mecánica de suelos ii _ exploración del subsuelo
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7/23/2019 Mecnica de Suelos II _ Exploracin Del Subsuelo
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Docente: Ing. Santiago Maldonado Leoro, MSc.MAGISTER EN INGENIERA VIALESPECIALISTA EN MECNICA DE SUELOS
UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR
FACULTAD DE INGENIERA, CIENCIAS FSICAS Y MATEMTICAS
INGENIERA CIVIL
MECNICA DE SUELOS II
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CONSTRUCCION DE PAVIMENTOS
CAPACIDADPORTANTE DELOS SUELOS
CONTROL TECNOLOGICO EN LA
EXPLORACIN DEL SUB _ SUELO
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ESPECIALISTA EN MECNICA DE SUELOS
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OBJETIVOS
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1. CALICATAS
2. MUESTRAS PERTURBADAS/ALTERADAS
3. MUESTRAS SIN PERTURBAR/INALTERADAS
4. ETAPAS TPICAS DE UNA EXPLORACIN
4.1 ESTUDIO PRELIMINAR
4.2 RECONOCIMIENTO DEL TERRENO
4.3 EXPLORACIN
4.4 ENSAYOS EN TERRENO (IN-SITU)
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EXPLORACIN DEL SUB _ SUELO
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EL COSTO DE LA FALLA ES MUY ALTO
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EXPLORACIN DEL SUB _ SUELO
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ZP *
EL COSTO DE LA FALLA ES MUY ALTO
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EXPLORACIN DEL SUB _ SUELO
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OBJETIVOS TPICOS DE UNA EXPLORACIN
A) DETERMINAR LA UBICACIN Y ESPESOR DE LOS ESTRATOS DEL SUELO
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EXPLORACIN DEL SUB _ SUELO
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B) OBTENCIN DE MUESTRAS PARA SU POSTERIOR CARACTERIZACIN
OBJETIVOS TPICOS DE UNA EXPLORACIN
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1. CALICATAS
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CARACTERSTICAS
Es el mtodo de exploracin que normalmente entrega la informacin msconfiable y completa.
En suelos con grava, la calicata es el nico medio de exploracin quepuede entregar informacin confiable.
Medio muy efectivo para exploracin y muestreo de suelos de fundacin ymateriales de construccin a un costo relativamente bajo.
Es necesario registrar la ubicacin y elevacin de cada pozo, los que sonnumerados segn la ubicacin.
La profundidad est determinada por las exigencias de la investigacinpero es dada, generalmente, por el nivel fretico.
La seccin mnima recomendada es de 0,80 m por 1,00 m, a fin de permitiruna adecuada inspeccin de las paredes.
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1. CALICATAS
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CARACTERSTICAS
A cada calicata se le deber realizar un registro adecuado que pasar a formar partedel informe respectivo.
Descripcin del suelo
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1. CALICATAS
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CARACTERSTICAS
La estratigrafagrfica debePresentarse
mediante lasimbologa
Cubierta vegetal -----
Gravas GP GW
Gravas limosas GMGravas arcillosas GC
Arenas SP SW
Arenas limosas SM
Arenas arcillosa SC
Limos ML MHArcilla CL CH
Arcilla limosa ------
Turba PT
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1. CALICATAS
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CARACTERSTICAS
El laboratorista deber registrar claramente el espesor de cada estrato y efectuar unadescripcin del mismo mediante identificacin visual
PROPIEDADES BSICAS A IDENTIFICARSETamao: Los suelos gruesos son aquellos en que ms de la mitad de las partculas sonvisibles. En esta estimacin se excluyen las partculas gruesas mayores a 80 mm (3"); Lafraccin gruesa comprende los tamaos de gravas y arenas, y la fraccin fina los limos yarcillas.Color: Se debe indicar el color predominante.Olor: Las muestras recientes de suelos orgnicos tienen un olor distintivo que ayuda a suidentificacin. El olor puede hacerse manifiesto calentando una muestra hmeda.Humedad: Los materiales secos necesitan una cantidad considerable de agua paraobtener un ptimo de compactacin. Los materiales hmedos estn cerca del contenidoptimo. Los mojados necesitan secarse para llegar al ptimo, y los saturados son lossuelos ubicados bajo un nivel fretico.
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1. CALICATAS
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PROPIEDADES BSICAS A IDENTIFICARSEEstructura: Si los materiales presentan capas alternadas de varios tipos o colores sedenominar estratificado; si las capas o colores son delgados, inferior a 6 mm, ser
descrito como laminado; fisurado si presenta grietas definidas; lenticular si presentainclusin de suelos de textura diferente.Cementacin: Algunos suelos muestran definida evidencia de cementacin en estadoinalterado. Esto debe destacarse e indicar el grado de cementacin, descrito como dbil ofuerte. Verificando con cido clorhdrico si es debida a carbonatos y su intensidad comoninguna, dbil o fuerte.Densificacin: La compacidad o densidad relativa de suelos sin cohesin puede ser
descrita como suelta o densa, dependiendo de la dificultad que oponga a la penetracinde una cua de madera.Clasificacin: Pueden usarse clasificaciones dobles cuando un suelo no pertenececlaramente a uno de los grupos, pero tiene fuertes caractersticas de ambos grupos.Deben colocarse entre parntesis para indicar que han sido estimadas.
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1. CALICATAS
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DESCRIPCIN MANUAL VISUAL DE LOS SUELOS
Estas descripciones visuales debern contener como mnimo los siguientes antecedentes:
Identificacin de la calicata mediante un nmero, especificando su ubicacin conrespecto al kilometraje del eje o sus coordenadas, nombre del laboratorista y fecha dela inspeccin.
Profundidad total. Profundidad de la napa de agua, referida al nivel del terreno natural y fecha de
observacin. Profundidad de los diferentes estratos por describir, referidas al nivel del terreno
natural. Descripcin del suelo empleando adecuada terminologa. Cantidad y tipo de las muestras tomadas en la calicata. Observaciones y otras caractersticas relevantes.
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2. MUESTRAS PERTURBADAS / ALTERADAS
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Se obtienen en general de las paredes de los pozos. Estas muestras deben guardarse enbolsas impermeables y de resistencia adecuada. Cada bolsa debe identificarse clara e
indeleblemente.
Muestras en bolsas: Las muestras en bolsas se toman con pala, barreta o cualquier otraherramienta de mano conveniente y se colocan en bolsas sin tratar de mantener al sueloen forma inalterada, estas muestras se usan para:
Anlisis granulomtrico. Ensayos de plasticidad. Ensayos de compactacin humedad ptima. Ensayos de compactacin CBR en laboratorio.
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3. MUESTRAS SIN PERTURBADAS / INALTERADAS
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Este tipo de muestra se recorta de las paredes de los pozos y compromete estratos biendefinidos. Despus de cortadas deben revestirse con una capa de parafina slida aplicadacon brocha.
Las muestras sin perturbar debern tomarse apenas excavadas las calicatas, en especialcuando se trate de suelos cuya estructura se ve afectada por los cambios de humedad.
No deben escatimarse esfuerzos en el embalaje adecuado de las muestras, ya que elgrado de perturbacin que se le ocasione a una muestra no perturbada es irrecuperable ylleva a resultados errneos.
