Sistema Unificado de Clasificación de Suelos (SUCS) Este sistema clasifica los suelos en dos amplias categorías: “suelos de grano grueso que son de naturaleza tipo grava y arenosa con menos del 50% pasando la malla No. 200… [y ] los suelos de grano fino con 50% o más pasando la malla No. 200” (Das, 2001, p. 39). Según Das (2001), para clasificar apropiadamente un suelo utilizando este sistema, deben conocerse el porcentaje de grava, el porcentaje de arena, el porcentaje de limo y arcilla, los coeficientes de uniformidad y curvatura y el límite líquido e índice de plasticidad. Los primeros cinco datos se obtienen a partir de un análisis granulométrico. El método SUCS presenta diversa nomenclatura: *) Para suelos granulares, las siglas son G (grava), S (arena), W (bien graduada) y P (mal graduada). *) Para suelos finos la nomenclatura es M (limo), C (arcilla), H (alta compresibilidad) y L (baja compresibilidad). *) Y para los suelos orgánicos la sigla es Pt (turba). El procedimiento para la clasificación de suelos viene descrito de la siguiente forma: 1. Descartar que el suelo sea un Pt. 2. Determinar si el suelo es fino o granular: - Granular....... % pasando # 200 < 50%. - Fino............... % pasando # 200 ≥ 50%. 3. Si el suelo es granular, seguir los siguientes pasos: 3.1. Determinar si es grava o arena: - Si Ret. #4 > 50% Ret. #200, hay más grava que arena, por lo que es un suelo tipo grava. - Si Ret. #4 ≤ 50% Ret. Ret . #200, hay más arena que grava, por lo que es un suelo tipo arena. 3.2. Determinar si G ó S está limpia, intermedia o sucia: - Limpia, si el % pasa #200 es < 5%. Determinar si es W ó P. - Intermedia, si el % pasa #200 está entre 5 y 12%. Determinar si es W ó P. Determinar si está contaminada con M ó C. - Sucia, si el % pasa #200 es > 12%. Determinar si está contaminada con M ó C. Para determinar si el suelo es W o P se utiliza el Cc y el Cu. - Para las gravas, es W si u >4 ,1<c<3, es P si incumple alguno de los dos parámetros. - Para las arenas, es W si u >6 ,1<c<3, es P si incumple alguno de los dos parámetros. 4. Determinar el nombre de grupo utilizando el cuadro respectivo. Ver Anexo 1. 5. Si el suelo es fino, determinar directamente la clasificación por medio de la carta de plasticidad, conociendo el límite líquido (LL) (LL) y el índice de plasticidad plasticidad (IP).Ver anexo2.
6. Determinar si el suelo es inorgánico (M ó C) u orgánico (O): 7. Determinar el nombre de grupo utilizando el cuadro respectivo. Ver anexo 3.
