Laboratorio-n-1-Mecanica-de-Suelo

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Universidad Nacional Autónoma de México Facultad de 
Estudios Superiores Plantel Aragón 
 
INGENIERIA INDUSTRIAL 
 
 
CLASE “ mecánica de materiales” 
 
 
 
trabajo 
 
 
 
 
GRUPO:2804 
 
 
 
NOMBRE DE LA PROFESORA: MARTHA BERENICE FUENTES 
FLORES 
 
 
 
NOMBRE DEL ALUMNO: CORTES HERNANDEZ RICARDO 
 
 
 
 FECHA DE ENTREGA: 13 DE FEBRERO DEL 2023 
 
 
 
 
 
EXPLORACIÓN, MUESTREO Y CONTENIDO DE HUMEDAD 
 
LABORATORIO N°1 2 
 
2017. 
Contenido 
1. Introducción. ........................................................................................................................... 3 
2. Objetivos. ................................................................................................................................. 4 
3. Generalidades. ........................................................................................................................ 5 
3.1. Muestras Alteradas e Inalteradas. ................................................................................... 5 
4. Métodos de Exploración de Suelos........................................................................................... 6 
4.1. Métodos Directos. .............................................................................................................. 6 
4.2. Métodos Indirectos. ........................................................................................................... 7 
5. Desarrollo experimental. .......................................................................................................... 8 
5.1. Materiales y Equipo utilizado en el ensayo. .................................................................... 8 
5.2. Procedimientos realizados en el ensayo. .......................................................................... 8 
5.2.1. Procedimiento sondeo manual ................................................................................. 8 
5.2.2. Procedimiento para contenido de humedad. .......................................................... 9 
5. Tabla de Datos Obtenidos Recopilados. ........................................................................... 10 
6. Cálculos. ................................................................................................................................. 11 
6.1. Métodos y/o Fórmulas Utilizadas ............................................................................. 11 
6.2. Tabla de Resultados Obtenidos. .............................................................................. 11 
7. Conclusiones. ....................................................................................................................... 12 
7.1. Interpretación de los Resultados Obtenidos. ....................................................... 12 
8. Recomendaciones. .............................................................................................................. 13 
9. Bibliografía. ............................................................................................................................ 14 
10. Anexos. ............................................................................................................................... 15 
 
 
 
EXPLORACIÓN, MUESTREO Y CONTENIDO DE HUMEDAD 
 
LABORATORIO N°1 3 
1. Introducción. 
En el presente reporte se realizó en el recinto universitario pedro Arauz 
palacio con coordenadas S348°E y N240°E.Para mostrar los resultados 
obtenidos en la primera práctica de laboratorio de mecánica de suelos, la cual 
tiene como título: “Exploración, Muestreo y Contenido de Humedad”. Dicha 
práctica fue realiza del día miércoles 28 de agosto de 2017, realizando un 
sondeo manual con el objetivo de explorar el sitio y obtener muestras alteradas 
que posteriormente en el laboratorio de materiales de construcción y suelo se 
analizara la práctica, en el período de 08:00 am a 09:40 am en el subgrupo A-1. 
 En el laboratorio se dieron a conocer, de manera teórica, los distintos 
tipos de exploraciones que pueden ejecutarse al momento de realizar un 
muestreo de suelos, así como los tipos de muestras en base a las cuales se 
determinarán las propiedades del tipo de suelo a analizar. 
 La parte práctica realizada en campo consistió en un sondeo manual a 
1.2m de profundidad, en el área que se encuentra detrás de Marlon Zelaya, de 
donde se obtuvo una muestra representativa del suelo, clasificadas en el sitio a 
base de la vista y el tacto. A las muestras tomadas se les realizaran distintos 
ensayes para determinar las propiedades del suelo ahí encontrado. En esta 
práctica en particular se definirá el contenido de humedad de las distintas 
muestras. 
Durante la ejecución de la obra se necesitan datos firmes, seguros y 
abundantes respecto al suelo que se está tratando. El conjunto de estos datos 
deben llevar al diseñador a adquirir una concepción razonablemente exacta de 
las propiedades físicas del suelo que hayan de ser consideradas en su análisis. 
El conocimiento anticipado de problemas que puedan presentarse permite, a su 
vez, programar en forma completa las pruebas necesarias para la obtención del 
cuadro completo de datos de proyecto, investigando todas aquellas propiedades 
físicas del suelo de las que se pueda sospechar que lleguen a plantear en la 
obra una condición crítica. 
EXPLORACIÓN, MUESTREO Y CONTENIDO DE HUMEDAD 
 
LABORATORIO N°1 4 
2. Objetivos. 
 
