of 394
8/18/2019 MANUAL DE SUELOS HIDRAULICA.pdf
1/393
Instituto Nacional de Ecología
Libros
INE
CLASIFICA CION
AE 010513
LIBRO
Me cánica de suelos . Instructivo p ara
ensaye de suelos
TOMO
I 11111011111 I I I 1 1 1 1
0
1 1 1
1
0 1 1
1
1 1
1
1 1 1 1 1 1
1
1
1
1 1 1 1
0
1 I I I I
AE 010513
8/18/2019 MANUAL DE SUELOS HIDRAULICA.pdf
2/393
®
6
1v -JS s/Uc
Mecánica
de
Suelos
INSTRUCTIVO PARA ENSAYE DE SUELOS
8/18/2019 MANUAL DE SUELOS HIDRAULICA.pdf
3/393
COMISIÓN NACIONAL DEL AGUA
COLECCIÓN BREVIARIOS DEL AGUA
SerieEducativa
Mecánica
de
Suelos
INSTRUCTIVO PARA ENSAYE DE SUELO S
1990
8/18/2019 MANUAL DE SUELOS HIDRAULICA.pdf
4/393
Mecánica de suelos
Instructivo para ensaye de suelos
Colección B reviarios del agua
Serie Educativa
Secretaría de Recursos H idráulicos, 1967
Instituto Mexicano de Tecnología del Agu a, 1990
Ira. reimpresión
Reservado s todos los derechos
Paseo C uahunahuac # 8532, Progreso, Jiutepec, Morelos
Tel
. 193957 194000 ext . 122
Fax (73) 19 39 46
Hecho en México
Made in Mexico
8/18/2019 MANUAL DE SUELOS HIDRAULICA.pdf
5/393
INDICE
PRIMERA PARTE
CLASIFICACION Y MUESTREO
Pág.
Capítulo I
. Identificación y clasificación de los suelos
3
1
. Introducción
3
2
.
Componentes del suelo
4
a)
Tamaño
4
b) Graduación
5
c)
Forma
6
Lámina I. Angularidad de las partículas de arena y
grava
7
d)
Humedad del suelo
8
e)
Características de comportamiento de los compo-
nentes de un suelo
0
3 . Clasificación de los suelos
5
a)
Clasificación de campo
5
b)
Clasificación de laboratorio
6
Lámina II. Sistema unificado de clasificación de sue-
los
ntre 36 y
37
Lámina III
. Símbolos de grupos de suelos
.
.
.
37
Lámina IV
. Sistema unificado de clasificación de sue-
los
ntre 38 y
39
4. Descripción de los suelos
9
a)
Materiales provenientes de bancos de préstamo
0
b)
Cimentaciones
0
Lámina V. Cuadro de propiedades y usos, entre 40 y
41
5
. Comparación de los grupos de suelos desde el punto
de vista de la ingeniería
1
Tabla 1. Descripción de los suelos
.
42
8/18/2019 MANUAL DE SUELOS HIDRAULICA.pdf
6/393
Pág.
Capítulo II
. Datos de localización
3
6 . Localización de muestras
3
Lámina VI
. Trazo para el muestreo de un banco de
préstamo
4
Capítulo III Muestreo
7
7.
Cantidad de material que constituye una muestra
7
8.
Equipo
8
9.
Método
9
A. Muestras alteradas
9
1° Pozos a cielo abierto
1
2
9 Sondeos con pala de postear
3
Cuarteo
6
B. Muestras inalteradas
8
1° Suelos cohesivos duros
8
2
9
Suelos suaves
2
3
9 Arenas
4
Suelos alterables
5
SEGUNDA PARTE
PRUEBAS DE LABORATORIO
Capítulo IV . Pruebas de laboratorio.
1
. Preparación de las muestras
9
a)
Equipo
9
b)
Procedimiento
9
2. Granulometría
5
a)
Análisis por mallas
6
Análisis sin lavado
9
Análisis con lavado
3
Cálculo
5
b) Análisis por vía húmeda
7
A
. Decantación separada
7
Lámina VII. Nomograma para análisis mecánico
húmedo
9
Procedimiento
2
69
8/18/2019 MANUAL DE SUELOS HIDRAULICA.pdf
7/393
Pág.
Lámina VIII
. Análisis granulométrico
.
99
Lámina IX
. Gráfica granulométrica .
100
B
. Método del hidrómetro
01
Procedimiento
02
Lámina X. Peso volumétrico del agua en función de
la temperatura
06
Lámina XI
. Calibración del hidrómetro
. .
108
Lámina XII
. Calibración del hidrómetro
17
Lámina XIII. Alturas de caída
18
Lámina XIV
. Nomograma para obtener el peso de
los sólidos en suspensión para el análisis hidro-
métrico
19
Lámina XV
. Nomograma de Casagrande para la ley
de Stokes
20
Prueba del hidrómetro
21
Procedimiento
21
Cálculo
29
Lámina XVI. Análisis granulométrico
30
Lámina XVII. Gráfica granulométrica 31
3.
Densidad
32
a)
Calibración del matraz 34
Procedimiento 35
b)
Procedimiento
37
Lámina XVIII
. Calibración del matraz
38
Lámina XIX
. Curva de calibración del matraz
39
Lámina XX. Densidad de sólidos
42
Lámina XXI
. Esquema de trompa y bomba de vacíos 144
c)
Densidad de gravas 49
Procedimiento
49
4. Compactación
54
Lámina XXII
. Base para la prueba Proctor
55
a) Procedimiento 59
Lámina XXIII
. Compactación Proctor 70
5.
Determinación de los límites de consistencia o de
Atterberg
71
a) Generalidades
71
b)
Praparación de la muestra
75
Método seco
75
Método húmedo
78
8/18/2019 MANUAL DE SUELOS HIDRAULICA.pdf
8/393
Pág.
c)
Determinación del límite líquido
.
178
Lámina XXIV
. Límites de consistencia
186
d)
Determinación del límite plástico
.
187
e) Determinación de límite de contracción 90
Procedimiento 91
Cálculo
96
Lámina XXV. Límite de contracción volumétrica 197
f) Indices de consistencia
98
6
. Determinación de la permeabilidad
00
a)
Generalidades
00
Lámina XXVI . Relación de viscosidad dinámica con
la temperatura
01
Lámina XXVII . Viscosidades del agua de 10° a 30°C
y relaciones T/µ 20
02
Lámina XXVIII . Coeficiente de permeabilidad
.
203
b) Pruebas con permeámetro de carga constante
04
Procedimiento
06
Lámina XXIX
. Permeabilidad con carga constante
11
Lámina XXX
. Nomograma para calcular el coefi-
ciente de permeabilidad por el método de car-
ga constante
13
c) Prueba de permeabilidad por capilaridad hori-
zontal
14
Procedimiento
15
Lámina XXXI
. Capilaridad horizontal 21
Lámina XXXII
. Nomograma para calcular el coefi-
ciente de permeabilidad K
t
por el método de ca-
pilaridad hirizontal
22
Lámina XXXIII
. Nomograma para calcular la altu-
ra capilar he
23
d)
Pruebas con permeámetro de carga variable
24
Lámina XXXIV
. Esquema del dispositivo para obte-
ner agua desaireada 27
Procedimiento 29
Cálculo
37
Lámina XXXV
. Permeabilidad con carga variable
38
Lámina XXXVI
. Nomograma para calcular la per-
meabilidad por el método de carga variable
.
. 239
Lámina XXXVII. Nomograma para calcular el co-
eficiente de permeabilidad k_o .
.
240
8/18/2019 MANUAL DE SUELOS HIDRAULICA.pdf
9/393
Pág.
7
.
Consolidación unidimensional
41
a) Generalidades
41
Procedimiento
46
A.
Muestra inalterada
46
B. Muestras remoldeadas 49
b ) Calibración del banco de consolidación
66
c) Cálculo 68
Lámina XXXVIII. Consolidación datos generales
75
Lámna =IX
Consolidación registro de carga
76
Lámina XL
. Consolidación registro de carga .
277
Lámina XLI
. Consolidación registro de carga
278
Lámina XLII
. Consolidación registro de descarga
279
Lámina XLIII. Curva tiempo-deformación
80
Lámina XLIV. Consolidación gráfica tiempo defor-
mación
81
Lámina XLV
. Consolidación-registro 82
Lámina XLVI. Consolidación - cálculo deformación
unitaria
83
Lámina XLVII . Consolidación gráfica deformación
unitaria-tiempo 84
Lámina XLVIII . Consolidación
. Gráficas
85
Lámina XLIX. Consolidación gráfica
86
Lámina L. Esfuerzo-deformación unitaria
287
Lámina LI. Muestra inalterada
88
8 .
Resistencia al esfuerzo cortante
89
a)
Generalidades 89
b)
Preparación de las probetas
91
Lámina LII
. Esquema del dispositivo para compre-
Sión triaxial
92
Lámina LIII
. Compresión triaxial-volumétrica
300
c) Procedimiento
01
A.
Rápidas o sin drenaje
01
Cálculo
10
Lámina LIV
. Triaxial rápida
13
Lámina LV. Triaxial rápida
14
Lámina LVI. Triaxial rápida
15
Lámina LVII
. Cálculos de Mohr
. Compresión tri-
axial
16
B .
Prueba rápida-consolidada
17
Cálculo
22
C.
Prueba lenta
24
8/18/2019 MANUAL DE SUELOS HIDRAULICA.pdf
10/393
Pág.
Lámina LVIII. Triaxial consolidada rápida
25
Lámina LIX, Triaxial consolidada rápida
26
Lámina LX .
Triaxial consolidada rápida 27
Lámina LXI
. Círculos de
Mohr . Compresión tri-
axial
28
D.
Prueba triaxial
T-15 29
E. Prueba triaxial t-38
29
F.
Medición de la presión de poro
29
Funcionamiento
34
Lámina LXII
. Dispositivo para la determinación de
la presión de poro
35
G.
