DESCRIPCIÓN VISUAL - MANUAL DE LOS SUELOS (NTP. 339.150, ASTM D 2488) Se indica el procedimiento para la descripción de suelos para propósitos de ingeniería, propuesto por la Norma Práctica de la ASTM D2488 denominada “Descripción e Identificación de Suelos (Procedimiento Visual-Manual)”. Cuando se requiera una clasificación precisa, se debe usar el Método de Ensayo D2487. Se usa sólo para suelos naturales (disturbados o no disturbados). La porción identificada se asigna un símbolo de grupo y nombre se limita a suelos con partículas menores de 3” (75 mm). Terminología.Terminología.Del Material que se retiene en la malla de 3”.
Bloques.- Partículas de roca que NO pasan la malla de 12”. Bolones.- Partículas de roca que pasan la malla de 12” y se retiene en la de 3”.
Del Material que pasa la malla de 3”.
Grava.- Partículas que pasan la malla de 3” (75 mm) y se retienen en la malla # 4 (4.75 mm) y se divide en: - Gruesa : Pasa la malla de 3” (75 mm) y se retiene en la malla de ¾” (19 mm). - Fina: Pasa la malla de 3/4” (19 mm) y se retiene en la malla # 4 (4.75 mm). Arena.- Partículas que pasan la malla # 4 (4.75 mm) y se retienen en la malla # 200 (75 m) y se divide en: - Gruesa: Pasa la malla # 4 (4.75 m) y se retiene en la malla de # 10 (2 mm). - Media: Pasa la malla # 10 (2 mm) y se retiene en la malla de # 40 (425 m). - Fina: Pasa la malla # 4 (425 m) y se retiene en la malla # 200 (75 m). Limos.- Suelo que pasa la malla N° 200, es no plástico o ligeramente plástico y muestra poca o ninguna resistencia en estado seco. Arcillas.- Suelo que pasa la malla N° 200 y puede exhibir plasticidad en un rango de contenido de humedad y muestra considerable resistencia en estado seco. Arcilla Orgánica .- Una arcilla con suficiente contenido orgánico que influencia sus propiedades. Es la misma clasificación de arcilla, excepto que su límite líquido después de secado en horno es menor que 75% que antes del secado. Limo Orgánico.- Un limo con suficiente contenido orgánico que influencia sus propiedades. Es la misma clasificación de limo, excepto que su límite líquido l íquido después de secado en horno es menor que 75% que antes del secado. Turba.- Suelo compuesto de tejido vegetal en varios estados de descomposición usualmente con olor orgánico, color marrón oscuro a negro, consistencia esponjosa y textura en rango de firbroso a amorfo.
ANEXO UNIDAD TEMÁTICA 2: DESCRIPCIÓN DESCRIPCIÓN VISUAL MANUAL DE SUELOS
1
Inf rmación 1.
escriptiva ara Suelo .-
Angularid d.- Descri e la angul ridad de la arena (solamente arenas gruesas), gravas, edrones y bolonería como: angular, sub ngular, su bredondea o, redond ado. Se uede esta lecer com : de subre ondeado a redondead :
escripción Ang lar Sub ngular Subredondeado Red ndeado
2.
Criteri o Partículas que tiienen los ordes afilados y lados relati amente pla os con sup rficie ásper s. Partículas con descripción si ilar al ang lar pero que tiene bordes redondeados. Partículas que ti nen lados casi planos pero tiene esqui as y borde bien redon eados. Partículas que ti nen lados urveados suavemente no tienen bordes.
orma.- D escribe la f orma de la grava, ped ones y bol nería, co o: chata o alargada o chata y a largada. Según los sig uientes ind icados en l cuadro si guientes. I dicar la racción de partículas que tiene la forma, c mo: Un te cio de las partículas e grava son planas.
Descri pción Chata Alargada Chata y alargada
3.
riterio P artículas co ancho/esp sor >3 P artículas co longitud/a cho >3 P artículas que reune los criterios para ambos chata y alargada
Color.- Describe el color de la m estra húmeda. Si la uestra con iene capas o trozos e varios c lores, se d be anotar l color rep esentativo.
4.
Olor.- Describe el olor si el suelo es org nico o tie e olor in sual (prod cto del etróleo, q ímico o si ilares).
5.
Condición de Hume ad.- Descr ibe la cond ición de seco, húmed o saturad o, según el siguiente criterio:
Descriipción Seco Húmedo Saturado
6.
