3. TEMARIO Y CONTENIDOS
NATURALEZA DE LOS SUELOS Y
SISTEMAS DE CLASIFICACION
PROPIEDADES MECANICAS Y
FISICAS DE LOS SUELOS
COMPACTACION Y CONTROL DE
CALIDAD
4. NATURALEZA DE LOS SUELOS Y
SISTEMAS DE CLASIFICACION
Conceptos básicos de
geología Y Geotecnia Clasificar suelos por
distintos sistemas:
Introducción a la mecánica de
suelos: Sistema USCS
Naturaleza del suelo: Sistema AASHTO
Propiedades Índice
Propiedades de las partículas Ejecutar ensayos de
Propiedades de los agregados propiedades índice:
Ensayos índices de los suelos Granulometrías
Sistemas de Clasificación de Cuarteo de muestras
suelos. Sistema AASHTO y
Límites líquido, plástico y de
Sistema USCS
contracción de un suelo
Ensayos para clasificación de
suelos
5. PROPIEDADES MECANICAS Y
FISICAS DE LOS SUELOS
Distribución de presiones: Resistencia y deformación de
Esfuerzos en una masa de los suelos:
suelo Teoría de Coulomb
Ley de Terzaghi Criterios de rotura de Coulomb
Distribución de presiones en Teoría de Mohr – Coulomb
el suelo Principales ensayos esfuerzo –
deformación
El agua en los suelos: Ensayes de corte. Triaxial, corte
Permeabilidad directo, compresión simple,
Redes de flujo interpretación de curvas
esfuerzo y deformación
Efectos del agua
subterránea sobre la Estabilidad de taludes.
construcción Conceptos básicos
Métodos de agotamiento Criterios de cálculo
Empuje de tierras
6. COMPACTACION Y CONTROL DE
CALIDAD
Compactación de suelos: Ejecutar ensayes de
Teoría de compactación necesarios para verificar la
Ensayes de compactación compactación de un suelo:
Especificaciones y control de Contenido de humedad de
calidad un suelo
Maquinaria para compactación Relaciones humedad-
Relación entre la compactación densidad (compactación)
en obra y laboratorio. proctor
Reconocimiento del suelo: Razón soporte California
Planificación del reconocimiento (ensaye cbr)
del terreno
Determinación de la
Métodos directos e indirectos densidad en terreno
Informes de mecánica de suelos
7. FASES EN LA COMPOSICION DEL SUELO Y RELACIONES DE MASAS Y
VOLUMENES
Los suelos están compuestos de muchos elementos diferentes que pueden encontrarse en
los tres estados o fases de la materia: sólido, liquido y gaseoso.
FASES PRESENTES EN LA COMPOSICION DEL SUELO.
Cada una de estas fases está constituida básicamente por los siguientes por los siguientes
elementos:
FASE SOLIDA:
Partículas
Minerales
Materia Orgánica
FASE LIQUIDA:
Agua
Sales minerales disueltas
FASE GASEOSA:
Gases Orgánicos
Vapor de agua
8. RELACIONES ENTRE MASA Y
VOLUMENES
Las relaciones entre las masas y volúmenes de las diferentes
fases nos ayudarán a definir las condiciones en que se
encuentra el suelo, además de conocer sus propiedades y su
comportamiento físico.
Los volúmenes y masas de las distintas fases de un suelo se
pueden representar por un diagrama de bloques, como se
muestra en la figura.
9. Diagrama de Bloques
Va Aire Ma
Vv
Vt Vw Liquido Mw Mt
Vs Solido Ms
Suelo en composición Natural
10. En el diagrama de bloques de la figura.
VA= Volumen de aire Ma = Masa de aire
Vw = Volumen de agua Mw = Masa de agua
Vv = Volumen de vació
Vs = Volumen de sólido Ms = Masa de sólido
Vt = Volumen total Mt = Masa total
RELACIONES BASICAS:
A partir del diagrama de bloques, se pueden establecer las
siguientes relaciones básicas:
RELACIONES ENTRE VOLUMENES:
Vv = Vw + Va
Vt = Vv + Vs
Vt = Vw + Va + Vs
11. RELACIONES ENTRE MASAS:
Mt = Ma + Mw + Ms
Ma = 0
Mt = Mw + Ms
DEFINICIONES Y CONCEPTOS:
Densidad del suelo húmedo (ρ):
ρ = Mt ρ = Kg/m3 , gr/cm3
Vt
Densidad del suelo seco (ρd):
ρ d = Ms ρd: Kg/m3 , Gr/cm3
Vt
12. Densidad de partículas sólidas (ps)
ρs= Ms ps : Kg/m3 , gr/cm3
Vs
Peso especifico de los sólidos (Gs):
Gs = ρs Gs : Adimensional
ρw
Gs = Ms pw = Densidad del agua a 4ºC
Vs ρw 1.000 Kg/m3 ò 1 gr/cm3
13. Porcentaje de humedad (W)
W = Mw x 100 W:%
Ms
W = Mt – Ms x 100
Ms
Índice de huecos ( e):
e = Vv e: Adimensional
Vs
14. Porosidad ( n ):
N = Vv x 100 n:%
Vt
Grado de saturación (Sr) :
Sr = Vw x 100 Sr : %
Vv
15. DESARROLLO DE RELACIONES
MATEMATICAS PRACTICAS
1.- Expresar la densidad seca de un suelo en función de la
densidad húmeda y la humedad
ρd=f(ρ,W)
ρ d = Ms = Ms x Mt = ρ x Ms
Vt Vt Mt Mt
ρ d = ρ x Ms =ρx 1
Ms + Mw 1 + Mw
Ms
16. ρd = ρ
1 + W
100
2.- Expresar la porosidad de un suelo en función del índice de
huecos
n=f(e)
n = Vv x 100 = Vv x 100
Vt Vv + Vs
17. Vv
Vs
n = x 100 = e x 100
Vv + Vs e + 1
Vs Vs
n = ( e ) x 100
1+e
18. 3.- Expresar el grado de saturación de un suelo en función del
índice de huecos, la humedad, la densidad de partículas sólidas
y la densidad del agua.
