EMPUJES

Para no tener que modificar el talud, se podria calcular un muro de contencio que soporte los empujes producidos por el talud. El muro debe ser rigido y estructural, debido a la altura del talud y a las caracteristicas del suelo.

El diseño del muro seria el siguiente:



Los Empujes producidos se pueden calcular con el metodo de Coulumb de la siguiente manera:

Empuje Reposo:



Empuje Activo:



Empuje Pasivo:

DISEÑO TALUD

Como mencionamos anteriormente el talud estaba contruido con una inclinacion de 65°, la cual ya habia fallado. Como esta inclinacion es mayor de 53° y el suelo es fino, se supone una falla curva al pie del talud


Teniendo en cuenta las propiedades mecanicas del suelo y utilizando el metodo de Taylor para suelos homogeneos, se ha calculado un angulo de inclinacion para el talud que satisfaga un factor de seguridad ideal para el diseño de taludes (F.S. = 1,5)


Con estos datos se obtiene el siguiente perfil de talud:

HARVARD MINIATURA

Al compactar un suelo lo que se busca aumentar su resistencia mecanica y disminuir su capacidad de deformación, aumentando asi su peso epecifico y disminuyendo su relacion de vacios. Al reproducir en el laboratorio las condiciones de compactacion, en este caso con el ensayo Harvard Miniatura, se podra hallar la densidad maxima y la humedad optima que se puede obtener al aplicar cierta energia al suelo

Se realizo cuatro veces el ensayo para poder obtener una nube de puntos de peso especifico seco aparente vs humedad.

Los ensayos se realizaron en 5 capas con 15 golpes. En la siguiente imagen vemos la muestra luego de ser compactada y ser retirada del molde:


Los ensayos se realizaron con las siguientes humedades*: 4%, 8%, 12% y 16%


En la imagen anterior vemos las muestras antes de llevarlas al horno, la siguient imagen nos muestra en cambio al retirarlas del horno:



Este procedimiento nos va a permitir determinar la humedad real de la muestra, y con ayuda de los datos del molde determinar el peso especifico humedo y el seco aparente, y asi generar la siguiene grafica:

GRAVEDAD ESPECIFICA

Este ensayo es el mas delicado a la hora de realizarlo, cualquier error en los datos hace se deba repetir.

Esta prueba es de larga duración, en el caso de nosotros la muestra se dejo cuatro dias, pues todo depende con la rapidez que se le extraiga el aire a la muestra.

Se tomaron los datos antes y despues de retirarle el aire a la muestra

En la siguiente imagen vemos varias muestras a las cuales se les esta retirando el aire, el suelo de nosotros es el primero a la izquierda, el cual se habia acabado de montar.



Al retirar la muestra, podemos observar el cambio que hubo en la apariencia y en los datos:

De este ensayo obtuvimos que la Gravedad Especifica de este suelo es Gs = 2,68

ENSAYO DE CORTE DIRECTO

Este ensayo se realizo para encontrar las caracteristicas mecanicas del suelo. Para estos seleccionamos una parte del suelo, esta se pone en la maquina de corte, se le aplica una carga axial, y luego a una velocidad definida se falla por cortante. Este ensayo se realizo tres veces variando la carga axial, para asi obtener una nube de puntos en la grafica de esfuerzos y trazar la envolvente de Coulumb que nos permite determinar la friccion interna del suelo y la cohesion

Las siguientes imagenes muestran la falla luego de realizar en ensayo

Ensayo 1:

Ensayo 2:



Ensayo 3:



De este ensayo obtuvimos los siguientes datos:

LIMITES DE ATTEMBERG

Antes de realizar los ensayos para determinar el limite de plasticidad y el limite liquido, debemos tener una parte de la muetra que pasa el tamiz 40



Con este suelo se debe hacer una mezcla con agua de tal forma que el suelo parezca plastilina



Para encontrar el limite liquido se mide a cuantos golpes, con una determinada humedad, se produce un desplazamiento del suelo en la maquina de golpes, y con la ayuda del Diagrama de Casagrande, se traza una vertical desde 25 Golpes hasta que cruze la grafica y luego se lee la humedad en este punto, y esta es el Wl Para el limite plastico se hacen rollos de 3 mm de diametro, los cuales van al horno para asi determinar su humedad, la cual corresponde al Wp



Con ayuda de esos datos podemos obtener el Indice de Plasticidad (IP)


Con la ayuda de estos datos y los de granulometria podemos decir que este suelo es una Limo de baja compresibilidad

GRANULOMETRIA

Para la descripción de este suelo se retiraron muestras de los tres estratos, obteniendo así un suelo homogeneo con el que se realizaron todas las pruebas.

Antes de comenzar cualquier ensayo la muestra debe estar seca y amazada para omitir grumos



Como el suelo era tan fino era necesario hacer dos pruebas para obtener datos precisos en la granulometria. Para los granos gruesos se utilizo el metodo de lavado, el cual nos permitio conocer el porcentaje de finos y de gruesos presentes en la muestra.



Al haber retirado todos los finos, la muestra se puso a secar y con esta se realizo el tamizado entre el tamiz No. 4 y 100, para obtener la distribucion de la parte gruesa de la curva de granulometria.





Para determinar el porcentaje fino del suelo, se separo una muestra que pasara el tamiz 200, y con esta se realizo la prueba de hidrometro.

Seleccionamos 50 gramos de este suelo, el cual se mezclo con 125 ml de una solucion hecha con 40 gramos de Hexametafosfato de Sodio en 1 litro de agua, a cual se dejo reposar 24 horas.





Luego tomamos esta muestra y la batimos, para asi proceder con el ensayo de Hidrometro



Con la ayuda de el Manual de laboratorio de Bowles, determinamos la distribucion de los suelo finos de la muestra.

De los datos obtenidos en estos dos ensayos, se obtiene la siguiente grafica:


Esta grafica nos muestra la distribucion de tamaño de grano en ese suelo

UBICACION Y DESCRIPCION TALUD

UBICACION


















El talud que seleccionamos para trabajar esta ubicado en la variante de Caldas, via troncal del café hacia el suroeste antioqueño. Esta zona se caracteriza por suelos muy finos.

La altura sobre el nivel del mar es de 1721 metros por lo que tiene un clima frio, ademas por su ubicacion es muy lluvioso.

Esta es una zona con un alto nivel de deslizamientos, lo que genera muchos problemas a la hora de construir.

TALUD
















En este talud notamos que el hombre ha intervenido, pues habia una explanacion y se notaban rastros de maquinaria. El talud estubo construido a 65° y tenia muchos canales de escorrentia

Se podian distinguir tres estratos de suelo, un estrato superior oscuro debido a la abundancia de material organico y alteraciones de Hierro, luego un suelo rojizo el cual contenia cuarzo diorita y diques de feldespato. En este ultimo suelo se podia observar una mancha grande de cuarzo diorita blanca, la cual ya se habia derrubado.

PERFIL DEL TALUD