capitulo 6

EC 511JCAPITULO VI

IDENTIFICACIN Y

CLASIFICACION DE

SUELOS

IDENTIFICACIN DE SUELOS

Esta etapa del proceso de describir y clasificar a los suelos se lleva a cabo durante la explotacin del sitio, aqu es importante tratar de describir la naturaleza y formacin de todos los materiales superficiales que aparezcan. Siempre que sea posible se debe establecer una clasificacin preliminar, de tal manera que se cuente con la informacin ms completa para continuar el trabajo.

Para la identificacin y clasificacin en el campo se realizan los siguientes ensayos simples:

Tamao de partcula. Se identifican los grupos principales por examen visual y por tacto. As, por ejemplo, se reconocen las partculas de grava(>2mm); las arenas (0.06

Graduacin. Se refiere a la distribucin de tamaos: un suelo bien graduado tiene una amplia distribucin de tamaos de partcula, mientras que otro de mala graduacin, solo contiene un intervalo estrecho de tamaos de partcula.

Compacidad. Se estima mediante un pico de mano, o al clavar una estaca pequea de madera; y se informa si el suelo es suelo, denso o ligeramente cementado, segn sean los resultados.


Estructura. Se efectan cmodamente en pozos de prueba, cortes u otras excavaciones.

Cohesin, plasticidad y consistencia. Si las partculas del suelo quedan adheridas entre si, el suelo tiene cohesin y, si se puede moldear sin romperse, posee plasticidad. Ambos compartimientos dependen del contenido de humedad del suelo.


Ayuda el informe de campo sobre la consistencia aparente del suelo, como indicador de su comportamiento cohesivo o plastico. La consistencia se describe del siguiente modo:

Muy blando: cuando se escurre entre los dedos Blando : cuando es fcil de moldear y se adiere a la

mano . Firme : cuando se moldea con facilidad a una presin

moderada Muy firme : cuando requiere presin considerable para

moldearlo. Duro: cuando no se puede moldear con la presin de la

mano Desmenuzable: cuando se desmorona con la presin de la

mano


SISTEMA DE CLASIFICACIN DE SUELOS

En la actualidad los sistemas ms utilizados para la clasificacin de los suelos en estudios para diseo de pavimentos de carreteras y aeropistas son el de la American Associationof State Highway and Transportation Officials(AASHTO), Unified Soil Clasificaction System, conocido como Sistema Unificado de Clasificacin de Suelos (S.U.C.S.), la Federal Aviation Agency (FAA), Susceptibilidad a los Efectos de la Congelacin (STF).

SISTEMA DE CLASIFICACIN DE SUELOS

Es necesario considerar, en la clasificacin, la plasticidad de los suelos, pues ella brinda las principales caractersticas al suelo.

Los dos sistemas de clasificacin que mas se usan son el SUCS y el AASHTO. Ambos toman en consideracin la granulometra y la plasticidad.

Clasificacin Unificada de Suelos SUCS ASTM D2488-93

Este sistema fue propuesto por Arturo Casa Grande como una modificacin y adaptacin ms general a su sistema de clasificacin propuesto en el ao 1942 para aeropuertos.

Esta clasificacin divide los suelos en:

1. Suelos de grano grueso

2. Suelos de grano fino

3. Suelos orgnicos

SUELOS GRUESOS SUCS ASTM D2488-93

Los suelos gruesos corresponden a los retenidos en dicho tamiz y los finos a los que lo pasan, de esta forma se considera que un suelo es grueso si ms del 50% de las partculas del mismo son retenidas en le tamiz No. 200, y fino si ms del 50% de sus partculas son menores que dicho tamiz.

Se dividen en gravas (G) y arenas (S) y se separan con le tamiz No. 4, de manera que un suelo pertenece al grupo G, si ms del 50% del peso de su fraccin gruesa queda retenido en el tamiz No. 4 y pertenecer al grupo S, en caso contrario.


Tanto las gravas como las arenas se dividen en cuatro grupos (GW, GP, GM, GC) y (SW, SP, SM, SC), como tambin aquellos suelos que tienen smbolo dual (GW-GM, GW-GC, GP-GM, GP-GC, SW-SM, SW-SC, SP-SM, SP-SC).


SUELOS FINOS SUCS ASTM D2488-93

El sistema unificado considera los suelos finos divididos en tres grupos: limos inorgnicos (M), arcillas inorgnicas (C) y limos y arcillas orgnicas (O).

Cada uno de estos suelos se subdivide a su vez, segn su lmite lquido, en dos grupos cuya frontera es LL = 50%.

Si el lmite lquido del suelo es menor de 50 se aade al smbolo general la letra L (LowCompresibility). Si es mayor 0 igual de 50 se aade la letra H (high compresibility). Obtenindose de este modo los tipos de suelos de la siguiente tabla:


NOMENCLATURA TIPO DE SUELO

ML Limos inorgnicos de baja comprensibilidad

OL Limos y arcillas orgnicas de baja comprensibilidad

CL Arcillas inorgnicas de baja comprensibilidad

CH Arcillas inorgnicos de alta comprensibilidad

MH Limos orgnicos de alta comprensibilidad

OH Arcillas y limos orgnicos de alta comprensibilidad

Los suelos orgnicos, como las turbas, se designan con le smbolo Pt.

La clasificacin de los suelos finos se hace con la carta de plasticidad, en la que sus diferentes zonas aparecen delimitadas por dos lneas bsicas: la Lnea A que separa las arcillas de los limos y suelos orgnicos; la lnea B que separa los suelos de alta y baja comprensibilidad.


Los resultados de un anlisis por tamizado son:

Porcentaje que pasa el tamiz N 10 = 100



El LL e IP de la muestra que pasa el tamiz N 40 son 30% y 10% respectivamente.

