Clase 1 suelos

SUELOS I

Oscar E. Rodrguez G. Ingeniero Civil

Especialista en vas Candidato a Master en Ingeniera Geotcnica

Laboratorista en suelos concretos y pavimentos Tel. 4440519 ext. 3

Cel. 3148464229 [email protected]

[email protected]

PROGRAMA

1. Investigacin de los suelos

2. Informe de estudio de suelos

3. Caractersticas generales de los suelos

4. Clasificacin primaria de los suelos

5. Relaciones gravimtricas y volumtricas

6. Granulometra

7. Consistencia y plasticidad de los suelos

8. Propiedades de las fracciones finas de los suelos

9. Clasificacin de los suelos

10. Formas de agua en el suelo (EVALUACION 30%)

11. Presiones hidrostticas

12. Capilaridad

13. Ley de Darcy

14. Fuerzas de filtracin

15. Gradiente hidrulico

16. Consolidacin de los suelos

17. Modelo de Terzaghi

18. Compresibilidad

19. Suelos consolidados

20. Asentamientos de los suelos

21. Consolidacin secundaria en los suelos

22. Compactacin en suelos

DEFINICIONES

23. Estabilizacin de suelos

24. Mtodos de compactacin de los suelos

25. Medidas de la compactacin

26. Grado de compactacin de los suelos

27. Teora de corte de los suelos

28. Teora del corte directo en los suelos

29. La compresin simple en los suelos

30. Esfuerzos de compresin triaxial en los suelos

31. Teora de esfuerzo deformacin en los suelos

32. Sntesis de ensayos a realizar en los suelos

BIBLIOGRAFIA

Fundamentos de ingeniera Geotcnica (BRAJA M. DAS) Deslizamientos y estabilidad de taludes en zonas tropicales (Braja M. Das.) Mecnica de suelos bsica ( Rodrigo Osorio Mora)

Presentacin de informe de estudio de suelos

ESTUDIO DE SUELOS

Talud inestable

Va vereda Galicia

Municipio de Rionegro

Investigacin de los suelos

Mtodos de muestreo.

Definicin: El muestreo consiste en obtener una porcin representativa

de material, el muestreo incluye adems las operaciones de envase,

identificacin y transporte.

Muestras cubicas inalteradas: Son aquellas donde se conserva la

estructura y el contenido de agua natural de donde se toma la

muestra, son generalmente cubicas de aproximadamente 40 cm por

lado, que se recubre con una membrana impermeable.


Muestras representativas: estn constituidas por material disgregado o fragmentado, en las que se toman precauciones especiales para

conservar el contenido de agua, envasndolas en bolsas de plstico u

otro material impermeable.


Equipos para recuperar muestras en el campo

Equipo de percusin SPT

Equipo roto percutor JOY

Equipo roto percutor CDT-100

Ensayo de penetracin estndar SPT

El SPT es la prueba mas usada dentro de los ensayos de campo en

toda la Amrica Latina.

El SPT es una prueba ndice (no mide directamente una propiedad)

que permite conocer el numero de golpes determinados con cierta

energa para producir una penetracin dada.

Los elementos para realizar este ensayo son:

Muestreador de mediacaa

Ensayo de penetracin estndar SPT

Varillaje:

Yunque:

Ensayo de penetracin estndar

Martillo o martinete:

Manila:

Ensayo de penetracin estndar

Trpode:

Se realiza dejando caer, a una altura de 76 cm, un martillo de 63,5 kg

que golpea un yunque el cual descansa sobre la parte superior del varillaje

de perforacin, se cuente el numero de golpes necesarios para conseguir

una penetracin de 45 cm en un intervalo de 15 cm. El valor N representa

la resistencia a la penetracin o resistencia al esfuerzo cortante del suelo.

Correlacin entre N de SPT y propiedades fsicas de los suelos

Numero de golpes

por 30 cm, NCompacidad Relativa

Numero de golpes

por 30 cm, NConsistencia

0 - 4 Muy suelta Menos de 2 Muy Blanda

4 - 10 Suelta 2 - 4 Blanda

10 - 30 Media 4 - 8 Media

30 - 50 Compacta 8 - 15 Firme

Mas de 50 Muy compacta 15 - 30 Muy firme

Mas de 30 Dura

ARENAS

(Bastante segura)

ARCILLAS

(Relativamente insegura)

Como se forman los suelos

Caractersticas generales de los suelos

Deposito de suelo natural.

El suelo es producido por la fractura y rompimiento de varios tipos de

rocas en piezas mas pequeas mediante procesos mecnicos y

qumicos .

Suelos residuales: Son suelos que permanecen donde se forman y

cubren la superficie rocosa de la que se derivan.

Suelos transportados: son suelos que son transportados por medio de

procesos fsicos a otros lugares, se subdividen en tres categoras

principales

1. Aluviales o fluviales.

2. Glaciales.

3. Elicos.

Turbas: Se derivan de la descomposicin de materiales orgnicos

encontrados en ares de poca altura donde el nivel fretico esta cerca

o arriba de la superficie del terreno


1. Gravas: Son fragmentos de rocas ocasionalmente con partculas de cuarzo, feldespato y otros minerales.

2. Arena: Estn formadas principalmente de cuarzo y feldespatos

aunque tambin estn presentes, a veces otros granos minerales.

3. Limos: Son fracciones microscpicas de suelo que consisten en

granos muy finos de cuarzo, y algunas partculas en forma de

escamas .

4. Arcilla: Son particularmente partculas su microscpicas en forma de

escamas de mica, minerales arcillosos y otros minerales, las arcillas

se definen como aquellas partculas que desarrollan plasticidad

cuando se mezclan con una cantidad limitada de agua

Limites de tamao de suelos separados

Nombre de la organizacin Grava Arena Limo Arcilla

Instituto tegnologico de

Massachusetts (MIT)

>2 2 a 0,06 0,06 a 0,002 < 0,002

Departamento de agricultura de

Estados Unidos (USDA)

>2 2 a 0,05 0,05 a 0,002 < 0,002

Asociacion Americana de

funcionarios del transporte y

Carreteras Estatales (AASHTO)

76,2 a 2 2 a 0,075 0,075 a 0,002 < 0,002

Sistema unificado de clasificacion

de suelos (U.S. Army Corps of

engineers; U.S. Bureau of

Reclamation; American Society for

Testing and Materials)

76,2 a 4,75 4,75 a 0,075

Tamao del grano (mm)

Finos

(es decir, limos y arcillas)

Suelo Grueso-Granular: Son los de mayor tamao gravas y arenas, su comportamiento esta gobernado por fuerzas gravitacionales.

Suelos Fino-Granulares: Son los limos y las arcillas, su comportamiento esta regido por fuerzas elctricas.