Sr = f ( e , W , ρ s , pw )
Por definición : Sr = Vw x 100 (1)
Vv
Como ρ w = Mw Vw = Mw (2)
Vw ρw
Como W = Mw x 100 Mw = W x Ms (3)
Ms 100
19. Por otra parte : e = Vv Vv = e x Vs (4 )
Vs
Reemplazando (3 ) en (2) obtenemos :
W x Ms
Vw = 100 Vw = W x Ms (5)
ρw 100 x ρ w
Como ps = Ms Ms = ρ s x Vs (6)
Vs
20.
21. 4.-Expresar el Índice de Huecos de un suelo en función de la Densidad de Partículas
Sólidas y de la Densidad Seca.
e = f (ρs, ρd)
Vv Vt − Vs
e= = ⎯ (1)
⎯→
Vs Vs
Como:
Ms Ms Ms Ms
ρs = ⎯ VS =
⎯→ ⎯ (2)
⎯→ ρd = ⎯ Vt =
⎯→ ⎯ (3)
⎯→
Vs ρs Vt ρd
Reemplazando (2) y (3) en (1) tenemos:
Ms Ms 1 1 1
−
ρd ρs
−
ρd ρs ρd ρs
e= = = −1 e= −1
Ms
ρs
1
ρs
1
ρs
ρd
22. Relación entre Indice de Huecos y
Compactación
ρs
e= −1
ρd
e ρd Densidad Compactada Seca LNV 62(Terreno)
e Indice de Huecos
ρs Densidad de Particulas Sólidas LNV 93
(Terreno)
emin
ρd
23. PROBLEMAS N° 1 (Masa – Volumen)
Una muestra de arena humedad de volumen 464 cm3 y cuya
masa de 793 g., su masa seca es de 735 g.
– Determinar.
• Razón de Vacío(e)
• Humedad (w)
• Grado de Saturación(Sr.)
• Considerar Gs=2.68
24. PROBLEMAS N° 2 (Masa – Volumen)
Se tiene una Arena bien graduada sin finos en que se observan
partículas aisladas de grava, un análisis Granulométrico indica
que el 85% pasa bajo 5 mm.
• Datos.
• Densidad del Material ρ=2.20 Kg/cm3
• Humedad w=3.5%
• Densidad Aparente Gs= 2.7
• Determine la densidad seca de la arena
25. DEFINICIONES ( SEGÚN ASTM )
ROCA: Materias solidas minerales que se presentan en
grandes Masas o fragmentos.
SUELO: Sedimentos u otras acumulaciones de partículas
sólidas producidas por la desintegración física y/o química de
las rocas, menores de 3” la cual puede o no contener materias
organicas.
TIPOS DE ROCAS.
IGNEAS ( Granito, Dioritas, Andesitas, etc. )
SEDIMENTARIAS ( Areniscas, Calizas, Conglomerados )
METAMORFICAS ( Gneis, Mármol, Pizarras )
26. FORMACION DE SUELOS
FORMACION DE LOS TIPOS DE SUELOS
SUELOS
– GRANULARES 3” a 0,074 mm
– DESINTEGRACION – Gravas (3” a 4,76 mm )
(Agentes Físicos ) – Arenas (4,76 mm a 0,074 mm )
– DESCOMPOSICION – FINOS < 0,074 mm. Limos y
(Agentes Químicos ) Arcillas
– TRANSPORTACION
– ORGANICOS < 0,074 MM
(Gravedad; Agua ; Viento ;
Hielo ) Limos y Arcillas con – materias
orgánicas
27. FORMACION DE SUELOS
DEPOSITACION: CARACTERISTICAS:
– Coluvial ( Gravedad ) – Composición Química y
Mineralógica
– Glacial ( Masas de hielo ) – Tamaño de sus – partículas
– Eólica ( Viento ) (Granulometría)
– Aluvial ( Aluviones ) – Peso Especifico
– Fluvial ( Ríos ) (Relación peso / volumen )
– Residual ( Descomposición – Plasticidad
(Limites de Atterberg )
de la Roca
– Humedad
(Contenido de agua )
– Estructura de su Masa
(Homogénea, Migajón, Vasicular )
32. ESTRATIGRAFIA DE LOS POZOS
HORIZONTE N° PROFUNDIDAD ( M ) DESCRIPCION VISUAL DEL SUELO
Capa vegetal arcillosa, color café oscuro.
