialmente las partículas del mismo, sin considerar la compacidad, cementación o estructura.(Jimenez y De Justo, 1975, p.29). Los suelos para proyectos de edificaciones son clasificadas según el Sistema Unificado de Clasificación de Suelos como: Suelo de grano grueso, suelo arenoso, suelo de grano fino (inorgánico) dentro de esta última clasificación está los suelos limos y arcillosos (Braja, 2012, p.12). 2.2.2 Propiedades físicas del suelo: Una propiedad física de los suelos intrínseco a la masa de granos del suelo permite identificar suelos cohesivos y no cohesivos: Suelos cohesivos: Cuando las partículas de los suelos se humedecen y luego en estado seco, éstas se adhieren y para separarlos necesiten de la aplicación de alguna fuerza. Este tipo de suelo puede ser plástico y no plástico (Bowles 1982, p.36). Estos tipos de suelos atracción intermolecular (cohesión) (Crespo, 2004, p.26). Suelos no cohesivos: Cuando después de que los suelos están secos las partículas se separan y sólo se unen cuando están húmedas o contienen agua (Bowles, 1982, p.36). Estos suelos son las arenas y gravas sin ninguna cementación (Crespo, 2004, p.26). 2.2.3 Muestreo de suelos. Luego de haber explorado el terreno se concluye con la perforación de hoyos o calicatas a cielo abierto o métodos de auscultación, para obtener muestras de suelo adecuadas y representativas que permitan determinar las propiedades, clasificación, resistencia al corte y otros ensayos que sean necesarios para cada tipo de estudio geotécnico (Bowles, 1982, p.29). 22 Según (Crespo, 2004) las muestras pueden ser alteradas e inalteradas. Las inalteradas se obtienen extrayendo un trozo de suelo de tamaño aproximado de 0.30 m x 0.30 m x 0.30 m, cubriéndolo con parafina y trasladando con sumo cuidado a laboratorio, las muestras alteradas no conservan las mismas condiciones que presentaba en suelo en su estado natural. 2.2.4 Tipo de especímenes. De las muestras inalteradas se puede obtener especímenes inalterados y de las muestras alteras se puede obtener especímenes compactados. 2.2.4.1. Especímenes inalterados. Estas muestras se pueden obtener a través muestras inalteradas grandes u obtenidas de equipos de perforación en tubos de paredes delgadas (ASTM: D3080-98, 2003, p.3), estas deberán mantener sus características iniciales como humedad, peso unitario u otras características con la menor alteración posible, además se deberá tener especial precaución en el traslado de éstas en materiales que proporcionen su amortiguamiento y reduzcan la exposición a los golpes (ASTM: D 4220-07, 2007, p.2). 2.2.4.2. Especímenes remoldeados o compactados: Éstos especímenes se preparan con la técnica de apisonado, considerando peso unitario y porcentaje de agua en su estado natural o con datos brindados por el solicitante, estos pueden ser moldeados amasando o apisonando en capas en un volumen conocido, el pisón utilizado deberá tener como máximo un medio del área del molde (ASTM: D3080-98, 2003, p.4). 2.2.5 Comportamiento mecánico de suelos cohesivos. El comportamiento mecánico de los suelos, trata de obtener la resistencia al esfuerzo de corte y a la deformación de suelos que están sometidos a cargas exteriores (obras de infraestructura), para lo cual es necesario determinar los parámetros de cohesión (c) y ángulo de fricción interna (∅), y en el caso de arcillas saturadas determinar el asentamiento por consolidación, en ambos casos se recurrirá a muestras alteradas como inalteradas, para posteriormente someterlas 23 en el laboratorio a ensayos de corte directo y ensayo edométrico para determinar el asentamiento (Crespo, 2004, p.17). 2.2.5.1. Resistencia al esfuerzo cortante: Una forma para calcular la resistencia de corte de los suelos, 𝜏, fue establecido por Coulomb en el año 1973, mediante la siguiente expresión (Jimenez y De Justo, 1975, p.259): 𝜏 = 𝑐 + 𝜎. 𝑡𝑔∅ (Ec.2.1) Donde: c: Cohesión. 𝜎: Tensión normal al plano. ∅: ángulo de rozamiento interno. Dentro de las teorías de falla en Mecánica de Suelos, un suelo falla cuando el esfuerzo cortante en cualquier sección adquiere un valor 𝜏𝑚𝑎𝑥 que depende del esfuerzo normal actuante (𝜎). Luego de muchas investigaciones y con el paso de los años Karl Terzaghi introduce el principio de los esfuerzos efectivos donde la ecuación de Coulomb se convierte en: 𝜏 = 𝑐 + (𝜎𝑡 − 𝜇). 𝑡𝑔∅ (Ec.2.2) Donde: 𝜎𝑡: Esfuerzo total. 𝜇: Presión de poro. Tipos de gráficos que se presentan entre esfuerzo cortante versus esfuerzo normal: Suelo friccionante cohesivo En este tipo de suelos la ∅ ≠ 0 y la 𝑐 ≠ 0 Y la ecuación de esfuerzo cortante es: 𝜏 = 𝑐 + 𝜎. 𝑡𝑔∅ (Ec.2.3) 24 Fuente: Braja M. Das, 2012. Figura 2.1 Gráfico esfuerzo cortante y esfuerzo normal, suelo friccionante cohesivo. Suelo friccionante En este tipo de suelos la ∅ ≠ 0 y la 𝑐 = 0 Y la ecuación de esfuerzo cortante es: 𝜏 = 𝜎. 𝑡𝑔∅ (Ec.2.4) Fuente: Braja M. Das, 2012. Figura 2.2 Gráfico esfuerzo cortante y esfuerzo normal, suelo friccionante. Suelo Cohesivo En este tipo de suelos la ∅ = 0 y la 𝑐 ≠ 0 Y la ecuación de esfuerzo cortante es: 𝜏 = 𝑐 (Ec.2.5) 25 Fuente: Braja M. Das, 2012. Figura 2.3 Gráfico esfuerzo cortante y esfuerzo normal, suelo cohesivo. 2.2.5.2. Parámetros de resistencia del suelo: Ángulo de fricción interna: Éste parámetro es representado por el coeficiente de rozamiento (tan 𝜑), el cual depende de muchos factores, los más relevantes para la presente investigación es el tamaño de partículas: mientras más grandes mayor será la ∅ (Suarez, 2010, p.76). Cohesión: En mecánica de suelos la cohesión mide la cementación o adherencia entre partículas, en suelos granulares la cohesión es igual a cero (C=0) (Suarez, 2010) (p.77). 2.2.6 Teoría de la capacidad de carga. Posteriormente Karl Terzaghi propuso la siguiente expresión para calcular la capacidad de soporte para cimentaciones cuadradas (Braja, 2012, p.159): 𝑞𝑢 = 1.3𝑐𝑁𝑐 + 𝑞𝑁𝑞 + 0.4𝛾𝐵𝑁𝛾 (Ec.2.6) Donde: c: cohesión del suelo q: 𝜸 *Df 𝜸: peso específico del suelo. Nc, Nq, N𝜸: factores de capacidad de carga 26 Por otro lado la capacidad de carga última, se modificada por Meyerhof es la siguiente: (Ec.2.7) Para el cálculo de la capacidad portante, capacidad admisible, o capacidad de soporte se emplea la fórmula: qa = 𝑞𝑢 𝐹.𝑆. (Ec.2.8) Donde: qa: capacidad admisible qu: capacidad portante del suelo F.S.: factor de seguridad. 2.3. Definición de términos básicos. Cimentación: es una estructura que se apoya en el suelo de fundación y transmite al subsuelo las cargas de un edificio o cualquier obra de ingeniería Lambe & Whitman (2012) p.211 Edométrico: Ensayo que permite medir la compresibilidad de arcillas saturadas. Anisotropía: Un suelo es anisotrópico cuando las propiedades mecánicas, dependen de la dirección de la sedimentación Ralth et al. (1995) p.43 Cizallamiento: Termino usado en mecánica de suelos para describir la magnitud de la resistencia cortante del suelo. Cementación: Cuando los poros de un sedimento o roca se rellenan por precipitados químicos como lo es la litificación del sedimento. Jimenez & De Justo (1975) p.50 Cohesivos: Propiedad que permite la adherencia de los suelos Bowles (1982) p.36 𝑞𝑢 = 𝐶𝑁𝑐𝑆𝑐𝑖𝑐 + ɣ1 𝐷𝑓𝑁𝑞𝑖𝑞 + 0.5ɣշ𝐵𝑁𝛾𝑆𝛾𝑖𝛾 27 CAPÍTULO III: HIPOTESIS 3.1. Hipótesis 3.1.1. Hipótesis general El comportamiento mecánico de suelos cohesivos evaluados por tipo de espécimen con fines de fundación de estructuras de concreto no cambia significativamente, Puno 2021. 