GEOLOGIA APLICADA A CARRETERAS
Los estudios geológicos y geotécnicos son de suma importancia para el diseño de carreteras, estos nos brindan las condiciones y restricciones que puede tener el terreno en estudio y permiten adoptar los parámetros adecuados para el diseño correcto de la vía.
Generalidades. La ingeniería geológica es la aplicación de los conocimientos y métodos derivados de las diferentes ramas de la geolog geología ía los proble problemas mas y proc procesos esos de la ingeniería ingeniería civil. Obras Obras humanas tales como presas pre sas,, emb embals alses, es, tn tneles eles,, car carret retera eras, s, aer aeropu opuert ertos, os, min minas, as, y edi edifici ficios os alt altos os o pes pesados ados se construyen en la forma mas satisfactoria cuando previamente se determinan las condiciones geológicas del terreno y se toman en consideración en el diseño y la construcción de estructuras. !n la actualidad, más que en ningn tiempo pasado, se construyen mayores tneles, presas, aeropuertos para grandes aviones, cortes más profundos para autopistas y terraplenes de mayor altura. "ara la seguridad en el diseño de estas obras gigantescas y para asegurar su estabilidad y mantenimient mante nimiento, o, los ingeni ingenieros eros necesitan necesitan el cons conse#o e#o de geólog geólogos os competentes competentes en roca rocass y suelos suelos,, propiedades físicas y químicas de las rocas, los minerales y los procesos geológicos que pueden afectarlas. Los geólogos especialistas en ingeniería civil son consultados sobre la erosión producida por cambios en el curso de ríos que pueden socavar los estribos y pilares de puentes$ los posibles daños por desprendimientos de rocas y desli%amientos de tierra en grandes cortes de carreteras$ las fundaciones defectuosas en rocas o fallas activas en sitios de presas. &na tarea importante de la geología es la interpretación de los mapas geológicos y topográficos y de las fotografías aéreas para suministrar información clave sobre %onas inaccesibles teniendo en cuenta los problemas que pueden presentarse si se emprende un determinado proyecto. 'acer un estudio geológico para reali%ar el diseño de una carretera es muy importante por diferentes aspectos, por e#emplo nos indican la e(istencia de materiales que podemos utili%ar, su distribución y accesibilidad, las propiedades de los suelos respecto del transito, características de los materiales en la superficie para estribos de puentes, etc.
Aspectos geológicos y geotécnicos a considerar. Los estudios geológicos y geotécnicos deben considerar los siguientes aspectos para el diseño adecuado y construcción eficiente de carreteras) a* !n la conformación de terraplenes) •
+onformación con suelos apropiados.
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!l material de los terraplenes tiende a consolidarse.
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!s necesaria la compactación enérgica y sistemática.
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"ropiedades del terreno natural de cimentación.
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!stabilidad de taludes.
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"roblemas de corrimientos o desli%amientos rotacionales.
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onas de capa freática somera.
b* !n cortes o desmontes) •
-econocimiento geotécnico adecuado.
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!stabilidad de taludes.
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aturale%a de los materiales.
c* !n e(planadas) •
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!s apoyo para el firme. !l comportamiento del firme está ligado a las características resistentes de los suelos de la e(planada.
•
!l firme protege a la e(planada de los agentes atmosféricos.
•
+apacidad soporte de la e(planada adecuada.
•
Los suelos de la e(planada deben seleccionarse con criterios más estrictos que para el resto del terraplén.
d* Otros problemas geotécnicos) •
onas de turbas o de arcillas muy compresibles.
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onas de nivel freático muy superficial.
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onas de rocas alteradas.
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!rosiones y arrastres de materiales en laderas.
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/ados o %onas inundables.
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+arreteras en la pro(imidad de ríos y arroyos.
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onas de gran penetración de la helada.
•
0allas geológicas.
Estudios a realiar.
Los estudios geológicos y geotécnicos se reali%an para identificar las propiedades de) •
!l terreno como cimiento de la carretera y de sus estructuras.
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La naturale%a de los materiales a e(cavar.
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La incidencia sobre la estabilidad del terreno natural.
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Las condiciones hidrológicas y de drena#e.
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Los materiales a utili%ar en las distintas capas del firme.
Los estudios geológicos y geotécnicos siguen una metodología que se detalla a continuación.
