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    Clasifcacin de los suelos y rocas

    Captulo 3

    CLASIFICACIN DE LOSSUELOS Y ROCAS

    Para los depsitos de suelo y los macizos rocosos que se utilizan como materialde construccin o que son parte indispensable en el desarrollo de obras eningeniera, la toma de decisiones en forma gil y eficaz respecto a su uso hacenecesario el uso de herramientas que permitan conocer la mejor forma parautilizarlos. Las clasificaciones geomecnicas, ya sean elaboradas en campo en eldesarrollo de las mismas obras, o las detalladas o elaboradas con fundamentostericos de acuerdo a comportamientos observados y a la composicin de losdepsitos resultan de gran utilidad y son ampliamente utilizadas en el desarrollode proyectos viales y ecavaciones subterrneas. !s con los resultados de losensayos bsicos de laboratorio y apoyados en la clasificacin geomecnicas sepueden determinar que caractersticas posee el tipo de suelo o de roca que seencuentra en el sitio de un proyecto y que tipo de obras se pueden prever deacuerdo a los comportamientos geomecnicos esperados de "stos materiales.

    #n la actualidad eisten diferentes clasificaciones geomecnicas para depsitosde suelo y para macizos rocosos. #stas clasificaciones estn basadas endiferentes parmetros o propiedades de estos materiales, las primerasclasificaciones de suelos se basan en el tama$o de los granos% a$os despu"saparecen clasificaciones que incluyen la distribucin de tama$os de los granos, lacomposicin mineralgica, limites de consistencia y la estructura del suelo. Lautilizacin de una clasificacin de suelos o de macizos rocosos ayuda a predeciren forma rpida el comportamiento y su correcta utilizacin en obras como&cimentaciones, rellenos, presas, vas, ecavaciones subterrneas entre otros.

    #n el contenido de este capitulo se encuentran algunos criterios y las pruebas de

    laboratorio en las que se basan algunas clasificaciones que se estn utilizandopara suelos y rocas, de acuerdo al tipo de obra que se va a desarrollar. #n laprimera parte de este capitulo se hace la presentacin de varios sistemas declasificacin de suelos y al final se presentan algunas clasificaciones para macizosrocosos.

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    3.1 CLASIFICACIN DE SUELOS

    Los m"todos ms antiguos y ms simples de clasificar los suelos se basaron en eltama$o de sus granos y a partir de este parmetro eisten varias clasificacionesque fueron utilizadas como )nico elemento de seleccin.

    3.1.1 Finalidad de una clasificacin

    Los suelos y las rocas pueden ser clasificados o incluidos en grupos dentro de loscuales sus propiedades ingenieriles son similares y a partir de esto se puedeasumir un determinado comportamiento geot"cnico de un sector o de un depositode material. Los suelos se clasifican en grupos y estos grupos de suelos sedenominan con nombres descriptivos o smbolos para dar al ingeniero en principiouna idea sobre las determinadas propiedades del material y su mejor uso comomaterial de ingeniera. !s se han desarrollado diferentes m"todos de clasificacin,cada uno con ciertas ventajas y desventajas para cada propsito o uso que se le

    pueda dar a cada material en las diversas obras civiles.Los sistemas de clasificacin le permiten al ingeniero aprovechar la eperienciaadquirida por constructores y dise$adores en diferentes tipos de obras de acuerdoa las caractersticas o propiedades determinados por ensayos y a loscomportamientos observados. #sto permite en las etapas de dise$o y a veces deconstruccin seleccionar el mejor material a utilizar en forma bastante rpida.

    !dems, la clasificacin facilita la comunicacin entre diferentes grupos de trabajo.#l usar una clasificacin no evita el desarrollo de estudios detallados o ensayosespecializados, la utilizacin de estas clasificaciones debe estar acompa$ada deun juicio crtico para implementar una serie de ensayos y controles adicionales y

    poder detectar comportamientos atpicos de los materiales.

    3.1.2 P!"iedades #ndice

    La clasificacin entre distintos tipos de suelos, en algunos casos, se basa en laspropiedades ndice que son caractersticas del material. *e esta forma se hacenecesario la realizacin de ensayos de laboratorio sencillos para determinar estaspropiedades y con estas hacer la clasificacin.

    Las principales propiedades del grano, componente elemental de los suelos son eltama$o y la forma, y para las partculas ms finas, sus caractersticasmineralgicas. La principal propiedad del agregado o suelo grueso es la densidad

    relativa. Las clasificaciones basadas )nicamente en el tama$o de los granos, danuna informacin muy )til en cuanto a la naturaleza de los suelos con algunoserrores de consideracin en los suelos finos granulares a los que se adjudicanotras propiedades como la consistencia y la plasticidad.

    Para algunas clasificaciones de suelos se debe tener resultados de los ensayos deanlisis granulom"trico +tamices y los Lmites de !tterberg. -on estos ensayosse puede realizar la clasificacin unificada, de la !!/01 +!merican !ssociation

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    of tate /igh3ay and 0ransportation 1fficials y de la 4!! +4ederal !viation!gency, que han sido utilizadas en nuestro pas.

    3.2 CLASIFICACIONES PROPUES$AS PARA SUELOS

    Los diversos sistemas de clasificacin usan como parmetro bsico lagranulometra para establecer grupos. !dems de la granulometra, los limites de

    !tterberg forman parte del proceso final de clasificacin, tratando de incluir en elcriterio, parmetros que se asocien al comportamiento elstico o plstico de lossuelos finos. ! continuacin se hace una descripcin de algunos sistemas declasificacin de suelos, iniciando por los ms elaborados.

    3.2.1 Clasificacin "i%aia de suel!s

    5tiliza una nomenclatura fundamental com)n, vlida en todos los casos, quecoloca cada uno de los suelos eistentes dentro de alguno de estos grandesgrupos&

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    Los cascajos y las arenas limpias, +sin partculas finas y secos no tienen fuerzasde ligacin entre sus partculas, si tienen granos finos en peque$a cantidad, talesfuerzas contribuyen a la cohesin, y son de peque$a magnitud. Por esto a loscascajos y a las arenas se les clasifica como suel!s n! c!&esi'!so tambi"n

    "ul'eulen(!s. #n muchos casos las partculas gruesas estn mezcladas concantidad apreciable de material fino, por ejemplo la arcilla, teniendo una arenaarcillosa o una grava arcillosa, las que si pueden poseer una cohesinconsiderable, en el cascajo limoso y la arena limosa dicha cohesin ser menor,llegando a ser casi nula.

    La distincin entre limos y arcillas no es del lenguaje com)n, es una diferenciacint"cnica entre dos tipos de suelos en los que predominan las partculas finas einciden en su comportamiento. !lgunos de los aspectos ms importantes de laspropiedades que los diferencian son&

    0anto en estado seco como en estado h)medo, hay ms cohesin entre las

    partculas de una arcilla en estado natural que entre las de un limo. *entro de ciertos rangos de humedad las arcillas son plsticas, es decir,

    cambian de forma con facilidad con presiones como las aplicadas por losdedos sin llegar a agrietarse% situacin que no ocurre con los limos por serestos menos plsticos.

    #n general las partculas de arcillas son ms finas que las de limos, aunquepara la distincin no se tiene en cuenta el anlisis cuantitativo del tama$o delos granos, adems los de arcilla son generalmente planos. #sto hace que altacto sean ms suaves las arcillas que los limos por la tetura superficial de untrozo, y que a)n a simple vista pueda apreciarse en muchos casos si se trata

    de arcilla, pues su apariencia es similar a la mantequilla.

    #l ultimo grupo de los suelos en esta clasificacin primaria es el de suel!sal(a%en(e !)*nic!s+ que son materiales de caractersticas muy especiales quedeben ser clasificados en un grupo diferente a los mencionados debido a su altacompresibilidad, baja resistencia y otras caractersticas asociadas a estos. edistinguen en general por su color oscuro o negro, por un olor caracterstico, porsu tetura, su alta compresibilidad y su alto contenido de humedad. #ste tipo desuelos que abundan en la superficie son los mejores para la agricultura, pero enlas obras de ingeniera presentan comportamientos deficientes, tanto como

    material de construccin o como suelo de cimentacin de construcciones.1tras clasificaciones que se pueden mencionar y que han sido utilizadas en eldesarrollo de obras son& clasificacin preliminar de tipos de suelo, clasificacin porsu estructura, clasificacin por distribucin de tama$o de grnulos.

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    3.2.2 Clasificacin "eli%ina "! (i"! de suel!s

    0ambi"n denominada clasificacin de campo y no requiere el conocimiento denomenclaturas especializadas. Los significados ofrecidos a continuacin sonaceptados generalmente en el campo de ingeniera de cimentaciones.

    La Aena+ la ,a'a - l!s Can(!s R!dad!s ! ,uia!s/ on suelos de grnulosgruesos sin cohesin. e utilizan escalas de tama$os de grnulos paradistinguirlos entre ellos y entre arenas de diferentes fisuras. #l t"rmino guijarro selimita a tama$os mayores de >? cm +CD y la grava a los tama$os entre @ E >? cm+FG2 y CD. Los tama$os de las arenas se designan como compactas o densascuando se requiere el uso de un pico para la ecavacin.

    Aena Sucia/ e le denomina a aquella que no tiene cohesin y que tiene alg)notro material ms fino. Puede ser identificada por medio de la agitacin de unpeque$o tubo de ensayo o por el polvo que se desprende de ella si un pu$ado dematerial seco es tirado al aire.

    L!s Li%!s O)*nic!s/ on aquellos limos o fangos que pueden serprincipalmente inorgnicos, pero contienen cierta cantidad de finos materialesorgnicos descompuestos o coloides orgnicos. Los tama$os de las partculas seencuentran principalmente dentro de la escala de ?.?A a ?.??> cm. on altamentecompresibles, relativamente impermeables, en cierto modo plstico yprincipalmente debido a su compresibilidad, materiales muy pobres paracimentaciones. u color vara de gris claro a gris oscuro o negro.

