ESTUDIO DE UN TIPO DE SUELO
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IntroducciónUn estudio de suelo es indispensable antes de la ejecución de un proyecto de
ingeniería, por lo tanto, realizamos los ensayos y el análisis correspondiente de
nuestro suelo para de esta manera conocer sus características y comportamiento.
En caso de no realizarse los respectivos ensayos y estudios, podemos atentar a
tener pérdida monetaria incluso hasta de vidas humanas, ya que cada tipo de suelo
se comporta de manera diferente y tiene diferentes propiedades, no siempre habrá
un suelo seguro al momento de poner en marcha nuestro proyecto (obra).
Los sistemas de clasificación son principalmente medios convencionales para
designar un rango de suelos, permitiéndonos identificar frente a qué tipo de suelo
nos encontramos de una manera más rápida y efectiva.
En este proyecto tomamos en consideración el sistema unificado de Clasificación
de Suelos (SUCS) y la Clasificación de los Suelos AASHTO , rigiéndonos a los
parámetros establecidos por los mismos para poder establecer las principales
características del suelo.
Antes de proceder a clasificarlos debemos tener los valores numéricos
establecidos de los ensayos empleados que han sido requeridos en nuestra
muestra de suelo.
CARACTERÍSTICAS FÍSICAS DEL SUELO
Antes de comenzar a clasificar nuestro suelo a través de los distintos ensayos y
sistemas observamos el material y analizamos ciertas características pertinentes
de tal manera que podamos predecir el tipo de suelo a estudiar.
Entre las características más relevantes que pudimos observar fue que el material
se trataba de un canto rodado ya que eran rocas lisas y redondas.
SISTEMA UNIFICADO DE
CLASIFICACIÓN DE SUELOS (SUCS)
Primero analizamos frente a qué tipo de suelo nos encontramos mediante el
ensayo de tamiz 200, puesto que según el sistema unificado de clasificación de
suelos, debemos verificar si el suelo es fino o grueso, esto lo hacemos analizando el
ensayo del pasante tamiz 200, conociéndose que si mas del 50% pasa la malla
N°200 el suelo es fino, pero si mas del 50% es retenido en la malla N°200 el suelo
es grueso.
De acuerdo a lo anteriormente mencionado, observamos que tenemos un 99,05%
retenido en la malla N°200, lo que nos indica que nuestro suelo es grueso.
Ahora que ya conocemos esto procedemos a verificar si predominan las gravas o
las arenas según el porcentaje de finos (pasante del Tamiz N°200), así:
Menos del 5% corresponden a GW (gravas bien graduadas), GP (gravas mal
graduadas), SW(arenas bien graduadas), o SP(arenas mal graduadas)
Más del 12% : GM(gravas limosas), GC(gravas arcillosas), SM(arenas
limosas), SC(arenas arcillosas).
Entre 5% y 12% dasos de frontera que requieres doble símbolo.
Así, vemos que el pasante del Tamiz N°200 es del 0.95%, es decir, menor al 5% lo
que nos indica que nuestro suelo es grava o arena bien o mal graduadas.
Para identificar si es bien o mal graduada según el sistema unificado lo realizamos
a partir de Coeficiente de Uniformidad y Coeficiente de Curvatura del Suelo,
sabiendo que para que un suelo sea considera bien graduado debe de cumplir que
Cu>6 y Cc debe de estar en el rango entre 1 y 3.
Si no cumple estas condiciones quiere decir que estamos frente a un suelo mal
graduado.
Estos coeficientes lo determinamos a partir de la curva granulométrica obtenida en
el ensayo de granulometría.
