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  • 1

    Indice

    SISTEMAS DE CLASIFICACION DE SUELOS

    CLASIFICACION DE SUELOS USCS

    PROPIEDADES DE LOS SUELOS

    APTITUD RELATIVA PARA DIVERSAS APLICACIONES

    CLASIFICACION DE SUELOS AASHTO

    EJEMPLOS DE APLICACIONES

    EJEMPLO

    Indice

  • 2

    - FAA

    - Sistema Britnico ( BS)

    - American Association of StateHighway Officials AASTHO

    - Sistema Unificado deClasificacin de Suelos USCS

    CLASIFICACION DE SUELOS

    Objetivos : Establecer un lenguaje comn y relacionar propiedades condeterminados grupos de suelos. Se considera el suelo como material.Los principales sistemas de clasificacin son :

    Criterios : Granulometra, Lmites de Atterberg y Contenido de materia orgnica.

    Sistemas deClasificacin de Suelos

    % que pasa# n 200 > 50%

    ML - OLMH - OH

    NO

    SI

    CL - CHCL - ML

    SI

    ObtenerLL - IP

    Carta dePlasticidad

    Suelo Fino

    Punto sobrelnea A?

    CLASIFICACION DE SUELOS USCS

    SISTEMA USCS :Para partculas de tamaomenor a 3 y obras civilesen general.Nomenclatura :G Grava GravelS Arena SandM Limo Silty - MoC Arcilla ClayO Orgnico Organic

    Arena

    SI

    Grava

    NO

    %n200>12% % #n200 >12%

    SC - SWSM - SWSC - SPSM - SP

    SimboloDoble

    NO

    SC -SM

    ObtenerIP - LL

    SI

    GC - GWGM - GWGC - GPGM - GP

    SimboloDoble

    NO

    GC - GM

    ObtenerIP - LL

    SI

    GW - GP

    ObtenerCu - Cc

    % n 200 < 5%

    %SG que pasa# n 4 > 50%

    Suelo Grueso (SG)

    NO

    SW - SP

    ObtenerCu - Cc

    % n 200 < 5%

  • 3

    LIMITES DE ATTERBERGCarta de Plasticidad

    Lmite Lquido

    Ind

    ice

    de

    plas

    tici

    da

    d

    CL

    CH

    MH o OH

    ML o OL

    0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120

    70

    60

    50

    40

    30

    20

    10

    Lnea

    ALne

    aU

    74

    Lnea A = 0,73 ( LL - 20 )Lnea U = 0,90 ( LL - 8 )

  • 4

    Denom inaciones tip icas de losde los grupos de Simbolo Permeab ilidad Resistencia Com presibilidad Facilidad de

    suelos. del en estado al corte en estado en estado tratam ien togrupo com pactado com pacto y com pacto en ob ra.

    saturado excelente y saturado.Gravas bien graduadas,m ezclas de grava G W Permeable Excelente Despresiable Excelentey arenas con pocos finos o sin ellos.Gravas m al graduadas,m ezclas de arena G P Muy permeable Buena Despresiable Buenay grava con pocos finos o sin ellos.Gravas lim osas mal graduadas G M Sem ipermeable Buena Despresiable Buenam ezclas de gravas,arena y lim o. a im perm eable.Gravas arcillosas, mezclas m al G S Im permeable Buena a regular Muy baja Buenagraduadas de gravas,arena y arcilla.Arenas bien graduadas, arenas con grava S W Permeable Excelente Despreciable Excelen tecon pocos finos o sin ellos.Arenas m al graduadas, arenas con grava S P Permeable Buena Muy baja Regularcon pocos finos o sin ellos.Arenas lim osas,m ezclas de S M Sem iperm eable Buena Baja Regulararena y lim o m al graduadas. a im perm eable.Arenas arcillosas,m ezclas de SC Im permeable Buena a regular Baja Buenaarena y arcilla m al graduadas.Lim os inorgnicos y arenas muy finas ML Sem iperm eablepolvo de roca, arenas finas arcillosas o a im perm eable. Regular Media Regularlim osas con ligera plastic idadArcillas inorgnicas de baja a m ed ia CL Buenaplasticidad , arcillas con grava, arcillas Im permeable Regular Media aarenosas, arcillas lim osas, arc illas m agras RegularLim os orgnicos y arcillas lim osas OL Sem iperm eable Defic ien te Media Regularorgnicas de baja plastic idad . a im perm eable.Lim os inorgnicos, suelos finos MH Sem ipermeable Regular elevada Deficientearenosos o lim osos con mica o a im perm eable. a defic ien tediatom eas, lim os el sticosArcillas inorgnicas de elevada plastic idad , CH Im permeable Defic ien te elevada Deficientearcillas grasasArcillas orgnicas de plastic idad OH Im permeable Defic ien te elevada Deficientem ed ia a alta

