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DISEÑO Y CÁLCULO DE ESTRUCTURAS DE CIMENTACIÓN Y CONTENCIÓN MÓDULO 2. FUNDAMENTOS DEL SUELO TEMA 1. ORIGEN, CLASIFICACIÓN Y PARÁMETROS DEL SUELO

AUTOR: JON GARCIA CABALLERO Página 1 de 25

ESCUELA TÉCNICA SUPERIOR DE INGENIERÍA CIVIL

UNIVERSIDAD POLITÉCNICA DE MADRID

ESCUELA TÉCNICA SUPERIOR DE INGENIERÍA CIVIL UNIVERSIDAD POLITÉCNICA DE MADRID

ÍNDICE

Página

1. INTRODUCCIÓN 2

2. CLASIFICACIÓN DE LAS ROCAS 3

2.1. CLASIFICACIÓN GENERAL 3

2.2. CLASIFICACIÓN EN INGENIERÍA 4

2.3. TIPOS DE ROCAS 6

2.3.1. Rocas ígneas 6

2.3.1.1. Exógenas o efusivas 7

2.3.1.2. Engógenas o intrusivas 7

2.3.2. Rocas sedimentarias 9

2.3.2.1. Detríticas 10

2.3.2.2. No detríticas 10

2.3.3. Rocas metamórficas 12

3. CLASIFICACIÓN DE LOS SUELOS 14

3.1. SEGÚN SU ORIGEN 14

3.2. SEGÚN SU SITUACIÓN 14

3.3. SEGÚN SU GRANULOMETRÍA 14

3.4. SEGÚN SU CONSISTENCIA (Límites de Atterberg) 15

3.5. SISTEMAS DE CLASIFICACIÓN DE SUELOS 18

3.5.1. Sitema Unificado de Clasificación de Suelos (USCS) 18

3.5.2. Norma norteamericana de carreteras (AASHTO) 20

3.5.3. Norma española de carreteras (PG-3) 21

4. PROPIEDADES DE LOS SUELOS 22

4.1. PESO ESPECÍFICO 22

4.2. HUMEDAD 22

4.3. ÍNDICE DE POROS 22

4.4. POROSIDAD 22

4.5. DENSIDAD 23

Densidad húmeda 23

Densidad saturada 23

Densidad sumergida 23

4.6. GRADO DE SATURACIÓN 23

4.7. HUMEDAD DE SATURACIÓN 23

4.8. GRADO DE AIREACIÓN 23

5. COMPACTACIÓN 24

5.1. DENSIDAD SECA MÁXIMA 24

5.2. HUMEDAD ÓPTIMA 24

5.3. ENSAYO PROCTOR 25






1. INTRODUCCIÓN

Los términos suelo y roca tienen distinto significado según sea el campo profesional

donde intervengan.

El significado de suelo para ingenieros y arquitectos es diferente de ese mismo

concepto para geólogos o biólogos, ya que estos no estudian ni las características de

resistencia ni de deformación de éste.

El terreno desde el punto de vista constructivo y geotécnico, comprende la capa más

exterior de la corteza terrestre, de espesor variable según los casos, generalmente

desde cerca de un metro a unas decenas de metros. Se clasifica en dos principales

categorías:

Suelo: también llamado roca en estado suelto, sedimento no muy consolidado

o producto de la meteorización, es todo agregado natural de partículas

minerales resultado de la alteración química (oxidación, hidratación,

disolución,…) o física (erosión, congelación, variación temperaturas,…) de las

rocas, separable por medios mecánicos de poca intensidad.

Roca: agregado natural de partículas minerales (más bien cristales) unidas por

fuerzas cohesivas potentes y permanentes.






2. CLASIFICACIÓN DE LAS ROCAS

2.1. CLASIFICACIÓN GENERAL

Criterios de clasificación de las rocas:

Origen:

Ígneas: formadas directamente por cristalización o solidificación del

magma.

Sedimentarias: formadas a partir de otras rocas por erosión,

sedimentación,…

Metamórficas: formadas a partir de otras rocas, pero en condiciones

complejas de temperatura y presión.

Volumen:

95% Rocas Ígneas y Metamórficas.

5% Rocas Sedimentarias.