Estudios pre!ios o in"or#ati!os. Los estudios previos permiten reali%ar una evaluación económica preliminar, comprobar la viabilidad técnica, y también generan la discusión de posibles soluciones a problemas estructurales. 1e anali%an los siguientes aspectos) a* 2eología de la %ona. •
3orfología.
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!stratigrafía y Litología.
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4ectónica.
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'idrología.
b* +aracterísticas geotécnicas generales . •
+lasificación cualitativa de los suelos.
•
!valuación del terreno como cimiento.
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"roblemas geotécnicos de la %ona.
e* !studio de materiales. •
5escripción geológica general.
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Locali%ación, descripción y características de los grupos litológicos.
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5escripción y cortes de canteras y yacimientos granulares.
Anteproyecto
"ermite hacer una descripción funcional, técnica y económica de la obra, además, identificar las %onas con problemas. 1e reali%a el estudio geológico y geotécnico, definiendo las %onas homogéneas y diferenciando las %onas singulares como) •
4errenos peligrosos.
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6mportancia de las obras.
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!scase% o dificultades de material de préstamo, yacimientos y canteras.
Proyecto. !n la etapa de proyecto, se determinan) •
La sección tipo de e(planaciones.
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5esag7es superficiales y drena#es subterráneos.
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"rescripciones técnicas particulares relativas al empleo y puesta en obra de los materiales en terraplén y capas del firme.
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+imentación de las obras de fábrica.
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3uros, obras de defensa, tuneles, etc.
•
!n el proyecto, también se elaboración e i dentifican)
•
"lanos, mapas y cortes geológicos y geotécnicos detallados.
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3emoria de cálculo.
•
-econocimiento geológico y geotécnico detallado.
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8acimientos y canteras.
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-esistencia y deformabilidad de los suelos.
•
!studio hidrológico detallado.
•
"lanes de control de calidad, seguridad, hi giene y medidas de protección ambiental.
Geolog$a. La geología es la ciencia que trata de la estructura del globo terráqueo, de la formación de las rocas y suelos y de la evolución de los mismos desde sus orígenes.
Los estudios geológicos determinan la geología superficial y de subsuelo de cualquier terreno. 3ediante este análisis se obtiene la disposición de las capas geológicas, así como su litología, siendo posible obtener la siguiente información) 9. !stimación del porcenta#e y clasificación de los materiales presentes en el subsuelo de una parcela pequeña o de grandes e(tensiones. :. 6nformación de la permeabilidad del terreno y circulación de a guas subterráneas que puedan afectar a Obras +iviles. ;. Obtención del grado de dificultad que se tendrá al e#ecutar desmontes, y así garanti%ar la viabilidad de un proyecto futuro. <. 6nformación general del subsuelo y estructura del mismo.
Rocas. Las rocas se clasifican en tres grandes grupos) a* -ocas ígneas, son aquellas que se forman a partir de la solidificación del magma b* -ocas sedimentarias, 1on las que se originan por procesos posteriores de desintegración, producto de la erosión, depositadas en capas =sedimentos* al ser transportadas por agua o viento. c* -ocas metamórficas, son aquellas que por procesos de recristali%ación, magmatismo, etc., se transforman en rocas de características diferentes. La capacidad de carga =calidad* asignada a la roca, para el diseño o el análisis, debe refle#ar el grado de alteración de los minerales debido al interperismo, la frecuencia de discontinuidades dentro de la masa rocosa y la susceptibilidad de deterioro cuando la roca es e(puesta a la intemperie.
%so de roca en carreteras. La roca constituye un importante material de construcción en carreteras y es el material base para obras como) •
!scolleras =puentes, accesos*.
•
-evestimientos =muros de mampostería, pantallas, etc.*.
•
2aviones =canales, muros, pantallas*.
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+omo material seleccionado natural o triturado para hormigones.
•
"ara la conformación de "avimentos fle(ibles) capa de rodadura, carpeta de me%cla asfáltica en caliente o frío, bermas, capa base conformada por suelos granulares triturados o semi triturados, y capa sub base constituida por suelos granulares seleccionados.
Estratigra"$a. !s la rama de la geología que trata del estudio de la secuencia en que se han depositado los estratos. 4ipos de estratificación) •
-egular.