    L!s Li%!s In!)*nic!s - el P!l'! de R!ca/ -ontienen solo granos minerales yestn libres de materia orgnica. Los limos inorgnicos son casi todos msgruesos que ?.??> cm. #n todos los casos tienen una sensacin arenosa, poca

    cohesin cuando estn secos. Principalmente su aspecto se asemeja al de laarcilla.

    Acillas In!)*nicas/ +!rcillas compuestas principalmente por partculas planasms finas que ?.??> cm o > micrones. #l grado de cohesin y plasticidad y elgrado en que varan los resultados de las pruebas difieren de aquellos limosinorgnicos indicando el grueso de la arcilla. Las arcillas son llamadas duras orgidas cuando no pueden ser moldeadas con los dedos, estas arcillas han sidocomprimidas hasta tener un bajo contenido de agua y son buenos materiales paracimentaciones. Las arcillas suaves son relativamente compresibles con esfuerzo alcorte bajo.

    Acillas Es(a(ificadas/ -onsisten en capas delgadas alternadas de limo y arcillade origen glacial. #stas poseen las peores cualidades del limo y la arcilla suave.

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    3.2.3 Clasificacin "! !i)en

    e refiere ya sea a sus elementos componentes del deposito o por suconstitucin, y pueden clasificarse en suelos inorgnicos y suelos orgnicos, loscuales pueden ser de origen animal o vegetal.

    -uando se tiene en cuenta los efectos de su formacin, y estos son losresponsables por su estado actual, podrn clasificarse as&

    Residuales/ 4ormados por materiales desintegrados encontrados encima de lacorteza rocosa, en varios estados de cementacin y que no han sido sujetos aprocesos de transporte. #l tama$o de granos es indefinido.

    $ans"!(ad!s/ Llevados a su localizacin actual por alg)n medio, agua, viento,glaciales, o la gravedad. en el capitulo primero se hace una descripcin de estos.

    3.2. Clasificacin de l!s suel!s sedi%en(ai!s "! su es(uc(ua

    #n esta clasificacin se pueden considerar tres tipos fundamentales de materialesde acuerdo a la estructura que tom el deposito durante su formacin.

    Es(uc(uas Si%"le un s!l! )*nul!/ #s una acumulacin de esferas iguales.#ste tipo de estructuras se observa en materiales en los cuales eiste muy pocatendencia a adherirse unos con otros, son llamados sin cohesin o no cohesivos yestn presentados por las arenas y las gravas.

    Es(uc(ua Panel!ide en f!%a de "anal/!parece en suelos suficientementefinos para tener cohesin, se encuentra en limos finos y arcilla. La atraccinintermolecular entre grnulos en el punto de contacto se conoce como laverdadera atraccin cohesiva y la resistencia al corte resultante de la atraccin esconocida como cohesin verdadera.

    Es(uc(ua Fl!culen(a/ Puede ocurrir en suelos de grnulos muy finos. Lafloculacin ocurre cuando las partculas se adhieren formando una estructurafloculada y por el contrario una suspensin coloidal se obtiene cuando laspartculas se repelen.

    #stas estructuras se mencionaron en el captulo ;, pero es necesario hacerreferencia a esta clasificacin de suelos.

    3.2.4 Clasificacin "! (a%a5! de )anulacin

    #n la 0abla (.F se muestran dos de las clasificaciones de suelos usadas en los#stados 5nidos y en otras partes del mundo.

    Tabla 3.1-lasificacin de los suelos seg)n la oficina de #.#.5.5.

    7rava4ina

    !rena!spera

    !rena!rena

    4ina!rena

    muy 4inaLimo !rcilla

    cm>.? E F.? F.? E ?.B ?.B E ?.>B ?.>B E ?.F ?.F E ?.?B ?.?B E ?.??B ?.??B

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    3.2.6 Clasificacin del 7.I.$.

    #l sistema mostrado permanentemente fue desarrollado por el departamento desuelos de los #stados 5nidos +5.. Hureau of soils. La otra escala fue sugeridapor 7. 7ilboy en F'(? como la ms sencilla, la ms lgica y la ms fcil derecordar de todas las clasificaciones y es conocida como la clasificacin

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    !8#:! LL (B IP FBL;? LL A? B IP >B

    !8-;LL! LLK (? IPK FB

    Figura 3.1*iagrama de la Public 8oads !dministration

    #sta clasificacin, permiti a -asagrande a partir de los mismos criterios enunciarotra clasificacin ms precisa que divide los suelos coherentes en ocho grandesgrupos.

    3.3CLASIFICACIN UNIFICADA DE LOS SUELOS

    !rthurt -asagrande estableci para el cuerpo de ingenieros militares de los#stados 5nidos una clasificacin denominada !.-. o tambi"n clasificacin paraaeropuertos. #ste sistema se conoci originalmente como la Jclasificacin desuelos para aeropuertos de !rturo -asagrandeD. #n la clasificacin de los suelosen cuanto a su adecuacin para material de cimientos o subbase de aeropuertos,se emplean ciertos smbolos referentes a los tipos de suelo y algunas propiedadesespecficas. #ste sistema se puede tambi"n emplear en carreteras.

    3.3.1 Si%0!l!)#a u(ili:ada

    #n esta clasificacin para la identificacin de cada suelo se utilizan dos o cuatroletras, estas indican el tipo de material, la primera tiene el carcter equivalente asustantivo, en tanto que la segunda tiene el de adjetivo, as por ejemplo, 7< esuna grava limosa, y -/ es una arcilla altamente pltica. #s importante anotar que

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    F??

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    no eisten combinaciones de letras diferentes de las se$aladas para los quincegrupos, Los suelos altamente orgnicos usualmente fibrosos, tales como turbas ysuelos pantanosos etremadamente compresibles forman un grupo de smbolo Pt.

    La equivalencia de la simbologa utilizada es&

    7& 7rava& !rena

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    i ms de la mitad de la muestra pasa el tamiz :o. 2 y adems la mayora dela muestra se encuentra entre el tamiz :o. 2 y el :o. >?? se trata de unaarena.

    *eterminados estos porcentajes, se sabe si es una grava o una arena y para

    definir el adjetivo se establece el porcentaje de finos teniendo en cuenta lossiguientes rangos& i el BI o menos pasa el tamiz :N >?? el suelo puede ser& 7M, 7P o M, P. i pasa entre el BI y el F>I por el tamiz :N >?? el suelo puede ser& 7MO7?

    (?

    2?

    B?

    A?

    @?

    C?

    '?

    ? F? >? (? 2? B? A? @? C? '? F??L;

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    Tabla 3.4-lasificacin unificada de los suelos

    DIOLO NO7>RE DESCRIP$I

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    Tabla 3.5 0ipos de suelo , -lasificacin unificada

    ;dentificacin en el campo+ecluyendo las partculas mayores de @.A cm+(D y basando las fracciones en pesos estimados

    mbolodel grupo

    :1??

    7ravasOmsdelamitaddelafraccingru

    esaesretenidaporeltamiz

    S2

    7ravaslimp

    ias+conpocosfinososin

    ellos

    !mplia gama de tama$os y cantidades apreciablesde todos los tama$os intermedios 7M

    7ravas bien graduadas, mezclasde grava y arena con pocos finos o

    sin ellos

    *ese el nombre tpico%indquese los porcentajes

    aproimados de grava y dearena, tama$o mimo,

    angulosidad, estadosuperficial y dureza de losgranos gruesos% nombre

    local o geolgico y cualquierotra informacin o

    descripcin pertinente y elsmbolo entre par"ntesis.

    Para los suelos inalteradosagr"guese informacinsobre estratificacin,

    compacidad, cementacincondiciones de humedad ycaractersticas de drenaje.

    #jem& arena limosa, congrava aproimadamente un>?I de partculas de grava

    angulosa de F,B cm detama$o ma. !rena gruesa

    a fina, con partculas

    redondeadas osubangulosas% arena

    aluvial+??los

    suelosfinosseclasificancomosigue&

    Predominio de un tama$o o un tipo de tama$os,con ausencia de algunos tama$os intermedios. 7P

    7ravas mal graduadas, mezcla de

    arena y grava con pocos finos o sinellos

    :o satisfacen todos los requisitosgranulom"tricos de las 7M

    7ravasconfinos

    +cantidadapreciablede

    finos

    4raccin fina no plstica +para identificacin vergrupo

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    F>I

    7??

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    ?

    F?

    >?

    (?

    2?

    B?

    A?

    @?

    ? F? >? (? 2? B? A? @? C? '? F??L;

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    Las tierras diatomceas prcticamente puras suelen no ser plsticas, por ms quesu lmite lquido pueda ser mayor que F??I +mm !rena ?? +?.@2mm !rena 4ina?? 4inos+limos arcillas

    #s de notar que no se hace distincin alguna por tama$os de granos entrefracciones limo arcilla, sino que se utiliza el nombre general de finos. Para lossuelos finoOgranulares, la discriminacin entre limos y arcillas se basa en el lmitelquido y el ndice plstico y utiliza la carta de plasticidad. #n t"rminos generales,los suelos cuyo punto representativo cae por encima de la lnea ! son arcillas+letra - y aquellas cuyo punto queda por debajo de la lnea son limos +letra

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    Las pruebas de lmites pueden ejecutarse en la mayora de los suelos turbosos,despu"s de un completo remoldeo. #l lmite lquido de estos suelos suele estarentre (?? y B??I, quedando su posicin en la carta de plasticidad netamenteabajo de la lnea !, el ndice plstico normalmente vara entre F??I y >??I.

    -uando un material fino no cae claramente en uno de los grupos, se usaran para"l smbolos dobles de frontera. Por ejemplo ?? no pasa la malla S 2 y es el grupogen"rico .