1 0°° a 0.15 abundantes raíces y raicillas, consistencia
baja al contenido de humedad natural, humedad baja
relleno artificial heterogéneo, compuesto principalmente
por escombros de demolición tales como ladrillos,
2 0.15 a 0.40
trozos de hormigón, etc , compacidad baja, humedad
baja.
arcilla, color café-amarillento, estructura de migajon,
3 0.40 a 0.90 finos de plasticidad media, consistencia media al
contenido de humedad natural, humedad media.
Limo, color amarillento, estructura vesicular, finos
4 0.90 a 1.10 levemente plásticos, consistencia baja al contenido
de humedad natural, humedad alta.
Arena limosa de depositacion eolica
color gris-blanquizca, grano fino y uniforme, fino
5 1.10 a 1.60
limosas no plástico, leve cimentación en la parte
superior del estrato, compacidad alta, humedad media
arena de depositacion fluvial, color gris oscuro, grano
medio a fino, leve contenido de fino limosas no
6 1.60 a 2.40
plásticos, alguna grava fina incrustada y dispersa,
compacidad alta, humedad alta a saturar.
Grava arenosa de depositacion fluvial, color gris,
grano grueso, cantos sub-redondeados, abundante
arena media, leve contenido de finos limosos no
7 2.40 a+ 4.00
plásticos, cantos sub-redondeados de tamaño
máximo de hasta 6" en aproximadamente 5%,
compacidad alta, humedad alta a saturar.
33. " Reconocimiento de Suelos Coyhaique ".
PROYECTO: Anteproyecto de Obras de Pavimentación POZO N° 6 PROF. TOTAL 1.50 m
PR OF. NAPA D E AGUA No Hay FECHA 09.03.05 R ECONOCIO Miguel Jaque D . H OJA 1 de 1
DESDE HOR HOR HOR HOR HOR
PROFUNDIDAD 0.00 1 0.20 2 1.10 3
HASTA
0.20 ESP 0.20 1.10 ESP 0.90 1.50 ESP > 0.40 ESP ESP
T.max. (PULGADAS) 2 4x6x8 4x12x16
BOLONES (%>3) 0 18 40
GRAVA (%) 58 52 50
ARENA (%) 24 36 35
FINO (%) 18 12 15
COLOR EN ESTADO NATURAL/ OLOR Gris / Gris Oscuro / Pardo Amarillo /
GRADUACION / DILATANCIA P; Media / P; Media / P; Gruesa /
PLASTICIDAD Baja Bajo a N. P. Baja
FORMA DE PARTIC. / RESISTENCIA SECA Sub-Redondeada / Sub-Redondeada / Sub-angular /
HUMEDAD Media Media - Alta Media
CONSISTENCIA O COMPACIDAD / Alta / Alta / Alta
ESTRUCTURA / CEMENTACION Heterogenia / Estratificada / Homogénea /
ORIGEN Relleno Relleno Relleno
MATERIA ORGANICA O RAICES No Contiene No Contiene No Contiene
SIMBOLO DE GRUPO USCS (GM) (GP - GM) (GM)
Grava Arenosa con Grava Arenosa con
NOMBRE LOCAL DEL SUELO Carpeta de Rodado
Bolones Bolones Anguloso
N° / PROFUNDIDAD (s/m) 1 / (0.50 - 0.70) (s/m)
M UESTREO
ENSAYOS - (Pu, Clas, CBR) -
OBSERVACIONES
37. Refracción Sísmica
Los trabajos geofísicos esta orientados
a determinar los espesores de los
diferentes estratos del subsuelos que
pueden presentarse a una determinada
profundidad, midiendo la velocidad de
propagación de las ondas sísmicas a
diferentes horizontes
38. Parámetros para descripción
Prospección
Tamaño:
– Los suelos gruesos son aquellos que más de la mitad de las
partículas son visibles. En esta estimación se incluyen las
partículas gruesas mayores a 80 mm (3”); sin embargo, tal
fracción debe ser estimada visualmente y el porcentaje
indicado del material inferior a los 80 mm.
– La fracción gruesa comprende los tamaños de las gravas y
arenas, y la fracción fina los limos y las arcillas.
– En caso de suelos mixtos , la muestra se identificara sobre
la base de la fracción predominante usando lo siguientes
objetivos, Según la proporción de la fracción menos
representativa; indicio: 0-10%, poco: 10-20% , algo: 20-35%
y abundante:35-50%.