Arcillas Vs. Limos: En estado seco o hmedo, tiene mas cohesin la arcilla, la arcilla seca es mas dura, mientras el limo es friable pulverizable. Hmedos, la arcilla

es plstica y el limo es poco plstico, al tacto la arcilla es mas suave y el brillo es

mas durable.

Suelos expansivos: La expansin se explica por la absorcin de agua. Los problemas que ocasionan son altas presiones y grandes deformaciones, son

expansivas algunas veces los MH y los CH con LL>50%.

Soluciones. Conservar la humedad natural constante aislando el volumen

expandible, reemplazar el suelo, traspasar la capa problemtica, o pilotear a traccin.


Suelos colapsables: Los limos venidos de cenizas volcnicas son colapsables, en especial cuando son remoldeados. El agua y el sismo hace colapsar el suelo.

Suelos orgnicos: El primer producto de estos materiales es la turba, materia orgnica en descomposicin, por su porosidad tiene alto contenido de humedad y

baja resistencia, debe evitarse como material de fundacin y como piso para llenos.

Principales propiedades demandadas por el ingeniero

Estabilidad volumtrica: Los cambios de humedad son la principal fuente, se levantan los pavimentos, se inclinan los postes, se rompen los tubos y muros.



Resistencia mecnica: La humedad la reduce, la compactacin o el secado la eleva.

Permeabilidad: La presin de poros elevada provoca deslizamientos y el flujo de agua, atravs del suelo puede generar la tubificacin y arrastre de partculas solidas.


Durabilidad: El intemperismo la erosin y la abrasin amenazan la vida til del

suelo

Soluciones de Geotcnicas

Relaciones gravimtricas y volumtricas de los suelos

Todos los suelos estn constituidos por tres fases las cuales son: fase solida,

constituida por partculas y minerales; fase liquida, constituida principalmente por

agua; y finalmente la fase gaseosa compuesta generalmente por aire.


Wt: peso total del suelo Vt: volumen total del aire

Wg: peso del aire Vg: volumen del aire

Ww: peso del agua Vw : volumen del agua

Ws: peso de los slidos Vs: volumen de los slidos

Wv : Peso de los vacios Vv: volumen de vacios

Wt=Ws+Wv=Ws+Ww+Wg

W=Ws+Ww

Vt=Vs+Vv

Vt=Vs+Vw+Va


Densidad (): Es la masa por unidad de volumen. Las unidades mas convenientes en el sistema ingles Mg/m3, kg/m3, g/cm3

Peso unitario (): Es el peso por unidad de volumen y puede obtenerse multiplicando la densidad por la aceleracin de la gravedad g. Las unidades de la

densidad son Mg/m3 y as de la aceleracin de la gravedad son m/s2. de acuerdo con

el sistema internacional (SI), un kilonewton (KN) equivale a una unidad de Mg x m/s2

y por lo tanto, las unidades del peso unitario son KN/m3


Peso unitario seco (d): Se define como la relacin entre el peso seco y el volumen de una muestra de suelo .

Peso unitario hmedo (h):Es la relacin entre el peso hmedo y el volumen de una muestra de suelo.


Gravedad especifica (Gs): Es la relacin entre el peso unitario del material solido o

liquido y el peso unitario del agua destilada a 4 C. Se expresa como un numero adimensional que indica cuanto es el material mas pesado que el agua. La gravedad

especifica es un valor que se requiere como parte de los datos para muchos otros

ensayos, como es el caso del triaxial, corte directo, y diseos de muestras de

hormign, concreto asfaltico y otros.

Valores tpicos de Gs

Suelo Gs

Grava 2,65 - 2,68

Arena 2,65 - 2,68

Limo inorgnico 2,62 - 2,68

Arcilla orgnica 2,58 - 2,65

Arcilla inorgnica 2,68 - 2,75


Porosidad (n): Es la relacin en porcentaje entre el volumen de vacios y el volumen

total de la muestra. En mecnica de suelos se considera un vacio como un espacio o

ocupado por slidos, es decir puede estar ocupado por aire o por agua.

Relacin de vacios (e): Es la relacin entre el volumen de vacios y el volumen de

los slidos de una masa de suelo.

Contenido de agua (w): Es la relacin en porcentaje, entre el peso del agua y el

peso de los slidos de una muestra de suelo.


Contenido de aire (ac): Es la relacin porcentual entre el volumen del aire y el volumen de vacios en una muestra de suelo.

Grado de saturacin (Sr): Se define como la relacin porcentual entre el volumen

de agua y el volumen de vacios de una masa de suelo.

Consistencia y plasticidad de los suelos

Humedad Natural: Es la humedad de una muestra de suelo en su estado natural, y

esta determinada por las condiciones ambientales, sobre todo en la capa superficial.

Humedad higroscpica: Es la humedad de un suelo despus de haber sido secada

al aire, o el agua que rodea las partculas y que no pueden ser secadas al aire.

Humedad de laboratorio: Es la humedad que se agrega artificialmente al suelo en

el laboratorio.

Consistencia: Es la facilidad relativa con que este puede ser deformado. Es la

propiedad ndice de los suelos fino granulares y depende de la humedad.

Consistencia Identificacin en el campo

Muy blanda Fcilmente penetrado por el puo

Blanda Fcilmente penetrado por el pulgar

Media Penetrado por el pulgar con esfuerzo moderado

Tenaz Penetrado por el pulgar con esfuerzo grade

Muy tenaz Fcilmente rayado con la ua

Dura Difcilmente rayado con la ua


Plasticidad: Es a propiedad que le permite ser deformado mas all del limite de

recuperacin (recobramiento) sin agrietarse y sin cambiar apreciablemente el

volumen.

Estado liquidoLimite Liquido (LL)

Estado plstico Limite Plstico (LP)

Estado Semi-Solido Limite de contraccin (LC)

Estado Slido

Solido Seme-Solido Plstico Liquido w

w=0 w=LC w=LP w=LL

w

Consistencia y plasticidad de los suelos w

Limite Liquido (LL): Humedad limite entre el estado plstico y el estado liquido de

un suelo y se define como el menor contenido de humedad para que un suelo fluya.


Limite Plstico (PL): Humedad limite entre el estado plstico y el estado semislido

de un suelo.

ndice de plasticidad (IP): Es intervalo en el cual el suelo es plstico.

Limite de contraccin (LC): Es el mximo contenido de agua al cual una reduccin

en la humedad no causa una disminucin del volumen del suelo, pero un aumento en

la humedad ocasiona un aumento en el volumen de esa masa.

Interpretaciones y aplicaciones de los limites de Atterberg y de los ndices

derivados

Arcillas LL altos son pobres para la ingeniera civil.

Los valores de LL e IP se utilizan en especificaciones de materiales para la construccin de pavimentos, con el fin de excluir materiales muy plsticos.