    Las gravas y las arenas se subdividen en cuatro tipos&

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    intermedios, en laboratorio, deben satisfacer los requisitos se$alados para los dosgrupos anteriores, en lo referente a su contenido de partculas finas, pero nocumplen los requisitos de gradacin indicados para su consideracin como biengradados, es decir no cumplen la condicin de - u y -csimultneamente. *entro

    de estos grupos estn comprendidas las gravas uniformes, tales como las que sedepositan en los lechos de los ros, las arenas uniformes, de medanos de playa ylas mezclas de gravas y arenas finas, provenientes de estratos diferentesobtenidas durante un proceso de ecavaciones. La gradacin se juzga en ellaboratorio por medio de los coeficientes de uniformidad menor a A para arenas y2 para gravas y el de curvatura F-c(.

    ,RUPOS ,7 Y S7

    #n estos grupos el contenido de finos afecta las caractersticas de resistencia yesfuerzo deformacin y la capacidad de drenaje libre de fraccin gruesa, en laprctica se ha visto que esto ocurre para porcentajes de finos superiores a F>I en

    peso, por lo que esa cantidad se toma como frontera inferior de dicho contenido departculas finas. La plasticidad de los finos en estos grupos vara entre JnulaD yJmediaD, es decir, es requisito que los lmites de plasticidad localicen a la fraccinque pase la malla S 2? abajo de la lnea ! o bien que su ndice de plasticidad seamenor que 2.

    ,RUPOS ,C Y SC

    -omo antes, el contenido de finos de estos grupos de suelos debe ser mayor queF>I en peso, y por las mismas razones epuestas para los grupos 7< y LES

    *entro de este grupo se encuentran diversas combinaciones como 7PO7-, 7MOI, en peso. #l sistema 5nificado los considera comocasos de frontera adjudicndoles un smbolo doble. Por ejemplo un smbolo7PO7- indica una grava mal graduada, con un contenido entre BI y F>I de finosplsticos +arcillosos.

    -uando un material no cae claramente dentro de un grupo, debern usarse

    tambi"n smbolos dobles, correspondientes a casos de frontera. Por ejemplo, elsmbolo 7MOM se usar para un material bien graduado, con menos de BI definos y formada su fraccin gruesa por iguales proporciones de grava y arena.

    3.3. Us! "aa l!s su0)u"!s

    #n las 0ablas (.@, (.C, (.' y (.F? se presentan recomendaciones semiempricaspara la utilizacin de cada subgrupo de esta clasificacin en diferentes obras de

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    F?@

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    ingeniera. #s recomendable que la utilizacin de estos resultados esteacompa$ada de ensayos de laboratorio especficos para los depsitos de acuerdoa las caractersticas del proyecto.

    #n la tabla (.@ y (.C se presentan las recomendaciones de uso y loscomportamientos esperados para los grupos de suelo, obtenidos con estaclasificacin. La primera columna habla de su comportamiento como suelo decimentacin, cuando se puede garantizar que el deposito no esta sometido aheladas. La segunda columna presenta los comportamientos observados comomaterial de cobertura o capa ms superficial en la estructura de una va, capa derodadura. #n la tercera columna incluye el comportamiento esperado ante unahelada y la quinta describe la deformacin que se puede presentar en estosdepsitos cuando se les somete a mayores esfuerzos. La condicin de drenajeque presentan los depsitos esta calificada como ecelente, cuando es capaz deevaluar los fluidos que lleguen al deposito sin modificar estas caractersticas y sedefine como impermeable cuando el flujo a trav"s del depsito es muy lento yadems modifica sustancialmente otras caractersticas.

    Las tres columnas siguientes hacen referencia el uso de estos materiales en lainstruccin de una va indicando las condiciones y tipo de equipo paracompactarlo, los valores esperados de peso unitario, relacin de vacios y -H8.

    La tabla (.' presenta una informacin ms general sobre el uso de estosmateriales en la construcciones de terraplenes, su capacidad para soportar cargascuando se utilizan como suelo de fundacin o como base dentro de las capas que

    conforman la estructura de la va.

    8esulta necesaria que el uso de estas clasificaciones como elementos de decisinest"n acompa$ados de ensayos de campo y de laboratorio, especficos deacuerdo al uso y que permiten cuantificar las propiedades y determinar en mejorforma su resistencia, en ning)n caso es aconsejable el desarrollo de dise$os conlas descripciones cualitativas.

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    Tabla 3.7-aractersticas de los suelos en la clasificacin para el empleo en aeropuertos+!rthur-asagrande

    S#%0!l!del

    ,u"!

    Calificacinc!%!

    ci%ien(! n!sue(! a&eladas

    Calificacin c!%! Su"eficiede !dadua P!si0le

    ac(uacinde la

    &elada

    C!%"esi0ilidad-

    en(u%eci%ien(!

    C!ndici!nes dedenae

    C!ndici!nes dec!%"ac(acin -

    e9ui"!

    Densidad ac!%"ac(acin

    "(i%a e#ndice de&uec!s

    Indice C.>.R.de la %ues(ac!%"ac(ada- e%0e0idas

    ,u"!c!%"aa0le

    de laclasificacin

    PRA

    C!n"alia(i'!"aa el"!l'!

    C!n(a(a%ien(!su"eficial0i(u%in!s!

    7M #celente 8egular amalo #celente :inguna amuy ligera -asi ninguna #celente#celente,

    tractor de oruga,rodillo neumtico

    K >.?>e ?.(B

    K B? !O(

    7- #celente #celente #celente ?OA? !O(

    - #celente #celente #celente e ?.(B

    >?OA? !OF

    P Hueno

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    S#%0!l! del

    ,u"!

    Calificacinc!%!

    ci%ien(! n!sue(! a&eladas

    Calificacin c!%! Su"eficiede R!dadua

    P!si0leac(uacin de la

    &elada

    C!%"esi0ilidad -en(u%eci%ien(!

    C!ndici!nesde denae

    C!ndici!nesde

    c!%"ac(acin- e9ui"!

    Densidad ac!%"ac(acin

    "(i%a e #ndicede &uec!s

    Indice C.>.R.de %ues(ac!%"ac(ada- e%0e0idas

    ,u"!c!%"aa0le

    de laclasificacin

    PRA

    C!n"alia(i'!"aa el"!l'!

    C!n(a(a%ien(!su"eficial>i(u%in!s!

    48egular a

    bueno

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    ,RUPORELA$I

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    Tabla 3.10 -lasificacin de los suelos finos. Procedimiento de identificacin en el campo

    SUE

    LOSFINOS/ARCILLASYLI7OS

    LI7I$ELIUIDO@4B

    *eterminacin de la plasticidad enla obra.

    !gitacin -onsistencia 8esistenciaSI7>OLOS

    DENO7INACIN,EO$ECNICA

    8!P;*! !L#:0!

    :5L! :5L! L" 7L L;

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    Clasifcacin de los suelos yrocas

    3. CLASIFICACIN DE LOS SUELOS POR EL 7E$ODO DE LA FAA

    Los nombres as como las caractersticas de los diferentes suelos, sugeridos por4!! +4ederal !viation !gency, se hallan indicados en la 0abla (.FF.

    Tabla 3.11.-lasificacin por el m"todo de la 4!!. :ombres sugeridos

    CLASE DE 7A$ERIAL ARENA B LI7O B ARCILLA B

    !rena C?OF?? ?O>? ?O>?

    Loess !renoso B?OC? ?OB? ?O>?

    Loess (?OB? (?OB? ?O>?

    Loess Limoso ?OB? B?OC? ?O>?

    Limo ?O>? C?OF?? ?O>?

    Loes !rcillosoO!renoso B?OC? ?O(? >?O(?

    Loes !rcilloso >?OB? >?OB? >?O(?

    Loess !rcilloso ELimoso ?O(? B?OC? >?O(?

    !rcilloOarenoso B?O@? ?O>? (?OB?

    !rcilloOlimoso ?O>? B?O@? (?OB?

    !rcilla ?OB? ?OB? (?OF??

    -onsiderando el material que pasa el tamiz S F?, as como los lmites deconsistencia del suelo, la 4!! clasifica los suelos en F( tipos de #F al #F(. en la0abla (.F> se presentan los tipos de suelos considerados y su comportamientocomo subrasante. on suelos JgranularesD, aquellos que tienen un contenido dearena mayor del BBI. Los restantes son suelos JfinosD, con un porcentaje dearena menor del BBI. #stos suelos son predominantemente limosos o arcillosos.

    #n la 0abla (.F> se dan a conocer las caractersticas de cada uno de los suelosclasificados por la 4!!. !s mismo, se presenta la variacin de lmites de

    consistencia que tienen los suelos de granulometra fina dentro de estaclasificacin.

    Geotecnia Bsica

    FF2

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    Tabla 3.12 -lasificacin de los suelos seg)n la 4!!

    Clasedesuel!

    $O$AL 7A$ERIAL UE PASA AL $A7IG H 17A$ERIAL UE

    PASA AL $A7IG H

    CLASE DE $ERRENO DE FUNDACINSU>RASAN$E

    >UEN DRENAE 7AL DRENAE

    8etenidoen el

    tamiz S F?+grava

    !rena gruesapasa tamiz S F?y queda retenido

    en el S A?

    !rena fina pasael tamiz S A? yqueda retenido

    en el S >@?

    Limo y arcillacombinados

    +pasa el tamiz S>@?