Prueba goniométrica
36
TERCERA PARTE
CONTROL
DURANTE
LA CONSTRUCCION
DE LA
OBRA
Capitulo V . Control durante la construcción de la obra
41
. 1.
Generalidades
41
2
. Pruebas especiales de control
42
a)
Terraplenes de prueba
42
Procedimiento
50
Organización de los trabajos
50
b)
Determinación del peso volumétrico seco en el
terraplén
60
Generalidades
60
Procedimiento
64
Cálculo
71
Lámina LXIII
. Control de compactación de terra-
plenes
72
c) Compactación y resistencia a la penetración
375
Generalidades 75
Procedimiento
77
Cálculo
82
d)
Control de la zona permeable durante la cons-
trucción 82
Generalidades
82
Lámina LXIV
. Compactación
. Resistencia a
la pe-
netración 83
8/18/2019 MANUAL DE SUELOS HIDRAULICA.pdf
11/393
Pág.
Lámina LXV. Compactación y resistencia a la pe-
netración 84
Procedimiento
87
Cálculo
91
e)
Determinación del peso volumétrico del enroca-
miento
91
f)
Pruebás de permeabilidad de campo
93
Generalidades
.
.
393
Pozos de absorción
.
393
Pozos de filtración
.
393
Desarrollo de la prueba
. .
395
Lámina LXVI. Permeabilidad de campo
. Pozos de
filtración
96
Pozos en material homogéneo
397
Lámina LXVII . Permeabilidad de campo. Pozos de
filtración 98
Desarrollo de la prueba
.
399
Pozos radiales .
.
. .
399
Lámina LXVIII. Permeabilidad de campo
. Pozos en
material homogéneo
00
Lámina LXIX. Permeabilidad de campo. Pozos
en material homogéneo 01
Desarrollo de la prueba
02
Lámina LXX
. Permeabilidad de campo. Pozos ra-
diales
03
Lámina LXXI
. Permeabilidad de campo. Pozos
radiales
04
Lámina LXXII
. Permeabilidad de campo
. Pozos ra-
diales
05
g) Presentación de datos
06
3
. Consideraciones sobre los diferentes equipos para la
construcción de terracerias
06
a) Generalidades
06
Lámina LXXIII
. Instalación para determinar el
coeficiente de permeabilidad
. . . entre 406 y 407
1° Presión
08
Lámina LXXIV
. Rodillos para compactación de te-
rraplenes. Características
. . . . entre 408 y 409
2
9
Cubrimiento
10
3° Espesor de las capas
10
4° Número de pasadas del rodillo
11
b)
Consideraciones sobre los diferentes equipos
11
8/18/2019 MANUAL DE SUELOS HIDRAULICA.pdf
12/393
PROLOGO A
LA CUARTA
EDICION
La cuarta edición de este Instructivo ha salido a la luz más
por la creciente demanda de nuevos ejemplares, que por la ne-
cesidad de incluir en su texto modificaciones tan substanciales,
que ameriten una edición más.
Como en ocasiones tal demanda ha llegado a ser apremian-
te, se ha tenido tiempo exclusivamente para actualizar algunas
ilustraciones, corregir ciertas erratas y revisar superficialmen-
te el contenido
. De esta manera el lector encontrará sólo lige-
ras diferencias entre esta edición y su predecesora.
Por lo demás, se tiene ya programado, en un futuro próximo,
hacer una revisión completa del Instructivo para incluir en su
texto aquellos tópicos que por su actualidad y utilidad ameri-
ten su incorporación, buscando así que el Instructivo ayude,
con mayor efectividad, a uniformar y mejorar el funcionamien-
to de los laboratorios de la S
.R
.H.
Esta edición, como las anteriores, ha sido preparada por el
personal del Laboratorio de Suelos del Departamento de Inge-
niería Experimental, si bien ahora se ha contado además con
el entusiasmo y decidido apoyo de las autoridades superiores
y con la asidua colaboración del Ing . Vicente Vargas Alcántara.
México, D. F., febrero de 1967.
8/18/2019 MANUAL DE SUELOS HIDRAULICA.pdf
13/393
8/18/2019 MANUAL DE SUELOS HIDRAULICA.pdf
14/393
1— 1
00
Figura 2
PRESA BENITO JUAREZ (EL MARQUES), OAXACA
.—Aspecto general de las terracerfas para
el cierre de la cortina
.
8/18/2019 MANUAL DE SUELOS HIDRAULICA.pdf
15/393
Vista interior de los Laboratorios de Mecánica de Suelos
.
co
8/18/2019 MANUAL DE SUELOS HIDRAULICA.pdf
16/393
CAPÍTULO
I
IDENTIFICACION Y CLASIFICACION
DE LOS
SUELOS
I. INTRODUCCION
La mayoría de los suelos son una acumulación heterogénea
de granos minerales no cementados
. Sin embargo, los términos
"suelo" o "tierra" como los usan los ingenieros, incluyen prác-
ticamente todos los tipos de materiales inorgánicos y orgánicos,
cementados o no, que se encuentran en la tierra . Se excluye so-
lamente la roca dura que permanece firme después de expuesta
al intemperismo.
Para el ingeniero interesado en diseño y construcción de ci-
mentaciones y obras de terracería, las propiedades físicas de
los suelos, tales como peso unitario, permeabilidad, resistencia
al esfuerzo cortante, compresibilidad e interacción con el agua,
son de primordial importancia . La adaptabilidad de los suelos
a los cultivos interesa al agrónomo, los detalles de su origen y
distribución conciernen al geólogo, y sus propiedades mineraló-
gicas son estudiadas por el petrógrafo . Para la solución de pro-
blemas especiales el ingeniero consulta con estos científicos,
algunos de los cuales dedican todo su tiempo a aplicar sus cono-
cimientos a la ingeniería.
Con objeto de que los ingenieros tanto en el campo como en
la oficina estén en condiciones de entenderse con respecto a
suelos, es necesario disponer de un método estándar de identi-
ficación y clasificación de los mismos.
Un sistema que describe a los suelos y los coloca en catego-
rías o grupos que tienen distintas propiedades, capacita a los
ingenieros para intercambiar información y obtener provecho
de la experiencia de los demás.
Para el diseño final de estructuras importantes, la clasifica-
ción debe ser complementada por pruebas de laboratorio que
determinen las características de comportamiento del suelo, ta-
les como permeabilidad, resistencia al esfuerzo cortante, y com-
presibilidad, para condiciones de campo previstas.
23
8/18/2019 MANUAL DE SUELOS HIDRAULICA.pdf
17/393
24
INSTRUCTIVO DE MECÁNICA DE
SUELOS
Sin embargo, los informes que contienen clasificaciones ade-
cuadas de suelos y descripciones correctas de ellos, pueden
usarse al hacer estimaciones preliminares, en determinar la
extensión de las investigaciones de campo adicionales necesa-
sarias para el diseño final, en la planeación de un programa
económico de pruebas de laboratorio y en la aplicación de los
resultados de las pruebas a exploraciones- adicionales
. El co-
nocimiento de la clasificación del suelo, incluyendo sus propie-
dades típicas, es de especial valor para el ingeniero que estudia
cimentaciones y estructuras de tierra.
En 1952, el "Bureau of Reclamation" y el "Corps of En-
gineers , en unión con el profesor A
. Casagrande, como consul-
tor, llegaron a un acuerdo para modificar su clasificación de
suelos para aeropuertos, dando origen al llamado "Sistema
Unificado de Clasificación de Suelos". Este sistema torna en
consideración las propiedades de los suelos relacionadas con la
ingeniería ; es descriptivo y fácil de adaptarse al suelo real, y tie-
ne la flexibilidad suficiente para poder usarse en el campo y
en el laboratorio
. Probablemente su mayor ventaja es que un
suelo puede clasificarse rápidamente por examen visual y ma-
nual, sin necesidad de pruebas de laboratorio. El Sistema Uni-
ficado de Clasificación de Suelos está basado en el tamaño de
las partículas, sus cantidades y variedad de tamaños, así como
en las características de los granos finos.
Un suelo está constituido de varios componentes, cada uno
de las cuales contribuye en parte a las propiedades físicas del
conjunto. La clasificación se puede entender mejor, conside-
rando primero las propiedades de cada uno de los componentes
del suelo
. Por tanto, el párrafo 2 describe los constituyentes del
suelo e introduce los conceptos que se usan en el sistema de
clasificación.
El párrafo 3 y los cuadros de clasificación, láminas II y IV,
contienen los fundamentos del sistema de clasificación para
los suelos que se encuentran en la naturaleza
. Además de una
clasificación adecuada es importante incluir una descripción
correcta del suelo en los reportes de exploraciones. El párra-
fo 4 y la lámina V contienen la descripción e información cuali-
tativa para comparar las propiedades y los usos de los suelos
típicos de cada grupo de la clasificación en ingeniería
. Los
símbolos empleados se muestran en la lámina III.
2
. COMPONENTES DEL SUELO
a) Tamaño . Las partículas mayores de 76
.2 mm
. (3"), que-
dan excluidas de este sistema de clasificación
. Sin embargo, la
cantidad de partículas de tamaño mayor que 76
.2 mm., puede
ser de gran importancia en la•selección de préstamos para ma-
terial de terraplenes, por tanto, los reportes de exploraciones
deben contener siempre información sobre cantidad y tamaño
de partículas mayores de 76 .2 mm. (3") .
8/18/2019 MANUAL DE SUELOS HIDRAULICA.pdf
18/393
COMPONENTES DEL SUELO
25
Dentro del rango de tamaños del sistema hay dos grandes di-
visiones, los granos gruesos y los granos finos
. Los granos grue-
sos son los retenidos en la malla Núm. 200 (0
.074 mm
.), y se
dividen en :
GRAVA (Símbolo G) de 76.2 mm. (3") al tamaño de la
malla Núm
. 4 (4.69 mm.) (
E
).
Grava gruesa, de 76
.2 mm. a 19.1 mm
. (3" a %").
Grava fina de 19.1 mm
. (
s/4") a tamaño de la malla Núm
. 4
(4
.69 mm
.).