CARTA DE PLASTICIDAD
Ensayo SPT El ensayo de penetración standard (SPT) es un ensayo de campo Se mide la resistencia a la penetración del terreno mediante la hinca dinámica de un saca muestras que tiene una forma normalizada
El saca muestras se hinca 45 cm en el fondo de una perforación mediante golpes de una maza de 63.5 kg que cae desde 76 cm de altura Aunque se recupera una muestra, este no es el objetivo principal del ensayo Hay dos resultados posibles • NSPT: Un número entero adimensional igual a la cantidad de golpes necesarios para que el saca muestras penetre en el terreno los últimos 30 cm • Rechazo: más de 50 golpes para 15 cm, más de100 golpes o 10 golpes sin ningún avance: Se informa como NN/pp, donde pp es la penetración total en centímetros para NN golpes
El “Cono Dinámico Tipo Peck” es un equipo usado en el Perú y en ninguna otra parte del mundo como técnica de auscultación de suelos, que utiliza el mismo equipo del Ensayo de Penetración Estándar (SPT), pero cambiando la cuchara de “caña partida” por una punta cónica, de tal manera que se logra la ventaja sobre el SPT de una hinca continua y por lo tanto más rápida. La Norma E.050 - SUELOS Y CIMENTACIONES del R.N.E., acepta al Cono Dinámico Tipo Peck como una Técnica de Auscultación Recomendada para suelos granulares de los tipos SW, SP, SM y SC-SM; y como una Técnica de Auscultación de Aplicación Restringida, para suelos de los tipos CL, ML, SC, MH y CH, haciendo las salvedades de la necesidad de investigación adicional de suelos para su interpretación y de que no sustituye al Ensayo de Penetración Estándar. Sin embargo, se encuentra en la práctica que el Cono Tipo Peck se aplica indistintamente sobre suelos gravosos y en los suelos indicados, pero sin calibración previa con el SPT, lo que conduce a serias incertidumbres sobre la validez de sus resultados. A inicios de los años 1970, se efectuó un programa comparativo de ensayos SPT con un equipo de auscultación con punta cónica denominado “Cono de Peck”, sobre suelos arenosos finos del tipo SP, encontrándose la siguiente relación [RM + Ass (1971)]: N = 0.5 c (ec. 1) donde: N = Número de golpes por 30 cm de penetración en el ensayo estándar de penetración (SPT); y c = número de golpes por 30 cm de penetración con el “Cono de Peck”.|
COMPACTACIÓN DE SUELOS 14.1 DEFINICIÓN Es la densificación del suelo por medios mecánicos. El objetivo, mejorar la resistencia y estabilidad volumétrica, afectando la permeabilidad, como consecuencia del proceso de densificación de la masa. 14.2 ESTABILIZACIÓN DE SUELOS. Concepto más amplio y general que el de COMPACTACIÓN, pues incluye cualquier procedimiento útil para mejorar las propiedades ingenieriles del suelo, como estructura. La estabilización comprende: a) Compactación b) Mezcla granulométrica c) Adición de compuestos especiales (antes de mezcla y/o compactación) Los estabilizantes son de tres tipos: a) Cemento b) Material bituminoso (asfalto, por ejemplo) c) Productos químicos (óxidos e hidróxidos de Ca, cloruro de Ca y Na, cloruro férrico, silicato Na y recinas) 14.3 MEDIDA DE LA COMPACIDAD DEL SUELO. Se califica la compacidad por la comparación cuantitativa de las densidades secas o pesos unitarios secos, γd, que el suelo va adquiriendo gradualmente, al variar la humedad, la energía o el método de compactación. 14.4 MÉTODO PROCTOR. Consiste en compactar el material dentro de un molde metálico y cilíndrico, en varias capas y por la caída de un pistón. Existen dos variaciones del MÉTODO PROCTOR. a) Proctor estandar o normal, con pistón de 5 ½ lbs, h = 12’’, N = 25 golpes y 3 capas a compactar. El molde de φ= 4’’ y volumen 1/30 ft3. b) Proctor modificado, con pistón de 10 lbs, h = 18’’, N = 25 golpes, y compactando en 5 capas, con el mismo molde. 14.4.1 Curva de humedad – densidad o de COMPACTACIÓN. Esta curva da la variación, γd Vs ω, que se obtiene en laboratorio. La densidad seca (y también el γd) va variando al modificar la humedad, ω, de compactación. La humedad óptima es la que se corresponde con el máximo de la curva de densidad. La rama seca es la que se corresponde al suelo bajo suelo bajo de humedad, donde la fricción y cohesión dificultan su densificación. La rama húmeda, es asintótica a la línea de saturación, En la compactación, sale aire, y no agua. 14.4.2 Penetrómetro Proctor. Herramienta que se hinca a mano. Se trata de una aguja o varilla con un dispositivo para medir la fuerza requerida (en libras), para que la penetre (variable en tamaño y forma) profundice en el suelo 3’’ por lo general. La operación se hace en laboratorio y en campo, simultáneamente, para comparación CARGA DE ROTURA POR CORTE Cuando sometemos una masa de suelo a un incremento de presiones producida por algún tipo de estructura u obra de ingeniería, se generan en el suelo en cuestión, esfuerzos que tratarán de mantener el equilibrio existente antes de aplicada la solicitación externa. Cuando la carga exterior aplicada tiene una magnitud tal que supera a la resultante de los esfuerzos interiores de la masa de suelos, se romperá el equilibrio existente y se producirá lo que denominaremos, de aquí en adelante, Planos de Falla o de deslizamiento que no son otra cosa que planos en los cuales una masa de suelo tuvo un movimiento relativo respecto de otra.
