UNIVERSIDAD NACIONAL DE HUANCAVELICA FACULTAD DE CIENCIAS DE

UNIVERSIDAD NACIONAL DE HUANCAVELICA FACULTAD DE CIENCIAS DE INGENIERIA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL MECANICA DE SUELOS I 1 SISTEMA DE CLASIFICACION DE SUELOS Mecánica de Suelos I - UNH - 2016

Introducción El objeto de la clasificación de suelos es aportar unas bases sobre las cuales puedan agruparse los suelos dependiendo de sus propiedades físicas y de su apariencia, con el propósito de comparar diferentes suelos, describir sus propiedades y estimar su conveniencia para la utilización en un trabajo de ingeniería especifico. 2

Introducción 3 Las características físicas y la apariencia de un suelo granular dependen principalmente de la distribución del tamaño de las partículas en el deposito de suelo, (clasificación de acuerdo con su distribución de tamaños de las partículas). En un suelo arcilloso ellas dependen de la adherencia y la plasticidad, propiedades que están asociadas con su composición mineralógica y su contenido de humedad, y también de su textura natural o macroestructura. (clasificación de acuerdo con sus características de plasticidad con los parámetros conocidos como limites de Atterberg).

INTRODUCCION La curva granulométrica y los Límites de Atterberg, de gran utilidad, implican la alteración del suelo y los resultados nos revelan el comportamiento del suelo in situ. 4

SISTEMA DE CLASIFICACION DE 5 SUELOS Los sistemas de clasificación de suelos dividen en grupos y sub grupos con base en propiedades ingenieriles comunes tales como la distribución granulométrica, el limite liquido y el limite plástico. Los dos sistemas principales de clasificación que se usan en la actualidad son el sistema AASHTO (American Association of State Highway and Transportation Officials) y el Sistema Unificado de Clasificación de Suelos SUCS.

Sistema de clasificación AASHTO 6 Este es el sistema del Departamento de Caminos de U. S. A. , introducido en 1929 Adoptado por la “American Association of State Highway Officials” entre otras. Es de uso especial para la construcción de vías, en especial para manejo de subrasantes y terraplenes.

Criterios de Clasificación Los ensayos necesarios se reducen a análisis granulométricos (tamices nº 10, 40, y 200 ASTM). Determinación de los límites de Atterberg. Determinación del Índice de Plasticidad Cálculo del índice de grupo (IG). 7

Índice de Grupo (IG) 8 El índice de grupo (IG) es un número entero comprendido entre 0 y 20 que se obtiene a partir de la siguiente fórmula empírica: IG= (F-35)x(0. 2+0. 005 x (LL- 40)) +0. 01(F-15)x(IP-10) Donde: F = porcentaje que pasa la malla Nº 200 LL = límite líquido IP = índice de plasticidad El primer termino de la expresión es el IG parcial determinado a partir del limite liquido. El segundo termino, es el IG parcial determinado a partir del índice de plasticidad.

Reglas del Índice de Grupo 9 a) Si IG < 0, entonces IG = 0. b) IG se redondea. Ejemplo, IG=3. 4 entonces IG=3. 5 entonces IG=4 c) No hay límite superior para IG. d) El IG de los grupos A-1 -a, A-1 -b, A-2 -4, A-2 -5 y A-3 siempre será cero. e) Cuando calculamos el IG de los suelos perteneciente a los grupos -2 -6 y A-2 -7, use el índice de grupo parcial para IP : IG = 0. 01(F-15)x(IP-10) El índice del grupo indica la idoneidad de un suelo determinado para construir explanaciones. Cuanto más bajo es el Índice de Grupo, mejor es el suelo. A

Sistema de clasificación AASHTO 10 Clasifica al suelo en 8 grupos principales: A - 1 a A – 8. A – 1, A – 2, A – 3: Corresponde a suelo granulares, donde el 35% o menos de las partículas pasan a través de la malla Nº 200. A – 4, A – 5, A – 6, A – 7: Corresponde a suelos cohesivos, donde más del 35 % pasan la malla Nº 200. Ellos son: limos, arcillas. A-8: Son turba, compostas orgánicas y otros suelos altamente orgánicos, estos se identifican por inspección visual.

Sub Clases A-1 -a: si IP del T-40 < 6% Además el T-200=15%, 40=30% y T-10=50% 11 T- A -1 -b: si es del grupo A 1 y no cumple con A-1 -a. A-2 -4 ; A-2 -5, A-2 -6, y A-2 -7: según la fracción fina se encuentre en las zonas 4, 5, 6 o 7 de la Carta de Plasticidad AASHTO de la Figura. A-7 -5: si IP ≤ LL-30; A-7 -6 si IP>LL-30.