Crit erio usencia de humedad, polvoriento, seco al tacto úmedo per no es visible el agua gua libre visible, usual ente el suelo está baj l nivel freáti o
eacción l HCL.-
escribe reacción con ácido clo hídrico (HCl) como ébil o fuer te. Indica l reacción con el carbo nato de cal cio.
Descriipción Ninguna Débil Fuerte
inguna,
riterio o hay reac ión visible lguna reac ión, con for ación lenta de burbujas eacción violenta, con f rmación rá ida de burb jas
ANEXO NIDAD TEM ÁTICA 2: DESCRIPCIÓN ISUAL MANUAL DE SUELOS
2
7.
Consistencia.- (Suelos de grano fino intacto) Describe la consistencia como muy blanda, blanda, firme, dura o muy dura
Descripción Muy suave Suave Firme Duro Muy duro
8.
Criterio El dedo pulgar penetra al suelo en más de 1” (25 mm) El dedo pulgar penetra al suelo cerca de 1” (25 mm) El dedo pulgar ingresa al suelo cerca de 1/4” (6 mm) El dedo pulgar no ingresa al suelo pero es fácilmente ingresa la uña del dedo pulgar. La uña del dedo pulgar no ingresa al suelo.
Cementación.- Describe la cementación del suelo de grano grueso como: débil, moderado, o fuerte, según:
Descripción Débil Moderada Fuerte
9.
Criterio Cuando se derrumba o quiebra con la manipulación o poca presión del dedo Cuando se derrumba o quiebra con considerable presión del dedo No se derrumba o quiebra con la presión del dedo
Estructura.- Describe la estructura intacta de suelos, según: Descripción Estratificado Laminada Fisurada Superficie Deslizante En bloque Lenticular Homogénea
Criterio Estratos alternados con variación de materiales o colores con estratos de espesor de por lo menos 6 mm, anotar los espesores. Estratos alternados con variación de materiales o colores con estratos de espesor menor de 6 mm, anotar los espesores. Ruptura a lo largo de planos de fractura definidos con pequeña resistencia a la rotura. Planos de fractura que parecen pulido o brillante, a veces estriado. Suelo cohesivo que puede descomponerse en pequeños trozos que resisten más allá de la falla. Inclusión de pequeños bolsones de suelos diferentes, tales como lentes de arena dispersa a través de la masa de arcilla; anotar el espesor El mismo color y apariencia en todo el espesor
10. Rango de Tamaño de Partículas .- Para las componentes de gravas y arenas, según su tamaño. Ejemplo: Cerca de 20% de grava fina a gruesa ó cerca de 40% de arenas finas a gruesas. 11. Tamaño Máximo de Partículas .- Describe el máximo tamaño de partículas encontrado en la muestra, de acuerdo a lo siguiente:
ANEXO UNIDAD TEMÁTICA 2: DESCRIPCIÓN VISUAL MANUAL DE SUELOS
3
-
-
-
Tamaño de la Arena: Si el tamaño máximo de partícula es del tamaño de una arena, describir como: fino, medio o grueso, como se ha descrito antes. Ejemplo: Tamaño Máximo de Partículas, arena media. Tamaño de la Grava: Si el tamaño máximo de partícula es del tamaño de la grava, describir el tamaño máximo de partículas como la menor abertura de la malla que pasará la partícula. Por ejemplo: Tamaño Máximo de Partícula, 1 ½” (pasará un cuadrado abierto de 1 ½”, pero no la de ¾”). Tamaño de Bloques o Bolones: Si el máximo tamaño de partícula es un bloque o bolonería, describir la dimensión máxima de la mayor partícula. Por ejemplo: Dimensión máxima, 18 pulgadas (450 mm).
12. Dureza.- Describe la dureza de la arena gruesa y partículas mayores como duro, o el estado en la queda cuando las partículas son golpeadas por un martillo, por ejemplo, partículas del tamaño de la grava fracturadas con golpe considerable del martillo, algunas partículas de grava rotos con golpe del martillo. “Duro” significa que las partículas no se agrietan, fracturan o rompen bajo golpe de un martillo. 13. Otros.- Se deben anotar la presencia de raíces, dificultades en la perforación o barrenado, excavación de trincheras o calicatas o la presencia de mica. Se puede adicionar un nombre local, comercial o interpretación geológica del suelo. Se puede adicionar también una clasificación por otro sistema de clasificación.
