SUELOS

Your Topic Goes HereYour subtopic goes here

RELACIONES VOLUMETRICAS DE LOS SUELOSRELACIONES VOLUMETRICAS DE LOS SUELOSRELACIONES VOLUMETRICAS DE LOS SUELOSRELACIONES VOLUMETRICAS DE LOS SUELOS

Densidad de la masa o del suelo:Densidad de la masa o del suelo:

Wm Ws + Ww m = = Vm Vm

Densidad de los sólidos:Densidad de los sólidos:

Ws

m = Vs

Densidad seca:Densidad seca: Ws

d = Vm

Relación de vacíos:Relación de vacíos:

Vv

m = Vs

Grado de saturación:Grado de saturación: Vw

Gw(%) = x 100 Vv

Contenido de Humedad:Contenido de Humedad: Ww

(%) = x 100 Ws

Granulometría de suelos

Los ensayos de granulometría tienen por finalidad determinar en forma cuantitativa la distribución de las partículas del suelo de acuerdo a su tamaño. Las distribución de las partículas con tamaño superior a 0.075 se determina mediante tamizado, con una serie de mallas normalizadas. Para partículas menores que 0.075 mm, su tamaño se determina observando la velocidad de sedimentación de las partículas en una suspensión de densidad y viscosidad conocidas.

Uniformidad de los Suelos.

Se utiliza el coeficiente de uniformidad de Allen Hazen, de acuerdo a la siguiente expresión:

D60

Cu = D10

en donde:D60 = Tamaño tal que el 60% en peso del suelo, sea igual o menor.D10 = Tamaño tal que el 10% sea igual o mayor en peso del suelo.

El valor de este coeficiente decrece a medida que la uniformidad del suelo aumenta. Así, los suelos con Cu < 3 se consideran muy uniformes.

Un suelo bien gradado se compacta a una mayor densidad relativa que uno mal gradado, y, por consiguiente, tendrá una capacidad para soportar cargas mayor, debido a que los granos más finos llenan los espacios vacíos entre las partículas más grandes, otorgando así mayor capacidad de resistencia al suelo.

Método unificado de clasificación de suelos

El Sistema Unificado de Clasificación de Suelos (USCS) deriva de un sistema desarrollado por A. Casagrande para identificar y agrupar suelos en forma rápida en obras militares durante la guerra.

Este sistema divide los suelos primero en dos grandes grupos, de

granos gruesos y de granos finos. Los primeros tienen más del 50 por ciento en peso de granos mayores que 0,076 mm; se representan por el símbolo G si más de la mitad, en peso, de las partículas gruesas son retenidas en tamiz 2,03 mm, y por el símbolo S sí más de la mitad pasa por tamiz 2,03 mm.

A la G o a la S se les agrega una segunda letra que describe la

graduación: W, buena graduación con poco o ningún fino; P, graduación pobre, uniforme o discontinua con poco o ningún fino; M, que contiene limo o limo y arena; C, que contiene arcilla o arena y arcilla.

Los suelos finos, con más del 50 por ciento bajo tamiz 0,076 mm

(Tamiz #200), se dividen en tres grupos, las arcillas (C), los limos (M) y limos o arcillas orgánicos (O).

Estos símbolos están seguidos por una segunda letra que depende de la magnitud del límite líquido e indica la compresibilidad relativa: L, si el límite líquido es menor a 50 y H, si es mayor.

TIPOS DE SUELOTIPOS DE SUELOTIPOS DE SUELOTIPOS DE SUELOArcilla:Arcilla:Arcilla:Arcilla:

Partículas <= 0.006 mm. Plásticas en estado húmedo y son suelos cohesivos.

Limo:Limo:Limo:Limo:Partículas entre 0.006 y 0.076 mm. Poseen poca plasticidad y son poco cohesivos.

Arena:Arena:Arena:Arena:Partículas entre 0.076 y 2.03 mm. Son visibles individualmente, y se sientes granulosas al tacto.

Grava:Grava:Grava:Grava:

Partículas entre 2.03 y 76.2 mm. Por lo que son fácilmente visibles. No tienen plasticidad ni cohesión .Materia Orgánica:Materia Orgánica:Materia Orgánica:Materia Orgánica:

Materia de origen animal o vegetal en alto estado de descomposición, y que se mezcla con los otros tipos de suelo.

