Mecánica de Suelos I Unidad 3

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UNIDAD 3

Clase 6. Clasificación del suelo

Clasificación del suelo

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Introducción

� Resolver un problema de geotecnia supone conocer y determinar las propiedades del suelo; por ejemplo:

� 1) Para determinar la velocidad de circulación de un acuífero, se mide la permeabilidad del suelo, se utiliza la red de flujo y la ley de Darcy.

� 2) Para calcular los asentamientos de un edificio, se mide la compresibilidad del suelo, valor que se utiliza en las ecuaciones basadas en la teoría de la consolidación de Terzaghi.

� 3) Para calcular la estabilidad de un talud, se mide la resistencia al corte del suelo y este valor se lleva a expresiones de equilibrio estático.

Introducción

� En otros problemas, como pavimentos, no se dispone de expresiones racionales para llegar a soluciones cuantificadas.

� Por esta razón, se requiere una taxonomía de los suelos, en función de su comportamiento, y eso es lo que se denomina clasificación de suelos, desde la óptica geotécnica.

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Introducción

� Agrupar suelos por la semejanza en los comportamientos, correlacionar propiedades con los grupos de un sistema de clasificación, aunque sea un proceso empírico, permite resolver multitud de problemas sencillos.

� Eso ofrece la caracterización del suelo por la granulometría y la plasticidad.

Sin embargo, el ingeniero debe ser precavido al utilizar esta valiosa ayuda, ya que soluciones a problemas de flujos, asentamientos o estabilidad, soportados sólo en la clasificación, puede llevar a resultados desastrosos.

Introducción

� Las relaciones de fases constituyen una base esencial de la Mecánica de Suelos.

� El grado de compacidad relativa de una arena es seguro indicador del comportamiento de ese suelo.

� La curva granulométrica y los Límites de Atterberg, de gran utilidad, implican la alteración del suelo y los resultados nos revelan el comportamiento del suelo in situ.

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Sistema de clasificación AASHTO

� Este es el sistema del Departamento de Caminos de U.S.A., introducido en 1929

� Adoptado por la “American Associationof State HighwayOfficials” entre otras.

� Es de uso especial para la construcción de vías, en especial para manejo de subrasantes y terraplenes.

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Criterios de Clasificación

Tamaño del Grano

Si existen bolonesPlasticidad

Grupos de suelos

� A-1, si menos del 20% pasa el T-200 y menos del 50% pasa el T-40, pero en el P40 el IP<6%.

� A-2, si menos del 35% pasa el T-200, (limoso o arcilloso), y el material no cumple con A-1 ni A-3.

� A-3, si menos del 10% pasa el T-200 y 51% o más pasa el T-40, pero si el P40 no es plástico.

� A-4 si IP ≤ 10 (limo) y LL ≤40%

� A-5 si IP ≤ 10 (limo) y LL ³ 41%

� A-6 si IP ≥ 11 (arcilla) y LL ≤ 40%

� A-7 si IP ≥ 11 (arcilla) y LL ≥ 41%

a) Grueso granulares: 35% o menos pasa el T-200 comprende:

b) Suelos fino granulares (grupo limo arcilla): más del 35% pasa el T-200

Los grupos de suelos son 7, subdivididos en otros más (para llegar a 12)

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Subclases

� A-1-a: si IP del T-40 <6% Además el T-200=15%, T-40=30% y T-10=50% � A -1-b: si es del grupo A1 y no cumple con A -1-a� A-2-4 ; A-2-5, A-2-6, y A-2-7: según la fracción fina se encuentre en las

zonas 4, 5, 6 o 7 de la Carta de Plasticidad AASHTO de la Figura.� A- 3 no tiene subclases .

Sistema de clasificación AASHTO

A-1 = grava y arena; A-3 = arena fina;

A-2 = gravas y arenas limosas o arcillosas;

A-4 y A-5 suelos limosos, y A-6 y A-7 suelos arcillosos.

A-1 y A-3 son suelos excelentes y buenos, A-2 buenos y moderados, y A-6 y A-7 son

suelos de moderados a pobres

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Características de los suelos según AASHTO

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Calidad del Suelo como material de subrasante

� Tarea. (GI)

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Sistema Unificado USCS

� Originalmente propuesto por Casagrande 1942 para la construcción de aeropuertos

� El sistema fue revisado en 1952

� Es ampliamente utilizado (Prueba D-2487 de la ASTM)

Categorías de clasificación Prefijos

� Son de naturaleza tipo grava y arenosa

� Menos del 50% pasa el T-200

� Los símbolos del grupo comienzan con un prefijo G o S� G: grava o suelo gravoso

� S: arena o Suelo arenoso

� Mas del 50% pasa el T-200.

� Lo símbolos del grupo comienzan con un prefijo:� M: Limo inorgánico

� C: arcilla inorgánica

� O: limos y arcillas orgánicas

� Pt se usa para turbas, lodos y otros suelos altamente orgánicos

Suelos de grano grueso Suelos de grano fino

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Categorías de clasificaciónSufijos

� W: Bien graduado� P: Mal graduado

� L: baja plasticidad� H: Alta plasticidad

Depende de Cu y Cc Depende del LL

USCS Suelos tipo grava (1)

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USCS Suelos arenosos (2)

USCS, suelos limosos y arcillosos (3)

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Carta de plasticidad modificada

Procedimiento de clasificación

� Determinar el porcentaje de suelo que pasa el T-200 (F)� Si F<50% se trata de un

suelo de grano grueso, tipo grava o arenoso (F: porcentaje de granos más finos que T-200)� Ir al paso 2

� Si F≥50% se trata de un suelo de grano fino.� Ir al paso 3

� Para un suelo de grano grueso 100-F es la fracción gruesa en porcentaje

� Determinar el porcentaje que pasa T-4 y es retenido en T-200 (F1)� Si F1<(100-F)/2, entonces el

suelo tiene más grava que arena. Suelo tipo grava� Ir a la tabla 1 y figura

� Si F1≥(100-F)/2, entonces se trata de suelo arenoso� Ir a la tabla 2 y figura

PASO 1 PASO 2

PASO 3 Para suelo de grano fino ir a tabla 3 y figura

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