Es decir, que en estos planos de falla, las tensiones internas originadas por una solicitación externa sobrepasaron los límites máximos de las tensiones que podría generar el suelo en las condiciones en que se encuentra.
2. Tensiones En todos los casos las solicitaciones internas que se pueden generar son tres: Tensiones normales, Tensiones tangenciales, Tensiones neutras, “u” Las primeras pueden ser de compresión o de tracción y actúan siempre en forma normal al plano que estamos considerando. Las segundas son las tensiones de corte y se ubican siempre en forma paralela y coinciden con el plano considerado. La tercera en cambio se debe al incremento o decremento de presión que se produce en el agua de los poros del suelo, cuando el plano que consideramos se encuentra sumergido y como es una presión hidrostática actúa en todas direcciones. Teoría de rotura de Mohr Si en un sistema de ejes cartesianos ortogonales, llevamos sobre el eje de las abscisas a las tensiones normales y, sobre el eje de las ordenadas a las tensiones tangenciales , y sobre él representamos los puntos correspondientes a cada par de valores ( , ) para todos los valores posibles de , hallaremos que el lugar geométrico de esos puntos (de coordenada - ) es una circunferencia de diámetro ( 1 - 3) llamado círculo de Mohr . Si 2 = 3, podemos perfectamente decir que: las coordenadas de cualquier punto del círculo de Mohr representan las tensiones normales y tangenciales que se manifiestan sobre un plano que corta a la probeta formando un ángulo con el plano principal mayor.
Ensayos de Corte Entre los aparatos utilizados para medir la resistencia al esfuerzo de corte de los suelos en el laboratorio, los que han alcanzado mayor importancia en el desarrollo de la ingeniería práctica como así también en la investigación, son básicamente el aparato de corte directo y el de compresión triaxial. Corte directo Básicamente este consta de dos marcos que contiene a la muestra. El marco inferior es fijo, mientras que el superior puede desplazarse en forma horizontal. Las muestras a ensayar en este aparato de corte son de forma prismática. Compresión triaxial El ensayo de compresión triaxial, al igual que el ensayo de corte directo, permite al ingeniero obtener los parámetros de corte necesarios para calcular en la forma más aproximada posible la resistencia última de una masa de suelo que será sometida a solicitaciones por la construcción de alguna obra de ingeniería. A diferencia del ensayo de corte directo, el ensayo de compresión triaxial, no fija a priori el plano de rotura de la muestra ensayada sino que permite que el mismo se genere en forma natural y adopte la orientación más desfavorable. Por otra parte este tipo de ensayo nos permite controlar a voluntad el drenaje de la muestra como así también la velocidad de aplicación de las cargas. Por lo tanto podemos simular en la ejecución del ensayo, cualquier situación que se presente en la naturaleza como veremos más adelante. Otra de las ventajas que presenta el ensayo de compresión triaxial con respecto al de corte directo es la utilización de probetas cilíndricas de tamaño variados, que son mas fácil y económicas de obtener.