    Turba y otros suelos inorgnicos Pt - - - -

    PROPIEDADES MAS IMPORTANTES

  • 5

    CLASIFICACION DE SUELOSSistema AASHTO

    SISTEMA AASHTO : Se basa en determinaciones de laboratorio de Granulometra,Lmite, Lquido e Indice de Plasticidad.Es un mtodo realizado principalmente para Obras Viales.Restriccin para los finos: %malla n 200 > 35% => FinoLa evaluacin se complementa mediante el IG :

    Ed.1973

    IG mx = 20 Mximo Mnimoa = % que pasa n 200 ( 35 - 75 ) 40 0b = % que pasa n 200 ( 15 - 55 ) 40 0c = % LL ( 40 - 60 ) 20 0d = % IP ( 10 - 30 ) 20 0

    ASTM D 3282 - 73 (78)

    Ed.1978IG puede ser > 20

    IG = 0,2 a + 0,005 ac + 0,01 bd

    IG = ( F - 35 ) ( 0,2 + 0,005 ( LL - 40)) + 0,01 ( F - 15 ) ( IP - 10 )

    CLASIFICACION DE SUELOSSistema AASHTO

    Suelos con ms de 35% de finos: A - 4 =>Suelos limososA - 5 => Suelos limososA - 6 => Suelos arcillososA - 7 => Suelos arcillosos

    Consideraciones : El IG se informa en nmeros enteros y si es negativo se hace igual a 0. Permite determinar la calidad relativa de suelos de terraplenes, subrasantes,

    subbases y bases. Se clasifica al primer suelo que cumpla las condiciones de izquierda a

    derecha en la tabla. El valor del IG debe ir siempre en parntesis despus del smbolo de grupo. Cuando el suelo es NP o el LL no puede ser determinado, el IG es cero. Si un suelo es altamente orgnico, se debe clasificar como A- 8 por

    inspeccin visual y diferencia en humedades.

    Nomenclatura :

    Suelos con 35% o menos de finos: A - 1 => Gravas y ArenasA - 2 => Gravas limosas o arcillosas

    Arenas limosas o arcillosasA - 3 => Arenas finas

  • 6

    El ndice de Plasticidad del subgrupo A - 7 - 5 es menor o igual a ( LL - 30 )El ndice de Plasticidad del subgrupo A - 7 - 6 es mayor a ( LL - 30 )

    Clasif. General Limos y Arcillas ( 35% pasa malla n 200 )Grupos A - 3 A - 4 A - 5 A - 6 A - 7

    Subgrupos A - 1 - a A - 1 - b A - 2 - 4 A - 2 - 5 A - 2 - 6 A - 2 - 7 A-7-5/A-7-6% que pasa tamiz :N 10 50 mxN 40 30 mx 50 mx 51 mnN 200 15 mx 25 mx 10 mx 35 mx 35 mx 35 mx 35 mx 36 mn 36 mn 36 mnCaract. Bajo N 40LL 40 mx 41 mn 40 mx 41 mn 40 mx 41 mn 40 mx 41 mnIP 6 mx 6 mx NP 10 mx 10 mx 11 mn 11 mn 10 mx 10 mx 11 mn 11 mnIG 0 0 0 0 0 4 mx 4 mx 8 mx 12 mx 16 mx 20 mxTipo de material Arena finaTerreno fundacin Excelente