Generalmente se especifica que LL


Para clasificar un suelo como orgnico o inorgnico cuando se tiene dudas al respecto.

Si se cumple la relacin anterior se considera al suelo como material orgnico.

Si IP es bajo, indica cohesin y plasticidad bajas.

Los limites dan una idea acerca de la compresibilidad, permeabilidad y resistencia a la cizalladura. Puede decirse que:

o LL es directamente proporcional ala compresibilidad del suelo, as LL alto indica

alta compresibilidad.

o LP es inversamente proporcional a la permeabilidad del suelo, as, LP alto

indica que menor ser la permeabilidad.


La consistencia de un suelo fino granular puede determinarse conociendo su contenido de humedad y los limites de Atterberg.

Granulometra

Se denomina distribucin granulomtrica de un suelo a la divisin del mismo en

diferentes fracciones seleccionada por el tamao de sus partculas componentes.

La separacin en fracciones se hace sencillamente por mallas, cuando es posible el

tamizado.

Anlisis granulomtrico: Es la determinacin de las proporciones (en peso de

suelo seco, Ws) en que entran las partculas en un suelo, cuando se han clasificado

por tamao. Tambin puede definirse como el proceso de determinacin de la

gradacin o anlisis mecnico.

Gradacin: Es la distribucin de los tamaos de granos en un suelo

Textura: Es la apariencia distintiva de un suelo debido a la distribucin de tamaos

de granos. Al predominio relativo de granos gruesos o finos y a la forma de sus

partculas.

Granulometra

Aplicaciones del anlisis granulomtrico

Una de la aplicacin del anlisis granulomtrico esta en la clasificacin de los suelos.

La permeabilidad de un suelo no cohesivo, es proporcional al tamao efectivo de

sus partculas.

En caso dela estabilidad de un suelo (como es en la compactacin), el tamao de los

suelos es fundamental para la seleccin del equipo a emplear.

En la seleccin de materiales para bases y sub-bases, el tamao de las partculas

juega un papel primordial.

Suelos Grueso Granulares

Los suelos grueso granulares se analizan por medio del tamizado. Este se refiere a

la relacin entre el peso seco de un material retenida en una malla estndar y la

masa total del suelo seco

Granulometra

Ws= 200g

Wip: Peso del material pasante por la malla i

Wir: Peso del material retenido en la malla i

Wir (g) % Wip (g) %

4 0,00 0,00 0,00 200,00 100,00

10 2,84 1,42 1,42 197,16 98,58

20 5,66 2,83 4,25 191,50 95,75

40 46,04 23,02 27,27 145,46 72,73

60 44,00 22,00 49,27 101,46 50,73

100 23,64 11,82 61,09 77,82 38,91

140 11,26 5,63 66,72 66,56 33,28

200 63,16 31,58 98,30 3,40 1,7

fondo 3,4 1,70 100,00

200,00 100,00

Material retenidoMalla

Retenido

acumulado

%

Material que pasa

Granulometra

Curva de distribucin granulomtrica

Se denomina curva de distribucin granulomtrica, aquella curva acumulativa de

frecuencias cuyas ordenadas no presentan fracciones separadas, sino la suma de

fracciones menores que un tamao dado.

Aritmtica: Es desventajosa, porque el rango de tamaos entre partculas gruesas y

finas es muy grande.

Semelogartmica: Es la forma mas conveniente para representar el anlisis

granulomtrico. En este las abscisas representan el logaritmo dl dimetro de las

partculas, y en las ordenadas el porcentaje en peso de los granos menores que el

tamao indicado por la abscisa.

Cuando mas uniforme es el tamao de los granos mas inclinada es la curva; una linea

vertical representa un suelo perfectamente uniforme.

Granulometra

Tipos de suelos de acuerdo con su distribucin granulomtrica

Suelo bien gradado: Es un suelo que presenta una distribucin uniforme de tamaos en una escala amplia de valores.

Suelo mal gradado: Aquel que presenta un exceso de partculas casi iguales y la carencia o escasez de tamaos intermedios.

Suelo uniforme: Es un suelo que tiene casi todas las partculas de un mismo tamao. Un suelo uniforme es a su vez mal gradado, pero no todo suelo mal es

uniforme

Granulometra

Granulometra

Tamao efectivo (D10): Dimetro correspondiente al 10% mas fino que ese tamao

en peso de suelo.

Tamao efectivo (D60): Dimetro correspondiente al 60% mas fino que ese tamao

en peso de suelo.

Tamao efectivo (Di): Dimetro correspondiente al i% mas fino que ese tamao en

peso de suelo.

Coeficiente de uniformidad (Cu): Expresa la variacin en las partculas gruesas y

finas, y por tanto es una medida numrica de uniformidad de suelos. A medida que el

coeficiente de uniformidad aumenta, la uniformidad en la granulometra es cada ves

menor.

Granulometra

Cu Uniformidad

15 No uniforme

Coeficiente de curvatura (Cc):

Granulometra

Criterio de clasificacin segn el sistema de clasificacin unificada de los suelos grueso

granulares mediante la utilizacin de los anteriores parmetros.

Si 1

Granulometra

Clasificacin de los suelos

Sistema de clasificacin de suelos: Se define como una reunin coordinada de los

tipos fundamentales de los suelos en un grupo, de acurdo con ciertas propiedades,

tales como la textura, comportamiento del suelo bajo carga, contenido de agua y

tamao de granos.

Sistemas geolgicos: Las formaciones naturales de clasifican de acuerdo con su

origen, modo de formacin, tiempo geolgico, y otros factores geolgicos.

Sistemas agronmicos: Se clasifican los suelos de acuerdo a su fertilidad y

productividad.

Sistemas de mecnica de suelos: Los suelos se clasifican de acuerdo a ciertas

propiedades, en cada uno de los sistemas.


Dentro del sistema de clasificacin de Mecnica de suelos, se tienen comnmente dos,

el sistema de clasificacin AASHTO y el Sistema de clasificacin unificada.

Sistema de clasificacin AASHTO : Fue desarrollado originalmente por el US Bureau

uf Plublic Roads en 1929, y fue desarrollado para establecer la conveniencia de

materiales a utilizar en la construccin de carreteras. Despus de algunas revisiones

mayores, fue adoptado en 1945 American Association como norma AASHTO M-145,

Segn esta norma se clasifican los suelos para subrasante de acuerdo con ciertas

propiedades tales como.

a) Estabilidad bajo la accin de las cargas vehiculares

b) Comportamiento bajo la accin de heladas y deshielos

Sistema de clasificacin unificada de suelos: Se conoci internacionalmente como

Clasificacin para aeropuertos y fue presentada por Arturo Casagrande en la dcada

de los 40. en 1942 el cuerpo de ingenieros de Estados Unidos adopto tentativamente

esta clasificacin. Actualmente se utiliza o solo para aeropuertos, sino en problemas

relacionados con la ingeniera de fundaciones.

