Embed Size (px)
DESCRIPTION
Clasificacion de los Suelos con Respecto a la Ingenieria Civil
Citation preview
CLASIFICACIÓN DE LOS
SUELOS
Clasificación AASHTO
Sistema Unificado de
Clasificación
De los Suelos
Suelos Gruesos
y Finos
¿Qué son los
Suelos?
Uno de los factores mas
importante determinan la calidad y seguridad de una estructura, es
el suelo donde esta se construye, donde
fenómenos Como el asentamiento nos
puede llevar a diferentes tipos de
consecuencias, tales como la inclinación
de la estructura, fisuración e incluso el
colapso de la misma, por lo que es de
suma importancia conocer previamente
estas características del suelo para evitar
futuros problemas. De ahí la necesidad de
conocer los diferentes de tipos de ensayos
existentes para poder modelar una futura
respuesta del terreno.
¿Qué son los Suelos?
Suelo, proviene del latín
solum, es un término que se
refiere a la parte inferior de
ciertas construcciones o cosas.
Puede decirse que el suelo es la
superficie de la Tierra.
Para la ingeniería, el suelo es
el sustrato físico sobre el que se
desarrollan las obras.
La torre de Pisa, se conoce que fue
construida en 3 etapas que abarcaron un
periodo de 200 años, y aunque muchos
creen que la inclinación corresponde a un
periodo no tan antiguo; cuando se
comenzó a construir, la torre ya se
comenzaba a inclinar; y cuando se
comenzó con la tercera etapa, ya se notaba
como se inclinaba claramente hacia el
norte.
Los expertos después de muchas
deserciones lograron descubrir que esta
inclinación se debía a unos cimientos
débiles (de aproximadamente 3 metros) en
un subsuelo inestable.
Javier Cabrera. C.I 21.069.015
¿Sabes cuando se hablo por primera vez de la clasificación de los suelos?
Hace 4000 años los primeros
intentos de clasificar el suelo fueron en
china, esto se le atribuye al científico
chino Yu, que consideraron la relación
suelo-planta.
El imperio realizo una
clasificación de suelos agrupándolos en
nueve clases, de acuerdo a su
productividad, permitiendo las bases para
l a determinación del tamaño de las
fincas particulares y el valor de los
impuestos que se deberían pagar.
En el siglo I y II a.C. en Roma,
el político y militar romano Marco
Porcio Cattón, elaboro una clasificación
de tierras en un orden decreciente en
calidad; consistiendo la primera en un
buen viñedo y la ultima en tierras para
cultivos de bellotas.
74 a.C. el Romano L. J.
Moderato Columela propuso una
clasificación de suelos a su capacidad de
producción de
cultivos y pastos.
Agrupo a los
suelos del mejor al
peor, los suelos
fueron ricos y
blandos, ricos y
densos, bien
provistos de
humedad, secos,
de consistencia
firme y pobre en
nutrientes. El
libro de este agrónomo fue de referencia
durante doce siglos, además de ello fue la
fuente principal de otros libros sobre
tópicos agrícolas, por lo menos durante
cinco o seis siglos mas.
Suelo granulado
Materiales
sedimentarios
Hardpan Franco de tierras altas
Arcilloso de tierras altas
Franco de tierras bajas
Formación
aluvial
Materiales
transportados aluvión
Aluvión arenoso
Aluvión de río
Aluvión arcilloso
Aluvión franco
Clasificación de los Suelos
Antes de 1800 en el condado de Albania, New York, EE. UU. Eaton &
Beck hicieron una clasificación sobre la base de un levantamiento geológico
siguiente:
María Carolina Lunar CI: 17733565
Esta clasificación fue posible ya
que en el siglo XVIII los adelantos de la
química fueron ya empleados en la
agricultura para poder la producción a
través de la nutrición vegetal. En el siglo
XIX, comenzó a desarrollarse la Geología
y Fisiología Vegetal, por lo que
condujeron a cambios en la concepción
del suelo.
Los sistemas de clasificación más
comunes de ingeniería para suelos en
Estados Unidos es el Sistema de
Clasificación de Suelo unificado, USCS
(por su acrónimo en inglés). El USCS
tiene tres grupos de clasificación
mayores:
Suelos de grano grueso
(e.g. arenas y gravas)
Se caracteriza principalmente
porque los granos son observables a
simple vista.