En la superficie:

25% Rocas Ígneas y Metamórficas.

75% Rocas Sedimentarias.

Composición química:

Ácidas: contiene Sílice (+65%).

Neutras: tienen menos Sílice (65-52%).

Básicas: apenas tienen Sílice (52-10%).

Ultrabásicas: proporciones mínimas de Sílice (-10%).

Composición mineralógica: según los niveles de proporción de cada mineral.

Existe una base llamada los minerales cardinales: cuarzo, feldespatoide, ortosa

y feldespato alcalino.

Yacimiento: Masas, filones, coladas y estratos.

Textura: forma, tamaño, distribución, cristalización,…

Estructura: orden o distribución del macizo rocoso.

Ciclo Petrológico: las rocas sufren transformaciones a lo largo del tiempo debido a los

procesos geodinámicos internos y externos.






2.2. CLASIFICACIÓN EN INGENIERÍA

En ingeniería, no podremos analizar simplemente una roca, sino que la analizaremos

a partir de toda la matriz rocosa.

La I.S.R.M. (sistema internacional de mecánica de rocas) recomienda estudiar para

cada matriz rocoso una serie de parámetros:

Resistencia:

Módulo elástico (división entre la carga ejercida sobre la superficie y el

espesor que se ha deformado). E= 1/e1; Siendo: 1 carga/superficie;

e1=espesor vertical deformado.

Coeficiente Poysson: (coeficiente entre el espesor deformado horizontal y el

vertical)

= e1/e2 ; Siendo e2 el espesor deformado horizontalmente.

Deformabilidad.

Alterabilidad de una roca. Factores de meteorización. Dependerá de:

Los componentes de la roca o matriz rocoso, su forma y su tamaño.

Fracturación: si tiene fallas, fracturas, diaclasas (son como las fracturas

pero aquí si están separadas una roca de otra).

De su estructura, si esta en masas, plegadas,…

De la actividad biológica a la que esté sometida (el hombre o los

animales).

Las condiciones topográficas del terreno (pendientes, drenaje,…).

Climatología (grado de insolación, lluvia,…).

Tiempo (antigüedad de la roca).

Podemos establecer una clasificación de las matrices rocosas según su grado de

meteorización (cambios y alteraciones que se han producido en ella).

I. Fresco (la roca pura, por ejemplo si acabamos de partir un

granito).

II. Ligeramente meteorizado.

III. Moderadamente meteorizado.

IV. Altamente meteorizado.

V. Completamente meteorizado.

VI. Suelo residual (totalmente meteorizado, pero ya no conserva su

estructura y volumen).

Análisis del comportamiento de un macizo rocoso ante:

Agua (permeabilidad, porosidad,…).

Excavaciones (desgaste herramientas, explosivos,…).

Sostenimiento (taludes, trincheras, túneles, presas,…).

Terraplenes.

Pedraplenes (Capa de piedras colocadas sobre un talud para prevenir

de la erosión) y escolleras.

Grado de

meteorización.






Estabilidad.

Paisaje y morfología.

Capacidad portante.






2.3. TIPOS DE ROCAS

2.3.1. Rocas ígneas

Se han formado por cristalización o solidificación del magma (que puede ser ácido

con SiO2 o básico sin SiO2) debido a su enfriamiento.

La mineralogía de estas rocas: son silicatos luego las clasificaremos en función de su

color.

Leucocratos (claro): rocas ácidas con SiO2; Cuarzo, feldespato, Moscovita,

Apatita,…

Melanocratos (oscuros): rocas básicas sin SiO2; Piroxenos, Olivino, Magnetita,

Pirita,…

El enfriamiento más o menos lento de estas rocas provoca la cristalización de mayor o

menor cantidad de los minerales, el tamaño y grado de estos dependerá de ello. Esta

velocidad provocara una mayor o menor cristalización (a mayor velocidad menor

tamaño de los cristales) que determinara la textura de la roca.

Cristales visibles: fenocristales.

Cristales microscópicos: microcristales.

Clasificación según la textura:

Según el grado de cristalización:

Holohialinas: sin apenas cristales.

Hialocristalinas: con cristales.

Holocristalinas: con más de un 90% de cristales.