En las calicatas, es posible realizar ensayes en sitio tales como las pruebas de carga conplacas, CBR, permeabilidades, medidas de densidad, etc.
El muestreo es tan importante como el ensaye y se deben tomar las precauciones paraobtener muestras que exhiban la naturaleza real y condiciones de los suelos que serepresentan.
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3. MUESTRAS SIN PERTURBADAS / INALTERADAS
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CANTIDAD DE MUESTRA SEGN TIPO DE ENSAYO
EXPLORACIN DEL SUB _ SUELO
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Clasificacin 35,0 kg Tamao mx = 80mm
Clasificacin 12,0 kg Tamao mx = 25mm
Clasificacin 2,0 kg Tamao mx = 5mm
CBR, incl. compactacin 75,0 kg Tamao mx = 80mm
Proctor 50,0 kg Tamao mx = 20mm
Consolidacin Cubo de 20cm de arista
Compresin Cubo de 20cm de arista
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4. ETAPAS TPICAS DE UNA EXPLORACIN
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4.1 ESTUDIO PRELIMINAR
4.2 RECONOCIMIENTO DEL TERRENO
4.3 EXPLORACIN
4.4 ENSAYOS EN TERRENO (IN-SITU)
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4.1 ESTUDIO PRELIMINAR
Por lo general el primer paso en la obtencin de informacin consiste en revisar materialya publicado. Estos datos permiten a menudo reducir la extensin de la exploracin:
- Mapas Geolgicos
Representan los tipos de suelo y roca expuestos en la superficie CBR en laboratorio. Usualmente muestran la extensin de formaciones geolgicas, fallas, deslizamientos
de tierra importantes, etc. El estudio de la geologa local nos ayuda a predecir posibles problemas. Ayudan a interpretar los datos obtenidos de la exploracin del terreno
4. ETAPAS TPICAS DE UNA EXPLORACIN
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4. ETAPAS TPICAS DE UNA EXPLORACIN
MAPA GEOLGICO
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4.1 ESTUDIO PRELIMINAR
- Reportes Geotcnicos
Se pueden obtener de proyectos realizados en la cercana Pueden ser de gran ayuda, ya que generalmente incluyen sondajes, ensayos de suelo e
informacin relevante.
- Fotografas Areas
Permiten identificar caractersticas geolgicas, tales como deslizamientos, fallas,problemas de erosin, etc.
Ayudan a comprender la topografa del terreno y patrones de drenaje.
- Antecedentes Varios
4. ETAPAS TPICAS DE UNA EXPLORACIN
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4. ETAPAS TPICAS DE UNA EXPLORACIN
REPORTE GEOTCNICO
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4. ETAPAS TPICAS DE UNA EXPLORACIN
FOTOGRAFA AREA
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4.3 EXPLORACIN
El objetivo de esta etapa es obtener el perfil del subsuelo, tomar muestrasde suelo, realizar ensayos in-situ para estimar parmetros de losmateriales, y determinar la profundidad de la roca basal y el nivel freticosi es necesario.
En exploraciones de poca profundidad se recurre a calicatas y_/o zanjas. En exploraciones ms profundas se realizan perforaciones La exploracin de suelos se realiza comnmente a travs de calicatas,
siempre que la profundidad de la napa de agua lo permita Cuando la napa fretica es elevada o se requieren alcanzar mayores
profundidades, el mtodo ms comn utilizado para explorar tanto sueloscomo rocas, es a travs de sondajes.
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4. ETAPAS TPICAS DE UNA
EXPLORACIN
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4.3 EXPLORACIN
Existen diversos tipos de sondaje en suelos, siendo el ms utilizado el de lacuchara normal para la extraccin de las muestras, que proporcionanadems valores del nmero de golpes durante la penetracin.
En rocas, se utilizan sondajes a rotacin con coronas de diversos tipos,segn sea la dureza de la roca a muestrear.
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4. ETAPAS TPICAS DE UNA
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4.3 EXPLORACINSONDAJE A ROTACIN
Los sondajes a rotacin pueden perforar cualquier tipo de suelo o rocahasta profundidades muy elevadas.
Se utilizan brocas que muelen el material del fondo mediante rotacin ypresin. El material se extrae por medio de agua inyectada a presin.
Para obtener muestras cilndricas inalteradas se utilizan coronasdiamantadas..
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4. ETAPAS TPICAS DE UNA
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4.3 EXPLORACINSONDAJE CON BARRENA
La barrena se introduce en el suelo mediante rotacin. Luego se extrae y se
remueve el material adherido a ella. Este proceso se repite hasta llegar a laprofundidad deseada.
Cuando el terreno es firme se remueve la barrena dejando el terreno sinproteccin.
Una vez que se retira la barrena es posible introducir equipos para tomar muestrasinalteradas
Este mtodo presenta problemas cuando la barrera se encuentra con materialesmuy resistentes.
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4. ETAPAS TPICAS DE UNA
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4.3 EXPLORACINSONDAJE CON BARRENA HUECA
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4. ETAPAS TPICAS DE UNA
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4.3 EXPLORACINRECUPERACIN DE MUESTRAS
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Cilindros de cuchara partida : A) Muestreador abierto con muestra de suelo ycutting shoe, B) Muestra de suelo, cuchara partida, tubo Shelby y caja paraalmacenaje y transporte de muestras
4. ETAPAS TPICAS DE UNA
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4.3 EXPLORACINRECUPERACIN DE MUESTRAS
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4. ETAPAS TPICAS DE UNA
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4.3 EXPLORACINNUMERO DE SONDAJES
No existe una regla absoluta para especificar el nmero de sondajes; se
requiere juicio y experiencia del ingeniero. En general el nmero de sondajes debera aumentar a medida que: - La variabilidad del suelo aumenta - La carga aumenta - La estructura es ms crtica
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Surface Conditions
Structure Footorint Area for Each
Exploratory Buring
(m2) (n)
Poor quality and / or erratic 100 - 300 1 - 3
Average 200 - 400 2 - 4
High quality and uniform 300 - 1000 3 - 10
4. ETAPAS TPICAS DE UNA
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4.3 EXPLORACINPROFUNDIDAD DE SONDAJES
No existe una regla absoluta para especificar la profundidad de los
sondajes En general el sondaje debera alcanzar una profundidad a la cual el
incremento de esfuerzos sea menor a un 10% de la generada por laestructura a nivel de la fundacin.
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Surface Conditions
Minimun Depth of Borings
(S = number of stories;
D = anticipated depth of foundation
(m) (ft)
Poor quality and / or erratic 6S0,7 + D 20S0,7 + D
Average 5S0,7 + D 15S0,7 + D
High quality and uniform 3S0,7 + D 10S0,7 + D
4. ETAPAS TPICAS DE UNA
EXPLORACIN
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4.4 ENSAYOS EN TERRENO IN SITU)
Se utilizan cuando es difcil obtener muestras inalteradas, en arenas porejemplo.