Your Topic Goes HereYour subtopic goes hereMETODO UNIFICADO DE CLASIFICACION DE LOS SUELOSMETODO UNIFICADO DE CLASIFICACION DE LOS SUELOSMETODO UNIFICADO DE CLASIFICACION DE LOS SUELOSMETODO UNIFICADO DE CLASIFICACION DE LOS SUELOS

Símbolo del grupo Descripción

GW Grava bien gradada

GP Grava mal gradada

GM Grava limosa

GC Grava arcillosa

SW Arena bien gradada

SP Arena mal gradada

SM Arena limosa

SC Arena arcillosa

ML Limo inorgánico de poca plasticidad

CL Arcilla inorgánica de poca plasticidad

OL Limo orgánico de poca plasticidad

MH Limo inorgánico de mucha plasticidad

CH Arcilla inorgánica de mucha plasticidad

OH Limo orgánico de mucha plasticidad

PT Suelos turbosos con alto contenido orgánico

Nomenclatura:

G - Grava W - Bien gradado S - Arena P - Mal gradado M - Limo L - Límite líquido bajo C - Arcilla H - Límite líquido alto O - Orgánico

Tamaño Volumen Pisón Nº h Nº EC/V

molde (cm) molde (cm3) (Kg) capas (cm) golpes (Kg*m/m3)

ESTÁNDAR 1 11.64*10.16 943.33 2.49 3 30.48 25 60.500

ESTÁNDAR 2 11.64*15.24 2123.03 2.49 3 30.48 55 60.500

MODIFICADO 3 11.64*10.16 943.33 2.49 5 45.72 25 275.275

MODIFICADO 4 11.64*15.24 2123.03 2.49 5 45.72 55 275.275

15 GOLPES 5 11.64*10.16 943.33 2.49 3 30.48 15 36.400

Método ProctorDeterminación de humedad óptima y densidad máxima seca

Procedimiento

1. Tomar una muestra significativa del suelo.

2. Pesar el molde de Compactación.3. Medir las dimensiones internas del

molde.4. Compactar el suelo en capas

aplicando los golpes indicados sobre cada una.

5. Pesar el molde con el suelo compactado y enrasado.

6. Extraer el suelo del molde y tomar un muestra.

7. Pesar la muestra y colocarla en el horno.

8. Volver a pesar la muestra para determinar el contenido de humedad.

EJEMPLO: Para una muestra dada, se obtienen los siguientes

valores:

Molde de d = 10.16 cm y h = 11.66 cm → V = 0,00094 m3Peso del suelo húmedo = 2,08 Kg.Peso del suelo seco = 1,81 Kg.Peso del agua = 2,08 Kg. - 1,81 Kg. = 0,27 Kg.

Ww 0,27 Kg Contenido de humedad = (%) = x 100 = x 100

Ws 1,81 Kg

(%) = 14,9%

Ws 1,81 Kg Densidad seca = d = = = 1.925,5 Kg / m3

Vm 0,00094 m3

Ensayo de Compactación

1

1.2

1.4

1.6

1.8

2

2.2

4 6 8 10 12 14 16 18 20

Contenido de humedad [%]

Den

sid

ad S

eca

[t/m

3]

curva de saturación

densidad máxima seca

humedad óptima

Ensayo Proctor

No se debe exagerar con la humedad……

Compactación

Es la aplicación mecánica de cierta energía, o cantidad de Es la aplicación mecánica de cierta energía, o cantidad de trabajo por unidad de volumen, para lograr una reducción trabajo por unidad de volumen, para lograr una reducción de los espacios entre las partículas sólidas de un suelo, de los espacios entre las partículas sólidas de un suelo, con el objeto de mejorar sus características mecánicas.con el objeto de mejorar sus características mecánicas.

Beneficios de la Compactación:Beneficios de la Compactación:

• Aumenta la capacidad para soportar cargas. Aumenta la capacidad para soportar cargas. • Impide el hundimiento del suelo. Impide el hundimiento del suelo. • Reduce el escurrimiento del agua. Reduce el escurrimiento del agua. • Reduce el esponjamiento y la contracción del Reduce el esponjamiento y la contracción del

suelo. suelo. • Impide los daños de las heladasImpide los daños de las heladas

Métodos de CompactaciónMétodos de CompactaciónMétodos de CompactaciónMétodos de Compactación

Por Presión. Por Amasado. Por Impacto. Por Vibración. Métodos mixtos. Otros métodos.

Consiste en aplicar un peso sobre la superficie del suelo, produciendo la ruptura de las fuerzas que enlazan las partículas entre sí y su acomodo en nuevos enlaces más estables dentro del material. Este procedimiento es el que se aplica cuando se utilizan máquinas sin vibración del tipo de rodillos lisos, pisones, patas de cabra, etc.

Por Presión

Por AmasadoEs el producido por tensiones tangenciales que redistribuyen las partículas para de esta manera aumentar su densidad. Resulta muy eficaz para compactar la capa final de base para un pavimento asfáltico. Las máquinas que mejor aprovechan esta fuerza de compactación son las pata de cabra o pisones y los compactadores de neumáticos..