Según el tamaño de los cristales:

Fanerítica: cristales visibles a simple vista.

Afanítica: no visibles a simple vista.

Distribución de los cristales:

Equigranular (granos con el mismo tamaño).

Inequigranular (granos de distinto tamaño).

Porfídica (los granos están metidos en una pasta vítrea, debida a una

solidificación brusca del magma).

Endógenas o intrusivas

Plutónicas

Filonianas

Exógenas o efosivas

Volcánicas

Hipovolcánicas (Ofitas)

Submarinas

Subaérea

Enfriamiento lento a gran profundidad.

Enfriamiento más rápido. En fisuras o grietas cerca

de la superficie






2.3.1.1. Rocas ígneas: exógenas o efusivas

Rocas volcánicas.

Volcán: montaña formada por materiales fundidos, procedentes del interior de la tierra (magma),

que salen por conductos en forma de lava, gases o piroclastos.

Lava: magma que se enfría y contiene materiales fundidos y gases. La hay ácida (con sílice)

más viscosa, no fluye, y forma explosiones; y básica (sin sílice) es más fluida.

Gases: H2O, SO2, CO2,… en temperaturas superiores a los 100 grados.

Piroclastos: trozos de lava sólida (bombas y lapilli: ceniza + lava).

Existen distintos tipos de volcanes:

Extravolcán: erupciones tranquilas y explosivas (lava ácida y básica).

En escudo: lava fluida (lava básica).

Cono piroplasto: erupciones muy explosivas con muchas bombas y lapilli (lava básica).

Cono basáltico: lava muy fluida (lava básica).

Tipos de erupciones:

Hawaiano: lava muy básica, sin explosiones, muy fluida.

Stromboliano: lava básica pero con algo de Sílice (pocas explosiones).

Vesubiano: lava ácida, provoca explosiones y nubes de lapilli y bombas.

Peleano: lava muy ácida, lo que provoca grandes explosiones.

Clasificación de los volcanes:

Freático: (isla) la lava se mezcla con el agua provocando grandes presiones y fuertes

explosiones. Isla de Krakatoa.

Submarinos: en dorsales oceánicas, la lava se enfría muy rápido y sale despacio.

Manifestaciones póstumas: se producen tras acabar la erupción.

Fumarolas: expulsión de materiales tras la erupción.

Geiseres: salida de agua y vapor de agua a grandes temperaturas.

ROCAS VOLCÁNICAS:

o Ácidas: duras y holocristalinas, color claro. Riodacita, Dacita,… (usos como el grafito).

o Básicas: duras, compactas, color oscuro. Latita, Ofita, Basalto,… (para adoquines).

o Básicas con feldespatoides: oscuras, duras. Fonolita, Terrifita,…

2.3.1.2. Rocas ígneas: endógenas o intrusivas

Plutónicas: Rocas formadas por la cristalización lenta del magma silicatado que se

introduce en la corteza (a profundidad).

o Textura:

Holocristalinas: totalmente cristalizadas.

Pegmatita: cristales de gran tamaño.

Graníticas: cristales visibles y homogéneos.

Porfídica: fenocristales englobados en una masa vítrea de microcristales.

Aplítica: microcristales (apenas visibles).

Fanerítica: grano fino-grueso (2-30 mm).






o Estructura:

Batolito o Plutón: grandes masas.

Cúpulas: de menor extensión.

Lacolitos:

Lopolitos:

Falcolitos:

Filón o Dique:

Filón o capa Still:

o Clasificación:

Nockold: basada en los minerales dominantes (cuarzo, feldespato, feldespatoides).

Streckeisen: Ácidas o básicas.

Rocas plutónicas Ácidas: tienen cuarzo (feldespato, mica, anfíboles,…).

Son impermeables, buenas para taludes, trincheras y canales,… Es muy

estable.

Ejemplos: Granito, granito alterado, rosado,…

Rocas plutónicas Básicas: sin cuarzo (feldespato, olivino, anfíboles,…).

Son menos comunes que las ácidas, fácil pulimiento, coloridas (verdes,

grisáceas, rosas,…). Mimas funciones y usos.

Ejemplos: Sienita, Monzonita,…

o Aplicaciones y usos: Afloramientos en España.

