10/6/2017

1

CS

2017

SUELOS DE FUNDACIÓN

INTRODUCCIÓN Y GENERALIDADES1

EXPLORACIÓN DE SUELOS3

PERFILES4

PROPIEDADES5

CONSISTENCIA6

ESTUDIOS7

MEJORAMIENTO8

CLASIFICACIÓN DE LOS SUELOS2

El respeto es una forma de reconocimientoy de aprecio a las cualidades de otros,primero que nada, por su valor comopersonas y segundo, por su conocimiento yexperiencia.

RESPETO IMPUESTO RESPETO GANADO

Respeto por miedo

Respeto por obligación

Respeto por subordinación

Conocimiento

Experiencia

Personalidad

EL RESPETO

EL MACHO O LA HEMBRA ALFA

Se denomina alfa al jefe, al macho o la hembra que guía la manada. Nonecesariamente tiene que ver con la fuerza física, sino con la vista, sentidode la orientación, o aquellos atributos que sean más útiles para lasupervivencia de estos grupos de animales.

Retorno venoso pulmonar anómalo parcial ycomunicación interauricular. Dilatación de las cámarascardíacas derechas y el contorno anormal del mediastinosuperior por una vena vertical anómala izquierda (flechaamarilla) y por dilatación de la vena cava superior (flecharoja).

SUELOS DE FUNDACIONINTRODUCCIÓN Y GENERALIDADES

1

INTRODUCCIÓN Y GENERALIDADES

SUELOS Y ROCAS • DEFINICIÓN DE SUELOS

SUELOS Y ROCAS

¿Qué es el suelo?

“Es una delgada capa sobre la corteza terrestre de material que proviene de la desintegración o alteración física y/o química de las rocas y de losresiduos de la actividad de los seres vivos que sobreella se asientan”

¿Qué es una roca?

“Es un agregado natural de granos minerales unidospor grandes y permanentes fuerzas de cohesión”

10/6/2017

2

ROCA: Agregado natural de partículas de uno o más minerales, con fuerte unióncohesiva permanente, que constituyenmasas geológicamente independientes y cartografiables.

ROCA

DESINTEGRACION

DESCOMPOSICION

SUELOMeteorización

METEORIZACIÓN BIOLÓGIGA

¿Cómo se forman los suelos?

PROCESO DE FORMACIÓN DE LOS SUELOS

El suelo resultante posee las mismas características físicas y químicas de la roca madre o roca basal.

El suelo resultante no posee las mismas características físicas y químicas de la roca madre o roca basal.

DESINTEGRACIÓN

DESCOMPOSICIÓN

Acción Mecánica del Agua, Aire, Hielo y el Calor.

Proceso Químico: Transformación o Disolución de los minerales constitutivos de la Roca.• Hidratación.• Oxidación• Carbonatación• Solución.

ARCILLAS

ACCIÓN MECÁNICA

PROCESO DE FORMACIÓN DE LOS SUELOS PROCESO DE FORMACIÓN DE LOS SUELOS

1

2 4

3

5

Por arrastre sobre la roca – efecto cuña. Como resultado de su acción se producen suelos gruesosredondeados.

Desgaste sobre la Roca – por Arrastre de Partículas. Estas partículas son de tamaño uniforme.

Arrastran masas rocosas hasta pequeñas particulas. Suelos muy Heterogéneos.

Causa la Exfoliación – descascaramiento de la Roca. Se producen suelos redondeados.

AGUA

VIENTO

GLACIARES

CALOR

LA ACCIÓN DE LOS ANTERIORES PUEDE PRODUCIR SUELOS INORGANICOS

PROCESO DE FORMACIÓN DE LOS SUELOS

SUELOS DE FUNDACIONCLASIFICACIÓN

SISTEMA ÚNICO DE CLASIFICACIÓN DE SUELOS S.U.C.S.

SISTEMA DE CLASIFICACIÓN AASHTO

2

TIPOS DE SUELOS

ORGÁNICOS TURBAS

INORGÁNICOS

RESIDUALES

Permanecen en el s i tio donde fueron

formados

TRANSPORTADOS

Están en un sitio di ferente al cual se

formaron.

AGUA

ALUVIÓN

LACUSTRE

MARINO

VIENTO

LOESS

DUNAS

GRAVEDAD

COLUVIÓN

TALUS

CLASIFICACIÓN DE LOS SUELOS

SISTEMAS DE CLASIFICACIÓN DE SUELOS

AASHTO

USCS

Sistema concebido para permitir la identificación de lossuelos en el terreno, los agrupa de acuerdo a sucomportamiento como material para construcción enfunción de sus propiedades de granulometría y plasticidad.

Es de uso especial para la construcción de vías, en especial para manejo de subrasantes y terraplenes.

