UNIVERSIDAD JOSÉ CARLOS MARIÁTEGUIUNIVERSIDAD JOSÉ CARLOS MARIÁTEGUIFACULTAD DE ING. CIVILFACULTAD DE ING. CIVIL

Un Sistema de Clasificación de los Suelos es una agrupación de éstos con características semejantes. El propósito es estimar en forma fácil las propiedades de un suelo por comparación con otros del mismo tipo, cuyas características se conocen.

Son tantas las propiedades y combinaciones en los suelos y múltiples los intereses ingenieriles, que las clasificaciones están orientadas al campo de ingeniería para el cual se desarrollaron, por consiguiente, sólo se explicarán las clasificaciones empleadas en obras viales.

Los sistemas de clasificación facilitan un lenguaje común para expresar características del suelo, que son infinitamente variables, sin presentar una descripción detallada.

La clasificación de un suelo es una división sistemática de los diferentes tipos de suelos en función a la similitud de sus caracteres físicos y propiedades geotécnicas, de este modo se puede tener una idea de su comportamiento mecánico.

Existen dos sistemas de clasificación comúnmente usados. Ambos toman en consideración la granulometría y la plasticidad, estos son: EL SISTEMA ASSHTO, EL SISTEMA SUCS.

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.

Es un sistema de clasificación completo, que(plasticidad + granulometría), que utiliza la gradación, se basa en las características físicas del grano de suelo, considerando su geometría.

Este sistema divide los suelos primero en dos grandes grupos, de granos gruesos y de granos finos.

La clasificación utiliza unos símbolos de grupo, los cuales son prefijos que designan la composición del suelo y sufijos que matizan sucs propiedades

GRUESOS GRANULARES TAMIZADO GRANULOMETRIA

FINOS COHESIVOS SEDIMENTACION PLASTICIDAD

GRANULOMETRIA•D10,D30,D60•CU•CC

PLASTICIDAD •LL : limite liquido•LP: limite plastico

ML: LIMO DE BAJA PLASTICIDADMH : LIMO DE ALTA PLASTICIDADCL: ARCILLAS DE BAJA PLASTICIDADCH: ARCILLAS DE ALTA PLASTICIDAD

LL : Cantidad de agua en un suelo ensayado con la cuchara de Casagrande

LP: Cantidad de agua en un trozo cilíndrico de suelo, que presenta agrietamiento y desmoronamiento cuando pierde agua

D10: Decil 10 (10% del pasante acumulado , abertura del tamiz)D 30: Decil 30 (30% del pasante acumulado, abertura del tamiz))D 60: Decil 60 (60% del pasante acumulado, abertura del tamiz))Cc : Coeficiente de curvatura (Sirve para determinar numéricamente la graduación de un suelo) 1 < Cc < 3 => suelo bien graduadoCu : Coeficiente de Uniformidad (Sirve para determinar el grado de uniformidad del suelo) Cu <2 => suelo muy uniforme 2<Cu<5 => suelo unoforme

ML: LIMO DE BAJA PLASTICIDADMH : LIMO DE ALTA PLASTICIDADCL: ARCILLAS DE BAJA PLASTICIDADCH: ARCILLAS DE ALTA PLASTICIDAD

SUELOS DE GRANO GRUESO  Gravas y arenas naturales con menos del 50% que

pasa tamiz Nº 200. Prefijos G o S (G: gravas o S: arenas).

SUELOS DE GRANO FINO

Aquellos con más del 50% que pasa tamiz Nº 200. Prefijo M para limos inorgánicos. Prefijo C para arcillas inorgánicas. Prefijo O para limos orgánicos y arcillas orgánicas. Símbolo PT para turba, estiércol y suelos altamente

orgánico.

OTROS SÍMBOLOS USADOS

W - Bien graduado. P - Pobremente graduado. L - Baja plasticidad (LL<50). H - Alta plasticidad (LL>50).

Cuando el porcentaje que pasa a través del tamiz Nº 200 está entre 5 y 12%.

Caso grano grueso: GW-GM, GP-GM, GW-GC, GP-GC.

Para arenas SW-SM, SW-SC, SP-SM, SP-SC.

El Departamento de Caminos Públicos de USA (Bureau of Public Roads) introdujo en 1929 uno de los primeros sistemas de clasificación, para evaluar los suelos sobre los cuales se construían las carreteras. En 1945 fue modificado y a partir de entonces se le conoce como Sistema AASHO y recientemente AASHTO.

Este sistema describe un procedimiento para clasificar suelos en siete grupos (de A-1 al A-7), los cuales tienen subdivisiones, basado en las determinaciones de laboratorio de granulometría, límite líquido e índice de plasticidad. La evaluación en cada grupo se hace mediante un "índice de grupo", el cual se calcula por una fórmula empírica.