Filonianas: formadas por la cristalización o enfriamiento del magma más rápidamente en

fisuras o grietas de la corteza.

Aplita: holocristalina, granos finos.

Pegmatita: holocristalina, grandes cristales.

Pórfidos: ácidos (con cuarzo), básicos (sin cuarzo).

Tienen la misma composición que las plutónicas, son menos abundantes y mas difíciles de

explotar (no se pueden obtener grandes bloques). Se usan para adoquines, sillares, filtros,

hormigones,…






2.3.2. Rocas Sedimentarias

Procedentes de otras rocas preexistentes debido a la alteración/disgregación, erosión,

transporte y sedimentación.

Sedimentología: es la ciencia que estudia los sedimentos y los fenómenos que

influyen en su sedimentación.

Sedimento: es el material que se deposita cuando cesa el proceso de sedimentación.

Estos sedimentos se acumulan en zonas de la corteza como mares, océanos, lagos,

ríos; formados por los componentes:

Detríticos: gravas, arenas, limos y arcillas.

Químicos: Sílice, Carbonatos, Sulfatos,…

Biológicos: fósiles y restos orgánicos.

Los factores de la sedimentación son:

o Procedencia: situación y naturaleza de la roca madre.

o Modalidad de transporte: agua (buena sedimentación y redondeados,

abundantes choques); hielo (mala sedimentación y angulosos, sin choques); y

viento (buena sedimentación, partículas uniformes y muy finas, muchos

choques).

o Duración: si dura poco tiempo no se sedimenta bien, no se redondea ni

desgasta; por lo que apenas podría clasificarse.

Ambientes sedimentarios:

Continental: glaciar (anguloso y poco clasificados), desérticos (tamaño fino y

uniformes), fluvial, lacustre, pantanoso (limos orgánicos y fangos), albufera

(agua dulce-agua salada), deltaico (agua dulce, agua salada y agua salobre).

Marinos: Netrítica (200m profundidad, cantos arenas y conchas, sin

precipitación química), Batial (200-4.000m, limos y arenas finas, conchas y

placton, con precipitación de carbonatos), Abisal (4.000-8.000m, muy finos

microorganismos, precipitación carbonatos).

Tipos de litificación de los sedimentos: (los sedimentos blandos y esponjosos se

endurecen)

Compactación: por aumento de presión litostática, es sedimento asienta

expulsando el H2O y reduciendo su volumen y espesor.

Cementación: los elementos sueltos se unen con un cemento, arcilla u otro

ligante.

Diagénesis: los minerales sedimentarios se unen con otros y se relacionan

entre sí formando nuevos minerales.

Metasomatismo: se remplazan unos elementos por otros originando nuevos

minerales.

COMPOSICIÓN MINERALÓGICA: minerales esenciales.

Resistatos: SiO2, cuarzo; en Arenas y Areniscas.

Hidrolisatos: hidróxidos de Fe Y Al; en Arcilla y Margas.

Oxidatos: óxidos de Fe y Na.






Reductatos: sulfuros de Fe, Pirita.

Precipitatos: por precipitación, Calcita y Dolomita. En calizas y Dolomitas.

TEXTURA:

Clásica o detrítica: gravas, arenas, limos y arcillas.

No detríticas: menos del 50% en detritos.

ESTRUCTURA: estratos horizontales, inclinados, plegados, fallados,…

2.3.2.1. Detríticas

Grava: diámetro > 2mm; grava + cemento = conglomerado. Hormigón.

Arena: diámetro 2-1/16mm; arena + cemento = arenisca. Hormigón, mortero,… mal árido.

Limo: diámetro 1/16-1/256mm; limo + cemento= limonita. Muy erosivo, mal material.

Arcilla: diámetro <1/256mm; arcilla + cemento= arcillita. Impermeables, plásticas en agua.

*La arcilla se usa para núcleos de presas, aislamiento del yeso (que ataca al cemento), mejora

del terreno. Pero presenta un gran inconveniente y es su plasticidad en agua.

Margas: Arcilla + Caliza. Siempre que los valores estén entre 35-65% de cada material, sino

serán caliza más o menos pura (caliza pura 100% carbonato), o arcilla pura (100% arcilla).