LOS SUELOS PARA LA ARQUITECTURA

Acumulaciones sueltas de fragmentosde roca. Redondeadas. Diam: mayor a 2 mm

Materiales de Grano Fino procedentesde la denudación o trituración artificial. Diam. Entre 2 mm y 0.05 mm. No se contraen al secarse – No son plásticas. Bajo carga se comprimen casiinstantaneamente.

GRAVAS

ARENAS

Suelos de grano fino entre 0.05mm y 0.005mm.Con poca o ninguna plasticidad – de color gris claro a obscuro – malos comoterreno de fundación cuando estánsueltos o saturados – tienenpermeabilidad baja y compresibilidadaltas.

Partículas con diámetro inferior a 0.005mm adquieren plasticidad al sermezcladas con agua. impermeables –bajo carga sufren asentamientos(Consolidación)

LIMOS

ARCILLAS

CLASIFICACIÓN DE LOS SUELOS

SUELOS DE FUNDACIONEXPLORACIÓN

CALICATAS • PERFORACIONES • MUESTROS • PERFILES

3

10/6/2017

3

EXPLORACIÓN DE LOS SUELOS

EXP

LOR

AC

IÓN

DE

SUEL

OS

INDIRECTO

(no inmediatos, en laboratorio)

CALICATAS, ZANJAS Y POZOS

SONDAJES

MANUALES

X PRESIÓN

X ROTACIÓN

X PERCUCIÓN

PROSPECCIÓN GEOFÍSICA

DIRECTO

(inmediatos, in situ)

ENSAYO DE PENETRACIÓN

MANUAL

ESTÁTICO

DINÁMICOVELETA DE CORTE

PLACA DE CARGA

ENSAYO PRESIOMÉTRICO

ENSAYO DE PERMEABILIDAD

Excavación que permite obtener la estratigrafía y muestras inalteradas del terreno

MUESTRA INALTERADA

MUESTRA ALTERADA

Perforaciones de pequeño diámetro (3” a 6”) y gran profundidad.

EXPLORACIÓN DE LOS SUELOS

SUELOS DE FUNDACIONPERFILES DEL SUELO

HORIZONTES

4

HORIZONTES DEL SUELO

PERFILES DE LOS SUELOS

HORIZONTES DEL SUELO

01 Hojas caídas y residuos orgánicos poco descompuestos.

02 Restos orgánicos parcialmente descompuestos.

A1Horizonte oscuro compuesto por materia mineral y orgánica mezclada, con gran actividad biológica.

A2 Horizonte claro, con máxima eluviación.

A3 Transición hacia B, pero más parecido a A que a B. Puede estar ausente.

B1 Transición hacia A, pero más parecido a B que a A. Puede estar ausente.

B2Máxima acumulación de silicatos de arcillas mineral o de sesquióxidos y materia orgánica.

B3 Transición hacia C, pero más parecido a B que a C. Puede estar ausente.

CSustrato alterado, ausente ocasionalmente. La formación de los horizontes puede seguir alterándolos tanto que los horizontes A y B pueden descender sobre la roca consolidada