Sirven para estimar propiedades y parmetros del suelo Ensayos tpicos en terreno son:
- Ensayo de penetracin de cono (CPT)- Placa de carga- Ssmica de Refraccin- Ensayo de corte in situ (vane shear test, VST)- Dilatmetro- Presimetro- Ensayo de penetracin estndar (SPT)
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4. ETAPAS TPICAS DE UNA
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4.4 ENSAYOS EN TERRENO IN SITU)
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4. ETAPAS TPICAS DE UNA
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4.4 ENSAYOS EN TERRENO IN SITU)
ENSAYO DE PENETRACIN DE CONO CPT)
Este ensayo mide la resistencia de punta del cono y la resistencia porfriccin.
Es un ensayo rpido y entrega un perfil continuo La desventaja es que es relativamente caro y no se obtienen muestras. Es ms adecuado para suelos con cohesin
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4. ETAPAS TPICAS DE UNA
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Este ensayo mide la resistencia de punta del cono y la resistencia por friccin.
Es un ensayo rpido y entrega un perfil continuo
La desventaja es que es relativamente caro y no se obtienen muestras.
Es ms adecuado para suelos con cohesin
ENSAYO DE PENETRACIN DE CONO
(CPT)
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ENSAYO DE PENETRACIN DE CONO
(CPT)
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Datos tpicos de un ensayo
116 . 6 mm
ENSAYO DE PENETRACIN DE CONO
(CPT)
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ENSAYO DE PLACA DE CARGA
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OBJETIVO:
Determinar el Mdulo de Elasticidad del Suelo, y con este valor, establecer elHundimiento del estrato debido a las Deformaciones Elsticas en el mismo.
Determinar el Coeficiente de Balasto o Mdulo de Reaccin del suelo
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EQUIPO Unas Placas de Ensayo, que pueden ser:
Rgidas: Se tratar entonces de discos metlicos gruesos (20 a 30 mm), reforzados
eventualmente por rigidizadores.
Semirrgidas: Constituidos por discos metlicos de 30 mm de espesor, sobre cuyacara inferior estn pegados unos discos de neopreno o caucho.
Ligeras: Llamadas cojines hidrulicos, que estn constituidos por unos cilindros deacero cuyo fondo es una membrana de caucho y que estn rellenas de agua.
ENSAYO DE PLACA DE CARGA
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Las ms utilizadas, son las placas rgidas. Para un mismo taller de ensayo se disponegeneralmente de placas de varias dimensiones, entre las cuales las ms usuales son lassiguientes:
Normas suizas: placas rgidas de 16 y 30 cm. de dimetro.
Normas americanas: placas rgidas de 35, 4.75, 61, 76.2, 91,5 y 106.8 cm. Dedimetro.
Normas alemanas: placas rgidas de 30 y 60 cm. de dimetro.
Normas francesas: placas rgidas o semirrgidas de 20, 40 y 75 cm. de dimetro.
Normas belgas: placas de 33, 43, 61 y 75 cm. de dimetro.
ENSAYO DE PLACA DE CARGA
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Una Carga de Reaccin, que puede ser un remolque especialmenteequipado, o simplemente un camin cargado.
Un Gato Hidrulico. La potencia del gato debe estar en relacin con lacarga de reaccin y la tensin mxima que se desea utilizar. El gato se
coloca sobre la placa y se apoya sobre el arreglo que constituye la cargade reaccin.
Unas Vigas de referencia. Se trata de una viguera ligera pero rgida eindeformable, que puede estar constituida por una viga sobre dosapoyos, un tringulo de tres apoyos, o un marco rectangular de cuatro
apoyos.
Unas deformmetros, que en nmero de dos o tres, estn fijados sobre laviguera de medida y toman apoyo sobre la placa del ensayo.
Cronmetro, pico, pala, nivel de albail, arena fina o yeso
ENSAYO DE PLACA DE CARGA
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ENSAYO DE PLACA DE CARGA
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TCNICA DEL ENSAYO
La preparacin del ensayo precisa de las siguiente operaciones: Preparacin de la superficie de apoyo de la placa, con nivelado eventual (arena fina
apisonada o yeso).
Colocacin de la placa de ensayo, cuyo dimetro viene fijado en funcin de ladimensin de los elementos ms gruesos del suelo.
Instalacin y reglaje del dispositivo de medida.
Aplicacin de una primera carga para instalacin de la placa de ensayo, durante 30segundos.
Descarga.
Puesta a cero de los deformmetros.
ENSAYO DE PLACA DE CARGA
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TCNICA DEL ENSAYO
El procedimiento mismo del ensayo se muestra a continuacin:
Se aplica inicialmente una presin de 1 Kg/cm2 y se mide la deformacin totalcausada por esta carga; a continuacin, se retira esta presin y se procede a medir ladeformacin permanente.
Seguidamente, se realiza el mismo procedimiento mostrado en el apartado anterior,aplicando cargas de 2, 3, 4 y 5 Kg/cm2.
ENSAYO DE PLACA DE CARGA
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ENSAYO DE PLACA DE CARGA
CALCULOS
Con los resultados obtenidos en el campo se calculan p, r y ra.
Se grafican los resultados en un par de ejes ordenados, en los cuales se
coloca a las abscisas, las Deformaciones Acumuladas, y en las ordenadas,
las presiones aplicadas en el ensayo.
El MODULO DE ELASTICIDAD (E) se puede calcular con las siguientes
expresiones,
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CALCULOS
Placas Flexibles:
Placas Rgidas:
Donde:
m = Coeficiente de Poisson del suelo (0.3)
s = Incremento de Presin ( 1 Kg/cm2)
R = Radio de la Placa
ER = Deformacin Permanente del suelo (para el incremento de presin).
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ENSAYO DE PLACA DE CARGA
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CALCULOS
Para el clculo de la Deformacin Elstica se tiene las siguientes frmulas:
Donde:
m = 0.3
= Incremento de Presin
d = Ancho de la zapata
d = Mdulo de elasticidad calculado
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ENSAYO DE PLACA DE CARGA
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CALCULOS
En caso de las arcillas se puede utilizar la siguiente expresin:
Donde:Ip = Factor de Influencia (Lmayor / Lmenor)
Eu = Mdulo de elasticidad
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EJEMPLO
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En un ensayo de Carga con Placa realizado para encontrar el mdulo de elasticidad se
obtuvieron los siguientes datos:
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LD(mm) h (mm) eracu (m) P epacu (m) r
0 0 0 2,000 0,000
6,2 2,045
6,2 730 1 2,045 0,090
0 2,015
0 2,020 0,040 0,05 0,04 0,04
12,3 2,085
12,3 1460 2 2,085 0,170 0,06
0 2,030
0 2,030 0,060 0,11 0,02 0,06
18,5 2,125
18,5 2160 3 2,125 0,250 0,06
0 2,040
0 2,040 0,080 0,17 0,02 0,0824,6 2,160
24,6 29,2 4 2,160 0,320 0,05
0 2,050
0 2,050 0,100 0,22 0,02 0,1
30,8 2,205
30,8 3650 5 2,025 0,410 0,07
0 2,060
0 2,060 0,120 0,29 0,02 0,12
Lectura dia F (Kg) Kg/cm2Lecturas del Deformimetro
ENSAYO DE PLACA DE CARGA
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Siguiendo el siguiente procedimiento, se obtienen los valores de cada una de
las columnas indicadas en la tabla:
La primera columna de la tabla, corresponde a las lecturas del dial de cargas
del aparato.