Bases de clasificacin

La clasificacin unificada de suelos esta basada en las siguientes propiedades:

a) Tamao de las partculas

b) Forma de la curva granulomtrica

c) Consistencia



Sistema de clasificacin AASHTO

Clasificacin inicial de los suelos segn la AASTO

Tipo de suelos Grupo Caractersticas del material

A-1 Materiales bien gradados con presencia de un ligante fino

A-2 Poseen un ligante fino de menor calidad que los suelos A-1

A-3 No posee ligante fino, es decir no hay cohesin

A-4 Limos sin cohesin, no elstico

A-5 Limos sin cohesin, elsticos

A-6 Arcillas cohesivas, no elsticas

A-7 Arcillas cohesivas, elsticas

Orgnico A-8

Alto contenido orgnico, muy compresible, con cohesin y friccin

interna bajas

Grueso

granular

Fino granular


Carta de plasticidad de Casagrande


Algunos de los grupos (A-1, A-2, y A-7) se dividen en subgrupos, para evitar

duplicaciones o superposiciones de caractersticas, dando lugar a 12 divisiones,

incluyendo dichos subgrupos. Aun dentro de un mismo subgrupo, los suelos

Pueden presentar caractersticas de comportamiento diferentes, de acuerdo con

sus propiedades de consistencia y gradacin.

ndice de grupo (IG): Es un numero que mide la calidad de un suelo como

material de subrasante.

IG = (F-35).[0,2+0,005.(LL-40)]+0,01.(F-15).(IP-10)

F: Porcentaje que pasa la malla No. 200

LL: Limite Liquido

IP: ndice plstico


Reglas para determinar e ndice de grupo

1. Si el ndice de grupo calculado es negativo, se debe reportar como ndice de grupo

igual a cero.

2. Si el suelo es no plstico y cuando el limite liquido no puede ser determinado, se

debe reportar el ndice de grupo igual a cero.

3. El ndice de grupo s e redondea siempre al numero entero mas cercano. Si el ndice

de grupo es igual 6,2 s aproxima a 6; si el ndice de grupo es 4,5 se aproxima a 5.

4. Para el ndice de grupo no hay limite superior.

5. El ndice de grupo correspondientes a los grupos A-2-6 y A-2-7 se calculan usando

nicamente con la siguiente formula 0,01.(F-15).(IP-10).

6. Para los grupos A-1-a, A-1-b, A-2-4, A-2-5 y A-3 el ndice de grupo siempre es cero.

7. El ndice de grupo siempre se coloca en parntesis y a continuacin de la

clasificacin, A-2-6(7), A-7-5(12)


Sistema de clasificacin unificada de suelos

Tamao de las partculas

1. Guijarro: Aquel que posee partculas con tamaos mayores de 3 pulgadas.

2. Grava: es gruesa cuando posee tamaos entre 3 pulgadas y 3/4de pulgada, fina

cuando sus tamaos oscilan entre 3/4 de pulgada y la malla No. 4(4,76).

3. Arena: es gruesa cuando sus tamaos oscilan entre la malla No. 4 y la malla No.

10(2,mm), media entre la malla No. 10 y la malla No. 40(0,42mm) y fina entre la

malla No. 40 y la malla No. 200(0,074)mm.

4. Finos: se considera limo o arcilla todo material menor que la malla No.200.


Diagramas de flujo para clasificacin de los suelos

1. Diagrama d flujo para clasificar suelo fino granulares (50% o mas que pasa el tamiz

No. 200) segn NTC 1504.

2. Diagrama d flujo para clasificar suelos orgnicos fino granulares (50% o mas que

pasa el tamiz No. 200) segn NTC 1504.

3. Diagrama de flujo para clasificar suelos orgnicos Grueso granulares (mas del 50%

retenido en el tamiz No. 200) segn NTC 1504.

4. Diagrama de flujo para clasificar suelos grueso granulares (mas del 50% retenido

en e tamiz No. 200) segn NTC 1504.


Smbolo Significado del smbolo

G Grava o cascajo

S Arena

M Limo inorgnico

C Arcilla inorgnica

W Bien gradado

P Mal gradado

L

Baja compresibilidad para limos,

Baja plasticidad para arcillas

H

Alta compresibilidad para limos Alta plasticidad

para arcillas

O Limos y arcillas orgnicos

Pt Suelos altamente orgnicos, turbas y lodos

Smbolos utilizados en el sistema de clasificacin unificada de los suelos


Suelos grueso granulares

a) Predominio e partculas gruesas y macizas

b) Poca cohesin entre los granos o carencia absoluta de ella

c) Carencia de plasticidad

d) Friccin interna grande entre los granos

e) Compresibilidad reducida bajo cargas

f) Alto grado de permeabilidad

g) Accin capilar pequea

h) Caractersticas de compactacin buenas


Suelos fino granulares

a) Predominio de partculas finas generalmente en forma de escamas.

b) Notable cohesin entre los granos.

c) Plasticidad media a alta.

d) Friccin interna pequeas.

e) Compresibilidad media.

f) Permeabilidad baja.

g) Accin capilar grande.

h) Caractersticas de compactacin regulares.


Suelos Altamente orgnicos

a) Textura fibrosa, presencia de materia vegetal en descomposicin.

b) Colores oscuros.

c) Olor desagradable.

d) Humedad muy alta.

e) Compresibilidad muy alta.

f) Poca resistencia para soportar carga.

Definicin: Permeabilidad de un suelo es la capacidad del mismo para permitir el flujo de un fluido, Lquido o gas, a travs suyo. En el campo de la Geotecnia se estudia el flujo de agua. Principio del ensayo: Los suelos estn formados por partculas minerales slidas que dejan vacos entre ellas. Estos vacos estn interconectados y permiten el flujo de agua a travs de ellos. Esto convierte a los suelos en materiales permeables al agua. El grado de permeabilidad es determinado aplicando a una muestra saturada de suelo una diferencia de presin hidrulica. El coeficiente de permeabilidad es expresado en trminos de velocidad. Este fenmeno es gobernado por las mismas leyes fsicas en todos los tipos de suelos y la diferencia en el coeficiente de permeabilidad en tipos de suelos extremos es solo una cuestin de magnitud.