Presiones admisibles en el terreno de cimentación
PRESIONES ADMISIBLES EN EL TERRENO DE CIMENTACIÓN Presión admisible en Kg/cm 2, para profundidad de cimentación en m de: Naturaleza del terreno 0 0,5 1 2 3 I. Rocas (1) No estratificadas 30 40 50 60 60 Estratificadas 10 12 16 20 29 2. Terrenos sin cohesión (2) Graveras -4 5 6,3 8 Arenosos gruesos -2,5 3,2 4 5 Arenosos finos -1,6 2 2,5 3,2 --3. Terrenos coherentes Arcillosos duros --4 4 4 Arcillosos semiduros --2 2 2 Arcillosos blandos --1 1 1 Arcillosos fluidos --0,5 0,5 0,5 4. Terrenos deficientes Fangos En general resistencia nula, salvo que se determine experimentalmente el valor admisible Terrenos orgánicos Rellenos sin consolidar Observaciones: 1) Los valores que se indican corresponden a rocas sanas, pudiendo tener alguna grieta. Para rocas meteorizadas o muy agrietadas las tensiones se reducirán prudencialmente. 2) Los valores indicados se refieren a terrenos consolidados que requieren el uso del pico para removerlos. Para terrenos de consolidación media en que la pala penetra con dificultad, los valores anteriores se multiplicarán por 0.8. Para terrenos sueltos, que se remuevan fácilmente con la pala, los valores indicados se multiplicarán por 0,5. Los valores indicados corresponden a una anchura de cimiento igual o superior a 1 m. En caso de anchuras inferiores, la presión se multiplicará por la anchura del cimiento expresada en metros. Cuando el nivel freático diste de la superficie de apoyo menos de su anchura, los valores de la Tabla se multiplicarán por 0,8.
Tensión máxima permitida calculada según los parámetros que definen la resistencia a la rotura de los suelos para las cargas principales tales como el peso propio y las sobrecargas. Se indica: σadm
presión admisible del terreno: Presión máxima admisible por un terreno de cimentación que proporciona la seguridad necesaria para evitar la ruptura de la
masa de terreno o el movimiento de los cimientos; esta presión se obtiene aplicando un coeficiente de seguridad, impuesto por las normas de edificación, a la carga de rotura del terreno.
presión activa del terreno: Componente de presión en dirección horizontal que una masa de tierra ejerce sobre una pared.
carga admisible: Carga que induce la máxima fatiga admisible en una sección crítica de un miembro estructural.
carga admisible de un pilote : Carga máxima de fatiga admisible de un pilote que proporciona seguridad ante un posible movimiento de tal magnitud que podría poner en peligro la estructura soportada por éste.
presión de contacto: Presión producida por el peso de una zapata y todas las fuerzas que actúan sobre ella, que se desarrollan de forma perpendicular sobre la superficie de contacto entre la zapata y el terreno o el macizo que la sostiene.
Calicatas
Las calicatas permiten la inspección directa del suelo que se desea estudiar y, por lo tanto, es el método de exploración que normalmente entrega la información más confiable y completa. En suelos con grava, la calicata es el único medio de exploración que puede entregar información confiable, y es un medio muy efectivo para exploración y muestreo de suelos de fundación y materiales de construcción a un costo relativamente bajo. Es necesario registrar la ubicación y elevación de cada pozo, los que son numerados según la ubicación. Si un pozo programado no se ejecuta, es preferible mantener el número del pozo en el registro como "no realizado" en vez de volver a usar el número en otro lugar, para eliminar confusiones. La profundidad está determinada por las exigencias de la investigación pero es dada, generalmente, por el nivel freático. La sección mínima recomendada es de 0,80 m por 1,00 m, a fin de permitir una adecuada inspección de las paredes. El material excavado deberá depositarse en la superficie en forma ordenada separado de acuerdo a la profundidad y horizonte
correspondiente. Debe desecharse todo el material contaminado con suelos de estratos diferentes. Se dejarán plataformas o escalones de 0,30 a 0,40 metros al cambio de estrato, reduciéndose la excavación. Esto permite una superficie para efectuar la determinación de la densidad del terreno. Se deberá dejar al menos una de las paredes lo menos remoldeada y contaminada posible, de modo que representen fielmente el perfil estratigráfico del pozo. En cada calicata se deberá realizar una descripción visual o registro de estratigrafía comprometida. A cada calicata se le deberá realizar un registro adecuado que pasará a formar parte del informe respectivo. La descripción visual de los diferentes estratos se presentará en el formato de la figura 5.1 y deberá contener, como mínimo, toda la información que allí se solicita.