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Lenticular.
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Oblicua.
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Ondulada.
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6mbricada o torrencial.
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!ntrecru%ada.
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onada.
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+aótica.
•
+oncordante.
•
5iscordante
Geolog$a estructural. !studia la arquitectura de la tierra, tal como ha quedado conformada después de los movimientos de distinta magnitud a la que ha sido sometida. >nálisis e interpretación de las estructuras tectónicas en la corte%a terrestre. +onocimiento de las fuer%as en la corte%a que producen fracturamiento, plegamiento y montañas. =0allas?"liegues?Orogénesis*. 1e divide en tres grandes grupos) •
!l estudio de las unidades estructurales, locales y regionales.
•
!l estudio de las unidades estructurales continentales o de amplitud mundial.
•
Los estudios de gabinete o laboratorio.
&allas estructurales. 1on roturas de los estratos de roca a lo largo de las cuales las paredes opuestas se han movido entre ellas relativamente. !ste movimiento se llama despla%amiento. !l origen de estos movimientos son fuer%as tectónicas en la corte%a terrestre, las cuales provocan roturas en la
litosfera. Las fuer%as tectónicas tienen su origen en el movimiento de los continentes. !(isten varios tipos de fallas, se presentan dos tipos principales) fallas con despla%amiento vertical y fallas con despla%amiento hori%ontal.
Geo#or"olog$a. La geomorfología es la descripción e interpretación de las características del relieve terrestre. > medida que los diferentes agentes erosivos actan sobre la superficie terrestre, se produce una secuencia en las formaciones del relieve con características distintivas en los sucesivos estados de su desarrollo.
Geotecnia. !n términos generales, la ingeniería geotécnica es la rama de la ingeniería civil que utili%a métodos científicos para determinar, evaluar y aplicar las relaciones entre el entorno geológico y las obras de ingeniería. !n un conte(to práctico, la ingeniería geotécnica comprende la evaluación, diseño y construcción de obras donde se utili%an el suelo y los materiales de tierra. > diferencia de otras disciplinas de ingeniería civil, que típicamente se ocupan de materiales cuyas propiedades están bien definidas, la ingeniería geotécnica se ocupa de materiales sub?superficiales cuyas propiedades, en general, no se pueden especificar. Los pioneros de la ingeniería geotécnica se apoyaron en el @método de observación@, para comprender la mecánica de suelos y rocas y el comportamiento de materiales de tierra ba#o cargas. !ste método fue me#orado con el advenimiento de instrumentación electrónica de campo, amplia disponibilidad de poderosas computadoras personales, y desarrollo de refinadas técnicas numéricas. !stas técnicas hacen ahora posible determinar con mayor precisión la naturale%a y comportamiento no homogéneo, no lineal y anisotrópico de materiales de tierra para su aplicación a obras de ingeniería. !l investigador geotécnico 4er%aghi sostenía que) @La magnitud de la diferencia entre el comportamiento de suelos reales ba#o condiciones de campo, y el comportamiento pronosticado con base en la teoría, solo puede conocerse mediante la e(periencia en el campo@. 3ediante la geotecnia se podrán identificar riesgos naturales, como son suelos y minerales de roca e(pansivos, taludes naturales y artificiales inestables, antiguos depósitos de relleno y posibles fallas que tenga el terreno. Las fallas se relacionan con la licuación de los suelos durante los terremotos, presión hidrostática ba#a, daños en estructuras causados por el, agua debido a la elevación del nivel freático, desestabili%ación de las cimentaciones por socavación o desbordamientos y erosión por olea#e en diques y presas de tierra.