39. Parámetros para descripción
Prospección
Color:
– Se debe indicar el color predominante.
Olor:
– Las muestras recientes de suelos orgánicos tienen un olor
distintivo que ayuda a su identificación. El olor puede hacerse
manifiesto calentando una muestra húmeda.
Humedad:
– En las muestras recientes deberá registrarse la humedad. Los
materiales secos necesitan una cantidad considerable de agua
para obtener un óptimo de compactación. Los materiales húmedos
están cerca del contenido óptimo. Los mojados necesitan secarse
para llegar al óptimo y los saturados son los suelos ubicados bajo
nivel freático.
40. Estructura:
– Si los materiales presentan capas alternadas de varios tipos de
colores se denominará estratificado; si las capas o colores son más
delgadas, inferior a 6mm, será descrito como laminado; fisurado si
presenta grietas definidas; lenticular si presenta inclusión de suelos
de textura diferente.
– Si hay presencia de agujeros de raíces o de aberturas porosas,
denominar vesicular, etc. En todo caso basarse en el punto 7.
Cementación:
– Algunos suelos muestras definida evidencia de cementación de
estado inalterado. Esto debe destacarse e indicar el grado de
cementación, descrito como débil o fuerte. Verificando con ácido
clorhídrico si es debida a carbonatos y su intensidad como
ninguna, débil o fuerte.
Densificación:
– La compacidad de suelos sin cohesión puede ser descrita como
suelta o densa, dependiendo de la dificultad que oponga a la
penetración de una cuña de madera.
– La consistencia de suelos cohesivos puede ser determinada en
sitio o sobre muestras inalteradas de acuerdo con el procedimiento
indicado en Tabla 2. Los valores de resistencia al corte están
basados en correlaciones con penétrometro de bolsillo usado
frecuente para estimar la consistencia.
41. Clasificación:
– Se debe indicar además la clasificación probable. Pueden usarse
clasificaciones dobles cuando un suelo no pertenece claramente a
uno de los grupos, pero tiene fuertes características de ambos
grupos. Deben colocarse entre paréntesis para indicar que han
sido estimadas.
Nombre local:
– El uso de nombres típicos tales como caliche, maicillo, pumicita,
cancagua, etc., además de su designación según el sistema de
clasificación de suelo, ayuda a identificar sus condiciones
naturales.
La descripción de suelos, en especial su clasificación, esta
basada en examen visual y ensayes manuales, y no debe
contener refinamientos que sólo pueden determinarse con
equipo de laboratorio, aunque éstos sean contradictorios.
Ocasionalmente los suelos son descritos con tal cantidad de
detalles que el cuadro presentado es más confuso que
esclarecedor; sin embargo, es mejor errar por el lado del
exceso de detalles, que pueden seleccionarse, que presentar
descripciones incompletas.
43. Sistema de la AASHTO
El sistema de la AASHTO. Hacia 1928, el Bureau of Public
Roads presento un sistema de clasificación de suelos que
todavía usan muchos los ingenieros de caminos
Este sistema divide a los suelos en ocho grupos designados por
los símbolos de A-1 al A-8.
En el sistema de la AASHTO los suelos inorgánicos se
clasifican en 7 grupos que van del A-1 al A-7 y estos su vez se
subdibiden en 12 grupos.
se considero que le mejor suelo para ser usado en la
subrasante compuesto principalmente de arena y grava, se le
dio el nombre A-1.
Los suelos restantes se agrupan en orden decreciente de
estabilidad.
44. Sistema de la AASHTO
Los suelos con elevada proporción de materia orgánica se
clasifican como A-8. Cualquier suelo que contenga material fino
se identifica además por su índice de grupo; cuanto mayor es el
índice, peor es el suelo.
El índice de grupos se calcula con la formula:
– Índice de grupo = (F-35)0.2+005(WL-40)+0.01(F-15)(Ip -10)
En la que :
– F= porcentaje del suelo que pasa por la malla Nª200, expresado
como numero entero.
– WL = limite liquido.
– Ip = índice de plasticidad.
El índice de grupo siempre se reporta aproximándolo al numero
entero mas cercano, a menos que su valor calculado sea
negativo, en cuyo caso se reporta como cero. El índice de
grupo se agrega a la clasificación de grupo y subgrupo. Por
ejemplo, un suelo arcilloso que tenga un índice de grupo de 25,
puede clasificar como A-7-6 (25).
45.
46. Sistema de la AASHTO
SISTEMA DE CLASIFICACION DE SUELOS A.A.S.H.T.O.