R Estrato de roca consolidada por debajo del suelo

PERFILES DE LOS SUELOS

SUELOS DE FUNDACIONPROPIEDADES DE LOS SUELOS

COMPOSICIÓN • HUMEDAD • PESO • VACÍOS • POROSIDAD • DENSIDAD • SATURACIÓN

5

PR

OP

IED

AD

ES D

E LO

S SU

ELO

S

PROP. MECÁNICAS

PERMEABILIDAD

COMPRESIBILIDAD

RESIST. AL CORTE

PROP. ÍNDICE

GRANULOMETRÍA

LÍMITE DE PLASTICIDAD

PESO UNITARIO

COMPASIDAD RELATIVA

PROPIEDADES DE LOS SUELOS

G

S

M

C

O

Pt

H

L

W

P

GRAVEL

SAND

SLIT

CLAY

ORGANIC

PEAT

SISTEMA UNIFICADO DE CLASIFICACIÓN DE SUELOS SUCS

10/6/2017

4

SÍMBOLO TIPO DE SUELO

COMPORTAMIENTO

COMO PLANO

DE FUNDACIONES

CONDICIONES DE

DRENAJE

COMPRESIBILI-

DAD

CONDICIONES DE

COMPA CTACIÓN

GWGrav as y mezclas de arenas bien graduadas con pocos finos o

ningunoExcelente Permeable Casi nula Excelente

GPGrav as y mezclas de arenas mal graduadas con pocos finos o

ningunoExcelente Muy Permeable Casi nula Buena a Excelente

GMGrav as limosas y mezclas de gravas y arenas limosas

mal graduadasBueno

Semi

permeable a

Impermeable

Casi nula Buena

GCGrav as arcillosas y mezclas de gravas y arenas arcillosas mal

gradadasBueno a regular Impermeable Muy baja Buena

SWArenas y arenas gravosas bien graduadas con pocos

f inos o ningunoExcelente Permeable Casi nula Excelente

SPArenas y arenas gravosas mal graduadas con pocos finos

o ningunoBueno

Semi

permeable a

Impermeable

Casi nula Buena a regular

SM Arenas limosas, mezclas de arena y limo mal graduadas Bueno

Semi

permeable a

Impermeable

Baja Regular

SEArenas arcillosas y mezclas de arenas y arcillas mal

graduadasBueno a regular Impermeable Baja Buena

MLLimos inorgánicos y arena muy finas, arenas finas

limosas y arcillas de baja plasticidadRegular

Semi

permeable

a Impermeable

Baja a media Regular

CLArcillas de baja a media plasticidad, arcillas arenosas, arcillas

limosasRegular a malo Impermeable Media Buena a regular

OLLimos orgánicos y mezclas de arcillas y limos orgánicos de baja

plasticidadMalo a muy malo

Semi

permeable a

Impermeable

Media a alta Regular a mala

MHSuelos limosos y con arena fina micácea o de diatomeas ,

suelos limososMalo

Semi

permeable

a Impermeable

Alta Mala a muy mala

CH Arcillas inorgánicas de alta plasticidad Malo a muy malo Impermeable Alta Mala

OH Arcillas orgánicas de media a alta plasticidad Muy malo Impermeable Alta Mala a muy mala

SISTEMA UNIFICADO DE CLASIFICACIÓN DE SUELOS SUCS - GRAFISMOS

S. HÚMEDO S. SATURADO SUELO SECO

SECO SUB-SATURADO SATURADO

d sbs s

SUEL

OS

ESP

ECIA

LES

ESTRUCTURALMENTE ESTABLES

SUELOS

EXPANSIVOS

ESTRUCTURALMENTE INESTABLES

SUELOS DISPERSIVOS O EROCIONABLES

SUELOS COLAPSABLES

SE EXPANDEN CUANDO AUMENTA EL PORCENTAJE DE HUMEDAD Y SE CONTRAENDURANTE LA DESECACIÓN. ALTAMENTE ACTIVOS FRENTE A CAMBIOS CÍCLICOSEN EL CONTENIDO DE HUMEDAD.

ALTA VULNERABILIDAD A LA PRESENCIA DE AGUA. REDUCEN SU VOLUMEN POR SUSPENSIÓN Y/O ARRASTRE DE PARTÍCULAS. SE CLASIFICAN EN EROSIONABLES Y DISPERSIVOS.

ALTA RESISTENCIA EN SECO, PERO ALTA VULNERABILIDAD A LA PRESENCIA DE AGUA. SE ALTERA LA CONFORMACIÓN ESTRUCTURAL Y LOS SUELOS REDUCEN SU VOLUMEN CON EL AUMENTO DE LA HUMEDAD Y LA SATURACIÓN.SE CLASIFICAN EN AUTOCOLAPSABLES Y POTENCIALMENTE COLAPSABLES.

SUELOS ESPECIALES

SECO

HÚMEDO

SUELOS EXPANSIVOS SUELOS DISPERSIVOS

10/6/2017

5

SUELOS COLAPSABLES SUELOS SÍSMICOS

FALLA NORMALEl plano está inclinado

en la dirección del bloque hundido. Se

origina por esfuerzos de tracción. Al igual

que la falla invertida, produce aumento de

terreno.

FALLA INVERTIDAEl plano está inclinado

en la dirección del bloque levantado. Se produce por esfuerzos

de compresión.

FALLA DE DESGARREHay desplazamiento horizontal y desvío.

SUELOS DE FUNDACIONGRANULOMETRÍA

DISTRIBUCIÓN GRANULOMÉTRICA

DEFINICIÓN DEL TAMAÑO DE LAS PARTÍCULAS

CLASIFICACIÓN POR TAMAÑO DE PARTÍCULAS

GRANULOMETRÍA POR TAMIZADO

CURVA GRANULOMÉTRICA

GRANULOMETRÍA EN SUELOS FINOS

SUELO BIEN GRADUADO:Existe una graduación continua de tamaños.

SUELO MAL GRADUADO:Existe una graduación uniforme de tamaños.

SUELO CON GRADUACION DISCONTINUA:Existe una graduación discontinua detamaños.

10/6/2017

6

1 2 3

4 5 6

CURVA GRANULOMÉTRICA CURVA GRANULOMÉTRICA

SUELOS DE FUNDACIONCONSISTENCIA

LÍMITES DE ATTERBERG

6

CONSISTENCIA DE LOS SUELOS

LÍMITES DE ATTERBERG

LÍMITE LÍQUIDO

LÍMITE PLÁSTICO

ÍNDICE DE PLASTICIDAD

ENSAYO PARA DETERMINAR EL LÍMITE LÍQUIDO

ENSAYO PARA DETERMINAR EL LÍMITE PLÁSTICO

10/6/2017

7

PLASTICIDAD

Algunos suelos cambian de consistencia en función del contenido de humedad.