Riesgo de deslia#ientos. Los desli%amientos se producen casi siempre en áreas con relieves topográficos grandes, que se caracteri%an por tener rocas sedimentarias relativamente débiles =pi%arras, lutitas y otras* o depósitos de suelo hasta cierto punto impermeables que contienen estratos portadores de agua intercalados. !n estas circunstancias los desli%amientos que ocurrieron en el pasado geológico, sean o no activos en la actualidad, representan un riesgo importante para proyectos ubicados al pie
o en las faldas de montes y colinas. !n general, es muy peligroso construir en áreas de desli%amientos potenciales y, si e(isten alternativas de reubicación o de estabili%ación, se debe adoptar alguna de estas. 1e requieren estudios geológicos detallados para evaluar el potencial de desli%amientos y se debe remarcar la detección de las áreas de antiguos desli%amientos. !ntre los procedimientos que tienden a estabili%ar un desli%amiento activo, o a proveer una estabilidad continua a una %ona de desli%amientos antiguos, se encuentran) 9. !(cavar en el origen de la masa desli%ante, para disminuir la fuer%a de empu#e. :. 5renar el subsuelo con el ob#eto de deprimir los niveles pie%ométricos a lo largo de la superficie del desli%amiento potencial. ;. +onstruir muros de contención al pie de la masa del desli%amiento potencial que impida su movimiento. 5entro del campo de la factibilidad económica, por lo general es muy ba#a la confiabilidad de estos o de cualquier otro procedimiento para estabili%ar %onas de desli%amientos activos u antiguos cuando la masa es muy grande. !n terrenos inclinados donde no se hayan detectado desli%amientos previos, se debe tener cuidado de reducir la posibilidad de desli%amiento de los rellenos superpuestos al remover el material débil o potencialmente inestable, al formar terra%as y encla var los rellenos en materiales firmes y =lo más importante* al instalar sistemas efectivos de drena#e del subsuelo. Las e(cavaciones que resultan en un incremento en la inclinación de las pendientes naturales son potencialmente dañinas y no se deben reali%ar. 1e recomienda encau%ar y colectar el agua superficial con el fin de evitar la erosión y la infiltración.
Reconoci#iento geotécnico. 4odo estudio geotécnico debe iniciarse con un reconocimiento detallado del terreno a cargo de personal e(perimentado. !l ob#etivo de este reconocimiento es contar con antecedentes geotécnicos previos para programar la e(ploración. 3ediante la observación de cortes naturales yAo artificiales producto de la erosión o desli%amiento será posible, en general, definir las principales unidades o estratos de suelos superficiales. !special importancia debe darse en esta etapa a la delimitación de %onas en las cuales los suelos presentan características similares y a la identificación de %onas vedadas o poco recomendables para empla%ar construcciones, tales como %onas de desli%amiento activo, laderas rocosas con fracturamiento segn planos paralelos a la superficie de los cortes, %onas pantanosas difíciles de drenar, etc. !ste reconocimiento se puede efectuar por vía terrestre o por vía aérea dependiendo de la transitividad del terreno. !l programa de e(ploración que se eli#a debe tener suficiente fle(ibilidad para adaptarse a los imprevistos geotécnicos que se presenten. o e(iste un método de reconocimiento o e(ploración que sea de uso universal, para todos los tipos de suelos e(istentes y para todas las estructuras u obras que se estudian.
2eneralmente se e#ecutan po%os distanciados entre :BC a DCC metros, aparte de los que deban e#ecutarse en puntos singulares. "ueden reali%arse po%os más pró(imos si lo e(ige la topografía del área, naturale%a de la deposición o cuando los suelos se presentan en forma errática. >sí mismo deben delimitarse las %onas en que se detecten suelos que se consideren inadecuados.
Progra#a de prospección geotécnica. 1e debe reali%ar un programa de prospección geotécnica que sigue la siguiente secuencia) a* !(ploración de suelos. •
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•
3ediante sondeos. 3ediante po%os a cielo abierto para) !studio de la subrasante, estudio de yacimientos, estudio de canteras, estudio de puentes, prestamos laterales, fundaciones de obras de arte, etc. La distancia entre po%o y po%o estará de acuerdo a las características observadas del suelo. Las muestras serán tomadas desde C,
b* !nsayos de laboratorio. •
!nsayos de humedad.
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>nálisis granulométrico.
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!nsayos de plasticidad.
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!nsayos de densidad.
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!nsayos de corte.
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!nsayos de compactación.
•
!nsayo +. E. -.
Suelos. 1on un con#unto de partículas que en su origen producto de la alteración química o de la desintegración mecánica de un maci%o rocoso, el cual ha sido e(puesto a los procesos de interperismo. "osteriormente, los componentes del suelo pueden ser modificados por los medios de transporte, como el agua, el viento y el hielo, también por la inclusión y descomposición de materia orgánica. !n consecuencia, los depósitos de suelo pueden ser conferidos a una clasificación geológica, al igual que una clasificación de sus elementos constitutivos.