Por Impacto.

También llamada compactación dinámica. Utiliza una fuerza de impacto repetido sobre la superficie a compactar. Depende del peso que se utilice y la altura desde la que se le deja caer. Pueden ser de baja energía como los producidos por los compactadores de mano, ranas, etc. hasta los 600 golpes por minuto o de alta energía entre 1.400 y 3.500 golpes por minuto como los utilizados en los rodillos vibratorios.

Por Vibración.

La compactación por vibración es la más utilizada en la actualidad para la mayoría de las aplicaciones. Se basa en utilizar una masa excéntrica que gira dentro de un rodillo liso, que produce una fuerza centrifuga que se suma o se resta al peso de la máquina, para producir una presión sobre el suelo.

Your subtopic goes hereENSAYOS DE COMPACTACION EN CAMPOENSAYOS DE COMPACTACION EN CAMPOENSAYOS DE COMPACTACION EN CAMPOENSAYOS DE COMPACTACION EN CAMPO

Método del cono de arenaMétodo del cono de arenaMétodo del cono de arenaMétodo del cono de arena

Método nuclearMétodo nuclearMétodo nuclearMétodo nuclear

TroxlerTroxler

Your Topic Goes HereYour subtopic goes here CARACTERISTICAS COMO MATERIAL DE

SÍMBOLO CARACTERÍSTICAS DE

COMPACTABILIDAD

DENSIDAD SECA MÁXIMA TÍPICA

(T/M3)

PERMEABILIDAD Y CARACTERÍSTICAS DE

DRENAJE TERRAPLÉN SUBRASANTE BASE

PAVIMENTO CON REVESTIMIENTO

LIGERO

PAVIMENTO CON TRATAMIENTO

ASFÁLTICO

GW BUENAS. RODILLOS LISOS VIBRATORIOS, RODILLOS NEUMÁTICOS.

1,9 A 2,1 PERMEABLE. MUY BUENAS. MUY ESTABLE. EXCELENTE. MUY BUENA. REGULAR A MALA. EXCELENTE.

GP BUENAS. RODILLOS LISOS VIBRATORIOS, RODILLOS NEUMÁTICOS.

1,8 A 2,0 PERMEABLE. MUY BUENAS. ESTABLE. BUENA A EXCELENTE.

REGULAR. POBRE. REGULAR.

GM BUENAS. RODILLOS NEUMÁTICOS O PATA DE CABRA.

1,9 A 2,2 SEMIPERMEABLE. DRENAJE POBRE.

ESTABLE. BUENA A EXCELENTE.

REGULAR A MALA. POBRE. REGULAR A POBRE.

GC BUENAS. RODILLOS NEUMÁTICOS O PATA DE CABRA.

1,8 A 2,1 IMPERMEABLE. MAL DRENAJE. ESTABLE. BUENA. REGULAR A BUENA. EXCELENTE. EXCELENTE.

SW BUENAS. RODILLOS LISOS VIBRATORIOS, RODILLOS NEUMÁTICOS.

1,7 A 2,0 PERMEABLE. BUEN DRENAJE. MUY ESTABLE. BUENA. REGULAR A MALA. REGULAR A MALA. BUENA.

SP BUENAS. RODILLOS LISOS VIBRATORIOS, RODILLOS NEUMÁTICOS.

1,6 A 1,9 PERMEABLE. BUEN DRENAJE. RAZONABLEMENTE ESTABLE EN ESTADO COMPACTO

REGULAR A BUENA. MALA. MALA. REGULAR A MALA.

SM BUENAS. RODILLOS NEUMÁTICOS O PATA DE CABRA.

1,7 A 2,0 IMPERMEABLE. MAL DRENAJE. RAZONABLEMENTE ESTABLE EN ESTADO COMPACTO

REGULAR A BUENA. MALA. MALA. REGULAR A MALA.

SC BUENAS A REGULARES. RODILLOS NEUMÁTICOS O PATA DE CABRA.

1,6 A 2,0 IMPERMEABLE. MAL DRENAJE. RAZONABLEMENTE ESTABLE.

REGULAR A BUENA. REGULAR A MALA. EXCELENTE. EXCELENTE.

ML BUENAS A MALAS. RODILLOS NEUMÁTICOS O PATA DE CABRA.

1,5 A 1,9 IMPERMEABLE. MAL DRENAJE. MALA ESTABILIDAD SI NO ESTÁ MUY COMPACTO.

REGULAR A MALA. NO DEBE USARSE. MALA. MALA.