PERMEABILIDAD DE LOS SUELOS

PERMEABILIDAD DE LOS SUELOS

Mtodos: Mtodos directos: su principal objetivo es la determinacin del coeficiente de permeabilidad. Pueden dividirse en: a) Ensayos de laboratorio: Permemetro de carga constante: para suelos de alta permeabilidad, como arenas y gravas. Permemetro de carga variable: para suelos de mediana permeabilidad a baja permeabilidad, como limos y arcillas. b) Ensayos de campo. Mtodos indirectos: tienen como finalidad principal la determinacin de algn otro parmetro o propiedad del suelo y se los utiliza cuando es imposible aplicar algn mtodo directo o como verificacin. Hallan el valor del coeficiente de permeabilidad a partir de la curva granulomtrica, del ensayo de consolidacin, de la prueba horizontal de capilaridad y otros.

L1

L

h

Arena

L1

L Arena

h

L1

L Arena

LL satw 1

)( 11 LLLL www

LLwsat )(

hLL www 1

LL satw 1

hLL www 1

LL satw 1

hL w hL w

COMPORTAMIENTO DEL SUELO ESFUERZOS EN SUELOS CON FLUJO DE AGUA

La presin de poros en el fondo del recipiente se ve disminuida o aumentada en una cantidad igual a wh. Este cambio no se atribuye a la velocidad de circulacin del agua, debido a que la cabeza de velocidad es despreciable. Este cambio se atribuye al empuje por friccin del agua corriente sobre los granos de suelo.

10eD

Chc

Fuerza Lquido Slido

Fuerza Lquido Lquido

Fuerza Aire Lquido

COMPORTAMIENTO DEL SUELO EL FENMENO DE LA ASCENSIN CAPILAR

En el suelo, los vacos llenos de aire y continuos forman una especie de tubo capilar cuyo dimetro es ms o menos igual al tamao de las partculas del suelo y a travs del cual puede ascender el agua hasta una altura determinada que suele llamarse altura de ascensin capilar hc.

El fenmeno de ascensin capilar permite que el suelo por encima del nivel fretico succione agua de manera que hace que este se encuentre saturado an cuando se encuentre por encima del nivel fretico.

hc

D = 2r

Ts

= -hc w

= 0

(-)

(+)

= z w

z

COMPORTAMIENTO DEL SUELO LA LEY DE DARCY Y LA PERMEABILIDAD DE LOS SUELOS

h

Arena

L

A

LEY DE DARCY

Q, caudal que es igual a la velocidad de descarga del agua a travs del suelo (v) por el rea de la seccin que recorre el flujo (A), es proporcional al gradiente hidrulico (i) definido como la relacin entre la cabeza hidrulica (h)

y la longitud de la muestra (L).

kiAAL

hkvAQ

k es el coeficiente de permeabilidad que viene a ser el factor de proporcionalidad entre el gradiente hidrulico y la velocidad de descarga del agua. Dado que i es un factor adimensional, se puede ver que las unidades de k son de velocidad.

10-1 10-2 10-3 10-4 10-5 10-6 10-7 10-8

Grava media a gruesa Arena gruesa a fina Arena fina y Arena limosa Limo, Limo arcilloso y Arcilla limosa

Arcilla

k (cm/s)

ENSAYO DE PERMEABILIDAD ENSAYO DE CABEZA CONSTANTE (SUELOS GRUESOS)

Suelo

Vlvula

Probeta graduada para

medida de V

L

Ah

Suministro constante

de aguaA

LhkkiAvAQ

AL

hktVQ /

Aht

VLk

ENSAYO DE PERMEABILIDAD ENSAYO DE CABEZA VARIABLE (SUELOS FINOS)

Suelo

Vlvula

L

Aho

h1

a

dh

10

10011

0

01

3.2lnh

hLog

ttA

aL

h

h

ttA

aLk

ENSAYO DE PERMEABILIDAD PERMEABILIDAD CON BASE EN LA GRANULOMETRA

)/(102 segcmCDk

)/)(03.07.0(77110

2

segcmTc

Dk

Otros autores como Schlichter tomaron en cuenta adicionalmente la compacidad e involucraron correcciones por temperatura que ya otros autores haban incluido.

n = 00.26 n = 00.38 n = 00.46

c = 03.40 c = 24.10 c = 12.80

Hazen (1892) obtuvo esta frmula trabajando con arenas con dimetros D10 variando entre 0.01 cm y 0.3 cm. En estos suelos C vari entre 41 y 146. El valor C igual a 116 suele tomarse como un promedio aceptable de las experiencias efectuadas por Hazen.

ENSAYO DE PERMEABILIDAD PERMEABILIDAD CON BASE EN LA GRANULOMETRA

)/)(03.07.0(102

1 segcmTDCk

3

301 1

13.0

n

nCC

Terzaghi da la siguiente expresin para suelos arenosos

Arenas de granos redondeados

Co = 800

Arenas de granos angulosos Co = 460

Arenas con limos Co < 400

CONSOLIDACIN EN LOS SUELOS

DEFINICIONES

ASENTAMIENTO O DEFORMACIN.

Todos los cuerpos se deforman cuando son sometidos a esfuerzos, las

deformaciones pueden ser de distintos tipos.

Deformacin elstica: Donde se recobra la forma original del material, al desaparecer la causa que produjo la deformacin.

Deformacin plstica: Donde el cuerpo que se deforma hasta mas all de su estado de recuperacin no presenta cambios apreciables en su volumen ni

agrietamiento, y el material no recobra su forma original.

Deformacin por consolidacin: Es la que se presenta debido a la consolidacin del suelo. Esta deformacin es dependiente del tiempo.

DEFINICIONES

Asentamiento: Es el movimiento total vertical causado por la aplicacin de la carga. Pero adems el suelo se puede asentar por causas diferentes a las

cargas externas como por ejemplo.

a. Consolidacin por su propio peso.

b. Desecacin natural causada por el hombre.

c. Inundacin

d. Descomposicin orgnica natural

e. Hundimiento regional causado por bombeo de agua, petrleo o gas.

f. Sismos o voladuras.

g. Movimientos tectnicos.

h. Erosin subterrnea

i. Construccin de tneles

DEFINICIONES

Consolidacin: Es la disminucin gradual del volumen de una masa de suelo debido a la expulsin de agua ocasionada por esfuerzos compresivos.

TIPOS DE CONSOLODACIN

1. CONSOLIDACION INSTANTANEA.

Reduccin casi instantnea en el volumen de la masa de un suelo bajo una carga

aplicada, debida a la expulsin y compresin de aire contenido en vacios del suelos.

2. CONSOLIDACION PRIMARIA.

Reduccin de volumen de la masa de un suelo originada por la aplicacin de una

carga permanente y la expulsin del agua de los vacios, acompaada por una

transferencia de carga del agua a las partculas solidas del suelo, debido a la

dispersin de poros

DEFINICIONES

3. CONSOLIDACION SECUNDARIA.

Reduccin casi instantnea en el volumen de la masa del suelo, causada por la

aplicacin de una carga permanente y el acomodo de la estructura interna de su

masa, luego de que la mayor parte de la carga ha sido transferida a las partculas

solidas del suelo.