CLASIFICACION
SUELOS GRANULARES ( <= 35% pasa por malla N° 200) SUELOS FINOS ( > 35% pasa por malla N° 200)
GENERAL
A-1 A-2 A-7
GRUPO A-3 A-4 A-5 A-6 A-7-5 **
A-1a A-1b A-2-4 A-2-5 A-2-6* A-2-7*
A-7-6 **
N° 10 <=50
N° 40 <=30 <=50 >=51
N° 200 <=15 <=25 <=10 <35 >=36
Lw <=40 >=41 <=40 >=41 <=40 >=41 <=40 >=41
IP <=6 N.P. <=10 <=10 >=11 >=11 <=10 <=10 >=11 >=11
IG 0 0 0 <4 <=8 <=12 <=16 <=20
C.B.R. 40-80 <=20 >=20 20-40 <=15 <=10 <=15 <=5
Descripción Gravas y Arenas Arena Finas Gravas y Arenas Limosas o Arcillosas Suelos Limosos Suelos Arcillosos
** A-7-5= IP <= (Lw-30)
** A-7-6= IP > (Lw-30)
IG=(f200-35)*(0.2+0.005*(W L -40))+(f200-15)*(IP-10)*0.01
* Para A-2-6 y A-2-7 : IG=(f200-15)*(IP-10)*0.01
Si el Suelos es N.P.: IG=0 ; si IG < 0 se toma IG = 0
f 200 = Porcentaje de suelos que pasa por la malla N° 200
47. Sistema de la USCS
El sistema de clasificación de suelos que mas usan
los ingenieros especialistas en cimentaciones en
Norte América.
primero se le llamo sistema de clasificación para
aeropistas militares durante la segunda guerra
mundial
En 1969, el sistema Unificado fue adoptado por la
American Society For Testing and Materials como
método estándar de clasificación de suelos para
obras de ingeniería
48. Sistema de la USCS
De acuerdo con el sistema Unificado, los suelos de grano se
dividen en:
1. Grava y suelos gravosos; símbolo G
2. arena y suelos arenosos; símbolo S
Las gravas y las arenas se dividen separadamente en cuatro
grupos:
a. Bien graduadas, material relativamente limpio; símbolo W.
b. Material bien graduado con excelente cementante arcilloso; símbolo
C.
c. Mal graduadas, material relativamente limpio; símbolo P.
d. Materiales gruesos con finos, no comprendidos en los grupos
anteriores; símbolo M
Los suelos finos se dividen en tres grupos:
1. suelos limosos inorgánicos y suelos arenosos muy finos; símbolo M
2. arcillas inorgánicas; símbolo C.
3. limos y arcillas orgánicas; símbolo O.
49. Sistema de la USCS
Cada uno de estos tres grupos de suelos finos se
subdivide de acuerdo al límite líquido en:
a. suelos finos con limite liquido de 50 o menos; es decir; de
baja a mediana compresibilidad; símbolo L.
b. Suelos finos con límite líquido mayor que 50: es decir, de
elevada compresibilidad; símbolo H.
Suelos con elevada proporción de materia orgánica
fibrosos, como la turba y los fangos de muy alta
compresibilidad, no se subdividen y se colocan en un
grupo; su símbolo es Pt, basándose en la
clasificación a simple vista.
50. Sistema de la USCS
SIST. DE CLASIFICACION USCS SIST. DE CLASIFICACION USCS
Gruesos (< 50% pasa 0.08 mm) Finos (> 50% pasa 0.08 mm)
Tipo % Ret. % Pasa Tipo
Símbolo CU CC ** IP Símbolo Lim. Liq. WL * IP
Suelo en 5 mm 0.08 mm* Suelo
< 0.73(WL-20)
Inorgánicas Inorgánico
GW >4 1a3 ML <50
>= 50% de lo Ret. en
ó <4
Limo
<5
Si no cumple requisito
GP MH >50 < 0.73(WL-20)
0.08 mm.
de GW es GP
Grava
< 0.73(WL-20) > 0.73(WL-20)
GM CL <50
Arcillas
ó <4 y >7
>12
> 0.73(WL-20)
GC CH >50 > 0.73(WL-20)
y >7
** WL seco al
orgánicas
SW >6 1a3 OL <50
< 50% de lo Ret. en
Limo o
Arcillas
horno <=75%
<5
Si no cumple requisito del WL seco al
0.08 mm.
SP OH >50
aire
Arena
de SW es SP
< 0.73(WL-20)
Orgánicos
Altamente
SM Materia Orgánica fibrosa se
ó <4
>12 Pt carboniza, se quema o se pone
> 0.73(WL-20)
SC incandescente
y >7
* Si IP=~0.73(WL-20) ó si IP entre 4 y 7 e IP>0.73 (w -20),
* Entre 5 y 12 % usar simbología doble como GW-GC, GP-GM, SW-SM, SP-SC
usar simbología doble: CL-ML, CH-OH
** Si IP=~0.73(w l-20) ó si IP entre 4 y 7 e IP>0.73 (WL-20), usar simbología ** Si tiene olor orgánico debe determinarse adicionalmente
doble: GM-GC, SM-SC w l seco al horno
En casos dudosos favorecer la Clasificación menos Plástica. Ej GW-GM en vez En casos dudosos favorecer la Clasificación menos
de GW-GC Plástica. Ej CH-MH en vez de CL-ML
CU =(Φ 60/Φ 10) CC = Φ302/(Φ 60*Φ 10) Si w l = 50; CL-CH ó ML-MH
51. TAMIZ BOLONES >3" % que Pasa
3" 100 100
2" 96 88
G R A V A
1 1/2" 96 80
1" 77 66
3/4" 65 60
3/8" 53 47
#4 48 39 100
50% 48 < 52 Ret.