ARENA (Símbolo A) de la malla Núm. 4 (4.69 mm.) a la
malla Núm. 200 (0 .074 mm.).
Arena gruesa. Malla Núm
. 4 (4
.69 mm
.) a malla Núm
. 10
(1
.651 mm.).
Arena media . Malla Núm. 10 (1
.651 mm.) a Núm
. 40 (0.420
mm.).
Arena fina . Malla Núm
. 40 (0
.420 mm.) a Núm
. 200 (0.074
mm
.).
Para clasificación visual se puede tomar 6
.4 mm
. (
1
/4 )
.como
tamaño equivalente a la malla Núm
. 4 (4
.69 mm
.), y la malla
Núm
. 200 (0
.074 mm.) es el tamaño más pequeño de partículas
que pueden distinguirse individualmente a simple vista.
Los granos finos, llamados por brevedad finos, son menores
que la malla Núm
. 200 (0
.074 mm.) y son de dos tipos
: LIMO
(Símbolo L) y ARCILLA (Símbolo B, inicial de la palabra Ba-
rro)
. Los sistemas antiguos de clasificación definen la arcilla
como aquellas partículas de menos de 5 micras (0
.005 mm
.).
(Algunos usan 2 micras y definen el limo como finos mayo-
res que el tamaño de las arcillas). Sin embargo, es un error
creer que las propiedades típicas del limo y de la arcilla corres-
ponden a determinados tamaños de partículas
. Algunos depó-
sitos naturales de polvo de roca que exhiben todas las propie-
dades de limo y ninguna de arcilla, pueden estar constituidos
en su totalidad por granos menores de 5 micras
. Por otra par-
te, algunas arcillas típicas pueden consistir principalmente de
partículas mayores de 5 micras, pero contener pequeñas can-
tidades de partículas coloidales extremadamente finas . En el
Sistema Unificado de Clasificación de Suelos no se hace dis-
tinción de tamaño entre limos y arcillas, se diferencian más
bien por su comportamiento.
Suelos orgánicos
(Símbolo O)
. La materia orgánica es con
frecuencia un componente del suelo, pero no se le asigna nin-
gún tamaño de grano específico, ya que varía en tamaño desde
partículas coloidales de dimensión molecular hasta pedazos de
materia vegetal, parcialmente descompuesta, de varios centí-
metros de longitud.
b) Graduación. Las cantidades de los diferentes tamaños da
granos presentes en un suelo, se pueden determinar en el la-
boratorio por medio de cribado para los granos gruesos y por
sedimentación (análisis mecánico húmedo) para los finos
. Los
8/18/2019 MANUAL DE SUELOS HIDRAULICA.pdf
19/393
26 INSTRUCTIVO
DE MECÁNICA
DE SUELOS
resultados de laboratorio se presentan en forma de una curva
acumulativa de tamaños
. Para suelos que están formados prin-
cipalmente por granos gruesos, la distribución granulométrica
revela algunas de las propiedades físicas del material
. Por otra
parte, el tamaño de los granos es menos importante en suelos
que contienen cantidades preponderantes de partículas finas.
Las graduaciones típicas de suelos son :
Bien graduado
(Símbolo b)
. Cuando todos los tamaños de
partículas, desde las más pequeñas hasta las más grandes, se
encuentran presentes en proporciones semejantes.
Mal graduado (Símbolo m).
A.
Uniforme
. La mayor parte de los granos son aproximada-
mente del mismo tamaño.
B.
Graduación salteada. Ausencia de uno o más tamaños in-
termedios.
En el campo, se estima si un suelo está bien o mal graduado
por inspección visual
. Para fines de laboratorio, el tipo de gra-
duación puede determinarse usando el criterio basado en el
rango de tamaños y en la forma de la curva granulométrica.
La medida del rango de tamaño se llama coeficiente de uni-
formidad, C,,, que se define como la relación de los diámetros
correspondientes al 60% que pasa y al 10% que pasa según
la curva granulométrica :
C u =
Dio
La forma de la curva granulométrica está dada por el coefi-
ciente de curvatura que es la relación del cuadrado del diá-
metro correspondiente al 30% que pasa, entre el producto D6 0
por
Dio
.
_
(D30)
2
C c
D6o
Dlo
La lámina XVII, página 131, muestra una curva granulomé-
trica típica.
c) Forma
.
La forma de las partículas tiene una importante
influencia en las propiedades físicas de un suelo . (Véase lámi-
na I.) Las siguientes formas son las más comunes:
Partículas equidimensionales.
Pueden ser redondeadas, sub-
redondeadas, angulares y subangulares
. Los componentes de
los suelos gruesos son por lo general del tipo equidimensional
y consisten principalmente en granos minerales de cuarzo y
feldespato.
Partículas laminares. Se encuentran presentes en apreciable
cantidad en muchos suelos finos
. La mica y algunos minerales
presentes en las arcillas tienen esta forma.
D6o
8/18/2019 MANUAL DE SUELOS HIDRAULICA.pdf
20/393
ANGULARIDAD
DE LAS PARTICULAS 0E, ARENA Y GRAVA
LAMINA I
,'''2Cpnfos
ben deatnidos per*
bgstonte redondegdoe.
ANGULAR ,
c'rd
'
~' `j
;Y
t"b
~ ~
:'tTT'Frî
~ i f ~ 1 f " Y - ¡ , ¡
~ i"i
. ~
+~
. 33~•
ño
~
MUY REDONDO
PLANOS
SU
-ANGULAR . '
- REDON
,
00
8/18/2019 MANUAL DE SUELOS HIDRAULICA.pdf
21/393
28
INSTRUCTIVO DE MECÁNICA DE SUELOS
d) Humedad del suelo.
Una masa de suelo tiene 3 constitu-
yentes
: los granos sólidos, el aire y el agua
. En los suelos que
consisten principalmente de partículas finas, la cantidad de
agua presente en los poros tiene un marcado efecto en las pro-
piedades de los mismos
. Se reconocen 3 estados principales de
consistencia del suelo :
Estado líquido
.
El suelo está en suspensión o tiene la consis-
tencia de un fluido viscoso.
Estado
plástico
. El suelo puede ser deformado rápidamente
o moldeado sin recuperación elástica, cambio de volumen,
agrietamiento o desmoronamiento.
Estado sólido
. El suelo se agrieta al deformarlo o exhibe re-
cuperación elástica.
Al describir estos estados del suelo, es costumbre considerar
únicamente la fracción menor que la malla Núm
. 40 (0.420
mm
.) ; para esta fracción de suelo, el contenido de humedad en
porciento de peso seco con el cual pasa del estado líquido al
plástico, se llama límite liquido
LL
.
Para determinar el lí-
mite líquido en el laboratorio, se usa un dispositivo que hace
fluir el suelo bajo ciertas condiciones
. (Véase Fig
. 128, pági-
na 172) . El contenido de humedad en la frontera entre el es-
tado plástico y el sólido se llama límite plástico LP
.
La
diferencia entre el límite líquido y el límite plástico consis-
te en el rango de contenido de humedad dentro del cual el
suelo es plástico, y se denomina indice de plasticidad
I
Los
suelos muy plásticos tienen valores grandes del índice de plas-
ticidad, mientras que en un suelo no plástico, el limite plástico
y el límite líquido son iguales. Estos límites de consistencia
(Límites de Atterberg) se usan en el Sistema Unificada de
Clasificación de Suelos, para diferenciar los materiales muy
plásticos (arcillas) de los materiales ligeramente plásticos o
no plásticos (limos)
. (Véase capitulo IV, párrafo 5
.)
Un ingeniero especialista en Mecánica de Suelos, con sufi-
ciente experiencia, puede llegar a adquirir la habilidad para
estimar los límites de Atterberg de un suelo
. Sin embargo se
han encontrado tres sencillas pruebas manuales para la iden-
tificación y clasificación de los suelos finos en el campo y para
determinar si la fracción fina del suelo es limosa o arcillosa,
sin que se requiera la estimación de los límites de Atterberg.
Estas pruebas manuales
, que forman parte de los procedimien-
tos de campo en el Sistema Unificado de Clasificación de Sue-
los son :
Deformabilidad.
A.
Movilidad del agua de los poros (reacción al agitado)
(Fig
. 4).
B.
Quebrantamiento (resistencia en seco) . (Fig
. 5.)
8/18/2019 MANUAL DE SUELOS HIDRAULICA.pdf
22/393
COMPONENTES DEL SUELO
29
Figura 4
Figura 5
8/18/2019 MANUAL DE SUELOS HIDRAULICA.pdf
23/393
30
INSTRUCTIVO DE MECANICA DE SUELOS
C. Tenacidad (consistencia cerca del limite plástico).
(Fig. 6 .)
Estas pruebas se describen en la parte inferior del cuadro de
clasificación
. (Lámina IL)
e) Características de comportamiento de los componentes de
un suelo.
GRAVA Y ARENA. Ambos componentes gruesos de un sue-
lo (grava y arena) tienen esencialmente las mismas propieda-
des
; su diferencia estriba en el grado en que éstas se presentan.
La división de los tamaños de grava y arena por medio de la
malla Núm. 4 (4.69 mm
.), es arbitraria y no corresponde a un
cambio definido en propiedades
. Las gravas o arenas compac-
tas bien graduadas son materiales estables
. Los suelos gruesos
cuando carecen de finos son permeables, fáciles de compactar,
la humedad los afecta ligeramente y no se ven sujetos a la
acción de las heladas
. A pesar de que la forma y graduación
de los granos, tanto como el tamaño, afectan estas propie-
dades, para una misma cantidad de finos, las gravas son ge-
neralmente más permeables, más estables, y menos sensibles
al agua o a las heladas que las arenas.
A medida que una arena se hace más fina y más úniforme,
sus características se aproximan a las de los limos, con el
co-
Mara 6
8/18/2019 MANUAL DE SUELOS HIDRAULICA.pdf
24/393
COMPONENTES DEL SUELO
31
rrespondiente decremento en permeabilidad y la correspondien-
te reducción de su estabilidad en presencia de agua
. Las arenas
muy finas y uniformes son difíciles de distinguir de los limos
a simple vista, sin embargo, las arenas secas no tienen cohesión
(no pueden mantenerse unidas) y se sienten granulares en
contraste con la ligerísima cohesión y sensación suave que pre-
sentan los limos secos.