Proyecto: ...........................................................Sector/Tramo........................................................ Pozo Nº.............................Ubicación:Km .........................,..............................m. A la izq. Del Eje
) m ( d a d i d n u f o r P
o c i f á r G l i f r e P
n ó i c a c i f i s a l C
i
DESCRIPCIÓN DEL SUELO
Fig. 5.1 Presentación de la estratigrafía según descripción visual en pozos de reconocimiento.
La estratigrafía gráfica debe presentarse mediante la simbología que se muestra en la figura 5.2. ---
CUBIERTA VEGETAL
GRAVAS
GRAVA LIMOSA
GRAVA ARCILLOSA
ARENAS
ARENA LIMOSA
ARENA ARCILLOSA
LIMOS
ARCILLA
ARCILLA LIMOSA
GP o GW
GM
GC
SP o SW
SM
SC
ML o MH
CL o CH
---
PT TURBA
Fig. 5.2 Símbolos Gráficos para Suelos
El laboratorista deberá registrar claramente el espesor de cada estrato y efectuar una descripción del mismo mediante identificación visual basado en la pauta que se indica. Los suelos es posible agruparlos en tres grupos primarios, sin embargo, en la naturaleza se encuentran compuestos, pero es posible discernir el componente predominante y asimilar la muestra a ese grupo. La principal distinción se hace sobre la base del tamaño. Las partículas individuales visibles forman la fracción gruesa y las demasiado pequeñas para ser individualizadas componen la fracción fina. Los componentes orgánicos del suelo consisten en materia vegetal descompuesta o en proceso de descomposición, lo que le impone al suelo una estructura fibrosa. Pueden ser identificados por sus colores oscuros y el olor distintivo. - Tamaño: Los suelos gruesos son aquellos en que más de la mitad de las partículas
son visibles. En esta estimación se excluyen las partículas gruesas mayores a 80 mm (3"); sin embargo, tal fracción debe ser estimada visualmente y el porcentaje indicado independientemente del material inferior a 80 mm. La fracción gruesa comprende los tamaños de gravas y arenas, y la fracción fina los limos y arcillas. En caso de suelos mixtos, la muestra se identificará sobre la base de la fracción predominante usando los siguientes adjetivos, según la proporción de la fracción menos representativa; indicios: 0-10%, poco: 10-20%, algo: 20-35%; y abundante: 35-50%. - Color: Se debe indicar el color predominante.
- Olor: Las muestras recientes de suelos orgánicos tienen un olor distintivo que
ayuda a su identificación. El olor puede hacerse manifiesto calentando una muestra húmeda. - Humedad: En las muestras recientes deberá registrarse la humedad. Los materiales secos necesitan una cantidad considerable de agua para obtener un óptimo de compactación. Los materiales húmedos están cerca del contenido óptimo. Los mojados necesitan secarse para llegar al óptimo, y los saturados son los suelos ubicados bajo un nivel freático. - Estructura: Si los materiales presentan capas alternadas de varios tipos o colores
se denominará estratificado; si las capas o colores son delgados, inferior a 6 mm, será descrito como laminado; fisurado si presenta grietas definidas; lenticular si presenta inclusión de suelos de textura diferente. - Cementación: Algunos suelos muestran definida evidencia de cementación en estado
inalterado. Esto debe destacarse e indicar el grado de cementación, descrito como débil o fuerte. Verificando con ácido clorhídrico si es debida a carbonatos y su intensidad como ninguna, débil o fuerte. - Densificación: La compacidad o densidad relativa de suelos sin cohesión puede ser
descrita como suelta o densa, dependiendo de la dificultad que oponga a la penetración de una cuña de madera. La consistencia de suelos cohesivos puede ser determinada en sitio o sobre muestras inalteradas de acuerdo con el criterio indicado en Tabla V.1. Los valores de resistencia al corte están basados en correlaciones con penetrómetro de bolsillo usado frecuentemente para estimar la consistencia.