Suelos de grano fino
e.g. limos y arcillas)
Son buenos almacenado agua, retienen
agua mejor que los granos superiores.
Suelos altamente orgánicos (referidos
como "turba"). El USCS además
subdivide a esas tres mayores clases de
suelos para la clarificación.
María Carolina Lunar CI: 17733565
Clasificación de los Suelos
Suelos gruesos
Estos suelos están constituidos de
partículas con textura granular
compuestas de fragmentos de roca y
mineral. De acuerdo al sistema de
clasificación unificado estas partículas
tienen un tamaño comprendido entre 75
y 0.075 mm, que corresponde al tamaño
de la grava y arena. Aunque en su
mayoría contienen partículas mayores a
0.075 mm también contienen material
fino en pequeña cantidad, como conjunto
estos suelos tienen mayor resistencia a la
erosión.
Análisis mecánico por tamices.
Debido al tamaño de las partículas y la forma granular que presentan estos suelos,
fácilmente puede clasificarse los distintos tamaños de las partículas que lo constituyen
mediante tamices con diferentes aberturas. A este análisis se lo llama: análisis
granulométrico del suelo.
El tamiz o criba que se muestra en
la Figura 1.19a, consiste de un
plato de acero inoxidable con una
malla metálica adherida en la parte
inferior con aberturas de tamaño
uniforme. Existen dos tamaños
estándar de tamices los de 8 y 12”,
mostrados en la Figura 1.19b y c,
respectivamente.
Clasificación de los Suelos
Fracción suelo: tamaño menor a 75mm (criba 3”)
Tamaño grava: 75mm a 4.75mm (tamiz #4)
Tamaño arena: 4.75mm a 74μm (tamiz #200)
Suelo grueso: P#200 < 50%
Claudia Infante CI.20711865
Grupos GW y SW. Material
prácticamente limpio de finos, bien
graduado. Símbolo W (well graded).
Para cumplir con los requisitos de
estos grupos se garantiza en la
práctica especificando que el
contenido de partículas finas no sea
mayor de un 5% en peso. La
graduación se juzga por medio de los
coeficientes de uniformidad y
curvatura.
Grupos GP y SP. Material
prácticamente limpio de finos, mal
graduado. Símbolo P (poorly
graded).Son de apariencia uniforme o
presentan predominio de un tamaño o
de un margen de tamaños, faltando
algunos intermedios; deben satisfacer
los requisitos señalados, en lo
referente al contenido de partículas
finas (máximo 5%), pero no cumplen
los requisitos de graduación indicados
para su consideración como bien
graduados. Dentro de esos grupos
están comprendidas las gravas
uniformes, tales como las que se
depositan en los lechos de los ríos, las
arenas uniformes, de médanos y
playas y las mezclas de gravas y
arenas finas, provenientes de estratos
diferentes obtenidas durante un
proceso de excavación.
Grupos GM y SM. Material con
cantidad apreciable de finos no
plásticos. Símbolo M
Grupos GC y SC. Material con
cantidad apreciable de finos plásticos.
Símbolo C (clay).Como en el grupo
anterior, el contenido de finos debe ser
mayor que 12%, en peso, y por las
mismas razones expuestas para los
grupos GM y SM. Sin embargo, en
estos casos, los finos son de media a
alta plasticidad; es ahora requisito que
los límites de plasticidad sitúen a la
fracción que pasa la malla No 40
sobre la línea A, teniéndose además, la
condición que el índice plástico sea
mayor que 7.
A los suelos gruesos con contenido
de finos comprendido entre 5% y
12%, en peso, el sistema unificado los
considera casos de frontera,
adjudicándoles un símbolo doble. Por
ejemplo, un símbolo GP-GC indica
una grava mal graduada, con un
contenido entre 5% y 12% de finos
plásticos (arcillosos).
Cuando un material no cae
claramente dentro de un grupo, deberán
usarse también símbolos dobles,
correspondientes a casos de frontera. Por
ejemplo, el símbolo GW-SW se usará para
un material bien graduado, con menos de
5% de finos y formada su fracción gruesa
por iguales proporciones de grava y arena.
Grupos referentes a suelos gruesos.
Clasificación de los Suelos
Claudia Infante CI.20711865
Los suelos finos están constituidos de partículas compuestas de
fragmentos diminutos de roca, minerales y minerales de arcilla, con
textura granular y en hojuelas. De acuerdo al sistema de clasificación
unificado estas partículas tienen un tamaño inferior a 0.075 mm, que
corresponden a la categoría del limo y la arcilla, por lo que toda
fracción de suelo que pasa el tamiz Nro. 200 es considerado como
suelo fino.