LIMO Y ARCILLA
. La presencia de finos, aun en peque-
ñas cantidades, puede tener marcado efecto en el comporta-
miento de los suelos
. Una cantidad tan baja como el 10% de
partículas menores que la malla Núm
. 200 (0
.074 tm)
. en
arenas y gravas, puede hacer al suelo virtualmente impermea-
ble, especialmente cuando los granos gruesos están bien gra-
duados
. Asimismo, serios hinchamientos provocados por heladas
pueden ser causados por un porcentaje menor del 10% de finos
en gravas y arenas bien graduadas . La utilidad de los mate-
riales gruesos para las superficies de caminos puede incremen
-
tarse agregando una pequeña cantidad de arcilla que actúa
de liga entre las partículas de grava y arena.
Los suelos que contienen grandes cantidades de limo y arcilla
son los que presentan mayores dificultades al ingeniero. Estos
materiales muestran marcados cambios en sus propiedades fí-
sicas al cambiar su contenido de humedad
. Por ejemplo, una
arcilla seca, dura, puede ser conveniente como cimentación
para cargas pesadas, mientras permanezca seca, pero puede
convertirse en un tremedal* al humedecerse . Muchos de los
suelos finos se encogen al secarse y se expanden al humedecer-
se, lo cual puede afectar perjudicialmente a las estructuras
cimentadas sobre ellos o construidas con ellos
. Aun cuando la
humedad no cambie, las propiedades de los suelos finos pueden
variar considerablemente de las que poseen en su estado natu-
ral cuando se alteran de alguna manera
. Depósitos de partícu-
las finas que se han visto sujetos a cargas en el tiempo geoló-
gico, tienen frecuentemente una estructura que provee al
material de propiedades especiales en su estado inalterado . Pero
cuando el suelo se excava para usarse como un material de
construcción, o cuando el depósito natural se perturba, por
ejemplo metiendo pilotes, se destruye la estructura y las pro-
.
piedades del suelo cambian radicalmente.
Los limos son diferentes de las arcillas en muchos aspectos,
pero debido a su semejanza en apariencia, a menudo se han
confundido con resultados desastrosos
. Los limos y las arcillas
secos y hechos polvo no pueden distinguirse entre sí, pero se
identifican fácilmente por medio de su comportamiento en pre-
sencia de agua
. Determinar si los finos son arcillas o limos;
es una parte esencial del Sistema Unificado de Clasificación de
los Suelos.
Los limos
son los finos no plásticos
. Son inherentemente in-
.
estables en presencia de agua y tienen la tendencia a ponerse
* Pantano que retiembla al menor movimiento
.
8/18/2019 MANUAL DE SUELOS HIDRAULICA.pdf
25/393
32
INSTRUCTIVO DE MECANICA DE SUELOS
en suspensión cuando se saturan . En dicho estado, son llamados
"hígado de toro" por los constructores
. Los limos son media-
namente impermeables, difíciles
. de compactar, y son altamente
susceptibles a hinchamientos por heladas
. Las masas de limo
cambian de volumen con cambios de forma (la propiedad de
deformabilidad) en contraste con las arcillas, las cuales man-
tienen su volumen al cambiar su forma (la propiedad de plasti-
cidad)
. La propiedad de deformabilidad junto con la tendencia
a licuarse (ponerse en estado de suspensión en el agua) cuan-
do se someten a vibraciones, proporcionan medios de iden-
tificación para limos típicos en estado suelto y húmedo (véase
el cuadro de clasificación)
. En seco, los limos pueden pulve-
rizarse fácilmente, bajo la presión de los dedos (muy ligera
resistencia al quebramiento), y tendrán una sensación suave
entre los dedos en contraste con la rugosidad de las arenas
finas (véanse las Figs . 7, 8 y 9).
Los limos se diferencian entre si por el tamaño y forma de
los granos, lo que se refleja principalmente en la propiedad
de compresibilidad
. Para condiciones similares, de carga previa,
mientras más alto es el límite líquido de un limo éste será más
compresible . El límite líquido de un limo inorgánico típico
de granos abultados (equidimensionales) es alrededor de 30%,
mientras que limos altamente micáceos o diatomáceos (los
Figura
7
8/18/2019 MANUAL DE SUELOS HIDRAULICA.pdf
26/393
COMPONENTES DEL SUELO
33
Figura
8/18/2019 MANUAL DE SUELOS HIDRAULICA.pdf
27/393
34
INSTRUCTIVO DE MECANICA DE
SUELOS
llamados limos elásticos ) compuestos principalmente de gra-
nos en forma de hojuela, pueden tener límites líquidos tan
altos como 100%
. Las diferencias en las propiedades "licua-
ción" y "deformabilidad" proporcionan medios para distinguir
en el campo entre limos de bajo limite líquido (símbolo Ln
) y
limos de alto límite líquido (símbolo Le ).
Las arcillas son los finos plásticos
. Tienen baja resistencia
a la deformación cuando están húmedas, pero al secarse forman
masas cohesivas y duras
. Las arcillas son virtualmente im-
permeables, difíciles de compactar cuando están húmedas, e
imposibles de drenar por medios ordinarios. Son características
de algunas arcillas, las grandes expansiones y contracciones
que sufren de acuerdo con los cambios en su contenido de
humedad
. El tamaño pequeño, la forma laminar y la composi-
sión mineral de las partículas de arcilla, se combinan para
producir un material que es a la vez compresible y plástico.
Mientras mayor sea el límite líquido de una arcilla, será
mayor su compresibilidad al compararla en igualdad de con-
diciones de carga previa
; por lo tanto, en el Sistema Unificado
de Clasificación, el límite líquido se usa para distinguir entre
arcillas altamente compresibles (símbolo B
e
)
y
aquellas de
baja compresibilidad (símbolo B
r )
.
Las diferencias en la plas-
ticidad de las arcillas se reflejan en sus índices de plasticidad.
Para el mismo límite líquido, mientras más alto sea el índice
plástico, la arcilla será más cohesiva
. La diferenciación entre
las arcillas en el campo, se Lleva a cabo por la prueba de tena-
cidad, en la cual el suelo húmedo se moldea y forma en peque-
ños rollos hasta que ocurre el desmoronamiento
; y por la
prueba de su resistencia en seco, la cual mide la resistencia
de la arcilla a quebrarse y pulverizarse
. (Véase el cuadro de
clasificación.) Aun teniendo poca experiencia al realizar estas
pruebas, las arcillas de baja compresibilidad y baja plasticidad,
arcillas pobres, pueden distinguirse inmediatamente de las ar-
cillas francas altamente plásticas y altamente compresibles.
Materia orgánica
. En la forma de vegetación parcialmente
descompuesta, es el principal constituyente de los suelos tur-
bosos
. Diferentes cantidades de materia vegetal finamente
dividida, se encuentran en sedimentos plásticos y no plásticos,
y a menudo afectan sus propiedades lo suficiente para influir
en su clasificación
. En esta forma, tenemos limos orgánicos
y arcillas limosas orgánicas de baja plasticidad y arcillas orgá-
nicas de plasticidad media y alta
. Aun pequeñas cantidades de
materia orgánica en forma coloidal presentes en una arcilla,
producirán un apreciable incremento en el límite liquido del
material, sin que se incremente su índice de plasticidad
. Los
suelos orgánicos son de color gris oscuro o negro y general-
mente tienen un olor característico a descomposición
. Las arci-
llas orgánicas presentan una sensación esponjosa en su rango
plástico al compararlas con arcillas inorgánicas
. La tendencia
de los suelos de alto contenido de materia orgánica a crear
8/18/2019 MANUAL DE SUELOS HIDRAULICA.pdf
28/393
CLASIFICACION DE LOS SUELOS
35
vacíos originados por descomposición o a cambiar las caracte-
rísticas físicas de la masa de suelo por medio de alteración
química, hacen de ellos materiales inconvenientes para usarse
en ingeniería . Los suelos que contienen materia orgánica aun-
que sea en pequeñas cantidades, son bastante más compresi-
bles y menos estables que los suelos inorgánicos
; por lo tanto,
son menos propios para usarse en ingeniería.
3 . CLASIFICACION DE LOS SUELOS
-
En la naturaleza, los suelos rara vez existen separadamente
como grava, arena, limo, arcilla o materia orgánica, sino que
generalmente se encuentran en forma de mezclas con propor-
ciones variables. El Sistema Unificado de Clasificación de los
'Suelos se basa en el reconocimiento del tipo y predominio de
los 'constituyentes, considerando tamaños de grano, graduación,
plasticidad y compresibilidad. Esta clasificación divide a los
suelos en tres grupos principales : suelos gruesos, suelos finos
y suelos de alto contenido de materia orgánica (turba)
. En el
campo, su identificación se lleva a cabo por medio de inspección
visual para los granos gruesos y por medio de pruebas manua-
les sencillas para la parte fina de los suelos o para los suelos
finos. En el laboratorio, puede hacerse uso de la curva granulo-
métrica y de los límites de Atterberg
. Los suelos
turbosos (T)
son identificados inmediatamente por su color, olor, sensación
esponjosa y textura fibrosa y no se subdividen posteriormente
en el sistema de clasificación.
• a)
Clasificación de campo
.
Una muestra representativa del
suelo (excluyendo las partículas mayores de 76
.2 mm. C3 1), se
clasifica inicialmente como suelo grueso o suelo fino, estimando
si el 50% en peso de las partículas pueden o no verse indivi-
dualmente a simple vista (granos gruesos)
. Los suelos que
contienen más del 50% de partículas gruesas son suelos grue-
sos ; los suelos que contienen más del 50% de partículas menores
de lo que el ojo puede distinguir, son suelos finos.