La segunda columna (Carga), se obtiene multiplicando los valores obtenidos
en la lectura del dial de cargas por la constante del mismo.
La tercera columna (Presin), resulta de dividir cada carga para el rea de la
placa.
La cuarta columna (LD), corresponde a las lecturas del deformmetro del
aparato para cada estado de carga. Como puede verse en la tabla, existen dos
lecturas para cada estado de carga, esto debido a que la aguja deldeformmetro no marca un valor exacto.
La quinta columna (h) se obtiene al restar de la lectura inicial del
deformmetro, cada una de las lecturas correspondientes a cada estado de
carga, y multiplicando este valor resultante por dos. Docente: Ing. Santiago Maldonado Leoro, MSc.MAGISTER EN INGENIERA VIAL
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ENSAYO DE PLACA DE CARGA
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La sexta columna (r acum) se obtiene restando de cada valor de h
correspondiente a las lecturas del deformmetro en cada estado de carga, el
valor de h correspondiente a las lecturas del deformmetro cuando la carga
vuelve ha ser cero.
La sptima columna de la tabla (p), se obtiene al restar cada h
correspondiente a las lecturas del deformmetro cuando la carga vuelve a ser
cero.
La octava columna (p acum), resulta de sumar cada valor de p
correspondiente a las lecturas del deformmetro cuando la carga vuelve ha ser
cero.
Finalmente, la novena columna de la tabla (r), corresponde a los valores
obtenidos al restar cada uno de los valores de r acum correspondientes a las
lecturas del deformmetro cuando la carga vuelve a ser cero.Docente: Ing. Santiago Maldonado Leoro, MSc.
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Ahora, con los valores de presin y Deformacin Recuperable Acumulada (r acum,
obtenidos en la sexta columna de la tabla), graficamos la siguiente curva :
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Con los datos de la grfica, calculamos el Mdulo de Elasticidad con las
expresiones mencionadas anteriormente, tanto para placas flexibles como para
placas rgidas:PARA PLACAS FLEXIBLES
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PARA PLACAS RGIDAS
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FORMATO DE LABORATORIO
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A B C D E ra (mm) p (mm) pa (mm) r (mm)
res de Placa: Hoja N:
Cte. Del Anillo: Local:
OBSERVACIONES: A=Lectura del Anillo (Div). B= Fuerza (kg). C= Presin (kgfcm2)
D= Lecturas Directas. E= Asentamientos
Deformaciones realizadas con Viga Berkleman (relacin 1:2)
ENSAYO: CALCUL: REVIS:
ESCUELA POLITCNICA DEL EJRCITOLABORATORIO DE MECNICA DE SUELOS
ENSAYO DE CARGA CON PLACA
FECHA: PROCESO N:
Dimetro de Placa: Punto N:
ENSAYO DE PLACA DE CARGA
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EXPLORACIN
INDIRECTA
MEDIANTE
REFRACCIN
SSMICA
EXPLORACININDIRECTA
MEDIANTEREFRACCIN
SSMICA
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A USO
- Exploracin rpida y econmica de grandes reas
- Permite obtener espesores de estratos y las velocidades de ondas P y de
ondas S.
B DEFINICIN
- Medicin de los tiempo de viaje de las ondas compresionales (P) y de las
ondas de corte (S)
C FUENTE DE ENERGA
- Golpe de martillo o carga explosiva
D APLICACIONES
- Determinacin de la estratigrafa del subsuelo- Determinacin de la profundidad del basamento rocoso
- Determinacin de parmetros dinmicos
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ENSAYO DE REFRACCIN SSMICA
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Disposicin detallada de la conexin de cables a los gefonos, trigger, equipo de
Adquisicin y amplificador Docente: Ing. Santiago Maldonado Leoro, MSc.MAGISTER EN INGENIERA VIAL
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ENSAYO DE REFRACCIN SSMICA
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Docente: Ing. Santiago Maldonado Leoro, MSc.
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ENSAYO DE REFRACCIN SSMICA
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Esquema del Ensayo de medicin en pozos ondas P y SDocente: Ing. Santiago Maldonado Leoro, MSc.
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Registro de Ondas PDocente: Ing. Santiago Maldonado Leoro, MSc.
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Registro de Ondas S Docente: Ing. Santiago Maldonado Leoro, MSc.MAGISTER EN INGENIERA VIAL
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Curva Distancia - Tiempo Docente: Ing. Santiago Maldonado Leoro, MSc.MAGISTER EN INGENIERA VIAL
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Valores promedios de Vp segn la norma ASTM D5777Docente: Ing. Santiago Maldonado Leoro, MSc.
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Caliza 7000 a 20000 2134 a 6100
Esquisito, arcilla esquisto 9000 a 14000 2750 a 4270
Tiza 6000 a 13000 1830 a 3960
Agua de mar 4800 a 5000 1460 a 1525
Arenisca 6000 a 13000 1830 a 3960
Arcilla saturada 3000 a 9000 910 a 2750
Agua 4700 a 5500 1430 a 1665
Grava o arena seca 1500 a 3000 460 a 915
Arena saturada 4000 a 6000 1220 a 1830
DescripcinVelocidad Vp
pies/s m/s
Suelo intemperizado 800 a 2000 240 a 610
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Estacin Porttil de prospeccin Ssmica SMART SEIR S24 de 24 canales
(GEOMETRICS)Docente: Ing. Santiago Maldonado Leoro, MSc.
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Docente: Ing. Santiago Maldonado Leoro, MSc.
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Martillo de 25 lbs, utilizado generalmente en lneas pequeas Docente: Ing. Santiago Maldonado Leoro, MSc.MAGISTER EN INGENIERA VIAL
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Martillo de 75 Kg, utilizado en lneas de longitudes mayores a 100 m.
Docente: Ing. Santiago Maldonado Leoro, MSc.
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ENSAYO DE REFRACCIN SSMICA
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Preparacin de explosivo para generar una onda ssmicaDocente: Ing. Santiago Maldonado Leoro, MSc.
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Colocacin de explosivo para la generacin de la onda ssmicaDocente: Ing. Santiago Maldonado Leoro, MSc.
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ENSAYO DE REFRACCIN SSMICA
Disparo producido por un explosivoDocente: Ing. Santiago Maldonado Leoro, MSc.
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OBJETIVO
Determinar la Velocidad de Propagacin de las ondas ssmicas en el suelo,
para de esta manera establecer el tipo, espesor, carga admisible y Mdulo de
Elasticidad de dicho estrato de suelo.
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DESCRIPCIN DEL ENSAYO
Produciendo un impacto mecnico (choque o explosin) se propagan en el
sub _ suelo ondas ssmicas diferentes segn los terrenos atravesados. Esta
velocidad de las ondas ssmicas depende esencialmente de la compacidad
de las capas consideradas. La refraccin ssmica saca partido de este
fenmeno.
En la mayora de los casos, para subsuelo prximo, las capas presentan
velocidades crecientes con la profundidad. Se admite que la onda de
choque se propaga en lnea recta en un terreno dado, no cambiando nunca
la direccin, excepto cuando penetra en un terreno diferente (refraccin de
la onda).
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DESCRIPCIN DEL ENSAYO
Consideremos dos capas diferentes superpuestas A y B, la cara superior A
tiene una velocidad V1, que es inferior a la velocidad V2, correspondiente a
la capa inferior B.