    LmiteLquido

    ;ndicePlstico

    inheladas

    -on

    heladasfuertes

    inheladas

    -on

    heladasfuertes

    # O F ? O 2B 2?\ A?O FBO >BO AO 4a8Fa 4a8Fa 4a8Fa 4a8Fa

    # O > ? O 2B FB\ CBO >BO >BO AO 4a8Fa 4a8Fa 4a8Fa 4>8Fa

    # O ( ? O 2B >BO >BO AO 4F8Fa 4F8Fa 4F8Fa 4>8Fa

    # O 2 ? O 2B ](B >BO AO 4F8Fa 4F8Fa 4>8Fa 4(8>c

    # O B ? O 2B 2BO 2?O FBO 4F8Fa 4>8Fb 4(8Fb 428F>

    # O A ? O BB 2B\ 2?O F?O 4>8Fa 4(8Fb 428>b 4B#>b

    # O @ ? O BB 2B\ B?O F? O (? 4(8Fb 428Fb 4A8>b 4@8>c

    # O C ? O BB 2B\ A?O FB O 2? 428Fb 4A8Fc 4@8>c 4C8Fd

    # O ' ? O BB 2B\ 2?O (?O 4B8>b 4@8>c 4@8>c 4'8>d

    # O F? ? O BB 2B\ @?O >? O B? 4B8>b 4@8>c 4C8>c 4'8>d

    # O FF ? O BB 2B\ C?O (?\ 4A8>c 4C8>d 4'8>d 4'F?>d

    # O F> ? O BB 2B\ C?O 4C8>d 4'8>e 4F?8># 4F?8>e

    # O F( 0ierra turbosa basada con un elevado contenido de materia orgnica. ,(, a ' indican el espesor de la estructura, no se establece un valor perose indica que para 8F es necesario menor espesor que para 8'. las letras a, b,..., e tienen el mismo significado para capa rgida.

  • 7/24/2019 Capitulo 3 Clasificacion de Suelos y Rocas de Rosita Gb

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    Clasifcacin de los suelos yrocas

    3.4 SIS$E7A >RI$JNICO DE CLASIFICACIN DE SUELOS

    La clasificacin se basa en la distribucin de tama$os de las partculas de materialque pasa por el tamiz H de A( mm, el suelo se clasifica como granular s menosdel (BI es inferior a ?.?A mm, o suelo fino, si mas del (BI es inferior a ?.?A mm.

    ! partir de estas divisiones, el suelo se clasifica en alguno de los numerososgrupos dependiendo de la gradacin de la fraccin granular y de lascaractersticas de plasticidad de la fraccin que pasa por el tamiz H de 2>B m.-ada grupo tiene un nombre descriptivo y un grupo de smbolos formados porletras que indican el tipo de suelo predominante y la gradacin o lascaractersticas de plasticidad, como se presenta en la 0abla (.F(.

    Tabla 3.13.imbologa utilizada en la clasificacin britnica

    7 E grava, E arena, 4 E suelo fino, finos,

    < E limo, - E arcilla, Pt E turba

    M E bien gradado L E baja plasticidad +LL (B

    P E mal gradado ; E Plasticidad intermedia +LL (BOB?

    Pu E gradacin uniforme / E alta plasticidad +LL B?O@?

    Pg E gradacin discontinua 9 E muy alta plasticidad +@?KLL '?

    1 E orgnico # E etremadamente alta plasticidad +LLK '?

    M E bien gradado 5 E en el rango de plasticidad alta +LLK (B

    La letra que describe el tama$o de la fraccin predominante se coloca primero enel grupo de smbolos, seguida luego por las otras letras que indican lascaractersticas de la fraccin secundaria, la gradacin o las caractersticas deplasticidad y la presencia de materia orgnica. Por ejemplo&

    7M< E 7rava Limosa bien gradada

  • 7/24/2019 Capitulo 3 Clasificacion de Suelos y Rocas de Rosita Gb

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    Clasifcacin de los suelos y rocas

    Tabla 3.14 istema britnico de clasificacin de suelos

    ,u"!s de suel!s Su0)u"!s e iden(ificacin de la0!a(!i!La ,a'a - la Aena "ueden clasificase

    c!%! ,a'a aen!sa - Aena )a'!sa+ e(c.+cu*nd! sea a"!"iad! ';ase n!(a 1

    S#%0!l!del )u"!

    S#%0!l! delsu0)u"!

    Fin!s B deinfei!es a.6 %%

    L#%i(el#9uid! B N!%0e

    SUELOS,RUESOS

    ,RUPO A?8?4. -omprende aquellos suelos cuyo ndice de plasticidad baja.

    SU>,RUPO A?8?6. -omprende aquellos suelos cuyos ndices de plasticidad sonmuy elevados con respecto a sus lmites lquidos y que, adems, eperimentancambios de volumen muy grandes entre sus estados JsecoD y Jh)medoD.

    ,RUPO A?. -orresponde a una turba muy orgnica o material con considerablemateria orgnica.

    La variacin de los lmites e ndice de plasticidad para los suelos finos, se hallaindicada grficamente en la 4igura (.B. La modificacin ms importanteintroducida en esta nueva clasificacin es la JevaluacinD de los suelos por mediode ndices. #stos ndices llamados Jndices de grupoD dan a conocer el tipo dematerial se debe observar que la lnea ! de la carta de plasticidad de !rthur-asagrande ha sido superpuesta en esta figura y se observan algunas diferencias.

    Geotecnia Bsica

    FF'

    ubgrupo! @OB

    F?

    >?

    (?

    2?

    B?

    A?

    @?

    C?

    '?

    F??

    ? F? >? (? 2? B? A? @?Indice de "las(icidad IP

    L#%i(el#9uid!LL

    Lnea !

    ;PLLO(?

    ubgrupo! @OAA?4

    A? A?6

    A?8

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    Clasifcacin de los suelos y rocas

    Figura 3.5.;ntervalos de lmite lquido y del ndice de plasticidad para suelos limo arcillosos+ !O2 a !O@

    #n las 0ablas (.FB y (.FA se indican los tipos de suelo para esta nuevaclasificacin incluyendo los respectivos subgrupos y las caractersticas en

    granulometra y lmites de consistencia para que pueda ser identificado en undeterminado grupo.

    Geotecnia Bsica

    F>?

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    Tabla 3.15 -lasificacin de la !!/01 y mezclas de agregados

    CLASIFICACIN ,ENERAL7A$ERIALES ,RANULARES

    7ENOS DEL 34B PASA 7ALLA 27A$ERIALES LI7O?ARCILLOSOS 7JS DEL 34B

    PASA 7ALLA 2

    CLASIFICACIN POR ,RUPOS A K 1 A K 3 A K 2 A ? A ? 4 A ? 6 A ? 8

    A?1?a A?1?0 A?2? A?2?3 A?2?6 A?2?8 A?8?4 - A? 8?6

    $a%i:ad! B 9ue "asa %alla:o F? +> mm B? m.

    :o 2? +?.2> mm (? m. B? m. B? min.

    :o >?? +?.?@2 mm FB m. >B m. F? m. (B m. (B m. (B m. (B m. (A min. (A min. (A min. (A min.Caac(e#s(icas de la Faccin

    :p

    L; m. FA m. >? m.

    0;P1 55!L# *#

    ;7:;4;-!0;91

    4ragmentos de roca Ecascajo y arena

    !renasfinas

    -ascajos y arenas limosos y arcillosos uelos limosos uelos arcillosos

    -1ILIDAD CAPILARIDAD ELAS$ICIDADCA7>IOS DE

    >ASE PARA >ASE

    PARA$ERRAPLENES

    A ? 1 !lta Haja

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    Clasifcacin de los suelos y rocas

    3.6. 7e(!d!l!)#a de clasificacin

    Indice de ,u"!/!quellos suelos que tienen un comportamiento similar se hallandentro de un mismo grupo, y estn representados por un determinado ndice. Laclasificacin de un suelo en un determinado grupo se basa en su lmite lquido,

    grado de plasticidad y porcentaje de material fino que pasa el tamiz S >??. Losndices de grupo de los suelos granulares estn generalmente comprendidos entre? y 2, los correspondientes a los suelos limosos entre C y F> y los de suelosarcillosos, entre FF y >?, o ms. -uando se indica un ndice de grupo hay quecolocarlo entre par"ntesis. !s por ejemplo, !O>O2 +F, querr decir un suelo !O>O2cuyo ndice de grupo es F.

    #l ndice de grupo puede determinarse mediante la frmula (.F, y se da siemprecomo un numero entero.

    IG=0.2a+0.005ac+0.01bd +(.F

    donde&

    a& parte del porcentaje que pasa el tamiz >?? mayor de (B sin eceder @Bepresado en n)mero entero entre ? y 2?.0& parte del porcentaje que pasa malla >?? mayor de FB y sin eceder BB

    epresado en n)mero entero entre ? y 2?.c& parte del limite lquido mayor de 2? y sin eceder A? epresado en n)mero

    entero entre ? y >?.d& parte del ndice de plasticidad mayor de F? y sin eceder (?, epresado como

    n)mero entero de ? a >?.1 tambi"n se pueden utilizar bacos, como la 4igura (.A, para su cuantificacin,conocido el porcentaje que pasa malla >??, el lmite lquido e ndice de plasticidad.

    Figura 3.6 =baco para la obtencin del ndice degrupo +;7. #l ;7 es igual a la suma de las lecturas en el eje vertical de +a y +b.

    #n la 4igura (.@ se presenta el diagrama de flujo para esta clasificacin.

    Geotecnia Bsica

    F>>

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    4igura (.@ *iagrama de flujo auiliar para el procedimiento de clasificacin seg)n la !!/01

    Geotecnia Bsica

    #W!

    5#L1 L;

    BIP!! L! ??

    ! E >

    #fectuar anlisi s por tamizadoy LL y LP sobre el material que

    pasa la mall a 2?

    #fectuar LL y LP sobre el materialque pasa la malla 2? Limo

    ;P F?!rcilla

    ;P K FF

    BFI o mspasa la malla 2?

    Limoso;P F?

    !rcilloso;P K FF LL 2? LL K 2? LL 2? ! O @

    LL K 2?

    ! E F E B! E > E 2! E (! E F E b! E F E a ! E @ E A! E @ E B! E A

  • 7/24/2019 Capitulo 3 Clasificacion de Suelos y Rocas de Rosita Gb

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    Clasifcacin de los suelos y rocas

    5na vez se halla el ndice de grupo se va a la 0abla (.FB y se utiliza el siguienterazonamiento& e procede de izquierda a derecha, chequeando cada tipo de suelopartiendo del !OF hasta encontrar un suelo que cumpla todos los requisitos deporcentajes mimos o mnimos, lmites e ndice de grupo. #n esta misma tabla se

    tiene un comentario respecto a su utilizacin como subrasante. !dems en la0abla (.FA se presentan las principales caractersticas de los sueloscorrespondientes a los distintos grupos, la cual puede utilizarse paracomplementar la informacin de cada suelo.