Clasifique al suelo segn el sistema SUCS.

EJEMPLO N1

SOLUCIN

58% del suelo pasa el tamiz N 200, este es suelo de grano fino.

Usemos la carta de plasticidad.

Para LL = 307 y cae sobre la linea A, este puede ser clasificado como CL.

EJEMPLO N2

Clasificar los suelos A y B con granulometra mostrada en la figura El lmite lquido y el ndice de plasticidad de la fraccin menor del tamiz 40 de los suelos son:

Suelo A Suelo B

LL 30 26

LP 22 20

10

SOLUCINSUELO A

8% del suelo es ms fino que 0.075 mm de dimetro (malla N 200).

Entonces es de grano grueso.

Como est entre 5 y 12% (los finos), es necesario utilizar doble smbolo.

100% del total es ms fino que 4.75 mm (malla N 4).

Entonces es un suelo arenoso (S).

10 ---8

APROXIMADAMENTE:

D10=0.085 mm

D30=0.12 mm

D60=0.135 mm

CU = D60/D10 = 1.59

CU= 1.59 < 6

CC = D230/(D10 x D60) = 1.25

CC =1.25 > 1

entonces es SP

LL=30, LP=22

IP = 30-22 = 8 (CL)

A la carta de plasticidad, cae encima de la lnea A, entonces es SC.

La clasificacin ser SP SC

10

SUELO B

61%>50% que pasa la malla N 200.

Entonces es un suelo de grano fino.

LL = 26

AASHTO ASTM D3282-93 En su mayor parte es usado en la ingeniera de

caminos. Fue desarrollado en 1929.

Publicado como el Road AdministrationClasification System (ASTM D-3282).

De acuerdo con este sistema y con base en su comportamiento, los suelos estn clasificados en ocho grupos designados por los smbolos del A-1 al A-8.

Sirve principalmente para evaluar calidad del suelo de base sub-base de carreteras.

DESCRIPCIN DE LOS GRUPOS DE CLASIFICACIN (AASHTO)

Suelos granulares: Son aquellos que tienen 35% o menos, del material fino que pasa el tamiz No. 200. Estos suelos forman los grupos A-1, A-2 y A-3

Suelos finos limo arcillosos: Contiene ms del 35% del material fino que pasa el tamiz nmero 200. Estos suelos constituyen los grupos A-4, A-5, A-6 y A-7.

DESCRIPCIN DE LOS GRUPOS DE CLASIFICACIN (AASHTO)

Suelos orgnicos - Grupo A-8: Se observan visualmente y pertenecen a stos las turbas (muy orgnica) o detritus (delgado, muy acuoso y considerable materia orgnica) y se identifica mediante inspeccin del depsito.

INDICE DE GRUPO(AASHTO ASTM D3282-93)

Los suelos que tienen un comportamiento similar se hallan dentro de un mismo grupo, y estn representados por un determinado ndice. La clasificacin de un suelo en un determinado grupo se basa en su lmite de lquido, grado de plasticidad y porcentaje de material fino que pasa el tamiz nmero 200.

AASHTO ASTM D3282-93 Cuando se indica un ndice de grupo hay que colocarlo entre

parntesis. As, por ejemplo, A-2-4 (1), quiere decir un suelo A-2-4 cuyo ndice de grupo es 1.

EL NDICE DE GRUPO SE CALCULA ASI:

IG = (F-35) [0.2 + 0.005 (LL-40)] + 0.01 (F-15) (IP-10)

Donde:IG = ndice de grupo F = % del suelo que pasa por el tamiz No. 200 expresado como nmero entero.LL = Lmite lquido IP = ndice de plasticidad

AASHTO ASTM D3282-93

EJEMPLO N1

Los resultados de un anlisis por tamizado son:




El LL e IP de la muestra que pasa el tamiz N 40 son 30% y 10% respectivamente.

Clasifique al suelo segn el sistema AASHTO.

SOLUCIN

Usando la tabla de clasificacin, el 58% del suelo pasa a travs del tamiz N 200, ste cae por debajo de la clasificacin de Limos y Arcillas. Este pertenece al grupo A-4, A-5, A-6 A-7.

Procediendo de izquierda a derecha el grupo sera A-4.

LL=3040, IP=1010

De la ecuacin:

IG = (F-35) [0.2 + 0.005 (LL-40)] + 0.01 (F-15) (IP-10)

IG = (58-35) (0.2+0.005(30-40)) +0.01(58-15) (10-10)

IG = 3.45... IG=3.

La clasificacin ser A-4(3)

Ejemplo N2

El 95% de suelo pasa a travs del tamiz N 200 y tiene un lmite lquido de 60% y un ndice plstico de 40%. Clasificar el suelo segn el sistema AASHTO.

SOLUCIN

De acuerdo a la tabla de clasificacin, el porcentaje que pasa el tamiz N200 es mayor que 35% procediendo de manera similar que el ejemplo anterior el suelo cae debajo del grupo A-7 (LL=60>40 IP=40>10)

Luego: IP > LL-30 40> 60-30 ste es un suelo A-7-6. IG = (F-35) [0.2 + 0.005 (LL-40)] + 0.01 (F-15)(IP-10) IG = (95-35)[0.2+ 0.005(60-40)]+(0.01)(95-15)(40-10) IG= 42 As, la clasificacin es A-7-6(42)

AASHTO ASTM D3282-93

Ejemplo:

Clasificar una muestra de suelo por el Mtodo AASHTO

Tamao

(mm)

Porcentaje

Que pasa

N 20 100

N 40 90

N 60 88

N 80 87

N 100 79

N 200 76

LL(%) 68.00

LP (%) 35.04

IP (%) 32.96

SOLUCION

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