Tipos de suelo.
La clasificación de un depósito de suelo, con respecto a la forma de deposición y su historia geológica, es un paso importante para entender la variación en el tipo de suelo y de esfuer%os má(imos impuestos sobre el depósito desde su formación. La historia geológica de un depósito de suelo puede también ofrecer valiosa información sobre la rapide% de deposición, la cantidad de erosión y las fuer%as tectónicas que pueden haber actuado en el depósito después de la deposición. Los diferentes tipos de suelo e(istentes son) •
>luviales) los que se encuentran en ríos, quebradas.
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+oluviales) se encuentran en las laderas de los cerros.
•
3orrénicos) resultados de procesos glaciales.
•
Orgánicos) bofedales, turbas
Identi"icación de suelos. !l problema de la identificación de los suelos es de importancia fundamental$ identificar un suelo es, en rigor, encasillarlo en un sistema previo de clasificación. La identificación permite conocer las propiedades mecánicas e hidráulicas del suelo, atribuyéndole las del grupo en que se site, además nos permite conocer las características del suelo en con#unto y en estado natural ya que la identificación es en campo. "ara identificar los suelos en campo e(isten diferentes factores, de los cuales podemos mencionar) a* 5ilatáncia. !n esta prueba, una pastilla en el contenido de agua necesario para que el suelo adquiera una consistencia suave, pero no pega#osa, se agita alternativamente en la palma de la mano, golpeándola contra la otra mano, manteniéndola apretada entre los dedos. &n suelo fino, no plástico, adquiere con el anterior tratamiento, una apariencia de hígado, mostrando agua libre en su superficie, mientras se le agita, en tanto que al ser apretado entre los dedos, el agua superficial desaparece y la muestra se endurece, hasta que, finalmente empie%a a desmoronarse como un material frágil, al aumentar la presión. 1i el contenido de agua de la pastilla es el adecuado, un nuevo agitado hará que los fragmentos, producto del desmoronamiento vuelvan a constituirse. +ambia su consistencia, con lo que el agua aparece y desaparece se define la intensidad de la reacción que indica el carácter de los finos del suelo. b* 4enacidad. La prueba se reali%a sobre un espécimen de consistencia suave, similar a la masilla. !ste espécimen sé rola hasta formar un rollito de unos ; mm. de diámetro apro(imado, que se amasa y vuelve a rolar varias veces. 1e observa como aumenta la rigide% del rollito a medida que el suelo se acerca al límite plástico. 1obrepasado el límite plástico, los fragmentos en que se parte el rollito se #untan de nuevo y amasan ligeramente entre los dedos, hasta el desmoronamiento final.
e* -esistencia en estado seco. La resistencia de una muestra de suelo, previamente secado, al romperse ba#o presiones e#ercidas por los dedos, es un índice del carácter de su fracción coloidal. Los limas e(entos de plasticidad, no presentan ninguna resistencia en estado seco y sus muestras se desmoronan con muy poca presión digital. Las arcillas tienen mediana y alta resistencia al desmoronamiento por presión digital. d* +olor. !n e(ploraciones de campo el color es un dato til para diferenciar diferentes estratos y para identificar tipos de suelo, cuando se posee la e(periencia necesaria. +omo datos se tiene que por e#emplo) el color negro indica la presencia de materia orgánica, los colores claros y brillosos son propios de suelos inorgánicos. e* Olor. Los suelos orgánicos tienen por lo general un olor distintivo, que puede usarse para identificación$ el olor es particularmente intenso si el suelo esta hmedo, y disminuye con la e(posición al aire, aumentando por el contrario, con el calentamiento de la muestra hmeda.