    Ee%"l! 3.1/ +5tilizando los bacos para hallar el ;7

    *ado las caracteristicas consignadas en la 0abla #(.F para los tres suelosclasificar utilizando los sistemas de la !!/01, la unificada y la propuesta del C D

    Tamiz N ! 2? A' 'B 7510 (? B2 '? 50!0 >> 2A C( 35100 >? 2F @F 15200 FB (A BB 3

    "# $ (B (' BB

    "p $ >> >@ >2 NP

    %b&'r(aci)*(i&ual

    -af" amarillentooscuro, congrava

    redondeada

    -af" grisceo conalgo de olor y

    presencia de raices

    !zul E griscon algo de

    grava.

    !marillaLimpia*****

    oluci)*

    e inicia con la clasificacin de la !!/01, utilizando la formula (.F para laevaluacin del ndice de grupo. +-onfronte el resultado utilizando el baco de la4igura (.B.

    Clasificacin del suelo ! 0abla (.FB

    +F Procedimiento de izquierda a derecha en la 0abla (.FB , el suelo ser un !OF,!O( o !O>, porque solo un FBI pasa el tamiz >??.+> -on base en el ;P LLOLP (BO>> F(, se elimina !OF y !O(.+( -on LL (BI e ;PF(, el suelo se ajusta a la clasificacin !O>OA.+2 #l ndice de grupo se puede calcular como& IG = 0.2(0) + 0.0005(0)(0) + 0.01(0)(3) = 0.0#l Xndice de grupo se obtiene en forma mas conveniente como la suma de losvalores hallados de la 4igura (.A +a y +b. #n estas figuras se entra con elporcentaje que pasa la malla >??, en la parte +a se intercepta la lneacorrespondiente con el ndice plstico del suelo y se rebota hacia la derecha parahallar el valor respectivo sobre el eje vertical% en la parte +b se intercepta la lneaGeotecnia Bsica

    F>2

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    Clasifcacin de los suelos y rocas

    correspondiente con el lmite lquido y se rebota hacia la izquierda para determinarel valor en eje vertical. La suma de los dos valores hallados con el procesoanterior es igual al ;7 as&4igura (.B +a ? 4igura (.B +b ?

    ;7 ?, el resultado obtenido se ajusta a un suelo !O>OA+B *el estudio de los datos del anlisis del cernido y de los datos declasificacin, el suelo ! es caf" amarillento oscuro, gra(a ar'*o,limo&a oarcillo&a-!O>OA +?.

    !hora clasificacin seg)n el sistema unificado de suelos. #n este caso se utiliza elbaco de la 0abla (.FB o el diagrama de flujo de la 4igura (.@ y se tiene&

    a Paa el suel! A% -lasificacin unificada&

    +F e debe escoger si es un suelo grueso o un suelo fino, con porcentaje quepasa la malla :N >?? +FBI, se trata de un suelo grueso.

    +> !hora del porcentaje o fraccin gruesa el CBI, el 2?I pasa la malla :N 2incluyendo los finos, luego se trata de una grava.

    +( I pasa el tamiz >??, queda arriba de la lnea ! en la carta deplasticidad y el ndice de plasticidad mayor que @, se trata de una gravaarcillosa +7-.

    Cla&iicaci)* d'l /IT.

    #l )nico parmetro que tiene en cuenta es el tama$o y la distribucin de losmismos, y al no ser un material uniforme se hace inaplicable. -ubre tama$os degrava, arena, limos y arcillas. 0ambi"n puede asimilarse con el tama$o deproporcin en la distribucin presentada.

    8ecomendacin& seg)n la 0abla (.@ se comporta bien como suelo de cimentacin,

    o como superficie de rodadura en vas, tiene baja compresibilidad, en in materialimpermeable, en la 0abla (.FB el comportamiento esperado como subrasante esbueno.

    0 "uelo #! utilizando el mismo procedimiento para el suelo ! clasificacin!!/01 se tiene&

    +F Procedimiento de izquierda a derecha en la 0abla (.FB, el suelo solo puede serun !O2, !OB, !OA o !O@ ya que (AI pasa la malla >??.

    +> -on base en el ;P F>, el suelo solo puede ser un !OA o !O@.+( -on LL ('I, el suelo es un !OA.+2 Zl ndice de 7rupo es&4igura (.B +a ?.B 4igura (.B +b ?.2

    IG = 0. = 1.0+B *el estudio de los datos del anlisis del cernido + (FI grava, ((I arena y conlos datos reci"n obtenidos, el suelo H es arcilla o limo arenoso con bastantegrava, caf" grisceo, con algo de material orgnico, !OA +F.

    $ara el suelo # !clasificacin unificada

    F e debe escoger si es un suelo grueso o fino. I pasa tamiz >??(AI se tratade suelo grueso

    > e debe escoger si es grava o arena, I de la fraccin gruesa retenido :N 2 (FI T I entre tamiz :N 2 y tamiz :N >?? ((I , se trata de una arena .

    Geotecnia Bsica

    F>B

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    Clasifcacin de los suelos y rocas

    ( I que pasa tamiz :N >?? K F> I, LL E LP , ;PK@ . #l suelo es una arenaarcillosa

    %b& "uelo C!-L!;4;-!-;1: *# !!/01

    +F -on BBI que pasa el tamiz >??, el suelo es un !O2, !OB, !OA o !O@.+> -on LL BBI e ;P (F, el suelo es un !O@OA ya que ;PK LLO(?+( eg)n la grfica (.B el Xndice de grupo es&4igura (.B+a C 4igura (.B+b B.C IG = 13.! = 1"+2 #l suelo - es una arcilla arenosa con algo de grava, azulOgris !O@OA +F2.

    -L!;4;-!-;1: 5:;4;-!*! .uelo -

    F e debe escoger si es grueso o fino. I pasa tamiz :N >?? BBI ,luego es un

    suelo fino .> Limite liquido K B? I , en este caso BBI K B?I entonces el sufijo es /( Xndice de plasticidad (F, con LL e ;P se va a la carta de -asagrande y el punto

    queda sobre la lnea ! , se trata de una arcilla - . #l suelo es un -/.

    d&$ara el suelo '.

    -L!;4;-!-;1: *# !!/01

    F Porcentaje que pasa malla >?? (I, suel'o grueso .> B I pasa malla >??, menos del B?I pasa malla 2? + (B I

    ( BI pasa malla >??, menos del B?I pasa malla 2?I +(BI , ;PA esun suelo !O;OH, fragmentos de roca , cascajo y arena .

    -L!;4;-!-;1: 5:;4;-!*!

    F Porcentaje que pasa malla >??, (I luego es un suelo grueso .+A.B> ?? , y mas del B?I de gruesos para malla :N 2, .( -urva granulom"trica

    Geotecnia Bsica

    $A7IG%%

    A0e(ua

    B"es!

    N 2.@A @B

    N 1 >.?? B?

    N ?.2>B (B

    N 1 ?.FB? FB

    N 2 ?.?@2 (

    F>A

    @B

    B?

    >B

    ?.?F ?.F F F?

    !bertura +Log

    >

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    Clasifcacin de los suelos y rocas

    D1?.?' mm -u 5.260

    =

    D

    -g 75.0

    ..60*10=

    =

    D3 ?.(? mm

    D2.4>.B mm *e los valores de cu y cg se dice que es una arena bien grabada

    3.8 CLASIFICACION ,EO7ECJNICA DE LAS ROCAS

    #n mecnica de rocas se ha venido desarrollando una serie de clasificacionesgeomecnicas, que utilizan como parmetros de identificacin de un macizorocoso desde la descripcin visual, hasta clasificaciones en las que se necesitaneploraciones y ensayos de laboratorio sobre muestreos representativos para laclasificacin de un macizo. #stas clasificaciones han tenido una gran utilizacin en

    el dise$o y construccin de ecavaciones subterrneas. #n la clasificacin sepretende determinar la calidad del macizo para establecer si necesita o no alg)ntipo de soporte o revestimiento.

    !ntes de presentar las clasificaciones geomecnicas de rocas se ilustran algunasepresiones utilizadas en ecavaciones subterrneas. #n la 4igura (.C se presentala seccin de un t)nel tipo ba)l y un corte transversal.

    -lave& !rco semicircular, para la seccin tipo ba)l, localizada en la parte superiorde la ecavacin y que va desde la zona horaria ( hasta la zona horaria A.

    olera& zona recta o curva que forma la base de la ecavacin y que es recta parauna seccin tipo ba)l, ver figura (C a

    -obertura& distancias perpendicular ms corta desde la clave de la ecavacinhasta la superficie del terreno, en cada sitio del t)nel se tiene una coberturadeferente.

    oporte& -onsiste en los elementos temporales instalados en la ecavacin paraimpedir la deformacin y mantener abierto el t)nel. #l revestimiento pueden serlos mismos elementos en concreto con pernos, arcos de acero, madera y otros

    menos convencionales que se utilizan para proteger y estabilizar la ecavacin enforma definitiva.

    Geotecnia Bsica

    F>@

    a eccin de una ecavacinY/& zona horaria

    Clave

    (ZH 3)

    Solera (ZH 6)

    (ZH 9)

    Paredderecha

    Paredizqierda

    Cobertura

    Portalsalida

    Por!ale"!rada

    #irecci$" del %l&o

    4ormacin;;

    4ormacin; 4ormacin

    ;;;

    4ormacin;9

    TUNEL

    0 -orte transversal de un t)nel a flujo libre

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    Clasifcacin de los suelos y rocas

    Figura 3.8 eccin y corte transversal de una ecavacin

    #n la 4igura (.' se presenta el diagrama propuesto en el teto de ecavacionessubterrneas de /oec^ y Hro3n, para establecer la factibilidad de ejecucin de unproyecto de ecavacin subterrnea en roca. -on las caractersticas geolgicas ygeot"cnicas del material del macizo, se hace el recorrido por el diagrama, con elobjetivo de verificar la factibilidad de la ecavacin.