También en este caso el Sistema considera a los suelos agrupados,
formándose en el símbolo de cada grupo por dos letras mayúsculas,
elegidas con un criterio similar usado para los suelos gruesos, y dando
lugar a las siguientes divisiones:
IDENTIFICACIÓN DE SUELOS
El problema de la
identificación de
suelos es de
importancia
fundamental en la
ingeniería;
identificar un
suelo, en rigor,
encasillarlo dentro de un
sistema previo de clasificación.
En el Sistema Unificado hay
criterios para clasificación de
suelos en el laboratorio; estos
criterios de tipo granulométrico
y de investigación de
características de plasticida.
Suelos Finos
Limos y arcillas
orgánicas, de símbolo
genérico O (organic)
Limos inorgánicos,
De símbolo genérico M (Del
sueco mo y mjala)
Arcillas inorgánicas, de símbolo genérico C (clay)
Javier Cabrera. C.I 21.069.015
Clasificación de los Suelos
Identificación de campo de suelos finos
Las principales bases de criterio para
identificar suelos finos en el campo son la
investigación de las características de:
Dilatancia
En esta prueba, una pastilla con el
contenido de agua necesario para que el
suelo adquiera una consistencia suave,
pero no pegajosa, se agita
alternativamente en la palma de la mano,
golpeándola secamente contra la otra
mano, manteniéndola apretada entre los
dedos. N suelo fino, no plástico, adquiere
con el anterior tratamiento, una apariencia
de hígado, mostrando agua libre en su
superficie, mientras se le agita, en tanto
que al ser apretado entre los dedos, el agua
superficial desaparece y la muestra se
endurece, hasta que, finalmente, empieza a
desmoronarse como un material frágil, al
aumentar la presión. Si el contenido del
agua de la pastilla es el adecuado, un
nuevo agitado hará que los fragmentos
producto del desmoronamiento vuelven a
constituirse
Tenacidad
La prueba se realiza sobre un
espécimen de consistencia suave y similar
a la masilla. Este espécimen se rola hasta
formar un rollito de unos 3mm de
diámetro aproximado, que se amasa y
vuelve a rolarse varias veces. Se observa
como aumenta la rigidez del rollito a
medida que el suelo se acerca al límite
plástico.
Resistencia en estado seco
La resistencia de una muestra de suelo,
previamente secado, al romperse bajo presiones
ejercidas por los dedos, es un índice del
carácter de su fracción coloidal.
Una resistencia en estado seco baja es
representativa de todos los suelos de baja
plasticidad, localizados bajo la línea A y aun de
algunas arcillas inorgánicas muy limosas.
Color
En exploraciones de campo el color del
suelo suele ser un dato útil para identificar los
diferentes estratos y para identificar tipos de
suelo, cuando se posea experiencia local, en
general, existen también algunos criterios
relativo al color; por ejemplo, el color negro y
otros tonos oscuros suelen ser indicativos de
presencia de materia orgánica coloidal. Los
colores claros y brillantes son propios, mas
bien, de suelos inorgánicos.
Olor
Los suelos orgánicos (OH y OL) tienen por
lo general un olor distintivo, que puede usarse
para identificación; el olor es particularmente
intenso si el suelo esta húmedo, y disminuye
con la exposición al aire, aumentando, por el
contrario, con el calentamiento de la muestra.
Javier Cabrera. C.I 21.069.015
Clasificación de los Suelos
En mecánica de suelos se define la plasticidad como
la propiedad de un material por la cual es capaz de soportar
deformaciones rápidas, sin rebote elástico, sin variación
volumétrica apreciable y sin desmoronarse ni agrietarse.
La plasticidad es la propiedad que expresa la magnitud de
las fuerzas de las películas de agua dentro del suelo ya que
éstas permiten que el suelo sea moldeado sin romperse hasta un determinado
punto. Es el efecto resultante de una presión y una deformación.
GW : Grava bien gradada, mezclas gravosas, poco o
ningún fino.
GP : Grava mal gradada, mezclas grava – arena,
poco o ningún fino.
GM : Grava limosa, mezclas grava, arena, limo.
GC : Grava arcillosa, mezclas gravo – arena
arcillosas.