Clasificación AASHTO Para clasificar un suelo de acuerdo a las tablas mostradas, los datos de prueba se aplican de izquierda a derecha. Por un proceso de eliminación, el primer grupo desde la izquierda en el que los datos de prueba se ajusten, es la clasificación correcta. El IG se escribe en paréntesis después de la designación de grupo o sub grupo. 12

13

14

Características de los suelos según AASHTO 15

16 Sistema de clasificación SUCS Originalmente propuesto por Casagrande 1942 para la construcción de aeropuertos. El sistema fue revisado en 1952 y adoptado por el cuerpo de ingenieros del ejercito de Estados Unidos. Es ampliamente utilizado en trabajos de geotecnia (Prueba D-2487 de la ASTM).

Sistema de clasificación 17 SUCS El sistema unificado usa los siguientes símbolos. G S M C Grav a arena limo arcilla O limos orgánicos y arcillas Pt H L W P turba, estiércol y suelos altamente orgánico Alta plastici dad Baja plastici dad Bien graduado Pobrement e graduado

Criterios de Clasificación 18 Porcentaje que pasa a través del tamiz Nº 200 (esta es la fracción fina). Porcentaje de fracción gruesa que pasa el tamiz Nº 4. Coeficiente de uniformidad y coeficiente de curvatura (para suelos con 0 -12% que pasan a través del tamiz Nº 200). Límite líquido e índice de plasticidad de la porción de suelos que pasa a través del tamiz Nº 40 (para suelos con 5% ó más que pasen a través del tamiz 200).

Categorías de Clasificación 19 a) SUELOS DE GRANO GRUESO Gravas y arenas naturales con menos del 50% que pasa tamiz Nº 200. Prefijos G o S (G: gravas o S: arenas). b) SUELOS DE GRANO FINO Aquellos con más del 50% que pasa tamiz Nº 200. Prefijo M para limos inorgánicos. Prefijo C para arcillas inorgánicas. Prefijo O para limos orgánicos y arcillas orgánicas. Símbolo Pt para turba, estiércol y suelos altamente orgánico.

20 Categorías de Clasificación Sufijos Depende de Cu y Cc Depende de LL W: Bien graduado P: Mal graduado L: baja plasticidad H: Alta plasticidad

21 Mecánica de Suelos I - UNH - 2011

22 SUCS Suelos tipo grava (1) Mecánica de Suelos I - UNH - 2011

23 Mecánica de Suelos I - UNH - 2011

24 Mecánica de Suelos I - UNH - 2011

Carta de plasticidad modificada 25

26

27 Mecánica de Suelos I - UNH - 2011

28

SUCS Suelos arenosos (2) 29

SUCS, suelos limosos y arcillosos (3) 30

Procedimiento de clasificación PASO 1 Determinar el porcentaje de suelo que pasa el T-200(F) Si F<50% se trata de un suelo de grano grueso, tipo grava o arenoso (F: porcentaje de granos más finos que T-200) Ir al paso 2 Si F≥ 50% se trata de un suelo de grano fino. Ir al paso 3 31 PASO 2 Para un suelo de grano grueso 100 -F es la fracción gruesa en porcentaje Determinar el porcentaje que pasa T-4 y es retenido en T-200 (F 1) Si F 1<(100 -F)/2, entonces el suelo tiene más grava que arena. Suelo tipo grava Ir a la tabla 1 y figura Si F 1≥(100 -F)/2, entonces se trata de suelo arenoso Ir a la tabla 2 y figura PASO 3 Para suelo de grano fino ir a tabla 3 y figura

32

33

34

35 COMPARACIÓN ENTRE EL SISTEMA AASHTO Y EL SUCS Ambos sistemas están basados en la textura y la plasticidad del suelo. Ambos sistemas dividen los suelos en dos categorías mayores: el grano grueso y fino, separado por la malla Nº 200. AASHTO considera grano fino cuando más del 35% pasa por la malla Nº 200. SUCS considera grano fino cuando más del 50 % pasa por la malla Nº 200.

36 COMPARACIÓN ENTRE EL SISTEMA AASHTO Y EL SUCS El suelo de grano grueso que tiene cerca de 35% de granos finos, tendrá comportamiento de material de grano fino, pues hay suficiente cantidad de finos que llenan vacíos entre los granos gruesos. En este aspecto (de estabilidad), AASHTO parece ser el más apropiado. En obras donde abunda la arcilla se pretende, a veces, estabilizarla con piedra: 1 kg de piedra mas 1 kg de arcilla = 2 kg de arcilla (mirando el uso vial).

37 COMPARACIÓN ENTRE EL SISTEMA AASHTO Y EL SUCS separa bien los suelos gravosos de los arenosos. AASHTO no los separa bien. Grupo A-2 del AASHTO, en particular, contiene una gran variedad de suelos. Símbolos como GW, SW, CH del SUCS describen mejor las propiedades del suelo. Símbolos A describen muy poco. Suelos orgánicos: OH, OL, y Pt son previstos en el SUCS, no así en el AASHTO.

38 Clasifique los suelos dados en la tabla según el sistema de clasificación AASHTO