RELACIONES VOLUMÉTRICAS Y GRAVIMÉTRICAS EN LOS SUELOS

1. ESQUEMA TÍPICO PARA LA REPRESENTACIÓN DE UN SUELO

Fase Gaseosa

Fase Sólida

Va

Vw

Vs

Wa

Ww

Ws

Vv

Vm Wm

VOLUMENES PESOS

Fase Líquida

Donde: Vm = Volumen total de la muestra del suelo (Volumen de masa). Vs = Volumen de la fase sólida de la muestra (Volumen de sólidos). Vv = Volumen de los vacíos de la muestra de suelo (Volumen de vacíos). Vw = Volumen de la fase liquida contenida en la muestra (Volumen de agua). Va = Volumen de la fase gaseosa de la muestra (Volumen de aire). Wm = Peso total de la muestra de suelo. Ws = Peso total de la fase sólida de la muestra de suelo (Peso de sólidos). Ww = Peso total de la fase líquida de la muestra (Peso de agua). Wa = Peso total de la fase gaseosa de la muestra, considerado cero de Mecánica de

Suelos. 2. RELACIONES DE PESOS Y VOLUMENES 2.1 Peso Específico de la Masa del suelo ( )mγ

m

WS

m

mm V

WWVW +

==γ

2.2 Peso Específico de Sólidos ( )sγ

s

ss V

W=γ

2.3 Peso Específico Relativo de la Masa del suelo ( )mS

5

om

sw

om

m

o

mm V

WWV

WSγγγ

γ×+

=×

==

2.4 Peso Específico Relativo de las Partículas Sólidas ( )sS

woos

s

o

ss V

WS γγγγ

γ≈⇒

×==

NOTA: El valor de wγ , difiere poco del oγ y en casos prácticos, ambos son tomados como iguales 3. RELACIONES FUNDAMENTALES 3.1 Relación de Vacíos o Índice de Porosidad (e).

S

V

VVe = En la práctica, 0.25 ≤ e ≤ 15

3.2 Porosidad (n).

( )100(%)m

V

VVn =

3.3 Grado de Saturación (G).- También se designa con, S (%).

( )100(%)V

W

VVG =

3.4 Grado de Humedad (W %).

( )100(%)S

W

WWW =

4. CORRELACIÓN ENTRE LA RELACIÓN DE VACIOS Y LA POROSIDAD

een+

=1 n

ne−

=1

5. FÓRMULAS REFERENTES A SUELOS SATURADOS

( )( ) o

S

So

sm WS

WSeeS γγγ ×

+

+=×

+−

=%1%1

1

6

6. FÓRMULAS REFERENTES A SUELOS PARCIALMENTE SATURADOS

oS

sm eeGS

eW γγγ ×

+×+

=×+

+=

11%1

( ) ( )e

SWG s×=

%%

7. PESO ESPECÍFICO SECO Y SATURADO

m

sd V

W=γ

m

wssat V

WW +=γ

8. PESO VOLUMÉTRICO DEL SUELO SUMERGIDO ( )mγ

omm γγγ −=' ds

Sm S

S γγ ×−

=1'

wS

sw

Sm SW

Se

S γγγ ××+−

=×+−

=1

11

1'

9. DENSIDAD RELATIVA DE SUELOS O COMPACIDAD RELATIVA El estado de densidad de los suelos arenosos, puede ser expresado numéricamente por la fórmula empírica de TERZAGHI, determinable en laboratorio.

)100(.min.max

.max(%)ee

eeDr −−

=

Donde: emax. = Relación de vacíos del suelo en su estado más suelto. emin. = Relación de vacíos del suelo en el estado más compacto. e = Relación de vacíos del suelo en el estado natural. Por otra parte, tenemos según el “Bureau of Reclamation” la fórmula empírica siguiente:

( )( ) 100

.min.

.min.(%) ×−−

=ddd

dddr máx

máxDγγγγγγ

7