Identificación Preliminar El suelo es de grano fino, si contiene el 50% ó más de finos. El suelo es de grano grueso si contiene menos del 50% de finos
PREPARACION PARA LA IDENTIFICACION 1. La porción para identificación está basada en la fracción de la muestra de suelo que pasa el tamiz de 75 mm (3”). Las partículas mayores de 75 mm deben ser removidas manualmente para una muestra alterada, o imaginariamente para una muestra inalterada. 2. Estimar y registrar los porcentajes de bloques y el porcentaje de bolones. Si se realiza visualmente estos estimados estarán basados en porcentajes en volumen. 3. De la fracción de suelo menor de 75 mm, estimar y registrar el porcentaje en peso seco de la grava, arena y finos. 4. Los porcentajes serán estimados con aproximación al 5%. Los porcentajes de grava, arena y finos deben sumar el 100%. 5. Si uno de los componentes está presente pero no en cantidad suficiente para ser considerado 5% de la porción menor de 3”, indicar su presencia mediante el término “traza”. Ejemplo: traza de finos. Una traza no se considera en el total de 100% para los componentes. Nota: Debe indicarse que los porcentajes de bloques y bolones se expresan en volumen. Nota:
ANEXO UNIDAD TEMÁTICA 2: DESCRIPCIÓN VISUAL MANUAL DE SUELOS
4
e requier e experiencia para stimar los porcentajes respect a su pe o seco. Requiere c mparar re ultados co análisis granulométr ico de laboratorio.
PROC DIMIEN O PARA IDENTIFICACION E SUEL S DE GRANO FIN • • •
• •
• • • •
emover las partícula mayores al tamiz N° 0 (arena edio y ma ores) omar una muestra eq ivalente a la mano llena de mate ial a muestra se utiliza para evaluar : Resistencia en estado seco Dil tancia Tenacidad
esistenci en Estad Seco
oldear una bola d suelo de 25 mm e iámetro hasta que a cance una consisten ia cremosa, a adiendo a ua si es ne esario. Separar en 3 especím nes, uno d e ellos de 12 m de diá etro. ermitir que los especímenes se equen al aire temperat ra que exc da los 60 ° C nsayar la resistencia de los especímenes comprimié dolos entr los dedos valuar la esistencia e acuerdo los criterios ados en la Tabla sigu ente:
Criterios ara Describir la Resi tencia en stado Seco Descripción Crit rio Nula
La uestra se a se des orona co mani pulación.
sólo la presión o la
Baja
La
Media
La uestra sec se rompe en pedazo o se des orona con la presión consider able con el dedo.
Alta
La uestra sec no puede romperse con la pres ión del de o. Sólo se romperá en ped zos entre el dedo ulgar y u na supe ficie dura.
Muy alta
La uestra seca no pued e rompers supe ficie dura.
uestra seca se desmor na con po a presión.
entre el pulgar y una
ilatancia (Reacción al Agitado) • •
•
oldear una bola d suelo de 12 mm e iámetro oldear el material hasta qu tenga u a consistenci suave pero n pegajo a, ñadiendo gua si es n ecesario xtender l bola de uelo en la palma de la ano
ANEXO NIDAD TEM ÁTICA 2: DESCRIPCIÓN ISUAL MANUAL DE SUELOS
5
• • • •
gitar horizontalmente golpeand o el lado e la mano vigorosa ente contr la otra ano varias veces otar la re cción del agua que ap rece sobre la superfic e del suelo omprimir el espécimen cerrand la mano o presionand o el suelo e ntre los de os notar la r acción de cuerdo a l s criterios e la siguie te Tabla
Criterios ara Describir la Dila ancia a reacció es la velocidad con l que el ag a aparece mientras s agita y de saparece ientras se comprime
Descripción
Crit rio
Ninguna
No hay cambios visibles en la superficie de la mu estra
Lenta
El a ua aparece lentame te en la superficie de la mu stra dura te la sacud ida y no de saparece le tamente b jo presión.
Rápida
El a ua aparec e rápidam nte en la superficie de la mu stra dura te la sacud ida y desap arece rápid amente baj presión.