2.3.2.2. No tetríticas

Carbonatadas: calizas, componente fundamental calcita. Se forman por precipitación química

de CaCO3 en mares y lagos:

Autóctonas: que se precipita en el mismo lugar. Pueden ser químicas (Toba, Caliche,…)

o bioquímicas (corales, conchas, pelágicas,…).

Alóctonas: calcirudita, calcarenita, calcilutita.

Dolomías: con más de un 25% en Dolomita. (Cuanta más Dolomita menos Caliza por lo

tanto menos reacciona con el HCl).

*Clasificación de FOLK: ortoquímicos (autóctonos), aloquímicos (con transporte),

terrígenos (transporte ya del material sólido).

Evaporíticas: por precipitación química en mares y lagos salados cerrados.

Sulfatos: Anhidrita, Yeso,…

Cloruros: Halita, Silvina, Fluorita,…

*Tienen los inconvenientes de ser muy solubles en agua, el Yeso ataca al cemento, y la

Anhidrita al hidratarse aumenta hasta un 60% su volumen.

Rocas Silíceas: se forman por la precipitación físico-química del Sílice (contenido en Sílice

>90%).

Inorgánicas: Sílex.

Organógenas

Rocas Alumino-ferruginosas: se forman por precipitación de Aluminio y Hierro.

Rocas Fosfatadas: formadas por Fosfatos con impurezas orgánicas o inorgánicas.

Fosfatos primarios: Fosforita y Apatito.

Fosfatos secundarios: acumulación de huesos.

Abonos: acumulación de excrementos de ave.






Rocas Organógenas: combustibles fósiles.

Carbón: componente principal el carbono que se origina a expensas de la materia

orgánica vegetal.

Petróleo: acumulación natural de hidrocarburos procedentes de la evolución de la

materia orgánica (acumulación de seres vivos muertos en el fondo del mar).






2.3.3. Rocas Metamórficas

Metamorfismo: proceso mediante el cual las rocas sólidas modifican su textura,

estructura y composición mineralógica; por grandes cambios de presión y

temperatura, que dan lugar a la formación de nuevas rocas.

FACTORES DE METAMORFISMO:

La presión llamada presión litostática aumenta con la profundidad,

dependiendo de la densidad y espesor de los elementos que tengamos debajo

cuando midamos.

La temperatura, es un gradiente de temperatura que aumenta conforme nos

acercamos al centro de la Tierra (profundidad), y también provoca calor el

choque entre placas, y las intrusiones magmáticas (grietas en la corteza).

Duración (millones de años).

Aporte de materiales.

Pérdida de gases y elementos volátiles.

Estos factores afectan a la roca:

Hacen a la roca más plástica, produciendo plegamientos.

Deforman la red cristalina.

Pueden afectar a la roca más de una vez.

Duración de millones de años, en continuo cambio.

Hay aportaciones y pérdidas de iones (Migmatitas).

Aparente hojosidad, esquistosidad o foliaciones.

TIPOS DE METAMORFISMO:

o De contacto: mayor temperatura que presión (Corneanas, se intercambia un

mineral por otro de grano fino).

o Dinámicas: mayor presión que temperatura (provocan pizarrosidad, brechas,

fallas,…).

o Regional: tanto la temperatura como la presión muy altas. (Metamorfismo muy

alto).

TEXTURAS: se forman nuevos cristales llamados cristaloblastos que dan lugar a

nuevas texturas.

o Granoblásticas: granos simétricos (Cuarcita, Mármol,…).

o Lepidoblásticas: en forma de escamas (Micacitas).

o Nematoblásticas: hilos (Gneis).

o Diablásticas: cristales interpenetrados por otros (feldespatos).

o Porfidoblásticas: cristales grandes entre otros más pequeños (Gneis granular).

o Poiquioblasticas: cristales variados.

o Helicíticas: cristales con giros helicoidales (Granate).

MINERALES: esenciales los de las rocas ígneas y adicionales o específicos los de las

metamórficas.