ENSAYO DE LABORATORIO

EQUIPO DE LABORATORIO 1. Dispositivos de carga (Edmetro). 2. Consolidmetro.


3. Anillo para extraccin de muestra. 4. Piedra porosa


Almacenamiento de la muestra.

El almacenamiento de la muestra sellada deber

ser tal que no pierda humedad durante el mismo

y que no haya evidencia de secamiento parcial

ni de contraccin de lo extremos de la muestra


Preparacin de la muestra.

La muestra se moldeara de acuerdo con el interior del

dimetro del consolidmetro, forzndolo directamente

dentro del mismo.


DETERMINACIONES PREVIAS AL ENSAYO.

1. Contenido natural de humedad.

2. Masa.

3. Volumen.

4. Densidad especifica.

5. Limite liquido.

6. Limite plstico.

7. Granulometra del suelo.


PROCEDIMIRNTO.

1. Moldee cuidadosamente una muestra dentro del anillo de consolidacin. De

la raspadura obtenida en el proceso del moldeado tomar una muestra

representativa y determinar la gravedad especifica Gs.

2. Pesar la muestra y determinar la altura Hi. Y el dimetro de la muestra.

3. Colocar la muestra de suelo en el consolidmetro con una piedra porosa

saturada sobre cada cara.

4. Colocar el consolidmetro en el aparato de carga y ajustar el deformmetro de

caratula; se debe permitir una posible compresin de la muestra de 4 a 12

mm .

Aplicar una carga de iniciacin de 0.05 Kg/cm2.

5. Aplicar el primer incremento de carga (carga adicional suficiente para

desarrollar el primer incremento de carga)y simultneamente tomar lecturas

de deformacin a tiempos transcurridos de 0.25, 0.5, 1, 2, 4, 8, 15, 30, 60,

120, min, a continuacin por ejemplo 4, 8, 16 horas.

6. Despus de 24 horas o como se haya establecido, o cuando +H entre dos

lecturas sea muy pequea cambiar la carga al siguiente valor y nuevamente

tomar las lecturas.


7. Continuar cambiando las cargas tomando lecturas de deformacin contra tiempo

atraves de todo el rango de cargas del consolidmetro. 8. Colocar la muestra con todo el material exprimido fuera del anillo en el

horno al final del ensayo para encontrar el peso de los slidos Ws y lograr el calculo del

volumen final de agua.


CALCULOS


GRAFICOS QUE GENERA EL ENSAYO

Curvas que relacionan P (presin vertical) Y e (vacios)

Curva de compresibilidad


Tramo casi horizontal Al principio y curvatura

creciente

Tramo recto

Tramo de recarga Casi horizontal al

Principio de la Curva tura creciente

Tramo recto

Tramo de descarga recto


Coeficiente de compresibilidad (av): Corresponde a la pendiente de la curva de

relacin de vacios contra la presin efectiva. Se representa en unidades de superficie

sobre unidades de fuerza.

av: Coeficiente de compresibilidad

: Variacin en la relacin de vacios

: Variacin en la presin efectiva

eo: relacin de vacios inicial

e: Relacin de vacios en cualquier punto

Hospital en la Unin

Asentamientos totales permisibles


Modulo edomtrico (mv):

Asentamiento (S):

av: Coeficiente de compresibilidad


: Variacin en la presin efectiva



ndice de compresin (Cc): Es la pendiente de la curva de la relacin de vacios contra

el logaritmo de la presin. Los valores de ndice de compresin obtenidos, se expresan

como nmeros dimensionales .


:Variacin en la presin efectiva


e: Relacin de vacios en cualquier punto


ndice de Recompresin o expansin (Cs): Es el valor correspondiente, a la

pendiente de la curva de recompresin, cuando el suelo, durante el ensayo de

consolidacin, se descarga y posteriormente se recarga. Su importancia radica en la

utilidad que tiene para el calculo de asentamientos en suelos preconsolidados.

Arcillas normalmente consolidadas y preconsolidadas: Todos los suelos hasta una

profundidad, han estado sometidos a una presin efectiva mxima durante su historia

geolgica. Esta presin efectiva mxima puede ser igual o mayor que la presin debida

a la sobrecarga que tiene ese suelo en el momento actual.

a) Arcilla normalmente consolidada: Aquella que nunca, durante su historia

geolgica, a soportado cargas mayores que la que soporta actualmente.

b) Arcilla preconsolidada: Aquella que ya ha sufrido consolidacin debido a que

durante su historia geolgica soporto cargas mayores a las que actualmente

soporta. La presin efectiva mxima que soporto la arcilla se llama presin de

preconsolidacion.


Presin de preconsolidacion: Es la mayor presin que ha soportado un suelo durante

toda su historia geolgica. Para su determinacin se utiliza el procedimiento utilizado

por Casagrande (1936), basado en la curva de laboratorio de e contra log presin.

a) Se traza una lnea horizontal por el punto e mxima curvatura, esto es, donde se

tenga el radio de curvatura mnimo (lnea a)

b) Por el mismo punto anterior, se traza una lnea tangente a la curva (lnea b)

c) Al Angulo formado por las dos lneas a y b se le traza una bisectriz.

d) Se prolonga la parte recta de la rama virgen de la curva de laboratorio hasta cruzar

a bisectriz.

e) El punto de interseccin de las dos lneas, p es la presin de preconsolidacion


Causas de preconsolidacion en los suelos

a) Por efecto de cargas previas, las cuales fueron removidas en algn momento de la

historia geolgica del suelo.

b) Por perdida de la humedad debida al descanso del nivel fretico. En arenas, parte

parte del agua que sale es reemplazada por aire. En suelos finogranulares al salir el

agua de los vacios se presenta una disminucin en el volumen de la masa de suelo

equivalente al volumen de agua expulsada.

c) Ocurre cuando una superficie expuesta al aire se seca, trayendo como

consecuencia una disminucin de la relacin de vacios debida a las fuerzas

capilares.

d) Debido a que se presenta erosin del material suprayacente.

e) Por fuerzas tectnicas debidas a movimientos de la corteza terrestre con orgenes

en fallas, volcanes u otros.