Tenacidad (Consiste cia cerca l límite pl stico) •
• • • •
uego del nsayo de d ilatancia, al espécime e ensayo se le da u a forma al argada y s enrolla con la mano s bre una su perficie lis o entre las almas hasta alcanzar n diámetr e 1/8”, se amasa y se vuelve a enrolla arias vec s hasta que el hilo se agriete a l iámetro d 1/8” l hilo se agrietará a un diámetro de 1/8 cuando est cerca al lí ite plástico Se debe otar la p esión req erida par enrollar el ilo cerca a límite plá tico otar también la resistencia del h lo otar la t nacidad d el material durante el masado
ANEXO NIDAD TEM ÁTICA 2: DESCRIPCIÓN ISUAL MANUAL DE SUELOS
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Criterio para la Descripción de la Tenacidad Descripción
Criterio
Baja
Sólo se requiere una ligera presión para enrollar el bastón de tal manera que llegue a su límite plástico. El bastón y el grumo son frágiles y suaves.
Media
Se requiere una presión media para enrollar el bastón de tal manera que llegue a su límite plástico. El bastón y el grumo tienen una rigidez media.
Alta
Se requiere una considerable presión para enrollar el bastón de tal manera que llegue a su límite plástico. El bastón y el grumo tienen una rigidez bastante alta.
Plasticidad Basándose en las observaciones hechas durante el ensayo de tenacidad, describa la plasticidad del material de acuerdo a los criterios dados en la siguiente tabla.
Descripción
Criterio
No plástica
Un bastón de 3 mm no puede enrollarse con algún contenido de agua.
Baja
Un bastón puede apenas enrollarse y el grumo no se puede formar cuando está más seco de lo que su límite plástico puede permitir.
Media
Un bastón es fácil de enrollar y no se requiere mucho tiempo para alcanzar el LP. Un bastón no puede enrollarse después de alcanzado el LP. El grumo se desmorona cuando está más seco que su LP.
Alta
Tiempo considerable en enrollar y amasar hasta alcanzar el LP. Un bastón puede reenrollarse varias veces después de alcanzar su LP. Se puede formar un grumo sin que se desmorone, aún más seco que su LP.
ANEXO UNIDAD TEMÁTICA 2: DESCRIPCIÓN VISUAL MANUAL DE SUELOS
7
Identificación de Suelos Finos con Pruebas Manuales En la Tabla se compilan los tipos de suelos y su comportamiento ante las pruebas de campo.
Suelo Típico
Resistencia en Estado Seco
Dilatancia
Tenacidad
Limo arenoso
ninguna a muy baja
Rápida
De débil baja
a
De 30 a 60 min
Limo
muy baja a baja
Rápida
De débil baja
a
De 15 a 60 min
Limo arcilloso
baja a media
De rápida a lenta
Media
De 15 min. varias horas
a
Arcilla arenosa
baja a alta
De lenta ninguna
a
Media
De 30 seg. varias horas
a
Arcilla limosa
Media a alta
De lenta ninguna
a
Media
De 15 min. varias horas
a
Arcilla
alta a muy alta
Ninguna
Alta
De varias horas a días
Limo orgánico
baja a media
Lenta
De débil baja
Arcilla orgánica
Media a muy alta
Ninguna
Alta
ANEXO UNIDAD TEMÁTICA 2: DESCRIPCIÓN VISUAL MANUAL DE SUELOS
Tiempo de sedimentación en prueba de dispersión
a
De 15 min. varias horas
a
De varias horas a días
8
Identificación de Suelos Finos con Pruebas Manuales En la siguiente tabla, se muestran las expresiones cualitativas y cuantitativas de la arcilla.
Consistencia
Características
NSPT
Resistencia a la Compresión Simple q u (kg/cm 2)
Identificación campo
Muy blanda
Arcillas de formación reciente, arcillas normalmente consolidadas
0- 2
<0.25
El puño puede penetrar en ella fácilmente varios centímetros
3- 5
0.25 – 0.50
El pulgar puede penetrar en ella fácilmente varios centímetros
6- 9
0.50 – 1.00
El pulgar con esfuerzo moderado puede penetrar en ella varios centímetros
10 - 16
1.00 – 2.00
El pulgar se encaja fácilmente pero solo penetra con gran esfuerzo
17 - 30
2.00 – 4.00
La uña del pulgar se encaja fácilmente
>30
>4.00
La uña del pulgar se encaja con dificultad
Blanda
Media
Arcillas preconsolida-das resecadas o cementadas
Firme o rígida
Muy rígida Dura
Arcillas sobreconsolidadas
de
Identificación de suelos inorgánicos de grano fino a partir de ensayos manuales
Símbolo del Suelo ML CL MH CH
Resistencia En estado seco Ninguna a Baja Media a alta Baja a media Alta a muy alta
Dilatancia
Tenacidad
Lenta a rápida
Baja o no puede formarse el filamento Ninguna a lenta Media Ninguna a lenta Baja a media Ninguna Alta
Identificación de Suelos Orgánicos de Grano Fino • • •
Identificar el suelo orgánico OL/OH, si el suelo contiene suficientes partículas orgánicas para influenciar sus propiedades Presentan marrón olor oscuro a negro Presentan olor orgánico
ANEXO UNIDAD TEMÁTICA 2: DESCRIPCIÓN VISUAL MANUAL DE SUELOS
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REPORTE DE CAMPO 1. 2. 3. 4. 5.