La onda creada podr alcanzar el gefono siguiendo dos caminos
diferentes:
Un camino lento, pero ms corto por el terreno A.
Un camino rpido, pero ms largo por el terreno B.
Si el gefono y el emisor de ondas se encuentran prximos, ser la onda
que va por el terreno A la que alcance antes el receptor (camino corto).
Si despus, el punto de impacto se encuentra suficientemente alejado del
gefono, ser la onda que pasa por el terreno B la que llegar primero
(camino ms largo, pero mayor velocidad)
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EQUIPO
Gefonos
Medidor de los tiempos de refraccin de las ondas ssmicas en el suelo
Martillo o masa
Explosivos
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TCNICA DEL ENSAYO
El ensayo de refraccin ssmica se realiza bsicamente de la siguiente
manera:
Un emisor de ondas mvil (masa, martillo o explosivos) permite crear los
impactos.
Un captor fijo o gefono, mide el tiempo de llegada de las ondas
propagadas por el subsuelo.
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TCNICA DEL ENSAYO
Visto que la velocidad de las ondas ssmicas es mayor en los suelos saturados
que en los suelos no saturados se puede aplicar este mtodo en la
determinacin del nivel de agua en los suelos permeables.
La profundidad normal de la investigacin oscila entre 10 y 20 m. con
posibilidad de alcanzar profundidades del orden de 100 a 200 m. en
determinados casos muy favorables. De una forma general, la profundidad
explorada est comprendida entre el 20 y 40% de la distancia que separa el
emisor del receptor.
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TCNICA DEL ENSAYO
Los resultados obtenidos son las velocidades de propagacin de las ondas de los
medios encontrados as como los espesores. Por comparacin con medios tipo de
referencia, es posible tener una idea de su naturaleza geolgica. Este mtodo es
aplicable a determinados problemas de cimentacin, as como el estudio de capasaluviales, deslizamientos, graveras y areneros, etc.
Una fuerte humedad crea generalmente corto circuitos en los aparatos alternando las
medidas. El hielo modifica las velocidades falseando los resultados, as como una
fuente de vibraciones prxima (viento violento en los rboles, paso de trenes,
circulacin de maquinaria pesada), provocando tambin ondas parsitas que pueden
tambin alterar las medidas. Pero sobre todo, si estamos ante un terreno de alta
velocidad, que se encuentre sobre otro de velocidad ms dbil, este ltimo no puede
ser prospectado, puesto que la onda profunda en ningn caso alcanzar la onda
superficial.Docente: Ing. Santiago Maldonado Leoro, MSc.
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CLCULOS
Si sobre un grfico de coordenadas, se colocan en las abscisas las
distancias entre el punto emisor y el gefono, y en las ordenadas los
tiempos medidos, se obtiene una Curva Democrnica, que normalmente
est formada por segmentos de rectas correspondientes a las distintas
capas de subsuelo.
Estos segmentos tienen una gradiente inversamente proporcional a la
velocidad del medio considerado, pudiendo por este concepto, obtenerse las
velocidades buscadas.
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CURVA DROMOCRNICA
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ENSAYO DE REFRACCIN SSMICA
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El Espesor de los diferentes estratos, se puede calcular con la siguiente
expresin:
Donde:
D = Espesor de cada estrato
C = Distancia horizontal correspondiente al cambio de velocidad
en la curva Democrnica
V1 y V2 = Velocidades de propagacin en las diferentes capas de suelo
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ENSAYO DE REFRACCIN SSMICA
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Cuando en el grfico aparecen tres o ms velocidades correspondientes a
diferentes estratos, la expresin para estimar el espesor de los estratos
inferiores es usualmente resuelta con la ayuda de bacos o, para una
primera aproximacin se puede utilizar las siguientes expresiones:
O tambin:
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ENSAYO DE REFRACCION SISMICA
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Cuando en el grfico aparecen tres o ms velocidades correspondientes adiferentes estratos, la expresin para estimar el espesor de los estratosinferiores es usualmente resuelta con la ayuda de bacos o, para unaprimera aproximacin se puede utilizar las siguientes expresiones:
2
+ + 0 . 8 5
O tambin:
2
+
-
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ENSAYO DE REFRACCION SISMICA
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ESPECIALISTA EN MECNICA DE SUELOS
La velocidad ssmica es un indicador estimativo de dureza. De la teora dela elasticidad, la velocidad de una onda compresiva en un slido, nos indicaser una funcin de la masa, mdulo de elasticidad y la relacin de Poisson.De estos tres valores el ms importante es el mdulo de elasticidad, el cual
es muy sensible a la continuidad y el contacto grano a grano.
Los valores tpicos de las velocidades se indican en la siguiente tabla. Lavelocidad del suelo por debajo de los 1100 pie/seg. es difcil de medir conun reloj ssmico, ya que la onda area puede saltar el gefono. Esto dar unvalor errneo de V1 y C1, en las ecuaciones de profundidad. Cualquier
velocidad del suelo determinada alrededor de 1100 pie/seg. deberrevisarse.
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ENSAYO DE REFRACCION SISMICA
VALORES TPICOS DE VELOCIDADES
Material Velocidad(pie/seg)
Suelo 800-1800Suelo denso 1500-2000
Arena o grava arriba del nivel fretico 1500-4000Arcilla, pizarra blanda 4000-7000
Pizarra dura 6000-10000Arena gruesa 5000-10000Limo alterado 4000-6000
Limo 8000-18000Basalto 8000-13000Granito 10000-20000
Deposito glacial 4000-7000Losa 10000-12000Agua 5000Aire 12000
-
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ENSAYO DE REFRACCION SISMICA
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Por este mtodo tambin se puede obtener valores aproximados delMdulo de Elasticidad (E) del suelo, utilizando la relacin terica:
50
Vi = Velocidad de propagacin de las ondas ssmicas en el interior del
estrato.
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ENSAYO DE REFRACCION SISMICA
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La Presin Admisible de cada estrato de suelo se puede determinar conla siguiente expresin:
10
Donde N (S.P.T) se calcula con la siguiente expresin, a partir de lavelocidad de propagacin de las ondas ssmicas del estrato
0.0284 7.6
-
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ENSAYO DE REFRACCION SISMICA
EJEMPLO 1: Con los resultados de un ensayo de refraccin ssmica, indicados en lasiguiente tabla, determinar el Mdulo de Elasticidad de cada estrato.
Registro de ssmica de refraccin
Proyecto: Lnea Ssmica: Operador:
Croquis de observacin
Ubicacin: Long de lnea: Fecha:
Prof Investigacin: Direccin de lnea: Equipo:
Distancia (m) Tiempo (s) Distancia (m) Tiempo (s) Distancia (m) Tiempo (s)3 19,1
6 29,8
9 40,5
12 50,2
15 60,6
18 79,8
21 90,4
24 93,7
27 104,8
30 110,1
33 135,7
36 146,8
39 157,5
42 167,6
45 172,1
-
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ENSAYO DE REFRACCION SISMICA
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EJEMPLO 1: Con los resultados de un ensayo de refraccin ssmica, indicados en lasiguiente tabla, determinar el Mdulo de Elasticidad de cada estrato.