Clasi"icación de suelos. La clasificación de los suelos, basada en las pruebas físicas u otras informaciones, representan grupos en los que todos los suelos de características similares pueden ser clasificados. &na ve% que un suelo ha sido clasificado, sus propiedades mecánicas podrán ser predichas a partir del comportamiento conocido de otros suelos del mismo grupo$ muchos sistemas de clasificación han sido propuestos y han sido muy tiles para sus propósitos. La granulometría ofrece un estudio sencillo para clasificar suelos. !l sistema más efectivo de clasificación de suelos es el propuesto por +asa 2rande y conocido con el nombre de @1istema &nificado de +lasificación de suelos@. "ara la clasificación de suelos, se pueden indicar las siguientes recomendaciones) •
•
•
•
Los sistemas de clasificación, son principalmente medios convencionales para designar en rango de suelos, cuyas principales características ="lasticidad y 2ranulometría* son seme#antes. Los sistemas de clasificación, dan buen resultado cuando están apoyados, sobre todo, en la e(periencia local, es decir, que para cada región o %ona geográfica, se han fi#ado limitaciones para cada tipo de suelo. 6ndependientemente de clasificar un determinado tipo de suelo, es más importante someter al suelo a ensayos que representan su funcionamiento en las condiciones más rigurosas posibles. "ara la clasificación de suelos a emplearse en terraplenes o a utili%arse como sub? rasantes de caminos, aeropuertos y presas de tierra, en los !stados &nidos, se ha generali%ado el 1istema &nificado de +lasificación de 1uelos.
•
4ambién tiene mucha utili%ación el sistema de clasificación de suelos de la >>1'4O, para caminos y el de la 0.0.>.>., para aeropuertos.
a* 1istema &nificado de +lasificación de 1uelos (SUCS). !l sistema clasifica a los suelos finos principalmente con base en sus características de plasticidad cuya correlación con las propiedades mecánicas básicas es confiable y consistente. b* 1istema de clasificación AASHTO. !n este sistema de clasificación se consideran en general suelos de tipo granulares y limosos? arcillosos, dentro de los cuales e(isten subdivisiones que están relacionadas con el tamaño de las partículas del suelo, el límite líquido, índice de plasticidad e índice de grupo. La >>1'4O clasifica a los suelos de la siguiente manera) Materiales
granulares
=;B F o menos pasa el tami% G:CC* > H 9, > H :, > ? ; Materiales
Limo
-
Arcillosos
=mas del ;BF pasa el tami% G:CC* > H <, > H B, > H D, > ? I Jndice de grupo.
5onde se toman en cuenta los siguientes parámetros) a, 1i F que pasa el tami% G:CC es IBF ó mas se anota) a K IB ? ;B K
1i
LL
+, es
1i
LL
d, 1i el l" es ;C ó mas se anota) d K ;C ? 9C K :C
Ensayos de suelos.
!(iste una amplia variación en las características de los diferentes suelos y las propiedades mecánicas de cada suelo individual se ven afectadas por su contenido de humedad y su densidad. &n nmero de pruebas físicas ha sido desarrollado para medir las condiciones mecánicas de los suelos, describiéndose brevemente a continuación las más comunes de e llas.
Granulo#etr$a. Los ensayos de granulometría tienen por finalidad determinar en forma cuantitativa la distribución de las partículas del suelo de acuerdo a su tamaño. La distribución de las partículas con tamaño superior a C.CIB se determina mediante tami%ado, con una serie de mallas normali%adas. "ara partículas menores que C.CIBmm, su tamaño se determina observando la velocidad de sedimentación de las partículas en una suspensión de densidad y viscosidad conocidas. !l análisis granulométrico es necesario para la identificación de un suelo y permite establecer una clasificación primaria dentro de unos grupos amplios, con propiedades generales análogas. !n la denominación de un suelo intervienen en primer lugar el nombre de la fracción predominante, segn el tamaño de las partículas gruesas, o las propiedades físicas de las partículas finas.
Li#ites de Atter'erg o de consistencia. Los límites de >tterberg o límites de consistencia se basan en el concepto de que los suelos finos, presentes en la naturale%a, pueden encontrarse en diferentes estados, dependiendo del contenido de agua. >sí un suelo se puede encontrar en un estado sólido, semisólido, plástico, semilíquido y líquido. La arcilla, por e#emplo al agregarle agua, pasa gradualmente del estado sólido al estado plástico y finalmente al estado líquido. !l contenido de agua con que se produce el cambio de estado varía de un suelo a otro y en mecánica de suelos interesa fundamentalmente conocer el rango de humedades, para el cual el suelo presenta un comportamiento plástico, es decir, acepta deformaciones sin romperse =plasticidad*, es decir, la propiedad que presenta los suelos hasta cierto límite sin romperse. Los límites de >tterberg son propiedades índices de los suelos, con que se definen la plasticidad y se utili%an en la identificación y clasificación de un suelo. !l contenido de agua, en porcenta#e, en el que la transición de estado sólido a semisólido tiene lugar, se define como el Límite de Contracción. !l contenido de agua en el punto de transición de estado semisólido a plástico es el Limite Plstico! y de estado plástico a líquido es el Límite Lí"uido. !stos límites se conocen también como Limites de >tterberg.