6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15. 16. 17. 18. 19. 20.
Lista de chequeo para descripción de suelos Nombre de grupo. Símbolo de grupo. Porcentaje de cantos rodados o boleos, o ambos (por volumen). Porcentaje de grava, arena o finos, o los tres (por peso seco). Rango del tamaño de la partícula: - Grava - fina, gruesa. - Arena - fina, media, gruesa. Angularidad de la Partícula: angular, subangular, Subredondeada, redondeada. Forma de la partícula: (si fuera apropiado) chata, alargada, chata y alargada. Tamaño o dimensión máxima de la partícula. Dureza de la arena gruesa y de las partículas mayores. Plasticidad de finos: no plástica, baja, media, alta. Resistencia en estado seco: nula, baja, media, alta, muy alta. Dilatancia: nula, lenta, rápida. Tenacidad: baja, media, alta. Color: (en condición húmeda). Olor: (mencionar sólo si fuera orgánico o inusual). Humedad: seca, humedad baja, humedad alta. Reacción con HCl: nula, débil, fuerte. Consistencia (sólo suelos de grano fino): muy suave, suave, firme, dura, muy dura. Estructura: Estratificada, laminada, fisurada, de plano de resbalamiento, lenticulada, homogénea. Cementación: débil, moderada, fuerte.
Para muestras inalteradas:
21. 22. 23.
Nombre local. Interpretación geológica. Comentarios adicionales: presencia de raíces o agujeros de raíces; presencia de mica, yeso, etc.; superficie revestida de partículas de grano grueso, corrimientos o desprendimientos de agujeros de las paredes de las perforaciones, dificultad en la perforación o excavación, etc.
Nota Si se desea, los porcentajes de grava, arena y finos pueden establecerse en términos que indiquen un rango de porcentajes tal y como sigue: Trazos - Si presentan partículas en un estimado menor al 5%. 5 a 10%. Poco : : 15 a 25%. Pequeño : 30 a 45%. Mucho : 50 a 100%. Bastante
ANEXO UNIDAD TEMÁTICA 2: DESCRIPCIÓN VISUAL MANUAL DE SUELOS
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JEMPL 1 rava arcillosa con a ena y cant os rodados , GC, alred edor del 5 % de gra a fina a ruesa, subredondeada a subangular; 30% d arena fina a gruesa s bredondeada; 20% e finos con plasticidad media, resistencia en estad o seco alto, dilatancia nula, esistencia media; la muestra o iginal de campo tie e aproximadamente % (por olumen) d e cantos ro ados subr dondeados y una dim nsión máxi ma de 150 mm. ondiciones del lugar - Firme, ho mogéneo, seco, marró . nterpretación geológi a - Lodo a uvial.
JEMPL 2 rava bien graduada con arena ( W) - Alre edor del 7 % de grav fina a gru sa, dura subangular; 25% d arena fin a gruesa, dura y su bangular; na pizca e finos; amaño má imo, 75m , marrón, eca; reacción nula al Cl.
JEMPL 3 rena limosa con gra a (SM) - lrededor d el 60% es 25% son fi os limosos con baja p lasticidad, esistencia ápida y aja tenaci ad. Con 1 5% de gr ava fina, artículas de grava racturadas con un artillazo; eacciona al HCl (Nota - El tamaño de la uestra de ecomenda o).
redominantemente ar na fina; n estado s co lenta, d ilatancia ura y su redondead , pocas tamaño máximo, 25 m; no campo es ás pequeño que el
CL SIFICA IÓN SUC
ANEXO NIDAD TEM ÁTICA 2: DESCRIPCIÓN ISUAL MANUAL DE SUELOS
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ANEXO NIDAD TEM ÁTICA 2: DESCRIPCIÓN ISUAL MANUAL DE SUELOS
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ANEXO NIDAD TEM ÁTICA 2: DESCRIPCIÓN ISUAL MANUAL DE SUELOS
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