Leucocratos (ácidos, claros): cuarzo, feldespato, moscovita,…






Melanocratos (básicos, oscuros): piroxenos, anfíboles, olivinos, magnetita,

pirita,…

Metamórficos (minerales termómetro): Andalucita, Silimalita, Distena,

Granate,…

FACIES: una serie de rocas formadas en unas mismas condiciones de temperatura y

presión.

EPIZONA MESOZONA CATAZONA ULTRAZONA

SECUENCIA DE METAMORFISMO:

Parectinitas: proceden de una roca sedimentaria sin aportes de fluidos

mineralizadores.

Ortoectinitas: proceden de una roca ígnea sin aportes de fluidos

mineralizadores.

Migmatitas: rocas formadas a muy altas presiones y temperaturas, y con

aportes de fluidos mineralizadores.

APLICACIONES DE LAS ROCAS METAMÓRFICAS:

Son ó muy duras (Cuarcita, Corneana, Migmatitas) ó blandas (Pizarras, esquistos,

filitas).

Cuarcita y Corneanas: rocas duras (lo cual puede ser un inconveniente para

explotarlas), granoblásticas. Dan excelentes gravas para hormigones.

Gneis y Migmatitas: duras, orientados en bandas, se rompen con facilidad. Son

buenas para cimentación, pero no sirven para cementos o basaltos.

Pizarras: se caracterizan por su fisibilidad (se abren en láminas). Se usan para

tejados.

Filitas y esquistos: son muy plásticas. Poco utilizadas.

Mármoles: formados por Calcita y Dolomita. De textura granoblástica, son

duros pero frágiles. Son decorativas, ornamentales.

Serpentinas: color verde, procede de la Peridotita. Roca ornamental.

Milonitas: Roca triturada. Se usan para áridos, excelentes hormigones.

+ Tª






3. CLASIFICACIÓN DE LOS SUELOS

3.1. SEGÚN SU ORIGEN

Según el origen de sus elementos, los suelos se dividen en dos grupos:

Inorgánico: si el suelo es de descomposición física y química de las rocas.

Orgánico: si el suelo es esencialmente orgánico.

3.2. SEGÚN SU SITUACIÓN

Suelo residual: si está en el mismo lugar de meteorización.

Suelo transportado: si está en distinto lugar del de meteorización.

Los principales agentes de transporte son: el agua, el hielo, la gravedad y el viento.

Según el medio de transporte se distinguen:

Suelos coluviales o coluviones: producto de la meterorización de la superficie

de la roca madre debida al viento, agua, sol,… que cae por gravedad.

Tiene mezcla de tamaños.

Suelos aluviales o aluviones: el agua los transporta a distancias mayores y se

van depositando por degradación de tamaños.

3.3. SEGÚN SU GRANULOMETRÍA

La ordenación de las diversas fracciones de los suelos en función del tamaño de sus

partículas se denomina análisis granulométrico.

El Laboratorio de Transporte y Mecánica del Suelo tiene editada una norma (NLT-

104/58), en la que se describe el análisis granulométrico por tamizado.

Granulometría: se define como relación de porcentajes, en peso, de los distintos

tamaños de grano que se encuentran en un suelo, determinados por tamizado,

sedimentación, u otros medios.

No se debe intentar sacar conclusiones del comportamiento del suelo únicamente por

su granulometría, ya que otras características como la permeabilidad o el ángulo de

rozamiento interno dependen además de la forma de los granos.






La identificación de suelos por medio de sus tres elementos principales (arena, limo y

arcilla) se simplifica con el diagrama triangular o de Feret.

3.4. SEGÚN SU CONSISTENCIA (Límites de Atterberg)

Un suelo que posea algo de cohesión, según su naturaleza y la cantidad de agua

puede presentar unas propiedades que lo incluyan en el estado sólido, semisólido

plástico y semilíquido o viscoso.

Se aprecia como el cambio de un estado a otro depende del agua que posee una

muestra, así se puede cambiar el estado de la muestra modificando el contenido en






agua.

Para fijar los límites del cambio de un estado a otro se establecen los tres Límites de

Atterberg, que separan la consistencia en cuatro estados.