3.1.2. Hipótesis específicas El ángulo de fricción interna de suelos cohesivos evaluados por tipo de espécimen con fines de fundación de estructuras de concreto, no cambia significativamente, Puno 2021. La cohesión de suelos cohesivos evaluados por tipo de espécimen con fines de fundación de estructuras de concreto, no cambia significativamente, Puno 2021. El peso específico de suelos cohesivos evaluados por tipo de espécimen con fines de fundación de estructuras de concreto, es similar, Puno 2021. 3.2. Variables 3.2.1. V1.- Tipo de espécimen Definición conceptual: Existe dos tipos de especímenes: inalterados y especímenes remoldeados. Los inalterados son las que mantienen sus características iniciales como humedad, peso unitario u otras características con la menor alteración posible, y los remoldeados se preparan con el método de 28 compactación, peso unitario y porcentaje de agua en si estado natural o con datos brindados por el solicitante (ASTM: D3080-98, 2003, p.3 y p.4). Definición operacional: La variable V1 se operacionaliza mediante sus dimensiones: Espécimen inalterado y espécimen remoldeado, que viene a ser tipos de especímenes; a su vez cada una de estas dimensiones se subdividen en 3 indicadores. 3.2.2. V2.- Comportamiento mecánico de suelos cohesivos Definición conceptual: Trata de obtener la resistencia al esfuerzo cortante y a la deformación de suelos que están sometidos a cargas exteriores, siendo necesario determinar los parámetros de resistencia del suelo (Crespo, 2004, p.17). Definición operacional: La variable V2 se operacionaliza mediante sus dimensiones: Ángulo de fricción interna, cohesión y peso específico, los cuales son parámetros de resistencia del suelo y propiedades físicas; a su vez cada una de estas dimensiones se subdividen en 3 indicadores. 3.3. Operacionalización de variables 3.3.1. Variable de estudio 1 Tipo de espécimen (tipos de muestra) Tabla 3.1 Tipo de espécimen (tipos de muestra) DIMENSIONES INDICADORES D1: Espécimen inalterado I1: Muestra de 0.2 x 0.2 x 0.2 m 29 3.3.2. Variable de estudio 2 Comportamiento mecánico de suelos cohesivos (Parámetros de resistencia) Tabla 3.2 Comportamiento mecánico de suelos cohesivos (Parámetros de resistencia) DIMENSIONES INDICADORES D2: Espécimen remoldeado. I2: Muestra alterada en estructura y humedad. 30 CAPÍTULO IV: METODOLOGÍA 4.1. Método de la investigación: Para Hernandez (2006) el método deductivo comienza con la teoría, y de esta el investigador puede plantear el problema, objetivos e hipótesis, que deberán someterlos a prueba y sus variables serán observables y medibles a través de técnicas disponibles para probarse. La investigación se inició con la obtención de datos a través de muestras de suelo inalterado y alterado, que a partir de la teoría fue clasificado, se determinó sus propiedades físicas y mecánicas y se aplicaron técnicas de ensayos normalizados como el corte directo para comprobar la hipótesis. Bajo estas definiciones en la investigación se aplicó el método deductivo. 4.2. Tipo de la investigación: Según Sierra (2010) los tipos de investigación se clasifican como básica y aplicada. En la investigación aplicada el rol del investigador es la solución de problemas prácticos, y se utiliza para dar respuesta a preguntas planteadas en una investigación. Por tanto, para la investigación se recopiló información a través de ensayos de laboratorio y se determinó la variación del comportamiento mecánico del suelo evaluado por tipo de espécimen. El tipo de investigación empleada es aplicada. 4.3. Nivel de la investigación: Según Hernandez (2006) la investigación cuantitativa tiene niveles exploratorios, descriptivos, correlacionales y explicativos, método explicativo busca explicar las causas o el por qué sucede un fenómeno. 31 En la investigación, se determinó la variación de la cohesión, ángulo de fricción interna, peso específico y capacidad de carga admisible aplicando el ensayo de corte directo para dos tipos de especímenes (inalterados y remoldeados) y se determinó la posible causa del incremento o disminución de cada parámetro. Bajo estas consideraciones el nivel de la investigación fue explicativo. 4.4. Diseño de la investigación: El tipo de diseño experimental, tiene la estrategia de observación y medición de efectos. Su principal característica consiste en la manipulación y control de las variables de estudio, de acuerdo con los objetivos de la investigación” (Tafur, 1994, p.111). En este trabajo se manipuló la dimensión 2 de la variable 1, en vista que se trató de aproximarse a las características naturales de un espécimen inalterado y se sometió 18 especímenes a ensayos en laboratorio. Bajo estas consideraciones el diseño de la investigación fue experimental. 4.5. Población y muestra: 4.5.1. Población. Para Abero et al. (2015), definen a la población como el universo del objeto de investigación que tienen características similares (p.71). En este caso fueron todos los lotes que comprenden al Asentamiento Urbano Los Reflejos de San Valentín, 11 lotes sin construcción. 4.5.2. Muestra. Para Muñoz (2015), define como muestra a una parte representativa de la población que se selecciona con el fin de obtener datos de las variables analizadas (cap. 11). En la presente investigación se consideró una muestra de 18 especímenes, que se extrajeron de 03 calicatas realizadas en la zona del Asentamiento Urbano Reflejos de San Valentín, de acuerdo a las recomendaciones de la norma E-050 y criterio del investigador se realizó 3 calicatas por hectárea, siendo 1.03 hectáreas sin construcción alguna. Las muestras alteradas de las calicatas se extrajeron a profundidades mayores de 1.8 m. 32 4.5.3. Muestreo. Para la presente investigación el tipo de muestreo asumido es por el método de muestreo no probabilístico, en vista que el investigador a criterio y consideraciones de la norma técnica decidirá la ubicación de los puntos de muestreo. 4.6. Técnicas e instrumentos de recolección de datos: 4.6.1. Técnica. Para Palomino y Calero (2007) la técnica de observación directa se ejecuta considerando criterios anteriormente determinados, sus resultados son anotados en fichas de observación, fichas de recolección de datos de campo u otros. En este caso, se recolectó información a través de la observación en campo, se muestreó 03 calicatas de suelo y obtuvo 3 muestras alteradas e inalteradas de cada calicata, con el fin de determinar cómo varía el comportamiento mecánico del suelo (cohesión, ángulo de fricción, peso específico) y se estableció la variación de la capacidad portante con especímenes inalterados y alterados (p.205). La técnica a utilizar fue observación directa, y se realizó el siguiente procedimiento: Variable de estudio 1 (V 1): Tipo de espécimen • Luego de la exploración de calicatas, se talló las muestras inalteradas y remoldeó las muestras alteradas a través de la compactación controlando el contenido de humedad y peso específico del suelo en su estado natural. Variable de estudio 2 (V 2): Comportamiento mecánico de suelos cohesivos, las muestras alteradas e inalteradas fueron ensayadas en laboratorio, realizándose ensayos de 03 Contenido de Humedad, 03 Análisis granulométrico, 03 Límites de consistencia, 03 Clasificación del suelo según AASHTO y SUCS, 03 Densidad Natural, 09 ensayos de corte directo en especímenes inalterados, 09 ensayos de corte directo en especímenes remoldeados, los cuales se ejecutaron en base a las normas de la American Society for Testing and Materiales (ASTM-2016). 