Cálculo del Coeficiente de Uniformidad
(Cu)
Como una medida simple de la uniformidad de un suelo, Allen Hazen propuso la
siguiente fórmula:
Cu=D 60D 10
Para nuestro caso conociendo que:
D60= 14
D30=5
D10=0.5
Tenemos:
Cu= 140.5
Cu=28
D60= tamaño de las partículas que corresponden al 60% en peso
D30= tamaño de las partículas que corresponden al 30% en peso
D10= tamaño de las partículas que corresponden al 10% en peso
Cálculo del Coeficiente de Curvatura del
Suelo (Cc)
Se define el coeficiente de curvatura por medio de la expresión:
Cc=¿¿
En donde nuestro coeficiente de uniformidad seria:
Cc=¿¿
Cc=3.57
Una vez calculado los coeficientes, vemos que Cu es de 28 (Cu>6) y que Cc es de
3.57 (Cc>3) por lo que podemos concluir que nuestro suelo es una grava mal
graduada, debido a que no cumple las dos condiciones de graduación.
Se dice que el índice de curvatura para un suelo bien graduado tiene un valor entre
1 y 3 pero si sobrepasa este valor es considerado como un suelo mal graduado.
Conclusión
Tenemos un 99,05% retenido en la malla N°200, lo que nos indica que
nuestro suelo es grueso.
El pasante del Tamiz N°200 es del 0.95%, es decir, menor al 5% lo que nos
indica que nuestro suelo es grava o arena bien o mal graduada.
El Cu=28 (Cu>6) y Cc=3.57 (Cc>3) por lo que nuestro suelo es una grava
mal graduada(GP), debido a que no cumple las dos condiciones de
graduación.
CLASIFICACIÓN AASHTO
Esta clasificación divide a los suelos en dos clases: suelos granulares y suelos
granulares finos.
Los suelos granulares son los que tienen un 35% o menos de material pasante el
tamiz Nº 200, estos suelos forman los grupos A – 1, A – 2 y A – 3. Según nuestro
ensayo antes mencionado, el pasante del tamiz Nº 200 es menos del 1%, entonces
la muestra de suelo es GRANULAR.
De acuerdo al grupo A – 1, sabemos que comprende las mezclas bien graduadas,
compuestas de fragmentos de piedra, grava, arena y material ligante poco plástico;
también incluye aquellas mezclas bien graduadas que no tienen material ligante.
Entonces, conociendo este parámetro podemos definir que la muestra de suelo es
una mezcla donde existirá grava piedra, entre otros; con una presencia muy baja
de material fino, según el subgrupo A – 1. Conocemos que habrá mayoritariamente
la presencia de grava con o sin material ligante bien graduado.
Según el Grupo A – 2: Sabemos que la muestra de suelo va incluir una gran
variedad de material granular que contiene menos del 35% de material fino,
término que ya definimos anteriormente y cumple este parámetro.
Esta muestra de suelo se encuentra en el subgrupo A -2 – 4 y A – 2 -5; ya que a éste
subgrupo pertenecen aquellos materiales cuyo contenido fino es igual o menos del
35 % y cuya fracción que pasa el tamiz Nº 200 tiene las mismas características de
los suelos A – 4 y A- 5 respectivamente
Estos suelos A – 4 y A -5 mencionan que están comprendidos por los suelos
limosos poco o nada plásticos, que tienen un 75% o más material finos que pasa el
tamiz Nº 200. Además se incluyen en este grupo las mezclas de limo con grava y
arena.
Considerando el ensayo granulométrico podemos determinar que la muestra de
suelo no pertenece a este subgrupo mencionado ya que en el tamiz Nº 200 hay un
99.05% de retenido; y a esta muestra vemos que el pasante de ése tamiz es el
0.95%, entonces, existe menos de un 75% de material pasante el tamiz 200%.
Conclusión:
Material Pertenece al Grupo A-1
%Grueso=99.05>=65% -------Suelo Granular
%Finos=0.95<=15 -------------Grava (Grupo A-1a)
%Finos=0.95<=25 ------------- Arena (Grupo A-1b)
% PASA
CLASIFICACION
#4 #10 #40 #200 SUCS AASHTO29,49 ----- ------- 0,95 GP Grupo A-1