- Clasificación: Se debe indicar además la clasificación probable. Pueden usarse
clasificaciones dobles cuando un suelo no pertenece claramente a uno de los grupos, pero tiene fuertes características de ambos grupos. Deben colocarse entre paréntesis para indicar que han sido estimadas. - Nombre local: El uso de nombres típicos tales como caliche, maicillo, pumicita,
cancagua, etc., además de su designación según el sistema de clasificación de suelo, ayuda a identificar sus condiciones naturales. La descripción de suelos, en especial su clasificación, está basada en examen visual y ensayes manuales, y no debe contener refinamientos que sólo pueden determinarse con equipo de laboratorio, aunque éstos sean contradictorios. Ocasionalmente los suelos son descritos con tal cantidad de detalles que el cuadro presentado es más confuso que esclarecedor; sin embargo, es mejor errar por el lado del exceso de detalles, que pueden seleccionarse, que presentar descripciones incompletas. En todo caso se estima recomendable utilizar corno pauta las definiciones y recomendaciones contenidas en la norma ASTM D 2488, denominada "Descripción de suelos" (procedimiento Visual- Manual). Estas descripciones visuales deberán contener como mínimo los siguientes antecedentes: - Identificación de la calicata mediante un número, especificado su ubicación con respecto al kilometraje del eje o sus coordenadas, nombre las laboratorista y fecha de la inspección. - Profundidad total. - Profundidad de la napa de agua, referida al nivel del terreno natural y fecha de observación.
- Profundidad de los diferentes estratos por describir, referidas al nivel del terreno natural. - Descripción del suelo empleando la terminología que se entrega en la figuras 5.1 y 5.2, según se trate de suelos gruesos o finos, respectivamente. - Cantidad y tipo de las muestras tomadas en la calicata. - Observaciones y otras características relevantes. Desde las paredes y piso de las calicatas se deben obtener las muestras que serán llevadas a laboratorio. Todas las muestras que se obtengan deberán ser perfectamente identificadas, incluyendo a lo menos los siguientes tópicos: identificación de la calicata; profundidad a la que fue tomada; nombre de la persona que la tomo y fecha de obtención. Se distinguen dos tipos de muestras que se pueden obtener: -
Muestra perturbadas. Se obtienen en general de las paredes de los pozos y
comprometen estratos determinados o bien la suma de algunos de ellos, como es el caso de la investigación de yacimientos. Estas muestras deben guardarse en bolsas impermeables y de resistencia adecuada. Cada bolsa debe identificarse clara e indeleblemente. Muestras en bolsas: Las muestras en bolsas se toman con pala, barreta o cualquier otra herramienta de mano conveniente y se colocan en bolsas sin tratar de mantener al suelo en forma inalterada, estas muestras se usan para:
Análisis granulométrico.
Ensayos de plasticidad.
Ensayos de compactación – humedad óptima.
Ensayos de compactación CBR en laboratorio.
- Muestra sin perturbar. Este tipo de muestra se recorta de las paredes de los
pozos y compromete estratos bien definidos. Después de cortadas deben revestirse con una capa de parafina sólida aplicada con brocha. Es conveniente agregar alrededor de un 30% de cera virgen a la parafina sólida con el fin de que la capa protectora sea menos rígida. Si la consistencia de la muestra es relativamente blanda, debe rodearse de grasa y recubrir una vez mas con parafina sólida y cera. Una vez dado el tratamiento anterior, debe colocarse en cajas de madera con aserrín u otro producto que actúe como amortiguador de golpes. Las muestras sin perturbar deberán tomarse apenas excavadas las calicatas, en especial cuando se trate de suelos cuya estructura se ve afectada por los cambios de humedad. En todo caso, al tomar una muestra no perturbada, debe elegirse la pared de la calicata menos expuesta al sol y debe excavarse el espesor superficial que haya sido afectado por los cambios de humedad. No deben escatimarse esfuerzos en el embalaje adecuado de las muestras, ya que el grado de perturbación que se le ocasione a una muestra no perturbada es irrecuperable y lleva a resultados erróneos. En las calicatas, es posible realizar ensayes en sitio tales como las pruebas de carga con placas, CBR, permeabilidades, medidas de densidad, etc. Las pruebas de carga pueden realizarse contra el fondo de la perforación o las paredes de la misma. Cada vez que sea necesario realizar un ensayo en sitio en una calicata, la excavación deberá realizarse considerando este hecho, dado que este tipo de prueba obliga a tomar medidas especiales que determinan la forma de excavación. Es así como la toma de densidades obliga a realizar éstas a medida que la excavación se realiza, o bien es necesario dejar bancos intermedios. El muestreo es tan importante como el ensaye y se deben tomar las precauciones para obtener muestras que exhiban la naturaleza real y condiciones de
los suelos que se representan. Salvo situaciones que exijan determinación de resistencia o consolidación, las muestras necesarias para diseño de superestructura de obras viales serán perturbadas.