    8ecopilacin preliminar e interpretacin de datos geolgicos de documentos histricos, cartas geolgicas, fotografas a"reas,topografa de superficie y registros de n)cleos de eploracin de diamante. -onsideraciones sobre la relacin entre las

    caractersticas del macizo rocoso y la geometra y orientacin de las futuras ecavaciones.

    #n macizos rocosos duros con caractersticas estructuralesmuy inclinadas, la estabilidad de la ecavacin se puede verafectada por cadas y deslizamientos gravitacionales sobrediscontinuidades inclinadas. Los sistemas de clasificacin de

    rocas no son adecuadas.

    -uando no es probable que la estabilidad se vea afectada pordeslizamientos, otros factores como los esfuerzos altos y lameteorizacin se hacen importantes y se pueden evaluar

    mediante una clasificacin de la calidad de la roca.

    5so del ndice de calidad de roca para comparar la estabilidadde ecavacin y la necesidad de refuerzo con pruebas

    documentadas de otros sitios con condiciones geolgicasparecidas.

    _e advierten problemas de estabilidad para ecavaciones deltama$o y la forma que se pretenden`

    ; :1

    *ise$o de las ecavaciones basado enconsideraciones operativas con previsin de un

    ademe mnimo.

    .

    ;nestabilidad debida aesfuerzos eageradamentegrandes.

    ;nestabilidad debida a lameteorizacin yGo rocaepansiva.

    ;nestabilidad debida apresiones o flujo eageradosdel agua subterrnea.;nestabilidad debido a

    geologa estructuraladversa.

    ;nstalacin de piezmetrospara determinar presiones y

    distribucin de aguassubterrneas.

    C

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    Clasifcacin de los suelos y rocas

    prevenir cadas y reforzar laszonas potenciales de

    fracturas.

    condicionado a ecavacioOnes de prueba, voladuras

    controladas, instalacin rpidadel ademe y control delcomportamiento de la

    ecavacin durante y despu"sde la construccin.

    _er posible proporcionar unademe que garantice una

    estabilidad de larga duracin`

    :1 ;8echazo del sitio

    Figura 3.9 Proyecto de ecavaciones subterrneas en roca! continuacin se eponen las clasificaciones propuestas por 0erzaghi, tini y

    Laufer, *eer,

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    Clasifcacin de los suelos y rocas

    desprendimientos son ms comunes en este tipo de rocas debido a los planos dedebilidad eistentes.

    R!ca 7ediana%en(e Fisuada& 0iene fisuras y discontinuidades pero losbloques entre las juntas estn soldados o tan ntimamente encajonados, que las

    paredes verticales no necesitan refuerzo. #n rocas de este tipo, se puedepresentar a la vez desprendimiento y chasquido.

    R!ca A)ie(ada en >l!9ues/#s una roca qumicamente inalterada o casiinalterada cuyos fragmentos se encuentran totalmente separados unos de otros yno encajonados. #sta clase de roca puede necesitar soportes laterales en lasparedes de la ecavacin. R!ca $i(uada/ Pero qumicamente sana tiene la apariencia de ser unproducto de trituradora. i los fragmentos, en su mayora o todos, son del tama$ode arena y no ha habido recementacin, la roca triturada que est abajo del nivelde las aguas freticas tiene las propiedades de una arena saturada.

    R!ca C!%"i%ida/!vanza lentamente hacia el interior del t)nel sin aumentoperceptible de volumen. 5n prerrequisito de comprensin es un porcentajeelevado de partculas microscpicasde micas o de minerales arcillosos de pocaepansibidad.

    R!ca EQ"ansi'a/ !vanza bsicamente en el t)nel debido a su propiaepansin. La capacidad de esponjamiento parece estar limitada a las rocas quecontienen minerales arcillosos como la montmorillonita, con una alta capacidad deepandirse, y generar deformaciones a altas presiones sobre el refuerzo.

    3.8.2 De(e%inacin de ca)a

    Para la determinacin de la carga en cada sector la clasificacin propuesta utilizala descripcin del tipo de material presente con sus caractersticas geolgicas. #nla 0abla (.F@ se presentan los intervalos considerados, en esta H es el ancho de laecavacin, /t es la altura de la ecavacin, / la cobertura de la ecavacin y /pla altura del material a sostener por efecto de la ecavacin.

    Tabla 3.17-lasificacin de 0erzaghi para carga de roca en t)neles con soporte de marcos deacero.

    ES$ADO DE LA ROCA CAR,A DE LA ROCA "EN PIES O>SER

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    Clasifcacin de los suelos y rocas

    qumicamente inalterada. marcos circulares.

    @. 8oca comprimidaprofundidad moderada.

    F.F? a >.>? +H \ /t-onsiderable presin lateral. e requiere

    plantilla, es preferible usar marcoscirculares.

    C. 8oca comprimida a gran

    profundidad.+>.F? a 2.B? +H \ /t

    '. 8oca epansiva /asta >B? pies

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    Clasifcacin de los suelos y rocas

    unitario del material es de >.> 0Gm(. i en obra se dispone de un perfil / de acero,que tiene una capacidad para soportar (C? toneladas, por cada soporte, instaladocon las dimensiones de la ecavacin. _-ada cunto colocara el soportemencionada`.

    oluci)*. -on la clasificacin propuesta por . 0erzaghi se puede utilizar elsiguiente procedimiento&

    +F e determina en cul de los puntos de la clasificacin de 0erzaghi, encasilla lainformacin disponible.

    La informacin se puede considerar dentro del numeral A de la clasificacin.+0abla(.F@

    /p F.F? + H \ /t F.F? +Am. \ @m. F2.(?m. 2A.'> ft.

    M 9 Q & Peso de material a sostener por el arco, volumen a sostener por el pesounitario del material.

    9 HF Q LQ/p & 9olumen a estabilizar + ancho de la ecavacin, longitud y altura dematerial fracturado o carga. e toma HF como A m.9 HFQ /pQL A F2.( L CB.C m> QLM CB.C m> >.> 0Gm( QL FCC.@A 0Gm QL

    m276188

    380==

    .longituddeunidadporPeso

    arcocadasoportaqueCargaarcosentreSeparacin

    3.8. P!"ues(a de S(ini - Lauffe

    tini en su manual de geologa de t)neles propuso una clasificacin para losmacizos rocosos y coment muchas de las condiciones adversas que pueden

    encontrarse en la construccin de t)neles. ;nsisti sobre la importancia de losdefectos estructurales de la roca y recomend que la orientacin de ecavacin nofuera paralela al rumbo de discontinuidad, o fuera muy inclinada.

    Lauffer hizo "nfasis sobre la importancia del tiempo de sost"n del claro activo enun t)nel, que se denomina tiempo de autosoporte o de sost"n y es el lapsodurante el cual una ecavacin ser capaz de mantenerse abierta, sindesprendimientos y ning)n tipo de soporte, mientras que el claro activo es elespacio o longitud de la ecavacin sin soporte, y corresponde al espacio del t)nelque puede corresponder a la distancia entre el frente de la ecavacin y lainstalacin del soporte o en casos crticos, de roca muy fracturada o de bajaresistencia, al ancho o a una parte del ancho de la ecavacin. #n al figura (.FF

    se muestra la posible ubicacin del claro activo.*e acuerdo a condiciones geolgicas y observaciones de comportamientos deecavaciones en diferentes materiales, se establecen rocas tipo !, H, -, *, #, 4 y7% las cuales corresponden a una descripcin detallada del tipo de material y lascaractersticas geot"cnicas. 5na vez identificado el tipo de material se puededeterminar el espacio y el tiempo de auto soporte seg)n la 4igura (.F>. *onde, !corresponde una roca muy buena, poco fracturada y de gran resistencia es decir ala roca inalterada y dura de la clasificacin propuesta por 0erzaghi y 7 la roca muyfracturada y de baja resistencia o la roca comprimida o epansiva de 0erzaghi, la

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    F(>

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    a) seccin deexcavacin

    b) corte longitudinal

    Frente deexcavacin

    s!"!(e

    s!"!(e

    S: Claro activo

    ?

    ?.2

    ?.C

    F.>

    F.A

    >

    >.2

    >.C

    ? >B B? @B F??=ndice de calidad de !ca RDB

    Fac(!deca)ade!can

    P>

    PnH

    /t

    Clasifcacin de los suelos y rocas

    franja achurada en la 4igura (.FF es el rango recomendado, por los autores de lateora.

    Figura 3.11 *efinicin del claro activo seg)n Lauffer

    3.8.4 =ndice de calidad de !ca de Deee

    *e acuerdo a lo epuesto en el captulo anterior el 8R* tambi"n se utiliza comouna clasificacin geomecnica de un macizo rocoso. #s necesario tener lainformacin de una perforacin, con la cual se puede hallar el 8R* y con este sepuede utilizar la 4igura (.F( donde se determina si la ecavacin necesitasoporte.

    Figura 3.128elacin

    claro activo

    y tiempo desost"n

    -ording, /endron y *eere modificaron elfactor de carga de roca de 0erzaghi yrelacionaron este valor modificado con el8R* como lo muestra la 4igura (.F( para laseleccin del refuerzo para los t)neles.

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    F((

    ?.F

    F

    F?

    F min. F? min. F hora F da F sem. F a$o

    Ade%e $IE7PO DE SO$N

    F mes F? a$os F?? a$os

    CLARO

    AC$I.

    .84

    63

    6a

    6r

    6n

    8R*R = +(.>

    *onde

    8R*& Xndice de calidad de la roca6n& :)mero de sistemas de fisuras6r& :)mero de rugosidad de las fisuras6a& :)mero de la alteracin de las fisuras

    63& 4actor de reduccin por agua en las fisuras84& 4actor de reduccin por esfuerzos

    *onde a cada una de las relaciones el ingeniero /oec^, le da una interpretacinde acuerdo a los mimos y mnimos valores asignados a cada uno de losparmetros involucrados en la cuantificacin del ndice de calidad de la roca. #lprimer coeficiente +8R*G6n que representa la estructura del macizo es unamedida rudimentaria del tama$o de los bloques o de las partculas con los dosvalores etremos de cada parmetro +F??G?.B y F?G>? con un factor de diferenciade 2??.