− Adquirir los conocimientos teórico-prácticos en la exploración de los 
suelos. 
 
− Efectuar un método de exploración de campo (sondeo manual). 
 
− Desarrollar habilidades para poder realizar un muestreo adecuado de los 
suelos, así como la identificación en el campo de los suelos, 
considerándose su textura, plasticidad, color, etc. 
 
− Visualizar la variación de la humedad, en las muestras obtenidas en el 
campo a diferentes profundidades. 
 
 
 
EXPLORACIÓN, MUESTREO Y CONTENIDO DE HUMEDAD 
 
LABORATORIO N°1 5 
3. Generalidades. 
La importancia de la exploración y el muestreo de un suelo radica en que si este 
trabajo se realiza apropiadamente podremos obtener muestras representativas 
mediante las cuales conozcamos las propiedades físicas del suelo en estudio y 
estaremos en la posibilidad de clasificarlo y ubicar la naturaleza del problema con 
más factibilidad de ocurrir. Con todo lo anteriormente dicho se podrán escoger 
aquellas pruebas de laboratorio que sean más apropiadas para el problema 
específico. Este proceso requerirá de obtener en un principio muestras 
preliminares, las cuales darán dirección a nuestro estudio y nos permitirán decidir 
si el muestreo realizado es el correcto o si tenemos que efectuar nuevos muestreos 
más apropiados de acuerdo a la naturaleza del problema, posteriormente podremos 
ejecutar las pruebas de laboratorio necesarias para llevar a cabo un buen diseño. 
 
3.1. Muestras Alteradas e Inalteradas. 
− Una muestra alterada es aquella que está constituida por material 
disgregado o fragmentado en las que no se toman precauciones 
especiales para conservar las características de estructura y humedad in 
situ; no obstante, en algunas ocasiones conviene conocer el contenido de 
agua original del suelo, para lo cual las muestras se envasan en 
recipientes impermeables y se transportan de forma que estén protegidas 
de los agentes atmosféricos. Se utilizan en el laboratorio para identificar 
el tipo de suelo a que corresponden, realizar pruebas índices y preparar 
especímenes compactados para someterlos a pruebas mecánicas 
 
− Una muestra inalterada es aquella en la que se conserva la estructura, no 
sufre de alteraciones químicas, ni de humedad, es decir, conserva las 
propiedades que tenía in situ. Estas muestras se utilizan en el laboratorio 
para identificar el tipo de suelo a que corresponden, realizar pruebas 
índice y mecánicas. 
 
EXPLORACIÓN, MUESTREO Y CONTENIDO DE HUMEDAD 
 
LABORATORION°1 6 
Las muestras inalteradas se obtendrán de suelos finos que pueden 
labrarse sin que se disgreguen. La obtención puede efectuarse en el piso 
o en las paredes de una excavación como en un pozo a cielo abierto, en 
la superficie del terreno natural o en la de una terracería. La excavación 
para obtener una muestra deberá ser de dimensiones tales que permitan 
las operaciones de labrado y extracción de la misma. 
 
Las muestras inalteradas deben conservar las condiciones de un suelo en 
su estado natural, por lo que su obtención, empaque y transporte 
requieren cuidados especiales a fin de no alterarlas. Las muestras deben 
ser identificadas claramente. Las superficies que estén expuestas deben 
ser protegidas con material impermeabilizante y ser transportadas en 
cajas con empaques que amortigüen las vibraciones que pudiera sufrir. 
 
4. Métodos de Exploración de Suelos. 
 
4.1. Métodos Directos. 
a. Pozo a cielo abierto: Es el método más satisfactorio para conocer las 
condiciones del subsuelo. Consiste en excavar un pozo de dimensiones 
suficientes para poder introducirse en él, examinar los diferentes estratos 
del suelo en su estado natural y extraer muestras alteradas e inalteradas. Su 
aplicación eficiente resulta sobre suelos cohesivos. 
 
b. Pala posteadora: Es un método manual de exploración somera que consiste 
en hincar un barreno y obtener muestras del tipo alterado, pero 
representativas en cuanto al contenido de agua. Se utiliza en lugares donde 
otros equipos mecánicos no pueden ser usados. 
 
EXPLORACIÓN, MUESTREO Y CONTENIDO DE HUMEDAD 
 
LABORATORIO N°1 7 
c. Tubo Shelby: Consiste en un tubo afilado de 7.5 a 10 cm de diámetro que 
se hincan a presión para obtener muestras relativamente inalteradas de 
suelos finos blandos o semiduros. 
 
d. Sondeo de Penetración Estándar: Con esta técnica se rescatan muestras 
alteradas de los suelos y se mide la resistencia al corte con el número de 
golpes con el que se hinca el penetrómetro una distancia de 30 cm. El 
equipo consta de un penetrómetro el cual se hinca a golpes mediante un 
martinete de 63.5 kg que cae desde 76 cm de alto. 
 