0
2040
60
80
100
120
140
160
180
200
0 10 20 30 40 50
Curva refraccin sismica
Series9 Curva refraccin sismica
Punto de quiebre
-
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ENSAYO DE REFRACCION SISMICA
Docente: Ing. Santiago Maldonado Leoro, MSc.
MAGISTER EN INGENIERA VIAL
ESPECIALISTA EN MECNICA DE SUELOS
EJEMPLO 1: Con los resultados de un ensayo de refraccin ssmica,indicados en la siguiente tabla, determinar el Mdulo de Elasticidad decada estrato.
- La velocidad V1 ser:
21.266
4
1
5.32
= . = . /
- Y la velocidad V2 ser:
172.1 21.266
45 4
1
3.67
= . =. /
-
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ENSAYO DE REFRACCION SISMICA
Docente: Ing. Santiago Maldonado Leoro, MSc.
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ESPECIALISTA EN MECNICA DE SUELOS
El mdulo de Elasticidad para cada estrato de suelo ser:
EJEMPLO 1: Con los resultados de un ensayo de refraccin ssmica,indicados en la siguiente tabla, determinar el Mdulo de Elasticidad decada estrato.
50
187.9
50 706.12 /2
- Mdulo de Elasticidad E2:
50 272.5
50 1485.13 /2
ARENA SUELTA
GRAVA COMPACTA
-
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ESPECIALISTA EN MECNICA DE SUELOS
EJEMPLO 2: En un ensayo para determinar el coeficiente de elasticidadse obtuvo los siguientes datos:
D (m) t (ms)
5 810 21
15 26
20 28
25 32
30 3835 42
40 45 GRFICO DEL ENSAYO DE SSMICA DE REFRACCIN
-
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ENSAYO DE REFRACCION SISMICA
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ESPECIALISTA EN MECNICA DE SUELOS
1. La Velocidad de propagacin:
1
21
10,1 2,08
1 0.48 1000 480/
40 10,1
45 21 1,244 1000 1244/
2. El espesor del estrato:
2
+
10,1
2
1244 480
1244 + 480 3.36
-
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ESPECIALISTA EN MECNICA DE SUELOS
ENSAYO DE REFRACCION SISMICA
3. El Mdulo de Elasticidad:
1
50
1
480
50 4608 kg/c
2 1244
50 30970,52kg/c
4. El Nmero de Golpes:
N = 0.0284 * Vp 7.6
N1 = 0.0284 * 480 7.6 = 6.032.. 6 golpes
N2 = 0.0284 * 1244 7.6 = 27.730. 28 golpes
-
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ESPECIALISTA EN MECNICA DE SUELOS
ENSAYO DE REFRACCION SISMICA
5. Carga Admisible
10
6
10 0,6kg/c
10
28
10 2,8kg/c
ENSAYO DE REFRACCIN SSMICA
-
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ENSAYO DE REFRACCIN SSMICA:REGISTRO DE LABORATORIO
-
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EXPLORACIN DEL SUBSUELO
ENSAYOS EN EL TERRENO(IN SITU)
Paletas
Medidor de Tors in
ENSAYO DE
VELETA (VST)
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ESPECIALISTA EN MECNICA DE SUELOS
-
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ESPECIALISTA EN MECNICA DE SUELOS
ENSAYO DE VELETA (VST)
NORMAS:
ASTM D2573
DESCRIPCIN:
Se lo realiza dentro de un sondeo o en una superficie
Cuchilla de 4 lados se entierran en limos y arcillas para medir:
o Suv Pico) = Resistencia Pico no Drenada < 200 kPa
oSuv Remoldeada) = Resistencia Remoldeada (despus de 10revoluciones)
o Sensitividad: Suv (Pio)
Suv (Remoldeada)
-
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ESPECIALISTA EN MECNICA DE SUELOS
ENSAYO DE VELETA (VST)
ESQUEMA:
-
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ESPECIALISTA EN MECNICA DE SUELOS
ENSAYO DE VELETA (VST)
EQUIPOS PARA EL ENSAYO:
Veleta Escandinava Veleta McClelland
-
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ESPECIALISTA EN MECNICA DE SUELOS
ENSAYO DE VELETA (VST)
EQUIPOS PARA EL ENSAYO:
-
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ESPECIALISTA EN MECNICA DE SUELOS
ENSAYO DE VELETA (VST)
VENTAJAS Y DESVENTAJAS:
ENSAYO DE VELETA
VENTAJAS
Permite obtener la resistencia no drenada de arcillas.
Equipo y ensayos muy sencillos.
Permite medir la sensitividad in situ.
Hay mucha experiencia en su uso
DESVENTAJAS
Su uso se limita a arcillas y limos con Suv < 200 kPa.
Es lento y se gasta mucho tiempo.
Requiere correlaciones empricas.
El resultado es afectado por lentes de arena.
-
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ESPECIALISTA EN MECNICA DE SUELOS
ENSAYO DE VELETA (VST)
RESISTENCIA NO DRENADA:
12
+
+ 6
-
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MAGISTER EN INGENIERA VIAL
ESPECIALISTA EN MECNICA DE SUELOS
ENSAYO DE VELETA (VST)
VALORES DE Suv PARA VELETAS CON H/D =2 :
TIPO DE VELETA FORMA Suv PARA H/D=2
NILCON 0.265
GEONOR 0.257
RECTANGULAR 6
7 0273
-
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MAGISTER EN INGENIERA VIAL
ESPECIALISTA EN MECNICA DE SUELOS
ENSAYO DE VELETA (VST)
RESULTADO DEL ENSAYO DE VELETA:
-
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MAGISTER EN INGENIERA VIAL
ESPECIALISTA EN MECNICA DE SUELOS
ENSAYO DE VELETA (VST)
RESISTENCIA MOVILIZADA: 1 mob =RSuv:
Factor decorreccin
(Chandler, 1988)
-
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MAGISTER EN INGENIERA VIAL
ESPECIALISTA EN MECNICA DE SUELOS
ENSAYO DE VELETA (VST)
VELETA DE CAMPO
Nilcon (mecnica) Geonor (mecnica) A.P. vanden Berg Geotech AB (electroveleta) Envi (memoveleta)
VELETA DE LABORATORIO (ASTM D 4648)
-
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EXPLORACIN DEL SUBSUELO
ENSAYOS EN EL TERRENO(IN SITU) ENSAYO DE
DILATMETRO
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MAGISTER EN INGENIERA VIAL
ESPECIALISTA EN MECNICA DE SUELOS
-
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Docente: Ing. Santiago Maldonado Leoro, MSc.
MAGISTER EN INGENIERA VIAL
ESPECIALISTA EN MECNICA DE SUELOS
DILATMETRO PLANO DE MARCHETTI
-
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MAGISTER EN INGENIERA VIAL
ESPECIALISTA EN MECNICA DE SUELOS
DILATMETRO PLANO DE MARCHETTI
Se entierra una cuchilla de acero a intervalos de 20 cm. Sin sondeo
Inventado por Marchetti (1980).
Cuchilla con ngulo de 18.
Se infla una membrana de acero flexible utilizando gas nitrgeno
Se toman dos medidas de presin (A and B) en aproximadamente unminuto.