La clasificación del grupo, incluyendo el índice de grupo, es útil en la determinación de la calidad relativa del suelo para su utilización en estructuras de tierra: terraplenes, sub rasantes, sub bases y bases.

CLASIFICACIÓN A – 7 – 6 CUANDO IP > LL – 30A – 1, A – 2, A – 3:A – 1, A – 2, A – 3: Corresponde a suelo granulares, donde el

35% o menos de las partículas pasan a través de la malla Nº 200. A – 4, A – 5, A – 6, A – 7:A – 4, A – 5, A – 6, A – 7: Corresponde a suelos cohesivos, donde

más del 35 % pasan la malla Nº 200. Ellos son: limos, arcillas

FINES DE CLASIFICACIÓN AASHTO Para evaluar calidad del suelo de base ó

sub-base de carreteras.

Parámetro usado para el análisis de los grupos y subgrupos del suelo.

Se escribe entre paréntesis después del grupo o subgrupo. Ejemplo: A-2-6 (3)

Está dado por la ecuación:IG= (F-35) (0.2+0.005x (LL-40)) +0.01(F-15) (IP-10) (3.1)IG= (F-35) (0.2+0.005x (LL-40)) +0.01(F-15) (IP-10) (3.1)

Donde: F = porcentaje que pasa la malla Nº 200 LL= límite líquido IP = índice de plasticidad.

ÍNDICE DE GRUPOParámetro usado para el análisis de los grupos y subgrupos del suelo.

Se escribe entre paréntesis después del grupo o subgrupo.

Tamaño de granoGrava: Fracción que pasa 75 mm tamaño y retenido en el Nº 10Arena: Fracción que pasa Nº 10 tamaño y retenido en el Nº 200.Limos y arcillas: Fracción que pasa el Nº 200

Plasticidad:Limoso se aplica cuando la fracción fina tiene IP de 10 ó menosArcilloso se aplica cuando la fracción fina tiene IP de 11 ó más.

Separar de la muestra las piedras grandes (mayores 75mm)

Se procede de izquierda a derecha.

a) Si IG<0, entonces IG= 0. b) IG se redondea.

Ejemplo, IG=3.4 entonces IG=3IG=3.5 entonces IG=4

c) No hay límite superior para IG. d) El IG de los grupos A-1-a, A-1-b, A-2-4, A-2-4, A-

2-5 y A-3 siempre será cero. e) Cuando calculamos el IG de los suelos

perteneciente a los grupos A-2-6 y A-2-7 el índice de grupo parcial para IP debe ser dado: IG = 0.01(F-15) (IP-10) (3.2)

  En general la calidad de un suelo como un material

subrasante es inversamente proporcional a IG.

Ambos sistemas están basados en la textura y la plasticidad del suelo.

Ambos sistemas dividen los suelos en dos categorías mayores: el grano grueso y fino, separado por la malla Nº 200.

AASHTO considera grano fino cuando más del 35% pasa por la malla Nº 200

SUCS considera grano fino cuando más del 50 % pasa por la malla Nº 200.

El suelo de grano grueso que tiene cerca de 35% de granos finos, tendrá comportamiento de material de grano fino, pues hay suficiente cantidad de finos que llenan vacíos entre los granos gruesos.En este aspecto (de estabilidad), AASHTO parece ser el más apropiado.

En obras donde abunda la arcilla se pretende, a veces, estabilizarla con piedra: 1kg de piedra mas 1 kg de arcilla = 2 kg de arcilla (mirando el uso vial).

AASHTO usa la malla Nº 10 para separar la grava de la arena, SUCS usa la malla Nº 4.

La malla 10, como límite de separación, es el límite más alto aceptado para arena.

Se usa en tecnología del concreto y en tecnología de las bases de carreteras.

SUCS separa bien los suelos gravosos de los arenosos.

AASHTO no los separa bien.

Grupo A-2 del AASHTO, en particular, contiene una gran variedad de suelos.

Símbolos como GW, SW, CH del SUCS describen mejor las propiedades del suelo.

Símbolos A describen muy poco.

Suelos orgánicos: OH, OL, y Pt son previstos en el SUCS, no así en el AASHTO.

Si bien la clasificación SUCS es la mas completa y es muy usada en la geotécnica, para el estudio de carreteras es mas adecuada la clasificación ASSHTO.

El suelo grueso se analiza mediante la granulometría, la cual sirve para conocerla distribución de los tamaños de partículas. El suelo fino se analiza con la carta de plasticidad.

En el caso de la clasificación AASTHO, el índice de grupo se usa para comparar suelos, si este es cero , significa que el suelo es muy bueno para subrasante, si se acerca a 20 significa q es muy malo para subrasante, ya que el índice de grupo esta en función de la plasticidad del suelo, los suelos gravosos, tendrán índice de grupo igual a cero, contrario a los finos.

El mejor suelo es aquel que no presenta mucha plasticidad pues puede producir mayores deformidades.

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