Si el suelo es predominantemente grueso, se identifica como
grava o arena si el 50% o más de sus granos son mayores o
menores que la malla Núm
. 4 (4
.69 mm
.) (aproximadamente
14").
Si el suelo es una grava, debe a continuación identificarse
como limpia (si contiene pocos finos o ningún fino), o sucia
(si contiene apreciable cantidad de finos) . Para las gravas "lim-
pias", la clasificación final se hace estimando su graduación;
las gravas bien graduadas, pertenecen al grupo
G, ; las gravas
uniformes y gravas con deficiencias en algunos tamafios' de
granos pertenecen al grupo G,,,. Las gravas "sucias" son de dos
tipos : aquellas con finos no plásticos (limosas),
GL,
y aquellas
con finos plásticos (arcillosas),
GB
.
La determinación de si
los finos son limosos o arcillosos, se hace por medio de las tres
pruebas manuales indicadas para los suelos finos
:
8/18/2019 MANUAL DE SUELOS HIDRAULICA.pdf
29/393
36
INSTRUCTIVO DE MECANICA
DE
SUELOS
Si el suelo es una arena, los mismos pasos y criterio que se
usaron en las gravas se repiten, de modo de llegar a determinar
si el suelo es una arena limpia bien graduada
A
b
, arena lim-
pia mal graduada A,,,, arena con granos finos limosos
AL,
o arena con granos finos arcillosos AB.
Si un material es predominantemente fino (más del 50%
en peso), se clasifica en uno de los seis grupos L
,
B
1
, , 0
L, .
B
e
, 0,
estimando su deformabilidad (movilidad del agua,
reacción al agitado), resistencia en seco (características de
quebramiento), y su tenacidad (consistencia cerca del límite
plástico, véase el cuadro de clasificación para los procedi-
mientos de prueba), e identificándolo como orgánico o inorgá-
nico
. El comportamiento de los diversos grupos de los suelos
finos para cada una de las pruebas manuales se indica en el
cuadro.
Los suelos que son típicos de los diversos grupos, se clasi-
fican inmediatamente por los procedimientos señalados
. Sin
embargo, muchos suelos en su estado natural tendrán caracte-
rísticas propias de dos grupos, debido a que están cerca de
la frontera de los dos grupos de que se trate, en porcentaje
de los varios tamaños o en características de plasticidad
. Para
este considerable número de suelos, se usan clasificaciones de
frontera
; esto es, los dos grupos que describen de la mejor
manera al suelo, se indican separados por un guión, como
sigue :
G
b - GB.
Si los porcentajes de los tamaños de grava y arena en un
suelo grueso son casi iguales, el procedimiento de clasificación
es suponer que el suelo es una grava, y entonces continuar en el
cuadro, hasta que se encuentre un grupo que describa correcta-
mente al resto del suelo, digamos
GB
. Como nosotros podíamos
haber supuesto que el suelo es una arena, la clasificación co-
rrecta de campo sería GB-AB,
porque el criterio para los sub-
grupos de grava y arena es idéntico
. Similarmente, dentro de
los agrupamientos de grava o arena, pueden ocurrir clasifi-
caciones de frontera tales como
Gb
- G,,,, GL - GB, G,, - GL,
A b -
A , ,, ,
A L - A B y A ,, - A L.
La clasificación correcta de un suelo cercano a la línea
de frontera entre los suelos gruesos y los suelos finos, se
hace clasificando primeramente al suelo como si se tratara
de un suelo grueso y después, como un suelo fino
. Clasifica-
ciones tales, como
AL - Li
y AB - B
„ son comunes.
Dentro de la división de los suelos finos, las clasificaciones
de frontera pueden ocurrir tanto entre suelos de alto 'o bajó
límite líquido como entre materiales limosos o arcillosos en el
mismo rango de límites líquidos
. Por ejemplo, podemos tener
suelos
L
, - L,., B
, - B,
. , 0,, - y L
, - B
i„ Li
, - 0
0
, B,, - 0,„ L,. -
B,
., L
- 0,
(Ver representación gráfica en la lámina
III
. )
b) Clasificación de laboratorio .
A pesar de que la mayor
parte de las clasificaciones de suelo se harán a simple vista
8/18/2019 MANUAL DE SUELOS HIDRAULICA.pdf
30/393
SISTEMA
UNIFICADO
DE CLASIFICACION
DE
SUELOS
INCLUYENDO
IDENTIFICACION
Y
DESCRIPCION
PROCEDIMIENTOS DE IDENTIFICACION EN EL CAMPO
111x,
Lo s
é
PO
NOMBRES
TIPICOS
INF ORMACION ADICIONAL PARA
L A DE SCRIPCION DE L OS SU E L OS .
CRITERIO
DE CLASIFICACION
EN
EL LABORATORIO
(Euc luyendo r as par t í cu las mayor es de
3
" y b asando l as f r acc iones en pesos es tineodos )
^
ú
o
Z
á
e
A m p l i o r a n g o e n l o s t a m a l e s d e l o s p o r t i c u l o s y c a N E a d e s
b
Grav as l oen g r aduados ,mez c l as de g r av o
y a rena
p o c o s o n i n g u n o s f o ro s .
D é s e d n o m b r e t í p i c o
r
; u w y l M n a B b e P o r c e n t a j e s
de g
o ~ r í y u l o s i d a d
caracter íst icos de tomairo
u
pe r
f ic ie
y
°
52
as a
Cu =
pío
, Ma y o r d e 4
2
:re
apr ec iab l es de t odos los t o n t a i n a s i n t e r m e d i o s
.
E n t r e
I
3
e = p
y
°
dur ez a de l os par t í cu l as
g r u e s a s ; nomb re l oca l o ó
xi
á
¢
m
e
2
E
ú P r e d a r n i r ú o
u n l a r r r a n o
o un
r a n g o d e
c a n t a b a s ,
Grav as ma l g r aduadas
;mez c l as de g r av o
g e d ó g t c o
y otro información e l e n a i r d is m e e i t b s e n le
;
Z
.
No s o t i s f o c e n l o s r e q u i s i t o s d e
graduación para Gb .
O
O
a o E
Q
o
> v 3
4
á
ó
o
a u s e n c i a
d e a l g u n o s t a m a ñ o s i n t e r m e d i o s
. y
a r
e a
;
p o c o s o n i n g u n o s l i n o s .
s í mbo l o en t r e parént es is
.
.
°
gé
É
E
3 .
S
N
aa i
z
Q 0 c
`
m
Y °
2 4Q
Fracción
f ina
no
Plást ica
.
Gravas l i mos as
m e z c l a s
de g ra va
o
O
°
-°
Q J m 8 L ím it es d e A tt er be r g ab a jo d e A rr ib a d e lo
A n e a "
A y
cm
-
o
o
_
a
( Para ident if icación
véas e gNpo Lp a l o c a )
.
y l i m o m a l g r o d u a d a s
. -_
.
a_
Q
m
"
A "a A n e a
ó Ip
m e n o r
q u e 4 . I
D
en t re 4 y 7
so n
c a s o s
7
Ó
>
E
ó
g
°
P a r a
m a e s t r o s
i na l t e r adas ag réguese in f o r
°3°
de ( r omero
r e q u i e r e n
o
É
ó
v m o c i ó n
sob r e es f r o t i f i cac idn
d e n s i d a d a p a r e n t e ,
°
r
cr
.E m
ó 0 0
qu e
°
N
m
o
ó
m ó
a
é
Fracción f irmo plást ica .
Grav as a r c i l l osas
;
m e z c l a s
d e g r a v a ,
,
c e m e n t a c i ó n , c o n t e n i d o d e
humedad y w ro c t e r i E
é
x $
L í m i t e s d e A t t a r b e r g
ar r ib o de
uso de s í mbo l os dob l es .
c
1 °
9
( Poro ident if icación
v é a s e
g r upo
Bp a b a j o ) ,
a r e n o
y
ar c i l l o ma l g r aduado s
.
1
i c a s
de
d r e n o j e .
_
E
s ~ V ó
o
b l i n eo "
A
"
ó
LP
m a y o r q u e 7 .
a
o n
re
-
g
B i e n
ó
S
d
'5
c Q
A m a i n r a n g o e n I a s t a m a h o s d e p a r l i c u l o s y c o n t i d a d e s
A r e n a s
g r a d u a d o s ; a r enas g r av osas
4
tl1 N
N
ñ_
c
la 2
-3 2i 2 p
-
á o
0
w
g °
A r enas m a ! g r ad u a d a s ; a r e n a s g r o vo s a s ,
EJEMPLO ; 8
g
E _
I,
't'
Predorn in io
d e u n t o r n a h o o
r a n g o d e t o n v h o s ,
Ar ena l im oso
;
g r a v o s o , c o m o
un 205 d e
ó
c
No s a t i s f o c en t o dos l o s r equ i s it o s de g rada t e& pom
m
-
ó
a
E
g r a v o
a n g u l a r d u r o d e 1
.5 cm
tomato
n rb
: i m o
;
v
ó
a
f
O
E
v
z
a r e n o
g ru e s a a f i n a d e p a r t í c u la s re d o n d a s o
E -
w
9
w 2 -
:2
s u b a n g u l a r e s ; c o m o u n
15 T de f inos no p l og
ó
- a
Ñ É
¢
É °
L'
- '1
F r o c o á n
f i nd no
plast ica .
Arenas I i mos as , mezdos de a rena
y
t i c o s
de
ba l a r es is t enc ia en l a p r ueba de que_
Lim ite s d e Atte rbe rg a bo jo de "
A
"
r r i b o d e l a l i n e a
y
a
ó
é
b r a m i e n t o
den compac t ado
y
h ú m e d o e n d t o p a r ;
°
-
-S ó
_
a r e n a a l u v i a l
(AL) . -
de
-
qu e
-
Z
s
v° ?
E o
-
1 El
Fracc ión f ina p l ós t i co .
( Paro ident if icación
v é a s e g r u p o Bp aba j o ) .
AB
Arenas o r c i l o s o s
; mez c l as
d e a r e n a
y
arcil la
m al
g r a d u a d a s .