42 31 95
A R E N A
# 10
Ret # 20 33 21 89
# 40 21 15 83
# 60 11 12 76
96 Ret FINOS # 200 4.0 9.0 61.0
COEFICIENTE DE UNIFORMIDAD 71.38 166.70 38.48
TAMAÑO EFECTIVO (mm) 0.199 0.115 0.002
(1) (1) (2)
CONSTANTES HIDRICAS
LIMITE LIQUIDO NP 40 43
LIMITE PLASTICO NP 22 24
INDICE DE PLASTICIDAD NP 18 19
INDICE DE LIQUIDEZ - -0.70 0.18
LIMITE DE CONTRACCION (3) - 16 17
INDICE DE COMPRESION (3) - - 0.28
52. ENSAYOS DE CLASIFICACION
PROYECTO:
Tabla Nº 1
Muestras CBR tomadas X X X X
CBR ensayados X X
IDENTIFICACION
MUESTRA 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
POZO 1 1 2 3 4 4 5 5 6 6
HORIZONTE 2 4 3 3 2 3 2 3 2 3
PROFUNDIDAD (m) DESDE 0.25 0.60 0.60 0.60 0.10 0.60 0.20 0.60 0.07 0.60
HASTA 0.45 0.80 0.80 0.80 0.30 0.80 0.40 0.80 0.27 0.80
KILOMETRO
GRANULOMETRIA % e n pe s o que pas a e l tam iz corre s pondie nte
TA MIZ BOLONES >3"
3" 100 100
2" 96 88 100 100 100
GRAVA
1 1/2" 96 80 96 100 98 86
1" 77 66 100 84 98 88 70
3/4" 65 60 99 76 91 84 65 100
3/8" 53 47 98 55 82 80 100 58 99
#4 48 39 100 95 42 76 78 100 55 98
ARENA # 10 42 31 95 90 31 66 71 97 51 93
# 20 33 21 89 88 22 58 62 92 45 83
# 40 21 15 83 86 16 51 53 86 39 73
# 60 11 12 76 83 11 46 45 77 29 62
FINOS # 200 4.0 9.0 61.0 73.0 5.0 36.0 27.0 55.0 16.0 38.0
COEFICIENTE DE UNIFORMIDAD 71.38 166.70 38.48 277.09 60.22 266.81 26.23 12.08 229.70 10.45
TAMAÑO EFECTIVO (mm) 0.199 0.115 0.002 0.000 0.187 0.004 0.028 0.008 0.050 0.022
(1) (1) (2) (2) (1) (2) (2) (2) (2) (2)
RELACIONES DE PESO Y VOLUMEN
HUMEDAD NATURAL (%) 4.4 9.4 27.5 23.4 4.2 18.2 9.4 21.4 8.9 18.9
PESO ESPECIFICO (gr/cm³) 2.77 2.69 2.64 2.56 2.69 2.56 2.69 2.63 2.65 2.69
PESO UNITARIO SECO (gr/cm³) - - 1.31 1.27 - 1.58 1.88 1.52 - 1.55
INDICE DE HUECOS - - 1.01 1.01 - 0.62 0.43 0.73 - 0.73
GRADO DE SATURACION (%) - - 72 59 - 75 59 77 - 69
CONSTANTES HIDRICAS
LIMITE LIQUIDO NP 40 43 44 NP 34 48 34 23 29
LIMITE PLASTICO NP 22 24 28 NP 21 26 24 20 23
INDICE DE PLASTICIDAD NP 18 19 16 NP 13 22 10 3 6
INDICE DE LIQUIDEZ - -0.70 0.18 -0.29 - -0.22 -0.75 -0.26 -3.70 -0.68
LIMITE DE CONTRACCION (3) - 16 17 21 - 17 18 20 19 21
INDICE DE COMPRESION (3) - - 0.28 0.26 - 0.13 0.08 0.17 - 0.15
CLASIFICACION
CLASIFICACION U.S.C.S. GP GW-GC CL ML GW-GM SC SC ML GM SM
CLASIFICA CION A.A.S.H.T.O. A-1-a A -2-6 A-7-6 A-7-6 A-1-a A-6 A-2-7 A-4 A-1-b A-4
INDICE DE GRUPO 0 0 10 12 0 1 1 3 0 0
(1 Co eficiente de Unifo rmidad y Tamaño Efectivo , o btenido s po r interpo lació n lo garítmica.
)
(2) Co eficiente de Unifo rmidad y Tamaño Efectivo , o btenido s po r extrapo lació n lo garítmica
(3) Valo res calculado s según co rrelacio nes pro bables.