    #l segundo cociente +6rG6a representa la rugosidad y las caractersticas de la

    friccin de las paredes de las fisuras o de los materiales de relleno, representa laresistencia al corte entre bloques. #l tercer cociente +63G84 consiste en larelacin de esfuerzos producidos por el agua sobre la clave del t)nel 63 y 84 esun valor de esfuerzos alrededor de la ecavacin de acuerdo a las condicionesgeot"cnicas, esta valoracin representa los esfuerzos activos que pueden ser&

    +F La carga que se disipa en el caso de una ecavacin dentro de una zona defallas y de roca empacada en arcilla.

    +> La redistribucin de esfuerzos por efecto de la ecavacin se produce en unaroca competente.

    +( Las cargas o esfuerzos de compresin se relajan en rocas plsticasincompetentes.

    La clasificacin utiliza otro parmetro para la cuantificacin del ndice de calidadde roca que es el dimetro equivalente, designado con *e, que esta dado por laecuacin (.(

    *e !ncho de ecavacin, *imetro o altura +m

    +(.(8elacin soporte ecavacin #8

    Para determinar el dimetro equivalente es necesario definir la relacin soporteecavacin #8, que es una especie del inverso del factor de seguridad y tiene un

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    F2?

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    Clasifcacin de los suelos y rocas

    valor de acuerdo al tipo de ecavacin, Harton en F'@2 propone los valores de la0abla (.>F

    Tabla 3.21-ategora de la ecavacin

    $IPO

    F.BF.BF.??.B

    F.?

    F.?

    F. !$ade F.? si el espaciamiento mediodel sistema de juntas es mayor de ( m.

    >. 6r ?.B se puede usar para fisuras defriccin planas y que tenganalineaciones con la condicin de que"stas est"n orientadas para resistenciamnima.

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    F2F

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    . NT%e! de al(eacin de las un(asa C!n(ac(! en las "aedes de !ca.

    !. 8elleno soldado duro, inablandable, impermeable.H. Paredes inalteradas solo con manchas de superficie.-. Paredes ligeramente alteradas, con recubrimientos

    de minerales inablandables, partculas arenosas,roca triturada sin arcilla.

    *. 8ecubrimientos l imosos o areno E arcil losospeque$as partculas de arcilla +inablandable.

    #. 8ecubrimientos ablandables o con arcilla de bajafriccin o sea mica. 0ambi"n clorita, talco, yeso,grafito, etc. T peque$as cantidades de arcillasepansivas +recubrimientos sin continuidad de F E>mm de espesor o menos.

    a

    ?.@BF.?

    >.?

    (.?

    2.?

    +>BNO(BN

    +>BNO(?N

    +>?NO>BN

    +CNOFAN

    F. Los valores de r +ngulo de friccinresidual se indican como guaaproimada de las propiedadesmineralgicas de los productos dealteracin si es que estn presentes.

    -ontinua...

    ..... -ontinuacinTabla 3.22.

    DESCRIPCIN O?.F

    ?.FO?.?B

    Presin apro.del agua gGcm>

    F.?

    F.?O>.B

    >.BOF?.?

    KF?

    KF?

    F. Los factores - a 4 son estimacionesaproimadas. !umenta 63 si seinstalan drenes.

    >. Los problemas especiales causadospor la presencia de hielo no se tomanen consideracin.

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    F2>

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    Clasifcacin de los suelos y rocas

    6. Fac(! de Reduccin de Esfue:!sa G!nas de de0ilidad 9ue in(esecan la

    eQca'acin - 9ue "ueden se la causa de 9ueel %aci:! se deses(a0ilice cuand! sec!ns(u-a el (Tnel.

    !. .B

    B.?

    F. 8ed)zcanse estos valores 84 de >BOB?I si las zonas de fracturas slo

    intersecan pero no cruzan laecavacin.

    >. Para un campo virgen de esfuerzosfuertemente anisotrpico +si se mide&

    cuando B aFGa( F? fuerzacomprensiva no confinada +carga de

    punta.

    (. /ay pocos casos reportados desde eltecho debajo de la superficie seamenor que el ancho del claro. e

    sugiere que el 84 sea aumentado de>.B a B para estos casos +ver /.

    cGF

    K>??>??OF?

    F?OBBO>B >.B

    t F

    KF(F(O?.AA

    ?.AAO?.((?.((O?.FA

    ?.FA

    SRF

    >.BF.?

    ?.BO>BOF?F?O>?

    -ontinua........ -ontinuacinTabla 3.22.

    DESCRIPCIN

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    Clasifcacin de los suelos y rocas

    Tabla tomada d'l libro 'ca(acio*'& &ubt'rr*'a&. G. o'c 4 ra4

    ,e*odolog-a roues*a ara el uso de la clasificacin /

    -omo la clasificacin se puede utilizar para determinar el tipo de soporte de la

    ecavacin un procedimiento para el uso de las tablas de esta clasificacin puedeser el siguiente, los tres primeros deben ser los contemplados para la clasificacinde -;8&

    - *ibujar un corte transversal donde aparezca el eje del t)nel, la coberturacomposicin geolgica, fallas, discontinuidades, y parmetros conocidos.

    - *e acuerdo a las condiciones geot"cnicas se deben escoger sectores donde elcomportamiento geot"cnico sea similar.

    - eleccionar los parmetros representativos y los valores para cada sector.- *e acuerdo al valor de los parmetros de cada sector y utilizando la 0abla (.>>

    cuantificar y determinar el ndice de calidad de la roca R con la ecuacin (.>.- *eterminar el dimetro equivalente con la ecuacin (.( que tiene en cuenta la

    relacin entre la mima dimensin de la ecavacin y la relacin soporteecavacin de acuerdo al tipo de ecavacin, tomada de la 0abla (.>F.

    -on el *e y con R se establece la categora de la ecavacin y el tipo de soporteutilizando tablas semejantes a la presentada en la 0abla (.>( o utilizando la4igura (.F@.

    Tabla 3.23oporte recomendado por la :7;

    -alidaddelamasarocosaR

    *imensinequivalente

    P-#G#8

    0eturadelbloque8R*G6n

    8esistenciafriccionanteentrebloques

    6rG6n

    Presinapro.#nelsoporte,(,B -FO?.2 F.BO2.> F? K?.B ?.>>B Fm > *FO?.2 F.BO2.> F? K?.B ?.>>B Fm B?mm > -FO?.2 F.BO2.> ?.B ?.>>B Fm B?mm > -FO?.2 (.>[email protected] ?.>>B Fm B?O@Bmm F2,FF,F> -FO?.2 (.>[email protected] ?.>>B Fm >,F?FO?.2 F>O.FC ?.>>B Fm >BOB?m @BOF??mm >,F? -FO?.2 AOF> ?.>>B Fm B?O@Bmm >,F? -FO?.2 F>OFC ?.>>B Fm >??O2??mm F2,FF,F> #FO?.2 AOF> ?.>>B Fm F??O>??mm F2,FF,F> -FO?.2 (?O(C ?.>>B Fm (??O2??mm >,B,A,F?,F( -,4FO?.2 >?O(? ?.>>B Fm >??O(??mm >,(,B,F?,F( -FO?.2 FBO>? ?.>>B Fm FB?O>??mm F,(,F?,F( -

    Geotecnia Bsica

    F22

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    Clasifcacin de los suelos y rocas

    FO?.2 FBO(C ?.>>B Fm (??mmOFm B,',F?,F>,F(

    ?.2O?.F FO(.F KB K?.>B ?.( Fm >?O(?m?.2O?.F FO(.F B K?.>B ?.( Fm B?mm -?.2O?.F FO(.F ?.>B ?.( Fm B?mm -?.2O?.F >.>OA KB ?.( Fm >BOB?mm F? -?.2O?.F >.>OA B ?.( B?O@Bmm F? -?.2O?.F >.>OA ?.( Fm B?O@Bmm

    ',FF,F>-

    ?.2O?.F 2OF2.B K2 ?.( Fm B?OF>Bmm F? -

    Figura 3.17. 8elacin entre la dimensin equivalente e ndice de roca#ste sistema tambi"n propone epresiones para la determinacin de la longitud y

    espaciamiento de los pernos, espaciamiento. Harton propone epresionesadicionales para determinar la longitud mima de los pernos con la epresin&

    ESR

    B102!

    .+= +(.2

    La mima longitud no soportada tambi"n puede ser evaluada con la epresin&

    Longitud mima no soportada >Q#8QR?.2 +(.B

    -on base en los anlisis de registros propone una epresin para determinar la

    presin aportada por los pernos&"r3

    #"n2$

    31

    = +(.A

    3.8.W Clasificacin RSR R!cX S(uc(ue Ra(in)

    #n F'@> Mic^ham propone un m"todo cuantitativo para describir la calidad de unmacizo rocoso y seleccionar el soporte ms apropiado, basado en un rango deestructura de roca. !unque este autor es la primera referencia del uso delconcreto, muchos de los t)neles en los cuales se bas el desarrollo de estaclasificacin, fueron peque$as ecavaciones soportadas por arcos de acero.

    Geotecnia Bsica

    F2B

    '"dice de calidad de la oca

    #i*e"+i$",qiva

    le"!e-,+.acio/

    #ia*e!roo0l!ra

    ,(S

    '"dice de calidad de la oca

    #i*e"+i$",qiva

    le"!e-,+.acio/

    #ia*e!roo0l!ra

    ,(S

    #i*e"+i$",qiva

    le"!e-,+.acio/

    #ia*e!roo0l!ra

    ,(S

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    Clasifcacin de los suelos y rocas

    #ste sistema de clasificacin 88, asigna a cada componente un valor num"ricoteniendo en cuenta las tablas adjuntas. 88 ! \ H \-.