33 Para determinar la variación del comportamiento mecánico del suelo: con los resultados obtenidos de los ensayos, se procedió a calcular los parámetros de resistencia del suelo (cohesión y fricción) y el peso específico de cada espécimen. Finalmente, se determinó el tipo de cimentación más adecuado para el área de estudio. 4.6.2. Instrumento de recolección de datos. Los instrumentos, se eligieron según la información que se quiere obtener, por tanto, el investigador hace uso de recursos para alcanzar los objetivos. Para esta investigación se utilizó: • Ficha de recopilación de datos (ver anexo N° 3), éstos se utilizaron en campo para el muestreo de suelo y laboratorio para determinación de los indicadores establecidos anteriormente. 4.6.2.1.Validez. Es el grado en que los instrumentos y técnicas de obtención de información para la investigación miden las variables que afectan en él (Muñoz, 2015, p.186). La validez de expertos fue de 0.78; según la tabla 1.4 corresponde a una excelente validez Tabla 4.1 Rangos de validez Rango de validez Interpretación 0.53 a menos Validez nula 0.54 a 0.59 Validez baja 0.6 a 0.65 Válida 0.66 a 0.71 Muy válida 0.72 a 0.99 Excelente validez 1 Validez perfecta Fuente: Oseda Gago (2011) 34 Tabla 4.2 Validez de contenido del instrumento de las variables: V1 tipo de espécimen y V2 Comportamiento mecánico de suelos cohesivos, por juicio de expertos N° Grado académico Nombres y apellidos CIP Validez 1 Maestro Mariano Roberto García Loayza 26223 0.83 2 Magister Samuel Laura Huanca 196555 0.67 3 Ingeniero César Augusto Aruhuanca Quispe 188505 0.83 4.6.2.2. Confiabilidad. Es el grado en que el uso repetido de un instrumento a un mismo objeto de investigación, produce resultados similares (Hernandez, 2006, p.200). 4.7. Métodos de análisis: Como método de análisis se empleó la estadística descriptiva para el cálculo de frecuencias, parámetros de tendencia central y dispersión; y para contrastar la hipótesis se empleó el estadístico ANOVA. Para procesar la información se utilizó el paquete estadístico SPSS. 4.8. Aspectos éticos: La investigación se rige en los principios éticos básico, con la preparación adecuada del investigador para que los resultados de laboratorio sean fidedignos y acertados. 35 CAPÍTULO V: ANÁLISIS Y RESULTADOS 5.1. Descripción de la zona de estudio. 5.1.1. Ubicación El área de estudio se encuentra en el Asentamiento Urbano Los Reflejos de San Valentín, de la Ciudad de Puno, Provincia de Puno y Departamento de Puno. 5.1.2. Características de la zona. De acuerdo a la carta geológica del INGEMMET, el área de estudio se encuentra dentro del cuadrante 32-v-II Puno, tal como se muestra: Fuente: Carta geológica INGEMMET. Figura 5.1 Mapa geológico del área de estudio. 36 En la parte baja de la zona de estudio se encuentra limos, arenas con gravas (Qh- al1), los coinciden con los trabajos de campo y laboratorio realizados, perteneciente al cuaternario. En la parte alta se encuentra: Caliza gris masiva con fangolita roja (K-ay) y areniscas arcósicas de color marrón – rojo con fangolita y conglomerado (TPu). El área de estudio tiene una fisiografía altiplánica, de origen cuaternario, de relieva plana que fueron ocupadas por el Lago Titicaca, y que luego fueron rellenadas por material de origen lacustre, aluvial y sedimentos finos. 5.2. Estudios previos 5.2.1. Estudios de campo 5.2.1.1. Estudios topográficos Como parte de los estudios topográficos se tomó en cuenta el Plano catastral existente, ver anexo 9. 5.2.1.2. Exploración de suelos La exploración de suelos se realizó en concordancia a la Norma E.050 del 2018. Y para definir los puntos de exploración se consideró, los espacios vacíos del área de estudio, localizándose 03 espacios aptos para realizar la exploración, ver anexo 09. 5.2.1.2.1. PROFUNDIDAD DE EXCAVACIÓN. La profundidad “P” mínima a alcanzar en cada punto de investigación (calicata) se determinará para una edificación superficial sin sótano, para ello se utilizó la siguiente fórmula: (Ec. 1.5) P = Df + z 37 Donde: Df = 1.20 m (nivel de desplante de la cimentación). Z : 1.5 * B ; siendo B = 1.30 m (ancho de la zapata prevista de mayor área). Por lo tanto: P = 1.20 m+ 1.5 * 1.3 m P = 3.15 m (profundidad mínima de excavación) Las profundidades alcanzadas en las exploraciones hechas en las calicatas C-01, C-02, C- 03, son iguales a -3.50m, -3.15m, -3.50m, respectivamente, las cuales cumplen con la profundidad de exploración. 5.2.1.2.2. TRABAJOS DE CAMPO. Se realizarán los trabajos en función a lo estipulado en la Norma E – 050 del Reglamento Nacional de Edificaciones, considerando como base el siguiente procedimiento: a. Se ubicó el lugar de excavación de calicatas (3 calicatas), las mismas que fueron de dimensiones de 1.20 x 2.00 m y una profundidad variable de 3.15 m a 3.50 m. La excavación de calicatas fue supervisada por el tesista, con el fin de verificar el nivel freático y obtener las muestras progresivamente, a medida que se profundice se tomó muestras para evitar que el nivel freático dificulte la extracción de muestras inalteradas. Con la Ayuda de un GPS se tomó datos de ubicación de la calicata y completó datos de la ficha de recolección de datos. b. Se realizó la medición de los espesores de los estratos existentes, altura del nivel freático, extracción de muestras inalteradas tipo MIB, y alteradas del tipo MAB, embolsando y etiquetándolas, para su traslado al laboratorio de Mecánica de Suelos. Con la ayuda de un flexómetro se midió los espesores de los estrados identificados por el tesista y se tomó nota en la hoja de campo. 38 Se identificó el posible estrato de apoyo de la cimentación, el cual no deberá ser menor a 1.80m y se talló 03 muestras inalteradas de 0.2mx0.2mx0.2m, el tallado se debe realizar con el mayor cuidado posible para no alterar las condiciones naturales del suelo. Además, se tomó 03 muestras alteradas del mismo sector de donde se extrajeron las inalteradas para poder realizar la comparación en laboratorio. Para obtener el perfil estratigráfico, se tomó muestras de cada estrato identificado para el contenido de humedad se impermeabilizará la muestra, además se extraerá 5 kg de muestra para realizar límites de consistencia y granulometría. c. Se tomó bloques pequeños de muestra, para realizar el ensayo de densidad natural con parafina. Para lograr los objetivos propuestos en la tesis, y definida la profundidad de excavación en calicatas, se procedió con la ejecución de los mismos, tal como se detalla a continuación: EXPLORACIÓN A CIELO ABIERTO O CALICATAS: Para la excavación de calicatas, se llegó a profundidades de – 3.50 m, habiéndose realizado la ejecución de 03 calicatas, tal como se detalla a continuación. Tabla 5.1 Descripción de las calicatas. N° CALICATA 01 02 03 COORDENADAS UTM – WGS-84 UTM – WGS-84 UTM – WGS-84 E 391793.84 391967.25 392060.04 N 8247126.56 8247009.28 8246863.19 NOMENCLATURA C – 01 C - 02 C - 03 PROFUNDIDAD - 3.50 m - 3.15 m - 3.50 m NIVEL FREÁTICO - 3.20 m - 2.80 m -3.30 m 39 5.2.1.2.3. NÚMERO Y TIPO DE MUESTRAS EXTRAÍDAS Teniendo en cuenta que se ha realizado la excavación de 03 calicatas, previa evaluación del perfil estratigráfico insitu, se determinó el número y tipo de muestras a extraer; de lo cual se presenta el siguiente resumen: Tabla 5.2 Número y tipo de muestras extraidas CALICATA MAB (Clasificación) MIB MAB (corte) C-01 3 3 3 C-02 3 3 3 C-03 3 3 3 TOTAL 9 9 9 MAB: Muestra alterada en bolsa. MIB: Muestra inalterada en bolsa. 