Límite líquido (wl):

Contenido de humedad, en % respecto del peso de suelo seco, según el cual

se considera que el suelo pasa de la consistencia plástica a la líquida, de

acuerdo con el ensayo normalizado de Casagrande (NLT-105/72, y UNE 7-

377-75): dos secciones de una pasta de suelo (figura 1.4) alcanzan a tocarse

cuando la taza o cuchara que las contiene es sometida a un número de

impactos. Se experimenta con diferentes humedades, anotando los diferentes

números de impactos. El límite líquido se considera el correspondiente a 25

impactos.

Límite plástico (wp):

Contenido de humedad, en % respecto del peso de suelo seco, por el cual el

suelo deja de tener consistencia plástica, según se determina en el

correspondiente ensayo: la fracción de suelo que pasa por el tamiz 40 (# 0,42

mm), amasado y transformado en cilindros de unos 8 g de masa y 3 mm de

diámetro, empieza a resquebrajarse o fracturarse -se rueda entre la palma de

la mano y una superficie lisa que no absorba humedad, (norma NLT 106/58),

se efectúan varios cilindritos de suelo, y a continuación en un pesa-filtros

tarado se determina su humedad, y el promedio de ésta se toma como valor

resultado.

Límite de retracción (wr):

Contenido de humedad por debajo del cual una pérdida de humedad no trae

aparejada una reducción de volumen; si baja la humedad del suelo, éste se

torna de color más claro.

Se suelen relacionar los valores de éstos límites para suelos con finos para distinguir

distintos comportamientos. Así los parámetros más utilizados son:






Índice de actividad

Parámetros relacionados en el gráfico de plasticidad de Casagrande:






3.5. SISTEMAS DE CLASIFICACIÓN DE SUELOS

3.5.1. Sistema Unificado de Clasificación de Suelos (SUCS)

Simbología:

Tipos de terreno:






Características de los suelos según SUCS:






3.5.2. Norma norteamericana de carreteras (AASHTO)






3.5.3. Norma española de carreteras (PG-3)






4. PROPIEDADES DE LOS SUELOS

4.1. PESO ESPECÍFICO

Peso específico aparente:

Peso específico del sólido o densidad de partículas sólidas:

Peso específico seco o densidad seca:

4.2. HUMEDAD (w)

Contenido en agua de un suelo, relación de pesos de agua respecto a peso

seco.

4.3. ÍNDICE DE POROS (e)

Índice de huecos, de poros o relación de vacios, es la relación volumétrica de

huecos respecto a la parte sólida.

4.4. POROSIDAD (n)

Es otra forma de valorar el volumen de poros o vacíos.






4.5. DENSIDAD

Densidad húmeda:

Densidad con la humedad natural o aparente.

Densidad saturada:

Suponiendo todos los poros saturados, es el valor máximo que puede alcanzar

la densidad húmeda.

Densidad sumergida:

Cuando está bajo el nivel freático, y por tanto experimenta empuje de

Arquímedes. Su valor es la densidad saturada menos la densidad del agua.

4.6. GRADO DE SATURACIÓN (Sr)

Relación entre el volumen de agua que tenga el suelo y el volumen de huevos

del mismo.

4.7. HUMEDAD DE SATURACIÓN (wsat)

Humedad máxima que puede tener el suelo.

4.8. GRADO DE AIREACIÓN (A%)

𝐴(%) =𝑉𝑎

𝑉𝑣. 100






5. COMPACTACIÓN

Proceso mecánico por el cual se reajustan más íntimamente las partículas del suelo.

Se consigue, entre otros efectos, más densidad, menos permeabilidad, se reducen las

posibilidades de deformación del terreno, y entre otras cosas, mejora su capacidad

portante.

5.1. DENSIDAD SECA MÁXIMA

De un suelo se puede obtener su densidad seca máxima cuando se compacta en

unas condiciones determinadas de humedad y energía de compactación.

5.2. HUMEDAD ÓPTIMA

Es la humedad para la cual una compactación determinada produce una densidad

óptima.






5.3. ENSAYO PROCTOR

El ensayo proctor consiste básicamente en conseguir unas relaciones entre

humedades y densidades, que se plasman en puntos del gráfico cartesiano

relacionando densidades secas y humedades.

Existen dos tipos de ensayos, que difieren en la energía utilizada, el Proctor y el

Proctor Modificado.

La energía será:

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