La cantidad de muestras necesarias para análisis básicos será la indicada en la siguiente tabla.
ENSAYE
Peso de Muestra Kg
Observación
- Granulometría Dmax. Menor que el tamiz 80 32 mm Dmax. Menor que tamiz 25 mm
10
Dmax. Menor que tamiz 10 mm
4
- Limites de Consistencia
0.15
Fracción menor que tamiz 0.5 mm
- Densidad de Partículas Sólidas Fracción mayor que tamiz 5 mm 4
Tamaño máximo = 40 mm
8
Tamaño máximo = 50 mm
20
Tamaño máximo = 80 mm
Fracción menor que tamiz 5 mm 0.03 - Proctor Modificado
- CBR
15
Métodos A y C
30
Métodos B y D
50
En suelo con tamaño max.< tamiz 20 mm
Tabla V.1 Cantidad de muestra según tipo de ensaye
A cada calicata se le deberá realizar un registro adecuado que pasara a formar parte del análisis respectivo. La descripción visual de los diferentes estratos deberá contener, como mínimo: * Nombre del proyecto * Sector/tramo * Nº de pozo
* Ubicación respecto a un eje de referencia * Cota * Fecha de la inspección * Inspector * Descripción del suelo, etc. Las muestras se someterán a los análisis de clasificación: * Granulometría. * Límites de consistencia: Límite líquido y Límite Plástico. * Constantes físicas: Densidad de partículas sólidas y Densidad neta. Una vez realizados estos análisis, con objeto de abreviar los ensayes correspondientes a la determinación del valor de soporte California (CBR) y el de Relación Humedad - Densidad (Proctor), se podrán agrupar las muestras de características similares a una muestra patrón representativa, siempre que cumplan los siguientes requisitos: * Las muestras correspondan a un mismo sector o zona. * Tengan la misma clasificación general. * Pertenezcan a uno de los siguientes rangos de índice de grupo (IG): entre 0 y 2; 3 y 7; 8 y 15; 16 y 25, y sobre 25. * La comparación de sus granulometrías no presente discrepancias superiores a: Tamiz 20 mm = ± 12% ; Tamiz 5 mm
= ± 8% ; Tamiz 2 mm = ± 6% ; Tamiz
0.08 mm = ± 4%(si pasa menos de un 35%) ó ± 6% (si pasa más de un 35%). * El índice de plasticidad no debe discrepar mas de
Si
IP < 10 : ± 2
Si
10 < IP < 20 : ± 3
Si
IP > 20 : ± 4
El ensaye CBR también puede aplicarse a muestras inalteradas, siempre que se cuide de colocarlas en el molde sin perturbarlas y que además se rellene con parafina sólida u otro material similar el espacio que quede entre las muestras y las paredes del molde. Hay suelos en que este trabajo presenta dificultades insalvables, lo que hace necesario recurrir a la realización de un ensaye de CBR "en sitio". El suelo ensayado no debe contener partículas mayores que el tamiz 20 mm. Para definir el tamaño de la muestra de suelo que se deberá tomar en terreno destinada a ser ensayada en laboratorio, se deberá tener en cuenta lo que se indica a continuación. - Ensayes que se han programado ejecutar. - Tamaño máximo de las partículas. - Reutilización de las muestras en ensayes de compactación. A manera de información se anotan a continuación los tamaños de muestra requerido para diferentes casos: Ensayes
-
Clasificación Clasificación Clasificación CBR, incl. Compactación - Proctor - Consolidación - Compresión simple
Dimensión
Observaciones
35,0 Kg.