,
o
o ú o 1
Límites de At terberg arr iba de
l a I i n e o
"
A
"
o
m ow . que 7.
u s o d e s í m b o l o s d o d o s .
PROCEDIMIENTOS DE IDENTIFICAGION EN LA FRACCION QUE PASA LA MALLA N e
40
.
EOUIVALENCIA
r
MOO
É
S u e l o s
A
A r e n a .
B
A r c i l l a .
T
T u r b o
.
m
M a i o g r a d u a c i ó n .
c
C o m p r e s i b l e .
R E S I S T E N C I A D E L
S U E L O S E C O
M O V I L I D A D
DEL ABUR
T E N A C I D A D
(Cons is tenc ia cer co
m
(AI queb r umien t o ) (Reacc ien al ag i l o da
d e l l í m i t e
p i ós t i co l
°
Ó
° o O
N i n g u n a o
Róp i do o
L i m o s i n o r g á n i c o s y a r e o l o s r n u y f i n a s , p a l m d e I n c a ; a r e n a s
G O M P A P A N D O
S U E L O S
DE IGUAL LIMITE LIOUIOO
é
z- 2
a_
,n Ni nguna .
Z
E
l i ge ra l enta
.
f inas l imosas
o
ar c i l l osos
l i g e r ament e
p l6s l i cas
.
sDim el nombre t ipico
g rodo y
A U M E N T A N C O N E L I N D I C E D E P L A S T I C I D A D .
) '
.
A r c i l l o s i n o r g e m i c a s d e
b o j o o m e d i a
arcil las
i o s t i c i d a d
mi j x imo de l os g r anos g r uesos
c o l o r d e l s u e l o
°
N ó
~ E ~
Medio a
N i n g u n a
o
M e d i a .
°
-o
°
e
N
.J E olla. m uy
l e n t a .
p o r é n t e s i s
o
ó
O
o0 _
Ñ
ó
¢
-
-
Li ge ra
o
Len to .
Ligera
.
• ,
c
o
ú
É
°
media .
o rg i m i c a s de bo l o p l a s t i c id ad .
o
°
.R c
w
3 .
Ligera
o
Len ta
a ligero a
Para mues t r as ina l t e r odos ag r eguese in f an t a
M in sob r e l o es t r uc t u r o , es t r o t i f i cocán, cons is t en_
b m
Ó
"E
J
0'
m e d í a
.
n inguno
.
media
.
d i a t o m o c e o s o r e n o s o s f i n o s o G m o s o s , l i m o s e l 6 s t i o z s
. c ia t an t o ina lt e r oda como r emol deoda , humed ad
y cond ic iones
de dr ena j e . to
W
U
-
-
us
ó
N
¢
°-
Al ta
a
N i n g u n o .
Alto
.
Arcil las
i no r g dn icas
de
al to
p l as t i c idad
é i
al
É r
m uy
olla .
ar c i ll as f r oncos m uy com pres ib les
O
É
Me d ia a Nin g u n o a
L i ge ro a
Arcil las orgt ínicos
de plas t ic idad
m e d i a
EJEMPLO:
O c
0
10
20
40
00
S O
TO
S O
20
10 0
al to
.
muy l e n t a
.
mdoalto
m uy
compres ib l es
.
t o j e r educ ido de a r ena f ina ; gran =Mod de
LIQUIDO
gu j e r os de r aces v er t ieo l es
) lm t t y s e c o
en
LIMITE
F aC il me n te id e nt if ie c bl es p or su c olo r, ol or , s en s oW n T ur bo y ot ro s su e lo s ol ta m e nt e o rg án ic o s
G RA FI CA
e
PASCDD
U E LO S A LT A ME N TE
ORGÁNICOS
P A R A c L A s i F I C A C I O N D E S I J E L O S F I N O S E N E L L A B O I M T C R I O .
y a p a r i e n c i a e s p o n j o s a y G i g a n t a s v e c e s
te x t
.]b r osa
.
e n e s t a d o d e d e s c o m p o s i c ió n
.
le) Casos de frontera
l
-
L o s s u e l o s q u e p o s e e n l o s c a r a c t e r í s t i c a s d e d o
: g r u p o s s e d e s i g n a n c o n l a c o m b i n a c ió n d e l o s d o s s í m b o l o s
. Por ejemplo :
G b - G B
; m e z c l a s d e g r o v a y a r e n a b i e n g r a d u a d o s c o n e m p a q u e d e a r c i ll o .
(
.) Todos los tamahos de los mollas son los U
.S
.
Standa rd .
LAMINA II
8/18/2019 MANUAL DE SUELOS HIDRAULICA.pdf
31/393
PROCEDIMIENTOS DE IDENTIFICACION DE SUELOS FINOS 0 FRACCIONES FINAS DE SUELO EN EL CAMPO
E s t o s p r o c e d i m i e n t os
se
ejecutan canta fracción que paso
lo molo N' 40 , ( 0 .420 mm
. ) Par o f ines de c las i f i c ac ión en e l c am po no se u so la
m o n o ; simplemente se quitan o mano las part ículas gruesas que interf ieren co n
l a p r u e b a .
DEFORMABILIDAD — MOVILIDAD
DEL
AGUA ( Reacc ión ol ag i t ado )
D e s p u é s d e q u i t a r l o s p a r t í c u l a s g r u e s o s , m a y o r e s q u e l o m o l l o N " 40 , p r e p á r e s e
u n a p o s t i ll a d e s u e l o h ú m e d o d e u n v o l u m e n a p r o s im o d o m e n t e i g u a l a 1 0 c m '
; s i e s nec es q ,
r i o a ñ á d a s e s u f ic i e n t e a g u a p o r o d e j a r e l s u e l o s u a v e p e r o n o p e g a j o s o .
C o l ó q u e s e l a p o s t i ll a e n l o p a l m a d e l a m o n o y a g i l e s e h o r iz o n t a l m e n t e , g c l p é e s e -
v i g o ro z a m e e t e c o n t r a l o o t r o m o n o v a r ia s v e c e s
. U n a r e a c c i ó n p o s i t i v a c o n s i s t e e n q u e -
en lo superficie de la postilla aparece agua, la superficie cambio adquiriendo uno opa_
r i e n c i o d e h í g a d o y a p a r e c e l u s t r o s o
. C u o n d o l a p o s t i ll a s e a p r i e t a e n t r e l o s dedos d e s a p a .
r e ce n d e l o s u p e r f i c i e e l a g u o y e l l u s t r e , e l s u e l o s e v u e l v e t i e s o y f i n a l m e n t e s e a g r i e _
to
o s e d e s m o r o n a
. La rapidez con que aparece
et
agua en lo superficie al agitar y de
soparece al apretar sirve para identificar lo c ase de finos del suelo.
Las arenas muy finas don lo reacción más rápido y distintiva, mentras que los
a r c i l l a s p l á s t i c a s n o t i e n e n r e a c c i ó n . Los ' limos
i n o r g á n i c o s , toles c o m o e l t í p ic o
po
v o d e r o c a , d a n u n a r e a c c i ó n moderado.
Nota
: Lo pa l ab ro " DEFORMA BIL IDA D
"
e q u i v a l e o l o p a l a b r a i n g l e s a
" D I L A T A N C Y
"
c u y o s i g n i f i c a d o e s e l s i g u i e n t e
propiedad
de
c amb i a r
de
v o l umen
a l c a m b i a r d e f o r m o
.
RESISTENCIA
A L Q U EB R AM IE NT O
(Suelo s e c o )
Después de eliminar los partículos de Somatiio mayor que el de lo mallo N e
40,
moldéese uno pastilla de suelo basto alcanzar lo conlistencio de masilla,
añadiendo
a g u a
s i e s n e c e s a r i o
. Sé quese la pa stilla completamente por medio de un horno,-
s o l o a r r e y p r u é b e s e s u r e s i s t e n c i a o l e s f u e r z o C o r ta n t e r o m p i é n d o l o y d e s m o r o n á n d o l a
entre los dedos
. Esto resistencia al esfuerzo cortante es una medida del carácter y -
cantidad de lo fracción coloidal que contiene el suelo
. Lo resistencia ol esfuerzo
car
!ante en estado seco aumento al aumentar lo plasticidad del suelo.
Una olio resistencia en seco es característica de las arcillas del grupo' Be . Un
l i m o i n o r g á n i c o t íp i c o p o s e e s o l a m e n t e m u y p e q u e ña r e s i s t e n c i a . L o s a r e n a s f i n a s l i m o s a s y
los limos tienen
o p r o a t m o d o m e n t e l a m i s m a
r e s i s t e n c i a , pero p u e d e n d i s ti n g u ir s e p o r
l o sensoc i ón tá c t i l s i se pu l ve r i zo e l espéc imen . Lo arena fina se siente granular, mentras
que el limo típico do
lo sensación suave de harina
.
TENACIDAD
( Cons is tenc ia urca de l l ími te p lás t ico )
Después de e l im inadas l as par t í cu l as de f amaño mayor que e l de la
m o l l a N ' 4 0 m o l d é e s e u n
e s p é c i m e n
de ap ro z i madom ene 1 0 c ro s has ta a l c anza r o c o n s i s t e n c i a d e m a s i l la
.
Si e n e s c o d o
n a t u r a l e s u e l o e s t á m u y s e c o , d e b e a g r e g a r s e a g u o , p e r o s i e s t á p e g a j o s o d e b e e l it e !
d e r s e e l , e s p é c im e n f o r m a n d o u n o c a p a
de l g ada
q u e p e rm i t o l a
pé rd ida
d e h u m e da d po r
e v a p o r a c i ó n
. C u a n d o
el
espéc imen adquie r e l o cons is t enc ia desea do , se r od i l lo o mano sob r e t an supe r
f i ci e s u a v á o e n t r e l o s p a l m o s h a s t a h a c e r u n r o l l i to d e 3 m m
. d e d i á m e t r o o p r o a i m a d a m e n t e , s e
a m a s o
y e
vue l ve o r od i l l o r v a r i a s ve c es
. Dur an t e es t as oper ac iones e c on t en i do de humedad s e
r e d u c e
g r a d u a l m e n t e y e
e s p é c i m e n
[lego a p o n e r s e t i e s o , p i e r d e f i n a l m e n te s u p l a s t ic i d a d y
s e d e s _
moron p
a
n d o s e a l c a n z a
el l imite plást ico . Después de que e r opo se ha desmoronado , l os pedaz os
d e b e n j u n a r s e y a m a s o r s e l ig e r a m e n t e e n t r e o s d e d o s f o r m a n d o u n b o l i t a h a s t a q u e la m a s a _
s e d e s m o r o n e n u e v a m e n t e .