Calculo del coeficiente de consolidacin (Cv): El coeficiente de consolidacin cuyas

unidades son de superficie sobre tiempo (L2/T), se utiliza para la determinacin de la

posible tasa de asentamiento de un suelo bajo un incremento de carga dado. Existen

dos mtodos grficos para la determinacin del coeficiente de compresibilidad a partir

de ensayos de laboratorio: el mtodo del logaritmo del tiempo propuesto por

Casagrande y Fadum (1940) y el mtodo de la raz cuadrada del tiempo propuesto por

Taylor (1942).

a) Se prolongan los tramos rectos de la consolidaciones primarias y secundarias hasta

interceptarse en el punto L. La ordenada L corresponde al asentamiento final del

100% de consolidacin primaria, y se presenta como S100.

b) Sobre la porcin inicial de la grafica o la parte parablica, se seleccionan dos

tiempos T1, T2 de tal forma que T2 = 4. T1. al asentamiento ocurrido entre T1 y T2

se le denomina a.

c) Se traza ahora una lnea a, a una distancia x por encima de la ordenada de T1. el

asentamiento correspondiente a dicha lnea corresponde 0% de consolidacin

primaria y se denomina So.


d) Por la ordenada de S50, correspondiente al punto medio entre So y S100, se traza

una lnea que corte la curva y desde ese punto se proyecta hacia el eje de las

abscisas para determinar el tiempo correspondiente al 50% de consolidacin

primaria T50.

c) Para un grado de consolidacin del 50%, el factor de tiempo T=0,196. reemplazando

T en la ecuacin se tiene.


Mtodo de la Raz Cuadrada del Tiempo

a) Se traza la lnea a tangente a la porcin de la curva.

b) Se unen los puntos A y C, de tal forma que OC= 1,15*(OB). La abscisa proyectada

del punto D, corresponde a la raz cuadrada del tiempo para 90% de consolidacin

primaria, denominada raz cuadrada T90. Se determina as el T90, elevado al

cuadrado dicho valor.

c) Para un grado de consolidacin del 90% el factor de tiempo T= 0.848.

Reemplazando T en la ecuacin se tiene

Formas del agua del suelo

Clasificacin del agua del suelo.

El agua que contiene un terreno natural procede principalmente de la infiltracin de las

aguas de lluvia o de hielo o nieve fundidos, as como la filtracin proveniente de ros,

lagos, canales, embalses u otros dispositivos o corrientes. a este tipo de aguas se les

llama aguas metericas.

Agua fretica

Agua no fretica

Agua absorbida

Humedad de contacto

Agua retenida Agua capilar

Agua higroscpica

vapor de agua en los poros

Agua de constitucin (de los minerales).

Agua gravitacional

FORMAS DEL AGUA EN EL SUELO


Agua gravitacional: Es aquel que puede moverse con cierta libertad atraves de el

suelo por accin de la gravedad.

Agua fretica: (Llamada manto fretico o napa fretica), es la que se encuentra

acumulada, llenando los poros dl terreno, sobre una capa impermeable, y en el interior

de la cual existe una presin hidrosttica en todos sus puntos, excepto en los que

constituye su nivel superior, llamado nivel fretico.

Agua gravitacional no fretica: Es el agua que se encuentra apenas en el camino de

descenso por encima del manto fretico.

Nivel fretico: Es el lugar geomtrico de los niveles que alcanza la superficie del agua,

tambin se puede definir como el nivel dentro del terreno al cual la presin en el agua

fretica es igual a la presin atmosfrica.

El nivel fretico no es una superficie plana ni horizontal, su conformacin tiende a

seguir las irregularidades del terreno, debido a esto el agua fretica esta muy

comnmente en movimiento, su elevacin es variable, y en ella influye la ocurrencia de

periodos de lluvias o de sequia.


Nivel fretico colgado: A veces un estrato impermeable cncavo forma una especie

de recipiente en el cual se almacena una pequea cantidad de agua gravitacional,

quedando la superficie de esta por encima del nivel fretico general.

Cuando el nivel fretico de aguas relativamente quietas queda por encima del terreno

natural se forma lagos y lagunas.

Tensin superficial: Es la propiedad que poseen las superficies de los lquidos, por la

cual parecen estar cubiertas por una delgada membrana elstica en estado de tensin,

cuya magnitud puede medirse.

Humedad de contacto:

Cohesin aparente: Una arena puede retener por este concepto una determinada

cantidad de agua que llena sus vacios parcialmente, debido a que las pequeas

cantidades de liquido rodean un espacio entre sus granos, con lo cual se origina una

fuerza de unin entre ellos, que se mantiene mientras el suelo no pase a estar

completamente seco o completamente saturado.

Capilaridad: Es la propiedad por la cual un cuerpo solido atrae y hace subir o moverse

por sus poros, hasta cierto limite, el liquido que lo moja, como el agua

Tipo de suelo Altura hc (en cm)

Arena gruesa 2 -5

Arena 12 -35

Arena fina 35 - 70

Limo 70 - 150

Arcilla 200 - 400 y mas

Permeabilidad

Permeabilidad: Es la propiedad que tiene un material de dejar pasar un fluido (liquido

o gas) atraves de el. En mecnica de suelos se entiende que el termino se refiere a la

mayor o menor facilidad con la que el agua puede fluir a travs de los vacios continuos

del suelo.

Medida de permeabilidad: Lo es en los suelos, la magnitud llamada coeficiente de

permeabilidad k, el cual entra en la formula que expresa la llamada ley de Darcy

v= ki

V= Velocidad de descarga del agua a travs del suelo

I = h/l es denominado el gradiente hidrulico que resulta de dividir la diferencia de altura

en los niveles piezometricos en dos puntos del suelo, llamada cabeza hidrulica h, que

es la causa que se produzca la filtracin, por el camino l que recorre el agua en su

carrera de flujo a travs del suelo

K = coeficiente de permeabilidad; viene a ser el factor de proporcionalidad entre el

gradiente hidrulico y la velocidad de descarga del suelo

Ilustracin de la ley de Darcy

Medida de la permeabilidad en el laboratorio

Compactacin de suelos

Compactacin: Es la densificacin de un suelo por medio de manipulacin mecnica,

con el fin de conseguir que sus propiedades como material estructural para la

ingeniera sean las mejores posibles.

En todo proceso de compactacin se busca hacer de el suelo lo mas resistente y lo

menos deformable que sea posible, procurando que dichas propiedades se conserven

en el transcurso del tiempo, tambin se vuelve el material menos permeable lo que en

muchos casos es deseable.

Estabilizacin: Cualquier procedimiento dirigido a conservar o a mejorar las

propiedades del suelo que tiene que ver con su comportamiento como estructura

ingenieril.

a. Compactacin del suelo.

b. Modificacin de la granulometra por mezcla con otros suelos

c. Adicin de compuestos especiales


Estudios de la compactabilidad de un suelo en el laboratorio

El mtodo del proctor: Es de uso universal y consiste en compactar el material dentro

de un molde metlico cilndrico, en varias capas, por el efecto de la cada libre de un

pisn desde una altura determinada.

a. Proctor estndar: que utiliza un pisn de 5,5 lb (2,49 kg) que cae de una altura de

12 (30,48 cm) para compactar el suelo en 3 capas, con aplicacin de 25 golpes por cada una, el molde utilizado es de 4 de dimetro interior de 1/30 pie3.

b. Proctor Modificado: Emplea un pisn de 10 lb de peso (4,53 kg) que cae desde

una altura de 18 (45,72 cm) para compactar el suelo en 5 capas con aplicacin de 25 golpes por cada una.