4.2. Métodos Indirectos. 
 
a. Método sísmico: Consiste en provocar una explosión en un punto 
determinado del área a explorar usando una pequeña carga de explosivo, 
usualmente nitro amonio. Por la zona a explorar se sitúan geófonos cada 15 
ó 30 cm. Este procedimiento se funda en la velocidad de propagación de las 
ondas vibratorias de tipo sísmico a través de diferentes medios materiales. 
 
b. Método de Resistividad Eléctrica: Consiste en inducir una corriente 
eléctrica a través de los suelos, de tal forma que se presente una mayor o 
menor resistividad eléctrica para determinar la presencia de estratos de roca 
en el subsuelo. Mayores resistividades corresponden a rocas duras, 
siguiendo con rocas suaves y así sucesivamente hasta valores menores 
correspondientes a suelos suaves saturados. 
 
c. Métodos magnéticos y Gravimétricos: Para el primero se utiliza un 
magnetómetro, que mide la componente vertical del campo magnético 
terrestre en la zona considerada en varias estaciones próximas entre sí. En 
los métodos gravimétricos se mide a aceleración del campo gravitacional en 
diversos puntos de la zona a explorar. La información que proveen estos 
métodos es algo errática y difícil de interpretar. 
EXPLORACIÓN, MUESTREO Y CONTENIDO DE HUMEDAD 
 
LABORATORIO N°1 8 
 
5. Desarrollo experimental. 
 
5.1. Materiales y Equipo utilizado en el ensayo. 
 Pala. 
 Posteadora. 
 Palín doble. 
 Balanza de 0.1 gr. de 
sensibilidad. 
 Tara para humedad. 
 Horno. 
 Cucharón. 
 Charola. 
 Bolsas plásticas 
 Tarjetas para Identificar las 
muestras. 
 Barra. 
 
5.2. Procedimientos realizados en el ensayo. 
5.2.1. Procedimiento sondeo manual 
− Localizar el sitio donde se realizará la excavación. 
 
− Limpiar la superficie del terreno con una pala, retirar la materia orgánica 
superficial. 
 
− Definir el área de la de la excavación (rectangular o elíptica), la cual 
estará en dependencia del equipo a utilizar. 
 
− Realizar la excavación, inicialmente se utilizará la barra y la pala. A 
medida que se profundiza se pueden ir utilizando el resto del equipo (palín 
doble, posteadora, etc), en dependencia del tipo de suelo que se encuentre 
que facilite el trabajo de excavación. 
 
− Al ir avanzando en la excavación se debe ir observando la variación de los 
estratos, considerando básicamente el tamaño de las partículas y el color, 
EXPLORACIÓN, MUESTREO Y CONTENIDO DE HUMEDAD 
 
LABORATORIO N°1 9 
los distintos estratos que se obtengan se deben colocar a un lado de la 
excavación separados entre si y en el orden que se van obteniendo. 
 
− Cuando se llegue a la profundidad proyectada (1.5 m), se procede a la 
descripción de los suelos que corresponden a cada estrato. Luego se 
muestrea cada estrato por separado, esto consiste en colocar suficiente 
cantidad de material de cada estrato en bolsas de plástico con su 
correspondiente tarjeta que identifica a cada muestra y posteriormente 
trasladarla al laboratorio. 
 
− Cerrar la excavación con el material antes extraído, de tal manera que se 
coloque el suelo a como estaba en su estado natural, o sea depositando el 
suelo en orden inverso a como se extrajo. 
 
5.2.2. Procedimiento para contenido de humedad. 
6. Tomar una muestra representativa del estrato a evaluar. 
 
7. Obtener el peso húmedo de la muestra. 
 
8. Colocar la muestra en una tara y depositarlo en el horno hasta obtener peso 
constante. 
 
Temperatura del horno: 105 °c a 115 °c. 
Tiempo de la muestra en el horno: 24 horas. 
 
9. Retirar la muestra del horno, dejarla enfriar y determinar su peso seco. 
 
 
 
EXPLORACIÓN, MUESTREO Y CONTENIDO DE HUMEDAD 
 
LABORATORIO N°1 10 
5. Tabla de Datos Obtenidos Recopilados. 
 