La l p r eponder anc ia de lo f r a c c i ón a r c i l lo s a de u n s ue l o s e i d en t i f ic o pa r
la
m a y o r o m e n o r t e '
c i dad de l m i t o a l a c e rc a r t e a l l i m i t e
plastic* y pala
r ig idez de l a b a l
ido a l r ompe r l o f a i a lmen t e ets
os d e d o s . La
d e b i l i d a d
de l r o l l i t o en e l imite
p l á s t i c o y l a pé rd ida r áp ido de lo
cohes ión de l a
b o l i t o
a l rebosa r es te l ím i t e , i nd i can o p r e s e n c i o d e a r c i l l o in o r g á n i c a d e b a j o p l a s t ic i d a d o d e m a t e _
Hales
t o l e s c o m o a r c i l lo d e l t i p o c a o l í n y a r c i l la s o r g á n i c a s q u e c a e n a b a j o d e l o l í n e a A .
L o s a r c i ll a s a l t a m e n t e o r g á n i c a s d a n u n a s e n s a c i ó n d e d e b i l id a d y s e s i e n t e n e s p o n j o s m .
a l l ac to
ea
e l l im i t e p l á s t i co .
CUADRO ADOPTADO POR
CORPS OF ENGINEERS Y U
.S .B
.R
.
8/18/2019 MANUAL DE SUELOS HIDRAULICA.pdf
32/393
CLASIFICACION DE LOS SUELOS
37
RO CA NO CL A S IF ICA DA
NIVEL FREATICO
Sveusfo
~
SUP ERFICIE DE TIERRA
I
No cic ad+ceuv l
S IMB O L O S VA R I O S
P A S T O , H U M U S 0
SUELO
S U P E R F I C I A L
SUPERFICIE DE ROCA
Gnd
O n
Ayó Am
VOA"
L .
G L
A L
BP
Bc
G B
A B
IN/
O P
0,
T
S IMR O L O S D E G R U P O S D E S U E L O S
NOTA PARA CASOS DE FRONTERA COMBINENSE LOS
S IM B O L O S D E L O S D O S G R U P O S C O R R ES P O N D HN T ES .
N O V I E M B R E
O E
1953
N
.F
i
é9
.• /
} `3 .
LAMINA III
8/18/2019 MANUAL DE SUELOS HIDRAULICA.pdf
33/393
38
INSTRUCTIVO DE MECANICA DE SUELOS
y por medio de las pruebas manuales, el Sistema Unificado de
Clasificación de Suelos, ha tenido en cuenta la manera de cla-
sificar con precisión a
.
un suelo por medio de pruebás de labo-
ratorio, que consisten en análisis mecánicos y determinación
de los límites de Atterberg . Las clasificaciones de laboratorio
a menudo se efectúan sobre muestras representativas de suelos
que han sido sujetas a pruebas de resistencia al esfuerzo
cortante, compresibilidad y permeabilidad: Las clasificaciones
de laboratorio pueden usarse con ventaja para entrenar a las
personas que vayan a clasificar al campo, desarrollando una
gran habilidad para estimar porcentajes de tamaños de partícu-
las y grados de plasticidad.
La curva de granulometría se usa para clasificar al suelo,
como grueso o fino, y siendo grueso, como grava o arena ha-
ciendo uso del criterio del 50%
. Dentro de los grupos de grava
y arena, los suelos conteniendo menos del 5% de partículas
menores que la malla Núm. 200 (0
.074 mm
.), se consideran
"limpios", y se clasifican como bien graduados o mal gradua-
dos, por medio de sus coeficientes de uniformidad y curvatura.
Para que una grava limpia esté bien graduada,
G
b
,
debe tener
un coeficiente de uniformidad C„ mayor de 4 y un coeficiente
de curvatura C
. entre 1 y
3
; si no es así, debe clasificarse
como grava mal graduada, G,,,
. Una arena "limpia" que tenga
un coeficiente de uniformidad mayor de 6 y un coeficiente de
curvatura entre 1 y 3, pertenece al grupo A
b
; si no es así, es
una arena mal graduada A,,,.
Las gravas o arenas "sucias", son aquellas que contienen
más del 12% de finos, y se clasifican como limosas
(GL
o AL)
o arcillosas
(GB
o AB) por medio de los resultados de las
pruebas de límites de Atterberg, al vaciarlos en la gráfica de
plasticidad que se muestra en el cuadro de clasificación . Los
finos limosos son aquellos que tienen un índice de plasticidad
menor que 4, o que caen abajo de la línea "A" . Los finos arci-
llosos son aquellos que tienen un índice de plasticidad mayor
que 7 y que caen arriba de la línea "A".
Los suelos gruesos que contienen entre 5 y 12% de finos,
son casos de frontera entre las gravas o arenas "limpias" o
sucias
(G
b
, G,,,, A
b ,
Y
GL, GB,
AL, AB)
.
Similarmente
pueden ocurir casos de frontera en gravas sucias y arenas su-
cias, donde el índice de plasticidad está entre 4 y 7
(GL -
GB,
AL -
AB) .
Por lo tanto, teóricamente es posible tener casos de
frontera, en un caso de frontera ;• pero esto no está permitido
y la regla para una correcta clasificación es dar preferencia al
grupo no plástico. Por ejemplo, una grava con 10% de finos,
un coeficiente de uniformidad de 20, un coeficiente de curva-
tura de 2, y un índice de plasticidad de 6, deberá clasificarse
como
G
b
- GL,
en vez de
Gb -
GB.
Una vez que se ha determinado si un suelo es fino, por me-
dio de la curva de granulometria, su clasificación dentro de
8/18/2019 MANUAL DE SUELOS HIDRAULICA.pdf
34/393
SSTEMAUNFCADODECLASFCACONDESUELOS
A
/A
.-/A
A
:~/A
/A
l/A
//AM/%
A v
//.-A
/L
7
//--/A
/A/
--/A
//
Av//~ I/A
AV///Av//MVrA
kZq71X4.
30//////Av
//--/A
7O
Á
A ~
///////
A~//~ ~I~A
ó
/A~//
/////
AT
/
A
:l
A
A
//A7///////
A v/~: 1 ~ 7 A e°
////////////Av/~;
////////////A~ A~,~~
17
V/////////// p° A
/A
; ~F
2
//////// /A
AA
MAW/MAIM
A~
/
.I/A
///////// //A~
.MINA
°
////////~P~ FP
O
P OP//AWM
/
////
/A~%A
/A7////
v///
//%~%/% A
/A
_
////A'/
///i//A/~
I~
~
-.I
/////A v/
///
//~
/////
A
///////Av/ ////~///// ~A •Ií
///////
A~//
////~
/////
Maw/
~ .
A
////////
A v
/////~//
~~•
/
'W A '
////////Av/
//
/~~N
` r /Al :
-y~~
/////I//
/
Av//
///
~O~~~~
O P P~
.
/A
v
.-/A
/////P/////AN
/
/~°
//Av A
.~/A
////\N/////A////P
P
~ ///MINA
` /////Av////
//Av//
wA
20
%~
%%% N ~ P
1/
/
% A
~ P /% % % % % A % % A Í% A
~`~
•
/
Q
~
'
P
,e?'
0
A~
~G%P
°N
////////
Av
///I/A
///
`
•P/////A /y///////////A/AIA9
~'
G
•
_
//////
A v
//////////////A~//~
:I
A
///
°
•
D
s
/// ~•
~O
~z
4 )
///
////A~/////////////////A v//
I/~A
////
\̀-
9T°
/////////
/
A v
/////////////////
AY/~:I
/A
e Q ~
Q////////////Av/ Av//A.I
/A
////// Q //////////////
AY
/////
/////////
/
A~//MI/A
/
/ / /1
/ /t 1
/ // / // / / / / / //r
// / / //iI ///~i
//
~
/ I
~
I /A
PORCENTODEGRAVA
Menos de 5 %
de finos .
l00
Entre 5% y 12 %
de finos
12
20
O
2
~
40
~o
tv
o
O
`
~o
o
u
~
Á
0
a ~
0
0
90O
100
0
0 70
0 30
40
NSTRUCCONESPARAEL USODEL DAGRAMA
- Deermínesee por ciento degravo (menor de3'-76
.2 m
.m
. y reenida por la mala *4),
areno ( que
poso
la molla
*4 yes
r e t en i da por l a m a l l a *200)7finos ( q u e p o s a n
la
mal l o #200)
2
.- Si la muestro tiene50%o mós definos,úseseparo closificar la grófica deplasticidad.
3— S lamuestro tiene50%o más degravo yarena locoicesee punto deintersección
de los coordenadas' por ciento de grova 'y
'
por ciento de areno .
'
Usese la gráfico de plas_
ticidad paro lo porción que posa lo mota *40 (cuando la muestro contenga 59
. o mós
de finos)y un coeficiente de graduación para gravo y a rena (cuando l a muestro contengo
12% o menos de finos) para completar la clasificoción.
COEFICIENTES D E GRADUACION
a.— Si el 50 %, o más de lo fracción grueso retenido (en la malla *200)es grava:
Gb si
io
060 >
4
y
O(- ,D30)2
0
Ee1y3
60
Gin si no se cumplen los condiciones anteriores.
b.—
Si e 50%o más dela fracción gruesa es arena
Ab s
0 D t o
0- >6y
u t0
x ( D r ) D
60
z
Entre I y 3
Am si no se cumplen los condiciones anteriores.