SW : Arena bien gradada.
SP : Arena mal gradada, arenas gravosas, poco o
ningún fino.
SM : Arenas limosas, mezclas arena – limo.
SC : Arenas arcillosas, mezclas arena – arcilla.
ML : Limos inorgánicos y arenas muy finas, polvo
de roca, limo arcilloso, poco plástico, arenas
finas limosas, arenas finas arcillosas.
CL : Arcillas inorgánicas de plasticidad
baja a media, arcillas gravosas, arcillas
arenosas, arcillas
limosas, arcillas magras (pulpa)
OL : Limos orgánicos, arcillas limosas
orgánicas de baja plasticidad.
MH : Limos inorgánicos, suelos limosos
o arenosos finos micáceos o diatomáceos
(ambiente
Clasificación de los Suelos
Cindy Pérez C.I: 20.874.314
Nombres típicos del suelo
marino, naturaleza orgánica silíceo),
suelos elásticos.
CH : Arcillas inorgánicas de alta
plasticidad, arcillas gruesas.
OH : Arcillas orgánicas de plasticidad
media a alta, limos orgánicos.
Pt : Turba (carbón en formación) y otros
suelos altamente orgánicos
Propiedades físicas del suelo
El suelo es una mezcla de materiales sólidos, líquidos (agua), gaseosos
(aire), textura, color, permeabilidad, porosidad, drenaje, consistencia,
profundidad efectiva.
Cindy Pérez C.I: 20.874.314
Clasificación de los Suelos
GRAVAS ARENAS
Arcillas
¿Qué es el Método de Clasificación de, la American Association of
State Highway and Transportation, (AASHTO)? .
Esta clasificación se basa en
los resultados obtenidos como el
límite liquido, índice de
plasticidad y el material que pasa
por el tamiz N# 10, 40 y 200. Y de
los Límites de Atterberg de la
fracción que pasa por el tamiz nº
40. Estos siete grupos se
corresponden a dos grandes
categorías de suelos, suelos
granulares (con no más del 35%
que pasa por el tamiz nº 200) y
suelos limo-arcillosos (más del
35% que pasa por el tamiz nº
200).
Suelos Granulares: Son aquellos
que tienen el 35% o menos, del material
fino que pasa por
el tamiz N#200,
estos suelos
forman los
grupos A-1, A-2,
A-3; y su comportamiento en explanadas
es, en general, de bueno a excelente, salvo
los subgrupos A-2-6 y A-2-7, que se
comportan como los suelos arcillosos
debido a la alta plasticidad de los finos que
contiene, siempre que el porcentaje de estos
supere el 15%.
Los grupos incluidos por los suelos
granulares son los siguientes
Grupo A-1: Son mezclas de suelos bien
graduados, de fragmentos de piedra,
grava, arena y material ligante poco
plástico. Se incluyen también en este
grupo mezclas bien gradadas que no
tienen material ligante.
Subgrupo A-1a: Son materiales
formados por rocas o grava, con o sin
material ligante.
Subgrupo A-1b: Son materiales
formados por arena gruesa bien gradada,
con o sin ligante.
Grupo A-2: Comprende una gran
variedad de material granular que
contiene menos del 35% del material fino,
y que no pueden ser clasificados como A-
1 y A-3. El Grupo A-2 se subdividen en
A-2-4, A-2-5, A-2-6 y A-2-7.
A-2-4 y A-2-5: En estos
Subgrupos se incluyen los suelos que
contienen un 35% o menos del material
que pasa por el tamiz N#200 y cuya
fracción pasa por el tamiz N#40 tienen las
características de los grupos A-4 y A-5,
de suelos limosos. En estos subgrupos
están incluidos los suelos compuestos por
grava y arena gruesa con contenidos de
Clasificación de los Suelos
Rogelio, Doria C.I.: 20.874.307
limo o índices de plasticidad por encima
de las limitaciones del grupo A-1, y los
suelos compuestos por arena fina con una
proporción de limo no plástico que
excede la limitación del grupo A-3.
A-2-6 y A-2-7: En estos
subgrupos se incluyen suelos como los
descritos para en los subgrupos A-2-4 y
A-2-5, excepto que los finos contienen
arcilla plástica con tienen las
características de los grupos A-6 y A-7.
La categoría de los suelos limo-arcillosos está compuesta por los grupos A-4, A-5,
A-6 y A-7, cuyo comportamiento en explanadas ve de regular a malo.