OBSERVACIONES:
53. ENSAYOS DE CLASIFICACION
PROYECTO:
Tabla Nº 2
Muestras CBR tomadas X X X X
CBR ensayados X X
IDENTIFICACION
MUESTRA 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
POZO 7 7 8 9 9 10 10 11 12 12
HORIZONTE 3 4 4 4 5 3 4 5 4 5
PROFUNDIDAD (m) DESDE 0.25 0.60 0.60 0.44 0.70 0.40 0.60 0.70 0.45 1.00
HASTA 0.45 0.80 0.80 0.66 0.90 0.60 0.80 0.90 0.65 1.20
KILOMETRO
GRANULOMETRIA % e n pe s o que pas a e l tam iz corre s pondie nte
TAMIZ BOLONES >3"
3" 100 100 100
2" 95 98 90 100
GRAVA
1 1/2" 87 85 100 89 100 97
1" 67 70 100 71 79 97 84
3/4" 65 58 98 65 73 94 76
3/8" 58 40 96 100 48 63 92 67
#4 49 100 31 95 100 40 55 89 60
ARENA
# 10 38 100 23 87 97 35 48 100 85 51
# 20 33 100 18 75 87 25 42 100 78 40
# 40 30 89 14 66 60 14 36 99 72 31
# 60 27 54 11 57 38 8 32 98 66 25
FINOS # 200 20.0 18.0 8.0 39.0 16.0 3.0 25.0 91.0 55.0 16.0
COEFICIENTE DE UNIFORMIDAD 936.17 4.45 136.17 23.38 6.88 52.17 1739.25 2085.05 178.13 131.68
TAMAÑO EFECTIVO (mm) 0.012 0.061 0.147 0.013 0.060 0.300 0.004 0.000 0.001 0.037
(2) (2) (1) (2) (2) (1) (2) (2) (2) (2)
RELACIONES DE PESO Y VOLUMEN
HUMEDAD NATURAL (%) 12.3 14.2 10.6 23.6 10.8 8.0 16.0 37.0 24.7 7.9
PESO ESPECIFICO (gr/cm³) 2.69 2.72 2.66 2.65 2.68 2.70 2.71 2.68 2.68 2.70
PESO UNITARIO SECO (gr/cm³) 1.71 1.20 - 1.61 1.60 - 1.88 1.32 1.61 -
INDICE DE HUECOS 0.57 1.26 - 0.64 0.67 - 0.44 1.04 0.67 -
GRADO DE SATURACION (%) 58 31 - 97 43 - 98 96 99 -
CONSTANTES HIDRICAS
LIMITE LIQUIDO 36 NP 41 35 NP NP 44 45 42 21
LIMITE PLASTICO 23.0 NP 28 31 NP NP 28 37 26 18
INDICE DE PLASTICIDAD 13.0 NP 13 4 NP NP 16 8 16 3
INDICE DE LIQUIDEZ -0.82 - -1.34 -1.85 - - -0.75 - -0.08 -3.37
LIMITE DE CONTRACCION (3) 18 - 22 29 - - 21 32 20 17
INDICE DE COMPRESION (3) 0.10 - - 0.17 - - 0.11 0.34 0.20 -
CLASIFICACION
CLASIFICACION U.S.C.S. GC SM GP-GM SM SM GP GM ML ML SM
CLASIFICACION A.A.S.H.T.O. A-2-6 A-2-4 A-2-7 A-4 A-2-4 A-1-a A-2-7 A-5 A-7-6 A-1-b
INDICE DE GRUPO 0 0 0 0 0 0 1 11 7 0
(1 Co eficiente de Unifo rmidad y Tamaño Efectivo , o btenido s po r interpo lació n lo garítmica.
)
(2) Co eficiente de Unifo rmidad y Tamaño Efectivo , o btenido s po r extrapo lació n lo garítmica
(3) Valo res calculado s según co rrelacio nes pro bables.