Tamaño máx. = 80 mm
12,0 Kg
Tamaño máx. = 25 mm
2,0 Kg.
Tamaño máx. = 5 mm
75,0 Kg.
Tamaño máx. = 80 mm
50,0 Kg.
Tamaño máx. = 20 mm
cubo de 20 cm de arista
Tabla V.2 Tamaños de muestra requerido
Para materiales de empréstito, de acuerdo con su posible utilización, se deberán completar los análisis con los siguientes ensayes: a) Agregados para Bases y Sub-bases -
Desgaste de Los Ángeles
b) Áridos para Hormigón - Finos menores a 0,08 mm - Impurezas orgánicas del agregado fino - Partículas deleznables (terrones de arcilla, yeso, mica, etc.). - Sales solubles - Desintegración por sulfatos, cuando corresponda. c) Agregados para mezclas asfálticas y tratamientos superficiales. - Adherencia con bitúmenes. El informe geotécnico de yacimientos debe entregar, al menos, la siguiente información: - Identificación: nombre ubicación y rol de propiedad (croquis con distancias fundamentales). - Potencialidad del yacimiento. - Condiciones de explotación, tales como: nivel freático, accesos, escarpes, uso actual del terreno, etc. - Características índices de los materiales que pueden obtenerse.
- Características y propiedades de los materiales para definir su aptitud, como agregado para hormigón, asfalto, bases, rellenos, etc. - Limitaciones o condicionantes constructivas que puedan restringir su utilización (p. ej. condiciones de humedad, sobretamaño, etc.). - Facilidades de energía eléctrica y recursos de agua. Es conveniente, dentro de cada región o provincia del país, tener un catastro de pozos de materiales y su factibilidad de empleo en los distintos tipos de obras viales. Para su ubicación tenemos que distinguir dos tipos de materiales: - Áridos Directos: Son aquellos materiales que para su utilización sólo es necesario
realizar las operaciones para su extracción y clasificación, es decir, que se emplean tal como se encuentran en la naturaleza. - Áridos Indirectos: Son aquellos materiales que además de los dos procesos
señalados necesitan otro intermedio, que consiste en su elaboración o chancado, selección, etc., por no ser utilizables con el tamaño que se extraen. Los Yacimientos proceden de depósitos que pueden ser: Fluviales, Glaciares, Torrenciales. Eólicos y Marinos. Los depósitos fluviales se encuentran en ríos, zonas inferiores de los valles, cauces de avenidas, estuarios y deltas. Son los depósitos más utilizados dado que tienen, considerando el largo recorrido desde su punto de origen hasta su depósito, granulometrías definidas y homogéneas, formas redondeadas y superficies algo ásperas, lo que le da una primera selección natural. Además son de fácil explotación. Los depósitos glaciares son más heterogéneos tanto en calidad como en tamaño y granulometría, siendo menos limpios que los fluviales. Se les ubica en pequeñas
colinas, denominadas morrenas, que se formaron por arrastre al pie de los glaciares. Son de difícil explotación. Los depósitos torrenciales se encuentran en los conos de deyección y en zonas áridas, son uniformes y de forma angular, pero en general son depósitos de materiales heterogéneos y mal graduados. Los depósitos eólicos son productos detríticos de granulometría fina y uniforme (dunas). Suelen ser materiales cuarzosos que han resistido la dura erosión generada por el roce. Son de fácil explotación. Los depósitos marinos son un importante proveedor de materiales aun cuando quedan limitados por las sales que contienen.