CL REGULARES A BUENAS. RODILLOS NEUMÁTICOS O PATA DE CABRA.

1,5 A 1,9 IMPERMEABLE. NO DRENA. BUENA. REGULAR A MALA. NO DEBE USARSE. MALA. MALA.

OL REGULARES A MALAS. RODILLOS NEUMÁTICOS O PATA DE CABRA.

1,3 A 1,6 IMPERMEABLE. MAL DRENAJE. INESTABLE. DEBE EVITARSE SU USO.

MALA. NO DEBE USARSE. NO DEBE USARSE. NO DEBE USARSE.

MH REGULARES A MALAS. RODILLOS NEUMÁTICOS O PATA DE CABRA.

1,1 A 1,6 IMPERMEABLE. MAL DRENAJE. INESTABLE. DEBE EVITARSE SU USO.

MALA. NO DEBE USARSE. MUY MALA. MUY MALA.

CH REGULARES A MALAS. RODILLOS PATA DE CABRA.

1,3 A 1,7 IMPERMEABLE. NO DRENA. REGULAR. VIGILAR LA EXPANSIÓN.

MALA A MUY MALA. NO DEBE USARSE. MUY MALA. NO DEBE USARSE.

OH REGULARES A MALAS. RODILLOS PATA DE CABRA.

1,0 A 1,6 IMPERMEABLE. NO DRENA. INESTABLE. DEBE EVITARSE SU USO.

MUY MALA. NO DEBE USARSE. NO DEBE USARSE. NO DEBE USARSE.

PT NO DEBE USARSE. - MAL DRENAJE. NO DEBE USARSE. NO DEBE USARSE. NO DEBE USARSE. NO DEBE USARSE. NO DEBE USARSE.

NORMAS TECNICAS EN LA NORMAS TECNICAS EN LA EJECUCIÓN DE TERRAPLENESEJECUCIÓN DE TERRAPLENES

• Las capas que serán compactadas deben tener un espesor aproximado de 20 cm., y no se permitirán materiales cuya dimensión mayor exceda de la mitad del espesor de la capa..

• Una vez extendido el material, se procederá a humedecerlo o a secarlo, según el caso, a fin de que su porcentaje de humedad sea lo más cercano posible al óptimo determinado en el ensayo de laboratorio. Se recomienda que el contenido de humedad del material no varíe en más del 3% del óptimo. Cuando el material presente el grado de humedad satisfactorio a juicio del ingeniero inspector de la obra, se procederá a la compactación con el equipo adecuado. En el caso de terraplenes, la misma se hará gradualmente de los bordes hacia el eje, hasta alcanzar una compactación satisfactoria. Terminada la compactación de la primera capa, se procederá en igual forma para las capas siguientes, hasta completar el espesor contemplado en el proyecto. Compactada la última capa, se la conformará de acuerdo a lo establecido en el proyecto.

• No se admitirá la presencia en el material de relleno de troncos, raíces, ramas o cualquier otro material orgánico.

• La construcción de un relleno adosado a una estructura de concreto o de mampostería recién terminada, sólo podrá realizarse cuando haya transcurrido el tiempo mínimo de fraguado de la estructura.

• En los casos en que deban construirse terraplenes sobre bases de poco poder de soporte cuya remoción no sea requerida, se permitirá, con la autorización del ingeniero inspector, construir la primera capa por simple volcado de los materiales, con un espesor suficiente que permita proveer una zona estable que permita el paso de los equipos.

• Los materiales rocosos se usarán preferentemente en la construcción de las primeras capas del relleno, mientras que la o las últimas capas deberán construirse con materiales granulares o finos.

•Durante la construcción de un terraplén, se deberá mantener su superficie con pendientes longitudinal y transversal suficientes que permitan el rápido escurrimiento de las aguas en caso de lluvias.

•Para cada capa de relleno, se deberán practicar los ensayos correspondientes para determinar el grado de compactación logrado. Si resultare menor a la establecida, se deberá continuar la compactación, o escarificar la capa en todo su espesor y compactar de nuevo.

(Densidad en campo ≥ 95% Densidad Proctor)

•La tolerancia admisible para la conformación final y acabado de terraplenes será de 3 cm. para cualquier punto en la superficie de la subrasante.

Normas de medición :

• El terraplén será calculado por el método de las áreas medias, calculadas las áreas con los datos obtenidos del replanteo.

• El transporte se calculará sin considerar el esponjamiento, es decir, medido en su posición original. La distancia de acarreo se considera la distancia entre el centro de gravedad de los volúmenes excavados y el centro de gravedad de esos mismos volúmenes en su posición final.

Debemos tener confianza…