OBSERVACIONES:
54. ENSAYOS DE CLASIFICACION
PROYECTO:
Tabla Nº 3
Muestras CBR tomadas X
CBR ensayados X
IDENTIFICACION
MUESTRA 21 22 23
POZO 13 14 14
HORIZONTE 4 3 4
PROFUNDIDAD (m) DESDE 0.50 0.30 0.60
HASTA 0.70 0.50 0.80
KILOMETRO
GRANULOMETRIA % e n pe s o que pas a e l tam iz corre s pondie nte
TAMIZ BOLONES >3"
3" 100
2" 83
GRAVA
1 1/2" 100 100 74
1" 87 88 58
3/4" 77 78 51
3/8" 54 56 38
#4 43 46 32
ARENA
# 10 34 38 28
# 20 22 26 21
# 40 13 15 15
# 60 7 8 11
FINOS # 200 3.0 3.0 4.0
COEFICIENTE DE UNIFORMIDAD 34.99 37.91 130.27
TAMAÑO EFECTIVO (mm) 0.329 0.284 0.207
(1) (1) (1)
RELACIONES DE PESO Y VOLUMEN
HUMEDAD NATURAL (%) 3.4 3.6 3.5 - - - - - - -
PESO ESPECIFICO (gr/cm³) 2.70 2.68 2.69 - - - - - - -
PESO UNITARIO SECO (gr/cm³) - - - - - - - - - -
INDICE DE HUECOS - - - - - - - - - -
GRADO DE SATURACION (%) - - - - - - - - - -
CONSTANTES HIDRICAS
LIMITE LIQUIDO NP NP NP - - - - - - -
LIMITE PLASTICO NP NP NP - - - - - - -
INDICE DE PLASTICIDAD NP NP NP - - - - - - -
INDICE DE LIQUIDEZ - - - - - - - - - -
LIMITE DE CONTRACCION (3) - - - - - - - - - -
INDICE DE COMPRESION (3) - - - - - - - - - -
CLASIFICACION
CLASIFICACION U.S.C.S. GP GP GW
CLASIFICACION A.A.S.H.T.O. A-1-a A-1-a A-1-a
INDICE DE GRUPO 0 0 0
(1 Co eficiente de Unifo rmidad y Tamaño Efectivo , o btenido s po r interpo lació n lo garítmica.
)
(2) Co eficiente de Unifo rmidad y Tamaño Efectivo , o btenido s po r extrapo lació n lo garítmica
(3) Valo res calculado s según co rrelacio nes pro bables.
OBSERVACIONES:
57. Tension del Suelo según Terzaghi
Tensión del suelo según TERZAGHI
σs := 0.5⋅ ⎛ 1 − 0.2⋅
B⎞
⋅ γs ⋅ B⋅ Mγ + ⎛ 1 + 0.3⋅
B⎞
⎜ ⎜ ⋅ C⋅ Mc + γs ⋅ D⋅ Mq
⎝ L⎠ ⎝ L⎠
2 B: Ancho de la Zapata
A := e
π ⋅ tan( φ ) ⎛ tan ⎛ π + φ ⎞ ⎞ − 1
⋅⎜ ⎜
⎝ ⎝ 4 2 ⎠⎠ L: Largo de la Zapata.
D: Profundidad de Zapata
Mc :=
A N
tan ( φ) γs: Peso Especifico del Suelo
Mq := A + 1 C: Cohesión del Suelo Kgf/cm2 M
Q
⎛ π φ⎞
Mγ := A ⋅ tan ⎜ +
φ: Angulo de Fricción (Rad)
⎝ 4 2⎠
D
B
58. Tensiones en Suelo TERZAGHI
N
M
Q
Sobrecarga de Suelo γs*D Sobrecarga de Suelo γs*D
Resistencia φ, c
59. Esfuerzos en el Suelo de Fundación
N
M Ka:Coef. Emp. Activo
e :=
N M
Q
R
0.5*Ka*D2*γs 0.5*Ka*D2*γs
D
1/3*D 1/3*D
σ2 σ1
⎡ N⋅ ⎛ 1 − 6⋅ ⎞ ⎥
e ⎤ ⎡
⎢ B ⎜ N⋅ ⎛ 1 + 6⋅ ⎞ ⎤
e
⎢ ⎜ ⎥
σ2 := if ⎢e < ,
⎝ B⎠ B ⎝ B⎠ N
,0⎥ σ1 := if ⎢ e < ,
L⋅ B
, 2⋅ ⎥
⎡3⋅ L⋅ ⎛ B − e⎞⎤ ⎥
⎣ 6 L⋅ B ⎦ ⎢ 6
⎢ ⎜2 ⎥
⎣ ⎣ ⎝ ⎠⎦ ⎦
60. Presiones Laterales de Los
Suelos
σ ha 1 − senϕ ⎛ ϕ⎞
Ka = = = Tag 2 ⎜ 45 − ⎟
σv 1 + senϕ ⎝ 2⎠
N
ϕ: Angulo de Fricción Interna
M Suelo
Q
R
0.5*Ka*D2*γs 0.5*Ka*D2*γs
D
1/3*D 1/3*D
σ2 σ1
61. Estructuras de Contención de
Suelos
Presión Horizontal Activa a una Profundidad “d” = Ka*d*γs
Presión Horizontal Pasiva a una Profundidad “d” = Kp*d*γs
σ ha 1 − senϕ ⎛ ϕ⎞
Ka = = = Tag 2 ⎜ 45 − ⎟
σv 1 + senϕ ⎝ 2⎠
σ ha 1 + senϕ ⎛ ϕ⎞ Ka:Coef. Emp. Activo
Kp = = = Tag 2 ⎜ 45 + ⎟
σv 1 − senϕ ⎝ 2⎠
0.5*Ka*D2*γs
Ka:Coef. Emp. Pasivo 1/3*D
W
0.5*Kp*D2*γs
Rest. Deslizamiento
σ1
σ2
R