    Suelos Limosos Suelos arcillososRegular a malo

    Materiales Granulares ( 35% o menos pasa la malla n 200)A - 1

    Gravas y ArenasExcelente

    A - 2

    Gravas y arenas limosas y arcillosasExcelente a bueno

    CLASIFICACION DE SUELOSSistema AASHTO

    Ejemplo de aplicaciones

    SELECCIN DEL TIPO DE MQUINA EN FUNCIN DEL TIPO DE SUELOSEGN LA CLASIFICACIN AASHTO ( Dujisin y Rutland, 1974 )

    Clasificacin del comportamiento del equipo :

    A-1-a A-1-b A-3 A-2-4 A-2-5 A-2-6 A-2-7 A-4 A-5 A-6 A-7Rodillo Liso 1 2 2 1 1 1 2 2 3 3 4Rodillo Neumtico 2 2 2 1 1 1 1 2 2 2 3Rodillo Pata de Cabra 5 5 5 4 4 3 2 2 1 1 1Pisn impacto 2 2 1 2 2 2 4 4 4 4 4Rodillo vibratorio 1 1 1 1 1 3 4 3 3 5 5

    1 Excelente2 Bueno3 Regular4 Deficiente5 Inadecuado

  • 7

    Tamiz % que pasa

    2 1 3/4 1/2 n 4n 10n 40n 200LL %LP %

    B

    1009785675722

    C

    100918658223523

    D100806250321421NPNP

    E

    1009892886013

    F

    10098925226102822

    Ejemplo : Clasificacin de Suelos

    Clasifique los siguientes suelos segn los mtodos USCS y AASHTO

    A100827264524729273712

    Solucin : A % malla 200< 50% => Granular% malla 4 < 50% => GravaIP = 25 LL = 37 => CL

    B % malla 200 > 50% => FinoIP = 35 LL = 57 => CH

    C % malla 200 > 50% => Granular% malla 4 > 50% => ArenaIP = 12 LL = 35 => SC ( CL)

    GC ( CL )A - 2 - 6( )

    CHA - 7 - 6 (9)

    SC ( CL )A - 2 - 6( )

    D

    E

    F

    GWA - 1 -a (0)

    SP -SM(ML)A - 1 -b (0)

    CHA - 7 - 6( )

    Distribucin de esfuerzos en unamasa de suelos

    LEY DE TERZAGHI

    FENOMENOS PRODUCIDOS POR EL ESFUERZO

    DISTRIBUCIN DE PRESIONES

    BOUSSINESQ

    EJEMPLO

    Indice

  • 8

    ESFUERZOS EN UNA MASA DESUELOS

    Los Esfuerzos en una masa de suelo son tensiones producidas por elpropio peso del terreno y por las cargas exteriores aplicadas al mismo.La masa de suelo recibe cargas en sentido vertical y horizontal

    Consideraciones para el caso Geosttico- Superficie infinita horizontal- Naturaleza del suelo no variable horizontalmente- No existencia de sobrecarga de dimensiones finitas

    Se define :

    - Caso Geosttico

    - Caso no geosttico ( Boussinesq )

    ( Ley de Terzaghi )

    Z2

    N.T.

    Z1 1

    23Z3

    Suelo Estratificado :v = i z i

    Suelo Homogneo :v = z

    Z

    N.T.

    H = K * v

    vKo =

    v

    N.T.

    Z

    Suelo con densidad variable :

    v = dz

    ESFUERZOS EN UNA MASA DESUELOS

  • 9

    LEY DE TERZAGHI

    u = Presin neutra o intersticialNi = Fuerza normal intergranularN = Fuerza normal totalS = Elemento de rea del suelos = rea de contacto entre partculas

    Equilibrio :

    N = u ( S - s ) + Ni

    i = - u ( 1 - s / S )

    dondei = presin intergranular = presin total

    s / S = 0 =>i =- u =- u = + u

    Las cargas aplicadas son resistidasen conjunto por el suelo y el agua.

    S

    Ni

    Ni

    N

    s

    uu

    Suelo Sumergido :

    v =v + u

    v a nivel x - x => v = w (hw - z ) +sat zu a nivel x - x => u = hw wv a nivel x- x => v = - u

    = z ( sat -w)

    Se define b = Peso especfico Sumergido

    b = sat - w = buoyantev = b z Basado en el Principio de Arqumides

    LEY DE TERZAGHI

    Hw H

    zx x

  • 10

    FENOMENOS GEOTECNICOS POREFECTO DE ESFUERZOS