5.2.2. Estudios de laboratorio Se realizaron los siguientes ensayos: Contenido de humedad: Norma ASTM D2216, (ver anexo 5). Límites de consistencia: Norma ASTM D4318, (ver anexo 4). Granulometría: Norma ASTM D412, (ver anexo 4). Peso específico: Norma ASTM D7263, (ver anexo 6). Corte directo en especímenes inalterados y remoldeados: Norma ASTM D3080-98, (ver anexo 7 y 8). 40 5.3. Análisis de la información DESCRIPCIÓN DEL PERFIL ESTRATIGRÁFICO DE CALICATAS. A continuación, se presenta la descripción estratigráfica realizada compatibilizando las labores de campo con ensayos de laboratorio: CALICATA 01: Profundidad : - 3.50 m. Nivel Freático : - 3.20 m. Del nivel 0.10 al nivel - 1.80 m; se encontró material orgánico compuesto de tierra negra con presencia de raíces y material de relleno no controlado con presencia de plásticas, materiales de construcción. Con un límite liquido de 36.64% y un límite plástico de 29.41%, del tipo arena limosa, con clasificación SM y con un contenido de humedad de 33.09% Entre el nivel - 1.80 m al - 3.50 m; se encuentra un suelo fino de color negro con un límite liquido de 49.71% y un límite plástico de 38.05%, del tipo limo inorgánico, con clasificación ML y con un contenido de humedad de 52.43%. CALICATA 02: Profundidad : - 3.15 m. Nivel Freático : - 2.80 m. Del nivel 0.10 (NTN) al nivel - 1.60 m; se encontró material orgánico compuesto de tierra negra con presencia de raíces y material de relleno no controlado con presencia de plásticas, materiales de construcción. Con un límite liquido de 34.26% y un límite plástico de 26.98%, del tipo grava limosa, con clasificación GM y con un contenido de humedad de 11.76% Del nivel - 1.60 m al nivel – 3.15m; se encuentra un suelo fino de color negro, con un límite liquido de 61.76% y un límite plástico de 36.31%, del tipo limos y con clasificación SUCS de MH y con un contenido de humedad de 48.69%. 41 CALICATA 03: Profundidad : - 3.50 m. Nivel Freático : -3.20 m. Del nivel 0.00 (NTN) al nivel - 0.60 m; se encontró material orgánico compuesto de tierra café con presencia de raíces y material de relleno no controlado con presencia de plásticas, materiales de construcción. Del nivel - 0.60 al nivel - 1.40 m; se encuentra un suelo fino, con un límite liquido de 39.63% y un límite plástico de 15.8%, y con clasificación SUCS de CL (arcillas de baja plasticidad) con un contenido de humedad de 20.89%. Del nivel - 1.40 al nivel – 3.50m; se encuentra un suelo fino, con un límite liquido de 26.99% y un límite plástico de 20.22%, y con clasificación SUCS de ML-CL (limo arcilloso de baja plasticidad) con un contenido de humedad de 21.09%. 5.3.1. Cuantificación del cambio del ángulo de fricción interna de suelos cohesivos evaluados por tipo de espécimen con fines de fundación de estructuras de concreto. Ángulo de fricción interna: Luego de realizar el ensayo de corte directo en laboratorio, se grafica las curvas esfuerzo – deformación; resultando el tipo de falla residual; tomándose el punto máximo para graficar la superficie de falla; el ángulo de inclinación de la misma es el ángulo de fricción interna de la muestra ensayada. 42 Tabla 5.3 Esfuerzo de corte espécimen inalterado Calicata 01 Deformac Tangencial (mm) C01- M1 C01- M2 C01- M3 Esfuerzo de Corte (Kg/cm²) Esfuerzo de Corte (Kg/cm²) Esfuerzo de Corte (Kg/cm²) Esfuerzo de Corte (Kg/cm²) Esfuerzo de Corte (Kg/cm²) Esfuerzo de Corte (Kg/cm²) Esfuerzo de Corte (Kg/cm²) Esfuerzo de Corte (Kg/cm²) Esfuerzo de Corte (Kg/cm²) e1 e2 e3 e1 e2 e3 e1 e2 e3 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0.1 0.069 0.074 0.087 0.096 0.096 0.148 0.069 0.100 0.157 0.2 0.080 0.087 0.096 0.109 0.148 0.186 0.082 0.151 0.216 0.3 0.085 0.089 0.109 0.115 0.157 0.223 0.087 0.190 0.272 0.4 0.087 0.100 0.122 0.118 0.183 0.245 0.095 0.228 0.289 0.6 0.100 0.107 0.142 0.133 0.223 0.269 0.107 0.270 0.325 0.8 0.106 0.115 0.161 0.137 0.232 0.285 0.122 0.303 0.358 1 0.115 0.126 0.177 0.148 0.236 0.313 0.128 0.318 0.377 1.25 0.124 0.144 0.199 0.150 0.247 0.345 0.140 0.349 0.398 1.5 0.139 0.157 0.216 0.155 0.272 0.366 0.146 0.367 0.418 1.75 0.146 0.162 0.236 0.157 0.294 0.380 0.151 0.380 0.440 2 0.157 0.170 0.252 0.166 0.311 0.387 0.157 0.404 0.453 2.25 0.162 0.179 0.269 0.168 0.325 0.382 0.159 0.408 0.468 2.5 0.173 0.190 0.289 0.170 0.333 0.382 0.159 0.409 0.475 2.75 0.179 0.197 0.307 0.172 0.340 0.386 0.159 0.413 0.490 3 0.183 0.208 0.325 0.172 0.344 0.395 0.159 0.418 0.504 3.5 0.195 0.223 0.367 0.175 0.355 0.400 0.159 0.424 0.524 4 0.203 0.239 0.411 0.184 0.366 0.402 0.159 0.426 0.541 4.5 0.216 0.256 0.450 0.186 0.366 0.402 0.159 0.428 0.559 5 0.219 0.269 0.475 0.186 0.366 0.402 0.159 0.435 0.577 Tabla 5.4 Esfuerzo de corte espécimen inalterado Calicata 02 Deformac Tangencial (mm) C02- M4 C02- M5 C02- M6 Esfuerzo de Corte (Kg/cm²) Esfuerzo de Corte (Kg/cm²) Esfuerzo de Corte (Kg/cm²) Esfuerzo de Corte (Kg/cm²) Esfuerzo de Corte (Kg/cm²) Esfuerzo de Corte (Kg/cm²) Esfuerzo de Corte (Kg/cm²) Esfuerzo de Corte (Kg/cm²) Esfuerzo de Corte (Kg/cm²) e1 e2 e3 e1 e2 e3 e1 e2 e3 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0.1 0.106 0.124 0.133 0.087 0.106 0.139 0.069 0.100 0.120 0.2 0.128 0.142 0.175 0.106 0.148 0.177 0.084 0.120 0.159 0.3 0.144 0.164 0.206 0.124 0.179 0.183 0.087 0.131 0.192 0.4 0.159 0.179 0.234 0.137 0.203 0.203 0.100 0.142 0.197 0.6 0.175 0.201 0.272 0.199 0.239 0.261 0.111 0.161 0.252 0.8 0.192 0.221 0.307 0.225 0.269 0.285 0.122 0.175 0.280 1 0.199 0.238 0.338 0.245 0.280 0.296 0.126 0.188 0.305 1.25 0.212 0.258 0.364 0.197 0.292 0.320 0.135 0.199 0.325 1.5 0.217 0.274 0.386 0.206 0.307 0.338 0.139 0.216 0.344 1.75 0.221 0.289 0.402 0.216 0.311 0.342 0.142 0.221 0.347 2 0.230 0.298 0.418 0.219 0.322 0.355 0.144 0.232 0.360 2.25 0.234 0.307 0.431 0.232 0.324 0.360 0.148 0.236 0.366 2.5 0.236 0.324 0.440 0.234 0.325 0.367 0.148 0.245 0.373 2.75 0.239 0.329 0.453 0.236 0.325 0.375 0.148 0.249 0.389 3 0.243 0.342 0.466 0.238 0.325 0.378 0.148 0.252 0.404 3.5 0.252 0.349 0.481 0.238 0.325 0.380 0.151 0.261 0.413 4 0.252 0.360 0.493 0.238 0.325 0.397 0.151 0.269 0.417 4.5 0.252 0.367 0.504 0.238 0.325 0.404 0.151 0.272 0.417 5 0.252 0.371 0.511 0.238 0.325 0.408 0.151 0.276 0.417 43 Tabla 5.5 Esfuerzo de corte espécimen inalterado Calicata 03 Deformac Tangencial (mm) C03- M7 C04- M8 C05- M9 Esfuerzo de Corte (Kg/cm²) Esfuerzo de Corte (Kg/cm²) Esfuerzo de Corte (Kg/cm²) Esfuerzo de Corte (Kg/cm²) Esfuerzo de Corte (Kg/cm²) Esfuerzo de Corte (Kg/cm²) Esfuerzo de Corte (Kg/cm²) Esfuerzo de Corte (Kg/cm²) Esfuerzo de Corte (Kg/cm²) e1 e2 e3 e1 e2 e3 e1 e2 e3 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0.1 0.098 0.115 0.179 0.118 0.124 0.129 0.084 0.093 0.150 0.2 0.139 0.162 0.307 0.157 0.137 0.166 0.150 0.150 0.255 0.3 0.181 0.199 0.413 0.194 0.195 0.197 0.198 0.198 0.321 0.4 0.203 0.236 0.490 0.228 0.232 0.239 0.226 0.236 0.387 0.6 0.267 0.291 0.617 0.283 0.285 0.311 0.264 0.302 0.496 0.8 0.307 0.331 0.726 0.331 0.340 0.342 0.321 0.359 0.585 1 0.345 0.367 0.824 0.371 0.380 0.393 0.349 0.415 0.669 1.25 0.393 0.422 0.916 0.397 0.402 0.451 0.377 0.472 0.763 1.5 0.450 0.471 0.985 0.422 0.440 0.501 0.402 0.519 0.847 1.75 0.495 0.511 1.067 0.462 0.484 0.550 0.415 0.566 0.931 2 0.530 0.550 1.115 0.475 0.508 0.581 0.434 0.600 0.986 2.25 0.562 0.583 1.178 0.488 