-
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MAGISTER EN INGENIERA VIAL
ESPECIALISTA EN MECNICA DE SUELOS
DILATMETRO DE CUCHILLA PLANA
-
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MAGISTER EN INGENIERA VIAL
ESPECIALISTA EN MECNICA DE SUELOS
ENSAYO DE DILATMETRO (DMT)
ENSAYO DE DILATMETRO
VENTAJAS
Equipo simple y robusto
Sin influencia del Perforador
Rpido y econmico
Derivacin terica del mdulo elstico, resistencia y la historia deesfuerzos
DESVENTAJAS
Difcil penetrar en materiales densos
Funciona con base en correlaciones
Necesita calibracin para geologa local
S O O
-
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MAGISTER EN INGENIERA VIAL
ESPECIALISTA EN MECNICA DE SUELOS
ENSAYO DE DILATMETRO (DMT)
CALIBRACIN: A , B
LECTURAS: Presin de contacto A y Presin de expansin B a diferentesprofundidades
CORRECCIONES PARA RIGIDEZ DE LA MEMBRANA EN EL AIRE:
Po A + A P1 = B - B
INDICES DMT
- ID = ndice de material = (P1 P0) / (P0-Uo)
- ED = Mdulo de dilatmetro = 34.7 (P1 P0)
- KD = ndice de esfuerzo horizontal = (Po Uo) / vo
ENSAYO DE DILATMETRO (DMT)
-
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122/145
Docente: Ing. Santiago Maldonado Leoro, MSc.
MAGISTER EN INGENIERA VIAL
ESPECIALISTA EN MECNICA DE SUELOS
ENSAYO DE DILATMETRO (DMT)
ENSAYO DE DILATMETRO (DMT)
-
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123/145
Docente: Ing. Santiago Maldonado Leoro, MSc.
MAGISTER EN INGENIERA VIAL
ESPECIALISTA EN MECNICA DE SUELOS
ENSAYO DE DILATMETRO (DMT)
SISTEMA DMT COMPUTARIZADO
-
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EXPLORACIN DEL SUBSUELO
ENSAYOS EN EL TERRENO(IN SITU) ENSAYO DE
PRESURMETRO
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MAGISTER EN INGENIERA VIAL
ESPECIALISTA EN MECNICA DE SUELOS
ENSAYO DE PRESURMETRO (PMT)
-
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Docente: Ing. Santiago Maldonado Leoro, MSc.
MAGISTER EN INGENIERA VIAL
ESPECIALISTA EN MECNICA DE SUELOS
ENSAYO DE PRESURMETRO (PMT)
ENSAYO DE PRESURMETRO (PMT)
-
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126/145
Docente: Ing. Santiago Maldonado Leoro, MSc.
MAGISTER EN INGENIERA VIAL
ESPECIALISTA EN MECNICA DE SUELOS
ENSAYO DE PRESURMETRO (PMT)
ENSAYO DE PRESURMETRO (PMT)
-
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127/145
Docente: Ing. Santiago Maldonado Leoro, MSc.
MAGISTER EN INGENIERA VIAL
ESPECIALISTA EN MECNICA DE SUELOS
ENSAYO DE PRESURMETRO (PMT)
PRESUROMETRO PARA PERFORACIN PRE - EXCAVADA
PANEL CELDA
ENSAYO DE PRESURMETRO (PMT)
-
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Docente: Ing. Santiago Maldonado Leoro, MSc.
MAGISTER EN INGENIERA VIAL
ESPECIALISTA EN MECNICA DE SUELOS
ENSAYO DE PRESURMETRO (PMT)
PRESUROMETRO ALTO PERFORADOR
-
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EXPLORACIN DEL SUBSUELO
ENSAYOS EN EL TERRENO(IN SITU) ENSAYO SPT
Docente: Ing. Santiago Maldonado Leoro, MSc.
MAGISTER EN INGENIERA VIAL
ESPECIALISTA EN MECNICA DE SUELOS
ENSAYO SPT ASTM D 1586
-
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ESPECIALISTA EN MECNICA DE SUELOS
ENSAYO SPT-ASTM D 1586
OBJETIVO
Determinar la compacidad y la capacidad de soporte del suelo.
PRINCIPIO DEL ENSAYO
El ensayo S.P.T. (Standard Penetration Test) consiste bsicamente en constar
el nmero de golpes (N) que se necesitan para introducir dentro de un estratode suelo, un toma muestras (cuchara partida) de 30cm. de variacin de metroen metro). El toma muestras es golpeado bajo energa constante, con unamaza en cada libre de 140 lbs. (33.5 Kg.) y una altura de cada de 30 plg.(76.2 cm.).Este ensayo se realiza en depsitos de suelo arenoso y de arcilla blanda; no esrecomendable llevarlo a cabo en depsitos de grava, roca o arcillaconsolidada, debido a los daos que podra sufrir el equipo de perforacin alintroducirlo dentro de dichos estratos.
EQUIPO
-
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MAGISTER EN INGENIERA VIAL
ESPECIALISTA EN MECNICA DE SUELOS
EQUIPO
EQUIPO
Pesa de 140 lb. Con una altura de 30 plg. Barras y brazos de perforacin Muestrador o tubo partido con las siguientes dimensiones:
Largo: 50 cm. Dimetro exterior: 51 mm. Dimetro interior: 35 mm Peso total: 70 N. (16 lb.).
Trpode de carga
Flexmetro Parafina sellante Fundas de plstico Tarjetas de identificacin
EQUIPO
-
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MAGISTER EN INGENIERA VIAL
ESPECIALISTA EN MECNICA DE SUELOS
EQUIPO
TRIPODE DE CARGA
TUBO PARTIDO
TCNICA DEL ENSAYO
-
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MAGISTER EN INGENIERA VIAL
ESPECIALISTA EN MECNICA DE SUELOS
TCNICA DEL ENSAYO
De forma general el ensayo se ejecuta de la siguiente manera:
En primer lugar se realiza un sondeo hasta la profundidad establecida, ya continuacin se lleva al fondo de dicha perforacin una cucharanormalizada que se hinca 15 cm. en la capa a reconocer, a fin deeliminar la zona superficial parcialmente alterada.
Se hace entonces una seal sobre el varillaje y se cuenta el nmero degolpes (N) necesarios para hincar de nuevo la cuchara, profundidad de unpie (30 cm.). Como se mencion anteriormente, la masa que se utiliza
para la hinca pesa 140 lb. y su altura de cada es 30 plg., lo quecorresponde a un trabajo de 0.5 KJ por golpe, aproximadamente.
TCNICA DEL ENSAYO
-
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MAGISTER EN INGENIERA VIAL
ESPECIALISTA EN MECNICA DE SUELOS
TCNICA DEL ENSAYO
Entonces el parmetro medido ser: N = N1 + N2, en donde N1corresponde al nmero de golpes necesarios para hundir el tomamuestras 15 cm. y N2 es el nmero de golpes que se necesita parahundir los 15 cm. restantes del toma muestras.
Finalmente se abre la cuchara partida y se toma la muestra de suinterior, para realizar los ensayos correspondientes (contenido dehumedad, granulometra, lmites de consistencia, peso especfico, etc.)