    $ar()e*ros

    ,e!l!)#a ! "a*%e(! A/ corresponde a la apreciacin general del sector,estructura geolgica sobre las siguientes bases&

    a. 1rigen del tipo de 8oca& Xgnea, metamrfica y sedimentaria.b. *ureza de la roca& *ura, media, blanda y descompuesta.c. #structura geolgica& 2 puede ser utilizada para evaluar el rango de variacin de cadaparmetro.

    Tabla 3.2!Clasificacin RSR

    1. Pa*%e(! A+ ,e!l!)#a )eneal del *ea

    dura media blanda descompuestaXgnea F > ( 2

    > FB '0ipo > >@ >? F( C0ipo ( >2 FC F> @0ipo 2 F' FB F? A

    2. Pa*%e(! >+ Dis(i0ucin de un(as

    #spaciamiento promediode las juntas

    8umbo perpendicular al eje 8umbo paralelo al eje*ireccin de perforacin

    *ireccin de perforacin-ualquier direccin!mbos

    -on elbuzamiento

    -ontra elbuzamiento

    Huzamiento de las juntas principalesaHuzamiento de las juntas

    principalesplana inclinada vertical ;nclinada vertical plana ;nclinada vertical

    ' FF F( F? F> ' ' @>. juntas primas , >OA in F( FA F' FB F@ F2 F2 FF

    Geotecnia Bsica

    F2A

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    aperforacin en contra del buzamiento 0Perforacin en el sentido del buzamiento

    Clasifcacin de los suelos y rocas

    (.in >( >2 >C F' >> >( >( F'2. ft (? (> (A >B >C (? >C >2B. espaciada a masiva >O2ft (A (C 2? (( (B (A >2 >CA. masiva , K2 ft 2? 2( 2B (@ 2? 2? (C (23. Pa*%e(! C+ A)ua su0(e*nea+ c!ndicin de las un(as

    #filtracin de agua dentrodel 0)nel en

    7pmGF???pies de 0)nel

    uma de los parmetros !\H

    F( E22 22 E @B

    -ondicin de las juntasb

    Huena 8egular Pobre Huena 8egular Pobre:ulo >> FC F> >B >> FC#scaso, >??gpm F' FB ' >( F' F2??OF?? gpm FB >> @ >F FC F>

    !lto, KF???gpm F? C A FC F2 F?a Huzamiento& ?O>?N plano% >?NOB?N inclinado% B?NO'?N vertical.b -ondicin de juntas& buena cerrada o cementada% regular ligeramente meteorizada o alterada%pobre meteorizacin severa, alterada o abierta.

    ,e*odolog-a ara el uso de la Tabla 3.24

    - Los tres primeros pasos propuestos para la clasificacin de -;8 se repiten eneste caso.

    - -on el origen de la roca en la parte superior de la 0abla (.>2 se determina el tipode roca que puede que puede ser F, >, ( o 2 con el tipo de roca y la descripcinde la estructura en la parte inferior de la tabla se obtiene el valor del parmetro

    !.- e halla el parmetro H del patrn de juntas y direccin de la perforacin. Para

    este parmetro se debe tener en cuanta el sentido de la ecavacin de acuerdoa la 4igura (.FC.

    Figura 3.18 entido de la ecavacin

    #l sentido de la ecavacin puede ser perpendicular o paralelo al rumbo de laestratificacin y a favor o en contra del buzamiento, teniendo en cuenta laseparacin de las juntas se establece el valor de H.- e determina el parmetro -, el primer concepto a tener en cuenta es el estado

    general del macizo, parmetros !\H, con esta suma se establece un rango

    Geotecnia Bsica

    F2@

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    Clasifcacin de los suelos y rocas

    menor o mayor a 22 y con la descripcin delas juntas y el caudal esperado enF??? pies de t)nel se determina el parmetro -.

    - e halla el valor 88 y con este valor se va a la 4igura (.F' donde seestablece el espaciamiento entre arcos de acero, espaciamiento entre pernos y

    espesor del concreto neumtico.

    Figura 3.19 88 oportes estimados para un t)nel circular de >2pies +@.( m de dimetro

    3. IDEN$IFICACIN DE SUELOS

    #l problema de identificacin de suelos es de importancia fundamental en laingeniera% identificar un suelos es, en rigor, encasillarlo dentro de un sistemaprevio de clasificacin. #n el caso concreto es colocarlo dentro de uno de estosgrupos mencionados anteriormente dentro de los sistemas vistos como elunificado u otro% obviamente en el grupo que le corresponda seg)n suscaractersticas. La identificacin permite conocer, en forma cualitativa, laspropiedades mecnicas e hidrulicas del suelo, atribuy"ndole las del grupo en elque se identifique.

    3..1 Iden(ificacin de suel!s )ues!s

    Los materiales constituidos por partculas gruesas se identifican en el camposobre una base prcticamente visual. #tendiendo una muestra seca del suelo

    sobre una superficie plana puede juzgarse, en forma aproimada, de su gradacintama$o de partculas, forma y composicin mineralgica. Para distinguir las gravasde las arenas puede usarse el tama$o cm como equivalente a la malla S2 ypara la estimacin del contenido de finos basta considerar que las partculas detama$o correspondiente a la malla S>?? son aproimadamente las ms peque$asque pueden distinguirse a simple vista.

    #n lo referente a la graduacin del material, se requiere bastante eperiencia paradiferenciar, en eamen visual, los suelos bien gradados de los mal gradados. #staeperiencia se obtiene comparando gradaciones estimadas, con las obtenidas en

    Geotecnia Bsica

    F2C

    F?

    >?

    (?

    2?

    B?

    A?

    @?

    C?

    ? F > ( 2 B A @ C 'Es"acia%ien(! 'ailla de ace! "ies

    Es"acia%ien(! "en!s en la !ca "iesEs"es! de in-ecci!nes de c!nce(! "ul)adas

    Clasedees(uc(uade!ca2RSR3

    ;nyeccionesde concreto Pernos deF plg

    de dimetro

    A / >?

    C M4 (F

    C M4 2C

    Lmite prcticopara elespaciamiento

    de varillas ypernos

  • 7/24/2019 Capitulo 3 Clasificacion de Suelos y Rocas de Rosita Gb

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    Clasifcacin de los suelos y rocas

    el laboratorio, en todos los casos en que se tenga oportunidad. Para eaminar lafraccin fina contenida en el suelo, debern ejecutarse la pruebas de identificacinde campo de suelos finos.

    3..2 Iden(ificacin en ca%"! de suel!s fin!s

    5na de las grandes ventajas del sistema unificado es, como se dijo, el criterio paraidentificar en el campo los suelos finos, contando con algo de eperiencia. #lmejor modo de adquirir esa eperiencia sigue siendo el aprendizaje al lado dequien lo posea% en falta de tal apoyo, es aconsejable el compararsistemticamente los resultados de la identificacin de campo realizada, con losdel laboratorio, en cada caso en que eista la oportunidad.

    Las principales bases de criterio para identificar suelos finos en el campo son lainvestigacin de las caractersticas de *ilatancia, de tenacidad y de resistencia enestado seco. #l color y el olor del suelo pueden ayudar, especialmente en suelosorgnicos.

    #l conjunto de pruebas citadas se efect)a en una muestra de suelo previamentecribado por la malla S2? o, en ausencia de ella, previamente sometido a unproceso manual equivalente.

    3..3. Iden(ificacin de (i"! de !ca

    #ste proceso resulta mas fcil que el de identificar un suelo, pues el proceso deformacin de los macizos rocosos deja huellas como la estratificacin ,los cristaleso la foliacin y que permiten encasillar un tipo de roca dentro de un grupo seg)nsu origen. *espu"s de haber elegido entre una roca gnea ,sedimentaria ometamrfica, es posible llegar al tipo de roca, por su apariencia y caractersticas

    como tama$o de los cristales , tama$o del grano o tipo de mineral que laconforma.

    3.W PRUE>AS CUALI$A$I

  • 7/24/2019 Capitulo 3 Clasificacion de Suelos y Rocas de Rosita Gb

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    Clasifcacin de los suelos y rocas

    cualitativa de la permeabilidad del suelo. La permeabilidad de las arcillas es menorque la de los limos por poseer partculas ms peque$as, s se tiene Dilata*cia6pida +reaccin rpida al sacudimiento es caracterstica de limos, Dilata*cia#'*taindica arcilla.

    3.W.3 $enacidad

    /aciendo rodar con presin de la palma de la mano sobre una superficie plana lisahasta formar peque$os cilindros de un dimetro de ( mm se pliegan los cilindrosformando una bola y se hacen rodar de nuevo, con lo cual el suelo va perdiendohumedad, tomando este cilindro de la punta para observar sise rompe por supropio peso con una determinada longitud. La mayor facilidad con que la pasta delsuelo pueda moldearse y remoldearse sin que se agriete ni desintegre da unaindicacin cualitativa de la plasticidad del suelo y de su cohesin en estadoh)medo. As# $enacidad 0aa indica li%!+ (enacidad al(a acilla.

    3.W. Sedi%en(acin ! Dis"esin1bservando la velocidad de cada de las partculas de suelo trituradas que estndentro de una probeta de vidrio las de arena caen con suma rapidez y las de limopermanecen en suspensin uno o varios minutos, en tanto que granos tama$oarcilla permanecen durante una o varias horas presentndose otros casos +las queno caen coloides.

    3.W.4 Ensa-! al >ill!

    4rotando la superficie del suelo poco h)medo con la u$a o con una navaja, unasuperficie brillante indica arcilla, una superficie mate indica limo. #l que sepresente la superficie brillante en las arcillas depende del fino tama$o y de la

    forma aplanada de las partculas.

    ! #sta premisa de continuidad en algunos casos resulta muy alejada de larealidad por tal razn en los anlisis resulta indispensable tener en cuenta elefecto de las juntas, discontinuidades, fisuras y fallas.

    FB?