0.530 0.619 0.434 0.631 0.986 2.5 0.581 0.617 1.211 0.490 0.564 0.666 0.438 0.660 1.033 2.75 0.590 0.653 1.214 0.490 0.581 0.712 0.443 0.684 1.070 3 0.603 0.690 1.268 0.490 0.597 0.741 0.438 0.712 1.098 3.5 0.617 0.748 1.358 0.486 0.623 0.808 0.430 0.753 1.107 4 0.623 0.799 1.358 0.473 0.637 0.835 0.419 0.781 1.107 4.5 0.623 0.817 1.362 0.466 0.653 0.871 0.411 0.806 1.089 5 0.623 0.820 1.367 0.453 0.653 0.895 0.406 0.828 1.089 Tabla 5.6 Esfuerzo de corte espécimen remoldeado Calicata 01 Deformac Tangencial (mm) C01- M1 C01- M2 C01- M3 Esfuerzo de Corte (Kg/cm²) Esfuerzo de Corte (Kg/cm²) Esfuerzo de Corte (Kg/cm²) Esfuerzo de Corte (Kg/cm²) Esfuerzo de Corte (Kg/cm²) Esfuerzo de Corte (Kg/cm²) Esfuerzo de Corte (Kg/cm²) Esfuerzo de Corte (Kg/cm²) Esfuerzo de Corte (Kg/cm²) e1 e2 e3 e1 e2 e3 e1 e2 e3 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0.1 0.073 0.084 0.115 0.071 0.096 0.133 0.084 0.128 0.170 0.2 0.087 0.102 0.164 0.089 0.124 0.197 0.102 0.177 0.216 0.3 0.096 0.115 0.195 0.104 0.150 0.234 0.107 0.206 0.252 0.4 0.106 0.124 0.234 0.113 0.166 0.269 0.120 0.234 0.274 0.6 0.124 0.144 0.289 0.128 0.216 0.325 0.140 0.270 0.331 0.8 0.140 0.162 0.334 0.144 0.256 0.380 0.150 0.309 0.367 1 0.157 0.179 0.397 0.159 0.289 0.433 0.161 0.338 0.398 1.25 0.175 0.197 0.433 0.170 0.325 0.486 0.175 0.362 0.417 1.5 0.190 0.217 0.479 0.179 0.358 0.532 0.186 0.382 0.455 1.75 0.216 0.238 0.521 0.194 0.380 0.572 0.197 0.398 0.457 2 0.225 0.252 0.566 0.199 0.397 0.599 0.206 0.408 0.459 2.25 0.236 0.267 0.584 0.208 0.415 0.626 0.214 0.413 0.471 2.5 0.245 0.278 0.599 0.216 0.433 0.653 0.217 0.422 0.475 2.75 0.252 0.294 0.604 0.221 0.440 0.664 0.223 0.437 0.477 3 0.256 0.305 0.608 0.232 0.451 0.672 0.232 0.450 0.477 3.5 0.269 0.325 0.608 0.239 0.471 0.673 0.236 0.459 0.490 4 0.280 0.344 0.603 0.250 0.471 0.675 0.252 0.471 0.490 4.5 0.289 0.356 0.597 0.256 0.468 0.672 0.254 0.473 0.490 5 0.303 0.364 0.597 0.267 0.453 0.668 0.267 0.481 0.490 44 Tabla 5.7 Esfuerzo de corte espécimen remoldeado Calicata 02 Deformac Tangencial (mm) C02- M4 C02- M5 C02- M6 Esfuerzo de Corte (Kg/cm²) Esfuerzo de Corte (Kg/cm²) Esfuerzo de Corte (Kg/cm²) Esfuerzo de Corte (Kg/cm²) Esfuerzo de Corte (Kg/cm²) Esfuerzo de Corte (Kg/cm²) Esfuerzo de Corte (Kg/cm²) Esfuerzo de Corte (Kg/cm²) Esfuerzo de Corte (Kg/cm²) e1 e2 e3 e1 e2 e3 e1 e2 e3 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0.1 0.073 0.082 0.124 0.102 0.124 0.133 0.076 0.104 0.118 0.2 0.089 0.096 0.155 0.106 0.151 0.161 0.087 0.157 0.162 0.3 0.096 0.120 0.172 0.122 0.175 0.188 0.096 0.179 0.194 0.4 0.102 0.129 0.179 0.140 0.194 0.216 0.102 0.199 0.210 0.6 0.107 0.151 0.225 0.161 0.219 0.256 0.106 0.223 0.238 0.8 0.122 0.177 0.252 0.181 0.250 0.294 0.122 0.239 0.265 1 0.131 0.188 0.269 0.194 0.270 0.325 0.126 0.254 0.287 1.25 0.142 0.214 0.289 0.206 0.298 0.362 0.128 0.274 0.307 1.5 0.151 0.227 0.307 0.217 0.318 0.387 0.128 0.285 0.325 1.75 0.161 0.228 0.316 0.225 0.338 0.417 0.139 0.291 0.344 2 0.162 0.252 0.327 0.236 0.347 0.437 0.140 0.303 0.353 2.25 0.170 0.267 0.344 0.243 0.362 0.459 0.142 0.307 0.364 2.5 0.175 0.276 0.360 0.250 0.377 0.475 0.146 0.311 0.378 2.75 0.179 0.285 0.364 0.252 0.382 0.490 0.151 0.318 0.386 3 0.179 0.289 0.380 0.254 0.395 0.506 0.153 0.325 0.400 3.5 0.183 0.305 0.400 0.261 0.428 0.526 0.161 0.329 0.417 4 0.184 0.313 0.417 0.269 0.428 0.552 0.164 0.336 0.437 4.5 0.192 0.325 0.437 0.270 0.435 0.572 0.166 0.344 0.455 5 0.192 0.325 0.450 0.280 0.442 0.584 0.173 0.360 0.484 Tabla 5.8 Esfuerzo de corte espécimen remoldeado Calicata 03 Deformac Tangencial (mm) C03- M7 C04- M8 C05- M9 Esfuerzo de Corte (Kg/cm²) Esfuerzo de Corte (Kg/cm²) Esfuerzo de Corte (Kg/cm²) Esfuerzo de Corte (Kg/cm²) Esfuerzo de Corte (Kg/cm²) Esfuerzo de Corte (Kg/cm²) Esfuerzo de Corte (Kg/cm²) Esfuerzo de Corte (Kg/cm²) Esfuerzo de Corte (Kg/cm²) e1 e2 e3 e1 e2 e3 e1 e2 e3 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0.1 0.096 0.179 0.183 0.106 0.146 0.161 0.036 0.084 0.116 0.2 0.120 0.252 0.272 0.109 0.199 0.219 0.103 0.146 0.190 0.3 0.142 0.298 0.329 0.124 0.232 0.254 0.150 0.186 0.243 0.4 0.161 0.331 0.382 0.142 0.256 0.294 0.179 0.219 0.300 0.6 0.194 0.395 0.453 0.162 0.291 0.325 0.217 0.270 0.398 0.8 0.216 0.435 0.521 0.188 0.309 0.345 0.273 0.325 0.489 1 0.239 0.484 0.581 0.206 0.329 0.364 0.302 0.370 0.562 1.25 0.256 0.526 0.648 0.219 0.345 0.397 0.330 0.417 0.643 1.5 0.270 0.562 0.690 0.236 0.362 0.437 0.355 0.455 0.731 1.75 0.289 0.593 0.761 0.252 0.378 0.451 0.368 0.489 0.768 2 0.296 0.617 0.784 0.269 0.389 0.473 0.387 0.524 0.822 2.25 0.307 0.639 0.817 0.270 0.397 0.501 0.387 0.549 0.864 2.5 0.309 0.657 0.844 0.272 0.400 0.517 0.391 0.564 0.905 2.75 0.324 0.672 0.871 0.289 0.408 0.541 0.396 0.583 0.940 3 0.325 0.688 0.886 0.292 0.411 0.564 0.391 0.600 0.973 3.5 0.327 0.724 0.907 0.298 0.415 0.599 0.383 0.622 1.042 4 0.329 0.739 0.929 0.309 0.415 0.619 0.372 0.631 1.061 4.5 0.333 0.744 0.944 0.316 0.415 0.637 0.364 0.635 1.091 5 0.333 0.748 0.947 0.324 0.415 0.652 0.359 0.635 1.116 45 Con los resultados de esfuerzo de corte se obtuvo el siguiente gráfico para cada muestra. Figura 5.3 Curvas esfuerzo deformación espécimen inalterado C02-M4 Figura 5.4 Curva esfuerzo de corte vs esfuerzo normal espécimen inalterado C02-M4 Tabla 5.9 Determinación del ángulo de fricción interna espécimen inalterado C02-M4 CALCULO PUNTO 01 PUNTO 02 PUNTO 03 ECUACION Y=mX-mX1+Y1 ANGULO X Y X Y X Y 0.52 0.25 1.03 0.37 2.06 0.51 PENDIENTE 0.168173 ENTRE P3 P1 Y= 0.168173 X + 0.1661 9.5460 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1 1.1 1.2 1.3 0 1 2 3 4 5 6 Es fu e rz o d e C o rt e ( K g / cm ²) Deformación Tangencial (mm) ESFUERZO vs DEFORMACION 0.52 Kg/cm² 1.03 Kg/cm² 2.06 Kg/cm² 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6 1.8 2 0 0.5 1 1.5 2 2.5 E sf u er zo d e C o rt e (K g /c m ²) Esfuerzo Normal (Kg/cm²) ESFUERZO DE CORTE vs ESFUERZO NORMAL (CRITERIO DE LA FALLA DE MOHR - COULOMB) 46 Pendiente = (Y3-Y1)/(X3-X1) ∅ = atan (𝑝𝑒𝑛𝑑𝑖𝑒𝑛𝑡𝑒) Tabla 5.10 Resumen del ángulo de fricción interna por tipo de espécimen Ángulo de fricción interna Calicata Muestra Clasificación Espécimen inalterado Espécimen remoldeado C01 M1 ML 9,42 10,78 C01 M2 ML 7,97 14,8 C01 M3 ML 7,84 8,22 C02 M4 MH 9,55 9,49 C02 M5 MH 6,29 11,18 C02 M6 MH 9,76 11,39 C03 M7 ML-CL 25,78 21,73 C03 M8 ML-CL 15,98 12,01 C03 M9 ML-CL 19,74 16,93 Media 12,48 12,95 De la tabla anterior se concluye, que el ángulo de fricción interna aumenta para las muestras remoldeadas 1, 2, 3,5, 6 y disminuye para las muestras 4, 7, 8 y 9. 5.3.2. Determinación del cambio de la cohesión de suelos cohesivos evaluados por tipo de espécimen con fines de fundación de estructuras de concreto Para determinar la cohesión se hace uso de la misma superficie de falla utilizada para determinar el ángulo de fricción interna. Cohesión = (pendiente*X3) + Y3 Tabla 5.11 Determinación de la cohesión espécimen inalterado C02-M4 CALCULO PUNTO 01 PUNTO 02 PUNTO 03 ECUACION Y=mX-mX1+Y1 COHESION X Y X Y X Y 0.51 0.25 1.03 0.37 2.06 0.51 PENDIENTE 0.168173 ENTRE P3 P1 Y= 0.168173 X + 0.1658 0.166 47 Tabla 5.12 Resumen de la cohesión por tipo de espécimen Cohesión Calicata Muestra Clasificación Espécimen inalterado Espécimen remoldeado C01 M1 ML 0,134 0,206 C01 M2 ML 0,114 0,133 C01 M3 ML 0,293 0,193 C02 M4 MH 0,166 0,106 C02 M5 MH 0,181 0,178 C02 M6 MH 0,063 0,07 C03 M7 ML-CL 0,375 0,128 C03 M8 ML-CL 0,307 0,214 C03 M9 ML-CL 0,231 0,212 Media 0,207 0,160 De la tabla anterior se concluye, que la cohesión disminuye para las muestras remoldeadas del 3, 4, 5, 7, 8, y 9; aumenta para las muestras 1, 2 y 6. 