Ensayo de co#pactación. La compactación es la densificación del suelo por remoción de aire, lo que requiere energía mecánica. !l grado de compactación de un suelo se mide en términos de su peso específico seco. +uando se agrega agua al suelo durante la compactación, esta acta como un agente ablandador de las partículas del suelo, que hace que se deslicen entre si y se muevan a una posición de empaque más denso. !l peso específico seco después de la compactación se incrementa primero conforme aumenta el contenido de agua. 3ás allá de un cierto contenido de agua, cualquier incremento en el contenido de agua tiende a reducir el peso específico seco, debido a que el agua toma los espacios que podrían haber sido ocupados por las partículas sólidas. !l contenido de agua ba#o el cual se alcan%a el má(imo peso específico seco se llama contenido de agua óptimo.
1i se dibu#a un grafico con las humedades como abscisas y los pesos específicos secos como ordenadas, se identificara que hay una determinada humedad, llamada humedad optima, para la cual el peso específico seco es má(imo, para el método particular de compactación que se haya usado. !n un suelo determinado, cuanto mayor es el peso específico seco, menor es la relación de vacíos, cualquiera sea la humedad$ así pues, el peso específico seco má(imo es #ustamente otra manera de e(presar la relación de vacíos mínima o la porosidad mínima. "ara una humedad determinada, la compactación perfecta eliminaría todo el aire del suelo y produciría saturación. 1i los pesos específicos secos correspondientes a la saturación con diferentes humedad es, resultara en una curva que cae completamente sobre la primera$ esta curva se conoce con el nombre de curva de saturación total y representa los pesos específicos teóricos que se obtienen por una compactación perfecta con diferentes humedades. "ara las pruebas de compactación se han establecido un nmero de normas arbitrarias para determinar las humedades óptimas y los pesos específicos má(imos, que representan las diferentes energías de compactación, tal como se aplican con el equipo mecánico empleado en la construcción con suelo. La prueba de laboratorio usada generalmente para obtener el peso específico seco má(imo de compactación y el contenido de agua optimo es la prueba "roctor de compactación, ya sea esta la "roctor !stándar =>143 C?DM, >>1'4O 4? Eritish 1tandard 9;II*$ o la "roctor 3odificada =>143 C?9BBI, >>1'4O modificada*.
Ensayo C.(.R. )Cali"ornia (earing Ratio*. !l ensayo se debe a "orter =9:M* y fue puesto a punto en la división de carreteras del !stado de +alifornia para el dimensionamiento de paquetes estructurales fle(ibles. !l ensayo de +.E.-. mide la resistencia al corte =esfuer%o cortante* de un suelo ba#o condiciones de humedad y densidad controladas, la >143 denomina a este ensayo, simplemente como @-elación de soporte@ y esta normado con la sigla >143?5. !s un ensayo de penetración o pun%onamiento, midiéndose adicionalmente el eventual hinchamiento del suelo al sumergirlo durante < días en agua. 1e aplica para evaluación de la calidad relativa de suelos de subrasante, algunos materiales de sub ? bases y bases granulares, que contengan solamente una pequeña cantidad de material que pasa por el tami% de BC mm, y que es retenido en el tami% de :C mm. 1e recomienda que la fracción no e(ceda del :CF. !ste ensayo puede reali%arse tanto en laboratorio como en terreno, aunque este ltimo no es muy practicado. !l nmero +E- se obtiene como la relación de la carga unitaria en Ng.Acm: = o libras por pulgadas cuadrada psi*, necesarios para lograr una cierta profundidad de penetración del pistón =con un área de 9.< centímetros cuadrados*, dentro de la muestra compactada de suelo a un contenido de humedad y densidad dadas con respecto a la carga unitaria patrón requerida para obtener la misma profundidad de penetración en una muestra estándar de material triturado, en ecuación, esto se e(presa como)