En esta categoría los suelos se
clasifican en los distintos grupos
atendiendo únicamente a su límite líquido
y a su índice de plasticidad, De esta forma
se clasifican también los suelos del grupo
A-2 en los distintos subgrupos.
Grupo A-3: En este grupo se
encuentran incluidas las arenas finas de
playa y aquellas con poca cantidad de
limo que no tengan plasticidad.
Suelos Finos: Son aquel limo
arcilloso que tienen más del 35%que pasa
porl tamiz N #200. A este tipo de suelos
les corresponde los grupos A-4, A-5, A-6,
A-7.
GrupoA-4: Son aquellos limosos
poco o nada plásticos, que tiene un 75% o
más del material fino que pasa el tamiz
N#200. Además se incluyen en este grupo
las mezclas de limo con grava y arena en
un 64%.
Grupo A-5: Son suelos
semejantes al grupo A-4, son elásticos
y tienen un límite liquido elevado.
Grupo A-6: A este grupo
pertenecen las arcillas plásticas. Por lo
menos el 75% de estos suelos deben pasar
por tamiz N#200, pero se incluyen
también las mezclas arcillo-arenosas,
cuyo porcentaje de arena y grava sea
inferior al 64%.
Grupo A-7: Los suelos de este
grupo son semejantes a los suelos A-6,
pero son elásticos. Sus límites líquidos
son elevados, se subdividen en A-7-5 y
A-7-6.
A-7-5: Se incluyen en este
subgrupo los suelos con un índice de
plasticidad moderado en relación con el
límite líquido y que pueden ser altamente
compresibles, además de estar sujetos a
importantes cambios de volumen.
A-7-6: Se incluyen en este
subgrupo los suelos con un índice de
plasticidad elevado en relación con el
límite líquido y que están sujetos a
cambios de volumen muy importantes.
Procedimiento para la
Clasificación AASHTO
Rogelio, Doria C.I.: 20.874.307
Clasificación de los Suelos
Geraldo José Salcedo Valderrama C.I 20.361.057
Suelos Granulares: Son aquellos que tienen el 35% o menos, del material fino
que pasa por el tamiz N#200, estos suelos forman los
grupos A-1, A-2, A-3; y su comportamiento en
explanadas es, en general, de bueno a excelente, salvo
los subgrupos A-2-6 y A-2-7, que se comportan como los
suelos arcillosos debido a la alta plasticidad de los finos
que contiene, siempre que el porcentaje de estos supere
el 15%.
A-4: El suelo típico de este grupo es un
suelo limoso no plástico o
moderadamente plástico, que
normalmente tiene un 75% o más de
material que pasa por el tamiz nº 200.
También se incluyen en este grupo los
suelos constituidos por mezclas de suelo
fino limosos y hasta un 64% de gravas y
arenas.
A-5: El suelo típico de este grupo es
similar al descrito en el grupo A-4,
salvo que suele tener carácter
diatomáceo o micáceo, y pueden ser
muy compresibles, como indica su
elevado límite líquido.
A-6: El suelo típico de este grupo es
un suelo arcillosos plástico, que
normalmente tiene un 75% o más de
material que pasa por el tamiz nº 200.
También se incluyen en este grupo las
mezclas de suelo fino arcilloso y hasta
un 64% de gravas y arenas. Estos
suelos, experimentan generalmente
grandes cambios de volumen entre los
estados seco y húmedo.
A-7: El suelo típico de este grupo es
similar al descrito en el grupo A-6,
salvo que que tiene las características
de elevado límite líquido del grupo A-
5, y puede ser elástico y estar sujeto a
grandes cambios de volumen.
Clasificación de los Suelos
Los grupos incluidos en los
Suelos granulares son los siguientes
Geraldo José Salcedo Valderrama C.I 20.361.057
- A-7-5: Se incluyen en este subgrupo los
suelos con un índice de plasticidad
moderado en relación con el límite
líquido y que pueden ser altamente
compresibles, además de estar sujetos a
importantes cambios de volumen.
- A-7-6: Se incluyen en este subgrupo los
suelos con un índice de plasticidad
elevado en relación con el limite liquido y
que estén sujetos a cambios de volumen
muy imporantes
Clasificación General de
los grupos granulares
Clasificación de los Suelos
Cuida el suelo
donde habitas…