5.3.3. Cuantificación de la variación del peso específico de suelos cohesivos evaluados por tipo de espécimen con fines de fundación de estructuras de concreto Para determinar el peso específico de la muestra se ha utilizado la fórmula: 𝑝𝑒 ( 𝑔𝑟 𝑐𝑚3 ) = 𝑝𝑒𝑠𝑜 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑚𝑢𝑒𝑠𝑡𝑟𝑎 ℎ𝑢𝑚𝑒𝑑𝑎/𝑣𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒𝑛 Tabla 5.13 Peso específico por tipo de espécimen Peso específico Calicata Muestra Espécimen inalterado Espécimen remoldeado C01 M1 1.75 1.65 C02 M2 1.57 1.48 C03 M3 1.67 1.6 C04 M4 1.81 1.65 C05 M5 1.82 1.7 C06 M6 1.76 1.67 C07 M7 2.11 2.08 C08 M8 2.16 2.12 C09 M9 1.84 2.04 Media 1.83 1.78 48 De la tabla anterior se concluye, que el peso específico de la masa disminuye para las muestras remoldeadas del 1 al 8. 5.3.4. Determinación del cambio del comportamiento mecánico de suelos cohesivos evaluados por tipo de espécimen con fines de fundación de estructuras de concreto Para determinar el comportamiento mecánico del suelo se ha utilizado la ecuación 7.2 y los datos de ángulo de fricción, cohesión y peso específico de las tablas 5.8, 5.10 y 5.11. Se define que el nivel de desplante será de 2.00 m, en vista que hasta los 1.80 m está compuesto por relleno no controlado. Tabla 5.14 Capacidad de carga admisible por tipo de espécimen Capacidad de carga admisible Calicata Muestra Clasificación Espécimen inalterado Espécimen remoldeado C01 M1 ML 0,718 1,023 C01 M2 ML 0,564 0,991 C01 M3 ML 1,108 0,819 C02 M4 MH 0,839 0,615 C02 M5 MH 0,718 0,962 C02 M6 MH 0,503 0,582 C03 M7 ML-CL 5,24 2,066 C03 M8 ML-CL 2,109 1,241 C03 M9 ML-CL 2,214 1,754 Media 1,56 1,12 De la tabla anterior se concluye, que la capacidad de carga admisible disminuye para las muestras remoldeadas del 2, 3, 7, 8 y 9; y aumenta para las muestras remoldeadas 1, 4, 5, 6. 49 5.4. Resultados de la investigación 5.4.1. Resultados de la cuantificación del cambio del ángulo de fricción interna de suelos cohesivos evaluados por tipo de espécimen con fines de fundación de estructuras de concreto. Tabla 5.15 Resumen del ángulo de fricción interna por tipo de espécimen Ángulo de fricción N Media Desviación típica Mínimo Máximo MI 9 12,48 6,59 6,29 25,78 MR 9 12,95 4,21 8,22 21,73 Interpretación: La tabla 5.12, muestra el cambio del ángulo de fricción interna de una muestra inalterada con remoldeada, el promedio del ángulo de fricción interna en muestras inalteradas es de 12.48° +-6.59°; mientras que para las muestras remoldeadas es de 12.93° +-4.21°. La variación en promedio alcanza a 0.47°, esto se debe a la homogeneidad de la muestra alterada. Proceso de prueba de hipótesis Para esta investigación se usó el estadístico inferencial ANOVA, en vista que este estadístico nos permite identificar si existe o no una variación significativa entre dos grupos de datos. Además, se realiza la prueba para un nivel de significancia de 0.05 o 5% y un nivel de confianza de 0.95 o 95%. Hipótesis de investigación H1. El ángulo de fricción interna de suelos cohesivos evaluados por tipo de espécimen con fines de fundación de estructuras de concreto, cambia significativamente, Puno 2021. 50 Hipótesis nula = hipótesis especifica 1 H0. El ángulo de fricción interna de suelos cohesivos evaluados por tipo de espécimen con fines de fundación de estructuras de concreto, no cambia significativamente, Puno 2021. Tabla 5.16 Prueba de hipótesis OE1 ANOVA Angulo de fricción interna Suma de cuadrados gl Media cuadrática F Sig. Entre grupos ,980 1 ,980 ,032 ,860 Dentro de grupos 489,235 16 30,577 Total 490,215 17 Interpretación: Como el valor de significancia es mayor a 0.05, se acepta la hipótesis nula y se rechaza la hipótesis alterna. El ángulo de fricción interna no cambia significativamente por el tipo de espécimen ensayado. 5.4.2. Resultados de la determinación del cambio de la cohesión de suelos cohesivos evaluados por tipo de espécimen con fines de fundación de estructuras de concreto. Tabla 5.17 Resumen de la cohesión por tipo de espécimen Cohesión N Media Desviación típica Mínimo Máximo MI 9 0,207 0,1 0,063 0,375 MR 9 0,16 0,05 0,07 0,214 Interpretación: La tabla 5.17, muestra el cambio de la cohesión de una muestra inalterada con remoldeada, el promedio de la cohesión en muestras inalteradas es de 0.207 kg/cm2 +- 0.10kg/cm2; mientras que para las muestras remoldeadas es de 0.16 kg/cm2 +-0.05 kg/cm2. La variación en promedio alcanza a -0.047 kg/cm2, esto se debe a que la 51 composición mineralógica de la muestra no pierde sus propiedades en lapsos de tiempo relativamente cortos. Proceso de prueba de hipótesis Para esta investigación se usó el estadístico inferencial ANOVA, en vista que este estadístico nos permite identificar si existe o no una variación significativa entre dos grupos de datos. Hipótesis de investigación H1. La cohesión de suelos cohesivos evaluados por tipo de espécimen con fines de fundación de estructuras de concreto, cambia significativamente, Puno 2021. Hipótesis nula = hipótesis especifica 2 H0. La cohesión de suelos cohesivos evaluados por tipo de espécimen con fines de fundación de estructuras de concreto, no cambia significativamente, Puno 2021. Tabla 5.18 Prueba de hipótesis OE2 ANOVA Cohesion Suma de cuadrados gl Media cuadrática F Sig. Entre grupos ,010 1 ,010 1,519 ,236 Dentro de grupos ,105 16 ,007 Total ,115 17 Interpretación: Como el valor de significancia es mayor a 0.05, aceptamos la hipótesis nula y rechazamos la hipótesis de investigación. La cohesión no cambia significativamente por el tipo de espécimen ensayado. 52 5.4.3. OE3: Resultados de la cuantificación de la variación del peso específico de suelos cohesivos evaluados por tipo de espécimen con fines de fundación de estructuras de concreto. Tabla 5.19 Peso específico por tipo de espécimen Peso específico N Media Desviación típica Mínimo Máximo MI 9 1,83 0,19 1,57 2,16 MR 9 1,77 0,24 1,48 2,12 Interpretación: La tabla 5.19, muestra el cambio del peso específico de una muestra inalterada con remoldeada, el promedio del peso específico en muestras inalteradas es de 1.83 gr/cm3 +-0.19 gr/cm3; mientras que para las muestras remoldeadas es de 1.77 gr/cm3 +-0.23 gr/cm3. La variación en promedio alcanza a -0.06 gr/cm3 esto se debe a que al momento de compactar las muestras remoldeadas, existe pérdida de material y humedad. Proceso de prueba de hipótesis Para esta investigación se usó el estadístico inferencial ANOVA, en vista que este estadístico nos permite identificar si existe o no una variación significativa entre dos grupos de datos. Hipótesis de investigación H1. El peso específico de suelos cohesivos evaluados por tipo de espécimen con fines de fundación de estructuras de concreto, no es similar, Puno 2021 Hipótesis nula = hipótesis especifica 3 H0. El peso específico de suelos cohesivos evaluados por tipo de espécimen con fines de fundación de estructuras de concreto, es similar, Puno 2021. 53 Tabla 5.20 Peso específico por tipo de espécimen ANOVA Peso especifico Suma de cuadrados gl Media cuadrática F Sig. Entre grupos ,014 1 ,014 ,300 ,591 Dentro de grupos ,740 16 ,046 Total ,754 17 Interpretación: Como el valor de significancia es mayor a 0.05, aceptamos la hipótesis nula y rechazamos la hipótesis de investigación o alterna. El peso específico con cambia significativamente por el tipo de espécimen ensayado. 