N° Sondeo N° Muestra Profundidad (cm) Tipo de Suelo 
1 M1 0 – 30 
Materia orgánica ( 
Maleza) café oscura. 
1 M2 30 - 70 Café (arcilloso) 
1 M3 70 – 10 Café claro (arcilloso) 
 
TARAS 𝑊ℎ+t 
Srs676 235.3 
R-22 264.4 
P1-03 222.9 
 
 
Fig. perfil estratigráfico Uni-Rupap 
EXPLORACIÓN, MUESTREO Y CONTENIDO DE HUMEDAD 
 
LABORATORIO N°1 11 
6. Cálculos. 
 
6.1. Métodos y/o Fórmulas Utilizadas 
 
% 𝜔 = 
𝑊ℎ − 𝑊𝑠
𝑊𝑠
∗ 100 = 
 
6.2. Tabla de Resultados Obtenidos. 
Tara Wt 𝑊ℎ Ws 
Srs676 39.8 195.5 155.7 
R-22 54.1 210.3 181.7 
P1-03 48.4 174.5 140.0 
 
 
6.3. Desarrollo de los Cálculos Matemáticos. 
 
- M1: Srs676 % 𝜔 = (
195.5−155.7
155.7
) ∗ 100 = 25.56 % 
 
- M3: R-22 % 𝜔 = (
210.3−181.7
210.3
) ∗ 100 = 13.59 % 
 
- M2: P1-03 % 𝜔 = (
174.5−140
140
) ∗ 100 = 24.64 % 
 
 
EXPLORACIÓN, MUESTREO Y CONTENIDO DE HUMEDAD 
 
LABORATORIO N°1 12 
7. Conclusiones. 
 
7.1. Interpretación de los Resultados Obtenidos. 
Esta práctica tiene por finalidad, determinar el contenido de humedad de 
una muestra de suelo. El contenido de humedad de una masa de suelo, 
está formado por la suma de sus aguas libre, capilar e higroscópica. La 
importancia del contenido de agua que presenta un suelo representa junto 
con la cantidad de aire, una de las características más importantes para 
explicar el comportamiento de este (especialmente en aquellos de textura 
más fina), como por ejemplo cambios de volumen, cohesión, estabilidad 
mecánica. El método tradicional de determinación de la humedad del 
suelo en laboratorio, es por medio del secado a horno, donde la humedad 
de un suelo es la relación expresada en porcentaje entre el peso del agua 
existente en una determinada masa de suelo y el peso de las partículas 
sólidas, o sea: w = ( Ww / Ws ) * 100 ( % ). 
 
Adquiriendo los conocimientos teórico-prácticos en la exploración de los 
suelos, se efectuó el método de exploración de campo (sondeo manual). 
Desarrollando habilidades para poder realizarun muestreo adecuado de 
los suelos, así como la identificación en el campo de los suelos, 
considerándose su textura, plasticidad, color y así visualizar la variación 
de la humedad, en las muestras obtenidas en el campo a diferentes 
profundidades. 
 
 
 
 
 
EXPLORACIÓN, MUESTREO Y CONTENIDO DE HUMEDAD 
 
LABORATORIO N°1 13 
 
 
8. Recomendaciones. 
 
8.1. Prestar atención al momento de identificar las distintas capas del 
suelo. 
 
8.2. Colocar en orden las muestras de distintas capas de manera que se 
logre diferenciar una de otra. 
 
8.3. Realizar la prueba visual como al tacto para determinar el tipo de 
suelo con el que se está trabajando. 
 
8.4. Al realizar el muestreo manual utilizar aguantes apropiado para el 
buen manejo de las herramientas. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
EXPLORACIÓN, MUESTREO Y CONTENIDO DE HUMEDAD 
 
LABORATORIO N°1 14 
 
 
 
9. Bibliografía. 
 
9.1. Guías de Práctica de Laboratorio de Mecánica de Suelos 1. 
 
9.2. http://expsuelos.blogspot.com/ 
 
9.3. http://www.arqhys.com/construccion/suelos-exploracion.html 
 
9.4. Apuntes Mecánica de Suelos. 
 
http://expsuelos.blogspot.com/
http://www.arqhys.com/construccion/suelos-exploracion.html
EXPLORACIÓN, MUESTREO Y CONTENIDO DE HUMEDAD 
 
LABORATORIO N°1 15 
10. Anexos. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Fig.1. Perfil constituido por diversos tipos de suelos superpuestos en capas. 
Fig.2. Ejemplos de perfil estratigráficos del subsuelo. 
EXPLORACIÓN, MUESTREO Y CONTENIDO DE HUMEDAD 
 
LABORATORIO N°1 16