SIGNIFICADO DE
LOS
SIMBOLOS
G
— Grava.
A
— Arena.
L — Limo.
B
—
Arcillo.
0—
Suelos orgánicos.
T —
Turbo.
b — Bien graduado.
m— Mal
graduado.
p — Poco compresible.
C
— ompresible.
GRAFICA 7DE PLASTICIDAD
Ip = 0
.73 (L
.L .-20
60 . ~ . . . r . h~
-
-
- .
-
'
c
Z o n a
del
2%
—rcille
Limoso~l\
.~
Y
Le
B
p
t
1
Zono del 2%
-
Lmo Arcilloso
C`L'~/fi~~•
. l .p
1
I
i
I
Límite
Líquido
to
Bp- Lp
0 0
Lineo
A
50
a
40
á
so
20
5
to
20 700 so 60 eo 90 tao
* LmiteLquido
TRANGULO
DE
DENTFCACON
Tomado de Papers on Soils, 195 9 Meetings
. (AS TM
.)
LAMINA
1
8/18/2019 MANUAL DE SUELOS HIDRAULICA.pdf
35/393
DESCRIPCION DE LOS SUELOS
39
uno de los seis grupos se efectúa con los resultados de los lími-
tes de Atterberg, colocándolos en la gráfica de plasticidad, po-
niendo atención en el contenido de materia orgánica del suelo.
Los suelos finos inorgánicos con indice de plasticidad mayor
que 7 y sobre la línea "A", son B p
o B e
,
dependiendo de si el
valor de su límite líquido está abajo o arriba del 50% respec-
tivamente . Similarmente, los suelos finos inorgánicos con índice
de plasticidad menor que 4 o debajo de la línea "A", son L
p
o Le, dependiendo de que su límite liquido esté abajo o arriba
de 50%, respectivamente
. Los suelos finos que caen sobre la
línea "A", pero que tienen un índice de plasticidad entre 4 y 7,
se clasifican como L
p
- B p .
Los suelos abajo de la línea "A" que son definitivamente or-
gánicos se clasifican como
O p ,
si tienen límites líquidos meno-
res que 50% y como O~ si el límite líquido es mayor de 50%.
Los limos orgánicos y las arcillas orgánicas se distinguen co-
múnmente de los limos inorgánicos que alcanzan la misma
posición en la gráfica de plasticidad, por su olor y color . Sin
embargo, cuando el contenido
,
de materia orgánica está en duda,
el material puede secarse al horno, volvérsele a agregar agua
y repetirse la prueba de límite Iíquido
. La plasticidad de los
suelos finos orgánicos se reduce considerablemente al secarse
al horno, debido a cambios irreversibles en los coloides orgá-
nicos
. El secado al horno también afecta al límite liquido de
los suelos inorgánicos, pero en un grado mucho menor
. Una
reducción en el límite líquido después de secado al horno de
más de 1/4
del límite liquidó anterior al secamiento, es una
identificación positiva de suelos orgánicos.
El
método del Triángulo propuesto por
Jack MacMinn * para
la clasificación de suelos según el Sistema Unificado, puede
emplearse ventajosamente siguiendo las instrucciones que se
expresan en la lámina IV.
4. DESCRIPCION DE LOS SUELOS
A pesar de que Ios símbolos de los grupos del Sistema Uni-
ficado de Clasificación de los Suelos indique suelos típicos, hay
características importantes de los suelos que no pueden desig-
narse en forma satisfactoria por símbolos, y que sin embargo
son fácilmente descubiertas por el investigador
. Por lo tanto, es
necesario para el que clasifica los suelos, hacer uso de una des-
cripción adicional además de colocarlo en el grupo a que co-
rresponde
. Esto es particularmente importante' para suelos que
se pretenden utilizar como cimiento para estructuras
. En estos
casos, las condiciones naturales del suelo, tales como
: su estado
de densidad aparente, su estructura, y sus características de
drenaje, tienen la misma importancia que la clasificación
de sus constituyentes. El estudio de los suelos puede dividirse
* Papers on Soils, 1959, Meetings (ASTM) .
8/18/2019 MANUAL DE SUELOS HIDRAULICA.pdf
36/393
40
INSTRUCTIVO DE MECÁNICA DE SUELOS
en dos categorías según el propósito a que se destine
: (1)
Materiales para la construcción de terraplenes o rellenos pro-
cedentes ue bancos de préstamo
; (2) Cimentaciones para
estructuras
. El énfasis de las diversas características descrip-
tivas que deben reseñarse, depende de cuál sea la categoría
que debe tomarse en cuenta . En muchos casos, deben excavarse
grandes cantidades de suelo para llegar a alcanzar el material
propio para cimentar. En provecho de la economía, siempre
debe hacerse el máximo uso posible de este material excavado,
en la
. construcción de terraplenes o rellenos
; por lo tanto, el
área de cimentación a menudo llega a ser una fuente de
abastecimiento de material y dicha área debe entonces estu-
diarse desde el punto de vista de su doble aplicación. La des-
cripción de los suelos en tales casos debe contener la informa-
ción esencial requerida, tanto para materiales de construcción
como para materiales propios para cimentar.
a)
Materiales provenientes de bancos de préstamo. Los sue-
los que son fuentes potenciales de materiales para construcción
de terraplenes, deben describirse adecuadamente en el registro
del .pozo o perforación efectuada con el propósito de explorar
el terreno
. Como estos materiales van a ser alterados por
excavación, transporte y compactación en un relleno, su estruc-
tura es de menor importancia que las características y canti-
dades de los constituyentes del suelo. Sin embargo, el anotar
las condiciones naturales de humedad, es importante. Mate-
riales muy secos en los bancos de préstamos requieren la
adición de grandes cantidades de agua para obtener buena
compactación, y suelos muy húmedos que contengan aprecia-
bles cantidades de finos, pueden requerir ser sometidos a
costosos procesos para ser usados. Los pozos de exploración
deben describirse en los registros de tal modo que se indiquen
las divisiones entre los suelos de los diferentes grupos de la
clasificación. Además, dentro del mismo grupo de suelos, deben
anotarse cambios de significación en el contenido de humedad.
b)
Cimentaciones
. Cuando se exploran los suelos con el pro-
pósito de usarse como cimentación para estructuras, son de
gran importancia : su estructura natural, su compactación y su
contenido de humedad
. Los registros de las exploraciones deben
por lo tanto, enfatizar las condiciones del suelo en el lugar, en
adición a la descripción de sus constituyentes
. El estado natu-
ral de un suelo de cimentación es importante porque la capa-
cidad de carga y asentamiento bajo carga, varian grandemente
con la consistencia o compactación del mismo. Por lo tanto,
es necesario informar, por ejemplo, que un suelo arcilloso está
duro y seco o blando y húmedo
. Los cambios de consistencia
debidos a variaciones de humedad en los suelos de cimentación,
bajo las condiciones de operación, deben considerarse en el
diseño. Se necesitan clasificaciones de campo correctas para
que el efecto de los cambios de humedad en las propiedades
de la cimentación puedan preverse .
8/18/2019 MANUAL DE SUELOS HIDRAULICA.pdf
37/393
CUADRO DE PRO PIEDADES Y USOS
NOMBRES
TIPICOS
DE
LO S
GRUPOS
DE
SUELO
S I M B O LO S
DEL
GRUPO
PROPIEDADES
IMPORTANTES
ADAPTABILIDAD
RELATIVA
A
VARIOS
USOS
PERMEABILIDAD
DEL SUELO
COMPACTADO
RESISTENCIA AL COR-
TA NTE COMPA CTA DO
Y SATURADO
-
COMPRESIBILIDAD
COMP ACTADO
Y SATURADO
TRABAJABILIDAD
COMO MATERIAL
DE CONSTRUCCION
PRESAS DE TIERRA COMPACTADA A RODILLC
S E C C I O N E S
D E
CANALES CIMENTACIONES
CAMINOS
SECCION DE
MATERIAL
H O M O G E N E O
COR A ZON
IMPERMEA-
O LE
ZONA
D E
TRANSICION
RESISTEN-
CIA A LA
E R O S I O N
REVESTIMIEN-
TO
DE TIERRA
COMPACTADA
FILTRACIO-
N E S
SON
IMPORTANTES
FILTRACIO-
N E S N O S O N
IMPORTANTES
TERRAPLENES
CARPETA
D E
R O D A M I E N T O
ae s1en
osbr-
Iá
° dt o n g e l e
io n
.
edsn'o .
00sidima
de e s
o ° a d i o ~ , em
°
Q
G r a v e s
b i e n g r ad u a d o s ; m e z c l e s
de
g r a v o
y
ar eno
; p o c o s
o
n i n g u n o s
f i n o s .
G b
P e rmeab l e
Excelente Desprec i ab l e Excelente
I I
—
I I
I
3
Grav es ma l g r aduados
; m e z c l a s
de
g r av o
y
ar eno
; p o c o s
o
n i n g u n o s f i n o s .
G m
M u y p e r m e a b l e Buena
Des p re c i ab l e B u e n a
2 2 — 3 3
3
G r a v e s
l i m o s o s ; m e z c l a s
m al
g r a d u a d a s
de
g r av o , o r eno
y
l i m o .
G L
S e m i p e r m e a b l e
a pe rmeab l e
B u e n a
Desprec i ab l e Buena
2 4
—
4 4 I
4 4 9 5
Grav as a r c i l losos ; m e z c l a s
m a l g r a d u a d a s d e g r o v e , a r ena
y
arcil la
.
GB
Impe rmeab l e
Buena
o
r egu l a r
M uy
b a j o B uena
I I
—
3
I 2 6 5 5 I
A r e n a s
b i e n
g r a d u a d o s ; a re n a s
g r a v o s a s ; p o c os a
n i n g u -
no s
f i n o s .
Ab
Permeab l e Exc e l en t e
De s p re c ia b le Exc e le n te
3
Si t i ene
g r a v a
6 2 2
2 4