5.4.4. OG: Determinación del cambio del comportamiento mecánico de suelos cohesivos evaluados por tipo de espécimen con fines de fundación de estructuras de concreto. Tabla 5.21 Capacidad de carga admisible por tipo de espécimen Capacidad de carga admisible N Media Desviación típica Mínimo Máximo MI 9 1,56 1,52 0,5 5,24 MR 9 1,12 0,5 0,58 2,07 Interpretación: La tabla 5.21, muestra el cambio de la capacidad de carga admisible de una muestra inalterada con remoldeada, el promedio de la capacidad de carga admisible en muestras inalteradas es de 1.56 kg/cm2 +-1.52 kg/cm2; mientras que para las muestras remoldeadas es de 1.12 kg/cm2 +-0.50 kg/cm2. La variación en promedio alcanza a - 0.44 kg/cm2, esto se debe a que al momento de compactar las muestras remoldeadas, no se logran obtener las mismas características físicas iniciales de una muestra inalterada. 54 Proceso de prueba de hipótesis Hipótesis de investigación H1. El comportamiento mecánico de suelos cohesivos evaluados por tipo de espécimen con fines de fundación de estructuras de concreto cambia significativamente, Puno 2021 Hipótesis nula = hipótesis general H0. El comportamiento mecánico de suelos cohesivos evaluados por tipo de espécimen con fines de fundación de estructuras de concreto no cambia significativamente, Puno 2021. Tabla 5.22 Prueba de hipótesis OE3 ANOVA Capacidad de carga admisible Suma de cuadrados gl Media cuadrática F Sig. Entre grupos ,871 1 ,871 ,679 ,422 Dentro de grupos 20,520 16 1,283 Total 21,391 17 Interpretación: Como el valor de significancia es mayor a 0.05, aceptamos la hipótesis nula y rechazamos la hipótesis de investigación o alterna. El comportamiento mecánico de suelos con cambia significativamente por el tipo de espécimen ensayado. 55 CAPÍTULO VI: DISCUSIÓN Las discusiones se formularon en el orden de los objetivos (General y específicos) Discusión 1. El ángulo de fricción interna de muestras inalteradas es de 12.48° +-6.59°; mientras que para las muestras remoldeadas es de 12.93° +-4.21°. La variación en promedio alcanza a 0.45°, esto se debe a la homogeneidad de la muestra alterada. El ángulo de fricción interna con cambia significativamente por el tipo de espécimen ensayado. Al respecto, (Pérez & Taipe, 2018) citado como antecedente nacional indica que el tipo de espécimen no influye significativamente en el parámetro de resistencia ángulo de fricción interna del suelo y existe una diferencia del ángulo de fricción interna de 5.99°. Además (Camacho & Reyes, 2003) citado como antecedente internacional indica que la pendiente de falla no se ve afectada por el tipo de espécimen, lo que nos ayuda a obtener el ángulo de fricción con muestras remoldeadas. Como se puede observar los resultados para este ítem son similares y consistentes con los de los antecedentes; por consiguiente, el objetivo es alcanzado. Discusión 2. La cohesión de muestras inalteradas es de 0.207 kg/cm2 +-0.10kg/cm2; mientras que para las muestras remoldeadas es de 0.16 kg/cm2 +-0.05 kg/cm2. La variación en promedio alcanza a -0.047 kg/cm2, esto se debe a que la composición mineralógica de la muestra no pierde sus 56 propiedades en lapsos de tiempo relativamente cortos. La cohesión no cambia significativamente por el tipo de espécimen ensayado. Al respecto, (Pérez & Taipe, 2018) citado como antecedente nacional indica que el tipo de espécimen no influye significativamente en el parámetro de resistencia cohesión del suelo y existe una diferencia de la cohesión de 0.024 kg/cm2. Como se puede observar los resultados para este ítem son similares y consistentes con los de los antecedentes; por consiguiente, el objetivo es alcanzado. Discusión 3. El peso específico de muestras inalteradas es de 1.83 gr/cm3 +-0.19 gr/cm3; mientras que para las muestras remoldeadas es de 1.77 gr/cm3 +-0.23 gr/cm3. La variación en promedio alcanza a 0.06°, esto se debe a la homogeneidad de la muestra alterada. El peso específico no cambia significativamente por el tipo de espécimen ensayado. Existe una mínima disminución causado por pérdida de material y humedad. Discusión 4. La capacidad de carga admisible de muestras inalteradas es de 1.56 kg/cm2 +-1.52 kg/cm2; mientras que para las muestras remoldeadas es de 1.12 kg/cm2 +-0.50 kg/cm2. La variación en promedio alcanza a -0.44°, esto se debe a que al momento de compactar las muestras remoldeadas, no se logran obtener las mismas características físicas iniciales de una muestra inalterada, sin embargo, el cambio no es significativo. Al respecto, (Pérez & Taipe, 2018) citado como antecedente nacional indica que no existe una variación importante de los parámetros de esfuerzo cortante entre las muestras inalteradas y remoldeadas. Además (Camacho & Reyes, 2003) citado como antecedente internacional indica que las muestras remoldeadas se ajustan mejor a la teoría del estado crítico por la homogeneidad y anisotropía del suelo. 57 Como se puede observar los resultados para este ítem son similares y consistentes con los de los antecedentes; por consiguiente, el objetivo es alcanzado. 58 CAPITULO VII: CONCLUSIONES Las conclusiones se formularon en el orden de los objetivos (específicos y general) Conclusión 1: El ángulo de fricción interna de muestras inalteradas es de 12.48° +-6.59°; mientras que para las muestras remoldeadas es de 12.93° +-4.21°. La variación en promedio alcanza a 0.45°, esto se debe a la homogeneidad de la muestra alterada. Conclusión 2: La cohesión de muestras inalteradas es de 0.207 kg/cm2 +-0.10kg/cm2; mientras que para las muestras remoldeadas es de 0.16 kg/cm2 +-0.05 kg/cm2. La variación en promedio alcanza a -0.047 kg/cm2, esto se debe a que la composición mineralógica de la muestra no pierde sus propiedades en lapsos de tiempo relativamente cortos. Conclusión 3: El peso específico en muestras inalteradas es de 1.83 gr/cm3 +-0.19 gr/cm3; mientras que para las muestras remoldeadas es de 1.77 gr/cm3 +-0.23 gr/cm3. La variación en promedio alcanza a -0.06 gr/cm3, esta reducción mínima se debe a que al momento de compactar las muestras remoldeadas, existe pérdida de material y humedad. Conclusión 4: La capacidad de carga admisible en muestras inalteradas es de 1.56 kg/cm2 +-1.52 kg/cm2; mientras que para las muestras remoldeadas es de 1.12 kg/cm2 +-0.50 kg/cm2. La variación en promedio alcanza a -0.44 kg/cm2, esto se debe a que al momento de compactar las muestras remoldeadas, no se logran obtener las mismas características físicas iniciales de una muestra inalterada. 59 CAPITULO VIII: RECOMENDACIONES Las recomendaciones se formularon en el orden de las conclusiones (específicos y general). Recomendación 1: Se recomienda que para obtener ángulos de fricción interna similares al de las muestras inalteradas, las muestras remoldeadas deben compactarse controlando que la muestra a remoldear sea la más representativa al terreno natural. Recomendación 2: Se recomienda que para obtener cohesiones similares al de las muestras inalteradas, el contenido de humedad de las muestras remoldeadas deben controlarse para evitar variaciones. Recomendación 3: Se recomienda que para obtener pesos específicos similares en muestras remoldeadas e inalteradas, se debe determinar la densidad natural el mismo momento de la extracción y evitar la pérdida de material. Recomendación 4: Se recomienda determinar la capacidad portante de suelos con los parámetros de resistencia más críticos. Se recomienda que, para los niveles de desplante, en el área de estudio, se evite estratos de rellenos no controlados. 