Este ensayo se debe realizar mximo hasta los 50 golpes, ya que,
despus de este lmite, introducir el equipo de perforacin dentro delestrato puede causar daos al mismo. Cuando tenemos este caso, sedice que existe RECHAZO (roca o suelo muy bueno)
CLCULOS
-
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MAGISTER EN INGENIERA VIAL
ESPECIALISTA EN MECNICA DE SUELOS
CLCULOS
CLCULOS
El valor de N (nmero de golpes necesarios para hincar un tomamuestras de 30 cm. de longitud en un estrato de suelo, unaprofundidad que generalmente vara de metro en metro) se
determina, como se mencion anteriormente, sumando los valores deN1 + N2, entonces:
N = N 1 + N 2
Donde:
N1: nmero de golpes necesarios para hincar el toma muestras 15 cmN2 : Nmero de golpes necesarios para hincar el toma muestras otros 15cm.
CLCULOS
-
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MAGISTER EN INGENIERA VIAL
ESPECIALISTA EN MECNICA DE SUELOS
CLCULOS
A partir del N del Ensayo S.P.T. se pueden determinar la Resistencia ala Penetracin y la Presin Admisible.
Resistencia a la penetracin
R p = N * 4
Carga admisible
Adm =
CLCULOS
-
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ESPECIALISTA EN MECNICA DE SUELOS
CLCULOS
Otro parmetro que se puede determinar a partir del N obtenido y dela clasificacin posterior del suelo, es el Grado de compacidad en casode suelos arenosos y la consistencia en caso de suelos arcillosos, estomediante tablas que relacionan los mencionados valores:
COMPACIDAD
(Suelo Granular)
Grado de
compacidad
N (S.P.T) Resistencia a la
Penetracin
Esttica
Muy suelta < 0.2 < 4 < 20 < 30
Suelta 0.2 0.4 4 10 20 40 30 35
Compacta 0.4 0.6 10 30 40 120 35 40
Densa 0.6
0.8 30
50 120
200 40
45
Muy Densa > 0.8 > 50 > 200 > 45
CLCULOS
-
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ESPECIALISTA EN MECNICA DE SUELOS
CLCULOS
Otro parmetro que se puede determinar a partir del N obtenido y dela clasificacin posterior del suelo, es el Grado de compacidad en casode suelos arenosos y la consistencia en caso de suelos arcillosos, estomediante tablas que relacionan los mencionados valores:
CONSISTENCIA
(Suelo Cohesivo)
N (S.P.T) qu (Kg/cm2)
Resistencia a la
Compresin Simple
E
(Kg. / cm2)
Muy blanda < 2 < 0.25 3
Blanda 2 4 0.25 0.50 30
Mediana 4 8 0.50 1.00 45 90
Compacta 8 15 1.00 2.00 90 200
Muy compacta 15 - 30 2.00 a 4.00 200
Dura > 30 > 4.00 200
EJEMPLO
-
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ESPECIALISTA EN MECNICA DE SUELOS
EJEMPLO
Con los siguientes datos obtenidos en un ensayo S.P.T. determinar: El nmero de golpes N, laresistencia a la penetracin, la presin admisible del suelo y el grado de compacidad.
z
(m) 15 cm 30 cm 45 cm
1 6 17 22 39 SP - SM
2 4 12 20 32 SP - SM
3 6 15 20 35 SP - SM
4 10 18 25 43 SP - SM
5 10 18 26 44 SP - SM
6 10 19 27 46 SP - SM
7 7 15 27 42 SP - SM
8 8 15 28 43 SP - SM
N (Valor obtenido en e l campo)N (S.P.T.) Tipo de suelo Smbolo
EJEMPLO
EJEMPLO
-
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ESPECIALISTA EN MECNICA DE SUELOS
Para obtener los valores buscados en el problema, se debe seguir el siguiente procedimiento:
Determino N corregido con los valores de N del SPT Con los valores de N corregido obtenidos del S.P.T. obtengo un diagrama graficando dichos
valores y uniendo los puntos que estos generan con lneas.
En el diagrama, podemos observar que existen dos partes diferentes bien definidas. A partirde esta consideracin se entiende que existen dos estratos, cada uno con diferente grado decompacidad. El N promedio para cada estrato es precisamente el promedio de los diferentesvalores de N obtenidos para cada profundidad.
Seguidamente determino el grado de compacidad de cada estrato mediante la tabla quecorresponde a la relacin existente entre este parmetro y el N del S.P.T.:
EJEMPLO
EJEMPLO
-
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ESPECIALISTA EN MECNICA DE SUELOS
1
2
3
4
5
6
7
8
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50
PROFUNDIDAD(M)
NMERO DE GOLPES
N vs Profundidad
EJEMPLO
EJEMPLO
-
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MAGISTER EN INGENIERA VIAL
ESPECIALISTA EN MECNICA DE SUELOS
Para nuestro primer valor, N = 37, tenemos un Gc= 0,67; igualmente para N = 44, Gc= 0,74.; Estos valores se los obtienen interpolando
COMPACIDAD
(Suelo Granular)
Grado de
compacidad
N (S.P.T) Resistencia a la
Penetracin
Esttica
Muy suelta < 0.2 < 4 < 20 < 30
Suelta 0.2 0.4 4 10 20 40 30 35
Compacta 0.4 0.6 10 30 40 120 35 40
Densa 0.6 0.8 30 50 120 200 40 45
Muy Densa > 0.8 > 50 > 200 > 45
EJEMPLO
EJEMPLO
-
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MAGISTER EN INGENIERA VIAL
ESPECIALISTA EN MECNICA DE SUELOS
- La resistencia a la Penetracin se puede calcular como se mencionanteriormente, con la siguiente expresin: Rp = N * 4
Para el primer valor de N que corresponde a 36, Rp = 144 Kg/cm2. De lamisma forma calculo los valores de Rp para cada N.
- Finalmente obtenemos la Presin Admisible, que se puede calcular
mediante la expresin mencionada:
Para N = 36, la presin admisible 3.6 ./2,calculndose losdems valores de de manera similar.
EJEMPLO
EJEMPLO
-
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MAGISTER EN INGENIERA VIAL
ESPECIALISTA EN MECNICA DE SUELOS
Hoja Electrnica
EJEMPLO
EJEMPLO
http://localhost/var/www/apps/conversion/tmp/scratch_1/ejercicio-SPT.xlsxhttp://localhost/var/www/apps/conversion/tmp/scratch_1/ejercicio-SPT.xlsxhttp://localhost/var/www/apps/conversion/tmp/scratch_1/ejercicio-SPT.xlsxhttp://localhost/var/www/apps/conversion/tmp/scratch_1/ejercicio-SPT.xlsxhttp://localhost/var/www/apps/conversion/tmp/scratch_1/ejercicio-SPT.xlsxhttp://localhost/var/www/apps/conversion/tmp/scratch_1/ejercicio%20SPT.xlsxhttp://localhost/var/www/apps/conversion/tmp/scratch_1/ejercicio%20SPT.xlsxhttp://localhost/var/www/apps/conversion/tmp/scratch_1/ejercicio-SPT.xlsxhttp://localhost/var/www/apps/conversion/tmp/scratch_1/ejercicio-SPT.xlsx -
7/23/2019 Mecnica de Suelos II _ Exploracin Del Subsuelo
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