El suelo en estudio se compacta con diferentes contenidos de humedad, para cada uno

De los cuales se mide la densidad seca alcanzada. Estos resultados se llevan al

diagrama denominado curva de humedad densidad o curva de compactacin


Curva de compactacin: Se llama curva de humedad-densidad o curva de

compactacin, a la que representa la variacin de las densidades secas alcanzadas por

una muestra de suelo que se ha compactado en el laboratorio en dependencia de la

variacin de los contenidos de humedad de la misma.

De aqu se deduce que el suelo compacta mal cuando esta demasiado seco, as como

cuando esta demasiado hmedo.

En el suelo demasiado seco la resistencia por friccin y por cohesin de las partculas

que se opone al deslizamiento entre ellas es relativamente grande por lo que parte de

la energa de compactacin gastada se pierde en vencer la resistencia. En suelos

demasiado hmedos la energa de compactaciones recibida en el impacto total o

parcialmente por el agua de los poros con lo cual el golpe aplicado no produce

disminucin del volumen de los vacos, sino un desplazamiento de la masa del material

sin cambio de volumen, lo que en mecnica de materiales se llama deformacin

plstica.


Mtodos de compactacin en el campo.

Los diferentes mtodos de compactacin en el suelo en el terreno pueden agruparse

en los siguientes sistemas, que se utilizan separadamente o en forma combinada.

a. Presin por cilindrado

b. Golpes

c. Vibracin

Para la aplicacin por vibracin se tienen estos aparatos

a. Rodillo liso metlico

b. Rodillos neumticos

c. Rodillo pata de cabra

d. Rodillos segmentados

e. Rodillos de rejillas

f. Material de campo de neumticos ( Camiones etc.).

g. Tractores de orugas


Rodillos lisos:

Los compactadores de rodillos lisos (rueda de acero) puede ser

a. Movidos manualmente (los de pequeo peso).

b. Remolcados por maquinas.

c. Autopropulsados (por motor de gasolina o diesel).

El espesor de la capa a compactar es usualmente de 10 a 20 cm.


Los rodillos lisos son de mas efectividad generalmente en la compactacin de arenas y

cascajos. Tienen aplicacin de suma importancia en el acabado final de la superficie de

las capas compactadas de sobrasarte, bases y carpetas asflticas.

Rodillos neumticos:

El espesor de capa compactada es del orden de 12 a 25 cm

Los rodillos medianos pesan de 13 a 25 toneladas y los pesados de 25 a 110 toneladas


La presin del rodillo neumtico sobre el suelo es prcticamente igual a la presin de

inflado de a llanta, si se desprecian los efectos de la rigidez de la llanta misma.

Una ventaja adicional de los rodillos neumticos es que el acabado superficial que se

obtiene con ellos garantiza una buena ligacin de la capa ya compactada con la que se

va a colocar encima de ella.

Se usan principalmente en suelos arenosos con finos poco plsticos, en los que existen

granos cuya disgregacin requiera concentraciones grandes de presin.

Rodillos pata de cabra:


Consiste en tambores cilndricos de acero que tienen soldados o acoplados unas

puntas a la manera de patas, con el fin de conseguir presiones concentradas grandes

al penetrar dichas salientes en el suelo.

La longitud de vstago es de 20 a 25 cm, por lo que el espesor de las capas de suelo

para compactar, que debe ser apenas un poco mayor de unos 30 cm.

Efectos benficos del rodillo pata de cabra son.

Logra una distribucin relativamente uniforme de la energa de compactacin de cada capa.

Conseguir romper trozos de arcilla duros que no puede ser desintegrados por otros mtodos.

Proporcionar una buena ligacin entre las capas compactadas debido a la irregularidad de la superficie producida por las huellas grandes


Compactacin por golpes: Se lleva a cabo con pisones de impacto, de los cuales el

empleo esta limitado a lugares donde no se puede usar equipos de mayor rendimiento.

Estos sistemas se emplean en consecuencia en zanjas, areas adyacentes a muros o

a estribos de puentes, o cercanas a alcantarillas, por ejemplo.

Los pisones de impacto pueden clasificarse en:

a. De cada libre y accionados a mano

b. Movidos por compresin neumtica

c. Movidos por combustin interna


Compactacin por vibracin: Es muy importante en la compactacin de suelos

grueso granulares con poco o nada de finos.

En suelos grueso granulares con poco o nada de finos, la vibracin permite obtener

para capas gruesas (del orden de 60 cm) resultados similares a los conseguidos en

capas de la mitad de este espesor, o de menor espesor aun.

La compactacin por vibracin, se hace principalmente por uno de estos mtodos:

a. Placas vibratorias, para areas pequeas

b. Rodillo vibratorio, en general para areas mas grandes


Compactacin por combinacin de sistemas.

a. Compactadores de rodillos lisos vibratorios, remolcados o autotransportados, tienen

mayor eficiencia en suelos granulares y se usan para compactar mezclas asflticas

b. Compactadores neumticos vibratorios, se usa generalmente en suelos arenosos

bien gradados, en arenas limosas y aun en arenas arcillosas.

c. Rodillo pata de cabra con aditamento vibratorio, que son generalmente remolcados,

se usan para compactar suelos finos arcillosos.

d. Combinacin de rodillos lisos y neumticos

e. Combinacin de rodillos lisos, rodillos neumticos y vibracin

f. Rodillo liso combinado con placas o plataformas vibratorias, con los que se puede

compactar pequeos fragmentos de roca y cascajo.

g. Combinacin de rodillos lisos simples y rodillos lisos vibratorios


Prueba de densidad en el campo.

En los mtodos tradicionales se hace una cavidad en el terreno, de forma cilndrica, y

se mide luego el peso del suelo extrado, en estado hmedo y en estado seco.

Mtodos para la medicin del volumen de hueco:

a. Llenar el hueco de aceite grueso, se usa en suelo poco permeables

b. Llenar de agua una vejiga que se introduce dentro de la cavidad

c. Vaciar dentro del hueco una arena especial, de tal manera de tal manera que el

vaciado se haga siempre en la misma forma, de modo que conociendo el peso

empleado en llenar la cavidad pueda averiguarse el volumen de esta. Se debe usar

arena calibrada, para iguales condiciones de vaciado de la arena seca, puede

saberse que volumen le corresponde a cada peso de dicha arena.

d. Utilizar un toma muestras cilndrico. En este caso no se mide el volumen del hueco

dejado sino que se calcula el volumen de la muestra extrada.

Clase 1 suelos

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