60 REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS ABERO, L., BERARDI, L., CAPOCASALE, A., GARCÍA, S. y ROJAS, R., 2015. Investigación educativa. Montevideo: s.n. ISBN 9789974844926. ASTM: D 4220-07, 2007. Standard Practices for Preserving and Transporting Rock Core Samples. American Society for Testing and Materials [en línea], vol. D5079-02, no. Reapproved 2006, pp. 1-7. ISSN . Disponible en: papers2://publication/uuid/4CBD9099-C86B-4FE0- AB28-C91760AB5BEF. ASTM: D3080-98, 2003. Standard Test Method for Direct Shear Test of Soils Under Consolidated Drained Conditions (D 3080-03). ASTM International, vol. 04, pp. 1-7. BOWLES, J., 1982. Propiedades geofísicas de los suelos. Bogotá: Ediciones Lerner Ltda. BRAJA, D., 2012. 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Disponible en: http://dx.doi.org/10.1007/978-981-13-0095-0_2. 62 ANEXO 1: MATRIZ DE OPERACIONALIZACIÓN DE VARIABLES TÍTULO: “Comportamiento mecánico de suelos cohesivos evaluados por tipo de espécimen con fines de fundación de estructuras de concreto, Puno 2021” AUTOR: Eulalia Silva Fur VARIABLES DEFINICIÓN CONCEPTUAL DEFINICIÓN OPERACIONAL DIMENSI ONES INDICADORES INSTRU MENTO ESCALA V1: Tipo de espécimen (tipos de muestra) Los inalterados mantienen sus características iniciales como humedad, peso unitario u otras características con la menor alteración posible, y los remoldeados se preparan con el método de compactación, peso unitario y contenido de humedad en su estado natural. D1/V1: Espécimen inalterado I1: Muestra inalterada de 0.2 m x 0.2 m x 0.20 m D2/V1: Espécimen remoldeado I2: Muestra alterada en estructura y humedad D1: Espécimen inalterado D2: Espécimen remoldeado . I1: Muestra de 0.2 x 0.2 x 0.2 m I2: Muestra alterada en estructura y humedad Ficha de recolecci ón de campo Razón V2: Comportamiento mecánico de suelos cohesivos (Parámetros de resistencia) D1/V2: Ángulo de fricción interna I1: 0° - 10° I2: 11° - 20° I3: 21° - 30° D2/V2: Cohesión I1: 0.1kg/cm2 - 0.2kg/cm2 I2: 0.3kg/cm2 - 0.5kg/cm2 I3: 0.6kg/cm2 - 0.8kg/cm2 D3/V2: Peso específico I1: 1.20 gr/cm3 – 1.5 gr/cm3. I2: 1.60 gr/cm3 – 1.8 gr/cm3. I3: 1.90 gr/cm3 – 2.1 gr/cm3. D1: Ángulo de fricción. D2: Cohesión. D3: Peso específico I1: 0° - 10° I2: 11° - 20° I3: 21° - 30° I1: 0.1kg/cm2 - 0.2kg/cm2 I2: 0.3kg/cm2 - 0.5kg/cm2 I3: 0.6kg/cm2 - 0.8kg/cm2 I1: 1.20 gr/cm3 – 1.5 gr/cm3. I2: 1.60 gr/cm3 – 1.8 gr/cm3. I3: 1.90 gr/cm3 – 2.1 gr/cm3. Ficha de laboratori o ensayo de corte directo. Intervalo 63 ANEXO 2: MATRIZ DE CONSISTENCIA TÍTULO: “Comportamiento mecánico de suelos cohesivos evaluados por tipo de espécimen con fines de fundación de estructuras de concreto, Puno 2021” AUTOR: Eulalia Silva Fur PROBLEMAS OBJETIVOS HIPÓTESIS VARIABLES DIMENSIONE S INDICADORE S METODOLOGÍA PROBLEMA GENERAL ¿Cuánto cambia el comportamiento mecánico de suelos cohesivos evaluados por tipo de espécimen con fines de fundación de estructuras de concreto, Puno 2021? PROBLEMAS ESPECÍFICOS ¿Cuánto cambia el ángulo de fricción interna de suelos cohesivos evaluados por tipo de espécimen con fines de fundación de estructuras de concreto, Puno 2021? ¿Cuánto cambia la cohesión de suelos cohesivos evaluados por tipo de espécimen con fines de fundación de estructuras de concreto, Puno 2021 ¿Cuánto varía el peso específico de suelos cohesivos evaluados por tipo de espécimen con fines de fundación de estructuras de concreto, Puno 2021? OBJETIVO GENERAL Determinar el cambio del comportamiento mecánico de suelos cohesivos evaluados por tipo de espécimen con fines de fundación de estructuras de concreto, Puno 2021. OBJETIVOS ESPECÍFICOS Cuantificar el cambio del ángulo de fricción interna de suelos cohesivos evaluados por tipo de espécimen con fines de fundación de estructuras de concreto, Puno 2021. Determinar el cambio de la cohesión de suelos cohesivos evaluados por tipo de espécimen con fines de fundación de estructuras de concreto, Puno 2021. Cuantificar la variación del peso específico de suelos cohesivos evaluados por tipo de espécimen con fines de fundación de estructuras de concreto, Puno 2021 HIPÓTESIS GENERAL El comportamiento mecánico de suelos cohesivos evaluados por tipo de espécimen con fines de fundación de estructuras de concreto no cambia significativamente, Puno 2021. HIPÓTESIS ESPECÍFICAS El ángulo de fricción interna de suelos cohesivos evaluados por tipo de espécimen con fines de fundación de estructuras de concreto, no cambia significativamente, Puno 2021. La cohesión de suelos cohesivos evaluados por tipo de espécimen con fines de fundación de estructuras de concreto, no cambia significativamente, Puno 2021. El peso específico de suelos cohesivos evaluados por tipo de espécimen con fines de fundación de estructuras de concreto, es similar, Puno 2021. V1: Tipo de espécimen (tipos de muestra) V2: Comportamie nto mecánico de suelos cohesivos (Parámetros de resistencia) D1: Espécimen inalterado D2: Espécimen remoldeado. D1: Ángulo de fricción. D2: Cohesión. D3: Peso específico I1: Muestra de 0.2 x 0.2 x 0.2 m I2: Muestra alterada en estructura y humedad I1: 0° - 10° I2: 11° - 20° I3: 21° - 30° I1: 0.1kg/cm2 - 0.2kg/cm2 I2: 0.3kg/cm2 - 0.5kg/cm2 I3: 0.6kg/cm2 - 0.8kg/cm2 I1: 1.20 gr/cm3 – 1.5 gr/cm3. I2: 1.60 gr/cm3 – 1.8 gr/cm3. I3: 1.90 gr/cm3 – 2.1 gr/cm3. Método: Deductivo, ya que se partirá de lo general a lo específico (Hernández, 2006) Tipo: Aplicada, porque se dará solución a los problemas planteados (Sierra, 2010). Nivel: Correlacional, se asocia variables para realizar predicciones (Hernández, 2006). Diseño: Experimental, se manipula variables Tafur, 1994). Población: La población está conformada por 90 lotes (Abero et al., 2015) Muestras: Las muestras están conformadas por 09 especímenes inalteradas y 09 remoldeadas Muestreo: No probabilístico Técnica: Observación directa Instrumento: Ficha de recopilación de datos 64 65 66 67 ANEXO 4: RESULTADOS DE LABORATORIO – CLASIFICACION 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 ANEXO 5: RESULTADOS DE LABORATORIO – CONTENIDO DE HUMEDAD 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 ANEXO 6: RESULTADOS DE LABORATORIO – PESOS ESPECIFICOS NATURALES 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 ANEXO 7: RESULTADOS DE LABORATORIO – CORTE DIRECTO EN ESPECIMENES INALTERADOS. 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 ANEXO 8: RESULTADOS DE LABORATORIO – CORTE DIRECTO EN ESPECIMENES REMOLDEADOS 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 ANEXO 9: PLANO DE EXPLORACION DE SUELOS 165 ANEXO 10: CALCULO DE LA CAPACIDAD DE CARGA SOLICITANTE: EULALIA SILVA FUR UBICACIÓN : N° MUESTRA : C01 - M1 ESPÉCIMEN: INALTERADO FECHA : jul-21 Cohesión …......................................................................... C = 0.134 Kg/cm2 Ángulo de fricción …..................................................................................Ф = 9.42 ° Cohesión corregido …........................................................... C' = 0.134 Kg/cm2 ɣ1 = 1.8 gr/cm3 Ángulo de fricción interna corregida ….................................. Ф' = 9.42 ° Peso unitario del suelo sobre el nivel de fundación …......... ɣ1 = 1.75 g/cm3 Peso unitario del suelo saturado sobre el nivel de fundación …....