Se definen cuatro estados: solido, semisolido, plástico y líquido.

El límite entre esos estados se denominan Limites de Consistencia y son:

Límite de Contracción (LC)

Límite Plástico (LP)

Límite Líquido (LL).

CONSISTENCIA DE LOS SUELOS

LÍMITES DE ATTERBERG

Estudio que sirve para caracterizar el comportamiento de los suelos de grano fino.

Límite líquido.Es el contenido de

humedad por debajo del cual el suelo se comporta como un

material plástico. A este nivel de contenido de humedad el suelo está

en el vértice de cambiar su comportamiento al de un fluido viscoso.

SÓLIDOSEMI

SÓLIDOPLÁSTICO LÍQUIDO

Límite de contracción.

Es el contenido de humedad por debajo

del cual no se produce reducción adicional de volumen o contracción

en el suelo.

Límite plástico. Es el contenido de

humedad por debajo del cual se puede

considerar el suelo como material no

plástico.

Humedad mínima con la cual pueden moldearse cilindros de suelo de 3 mm dediámetro sin que estos se fisuren.

LÍMITE PLASTICO

DETERMINACIÓN DEL LÍMITE PLÁSTICO

4 5 6

1 2 3

El límite plástico es la humedad correspondiente en el

cual el suelo se cuartea y quiebra al formar pequeños

rollitos o cilindros pequeños.

DETERMINACIÓN DEL LÍMITE PLÁSTICO

4 5 6

1

HERRAMIENTAS

2

HERRAMIENTAS

3

AMASADO

PESAJE Y DETERMINACIÓN DEL CONTENIDO DE HUMEDAD

El límite líquido (LL) es la humedad a partir de la cual un suelo deja de tener un comportamiento plástico y pasa a tener un comportamiento viscoso, es decir, es la humedad límite entre el estado plástico y el estado viscoso.

LÍMITE LÍQUIDO

DETERMINACIÓN DEL LÍMITE LÍQUIDO

1 2 3 4

5 6 7 8

El límite líquido es el contenido de agua, expresado en porcentaje respecto al peso del suelo seco, que delimita la transición entre el

estado líquido y plástico de un suelo remoldeado o amasado.

DETERMINACIÓN DEL LÍMITE LÍQUIDO

1 2 3 4

HERRAMIENTAS TAMIZADO TRITURADO MEZCLA

COLOCACIÓN MARCACIÓN GOLPES CONCLUSIÓN

7 85 6

Examen visual de suelo para determinar si es altamente

orgánico, partículas gruesas o finas. Determinar cuanto pasa

por tamiz 200.

SUELOS ALTAMENTE ORGÁNICOS

Textura fibrosa, color, olor, alto contenido de agua, partículas de

materia vegetal

SUELOS DE PARTÍCULAS GRUESAS

Más del 50% pasa por el tamiz 200.

ANÁLISIS GRANULOMÉTRICO

GRAVAS

Más del 50% se retiene en el tamiz 4

Menos del 5% pasa por tamiz

200

ANALIZAR CURVA

GRANULOMÉ-TRICA

BIEN GRADUADA

GW

MAL GRADUADA

GP

Entre el 5% y el 12% pasa

por tamiz 200

Casos de frontera

pueden tener doble símbolo

según plasticidad y

granulometría

Más del 12% pasa por el

tamiz 200

Determinar LL y LP de la

fracción que pasa por tamiz

40

DEBAJO DE LA LÍNEA A

Con LP menor

a 4 en carta da plasticidad

GM

ARRIBA DE LA LÍNEA A

Con LP entre

4 y 7

GMGC

ARRIBA DE LA LÍNEA A

Con LP mayor

a 7

GC

ARENAS

Más del 50% pasa por el tamiz 4

SUELOS DE PARTÍCULAS FINAS

Más del 50% pasa por el tamiz 200

Determinar LL y LP de partículas que pasan

por tamiz 40

L

Límite líquido inferior a 50

Debajo de la línea A con LP menor a 4 en la carta de

plasticidad

Color, olor, posible LL y LP sobre suelo secado en horno

INORGÁ-NICOS

OL

ORGÁNICOS

ML

Sobre la línea A con LP entre 4 y 7

ML OL

Debajo de la línea A con LP

mayor a 7

CL

H

Límite líquido superior a 50

Debajo de la línea A

Color, olor posible LL y LP

sobre suelo secado en

horno

INORGÁ-NICO

MH

ORGÁ-NICO

OH

Sobre la línea A

CH

10/6/2017

8

ÍNDICE DE PLASTICIDAD ÍNDICE DE PLASTICIDAD

SUELOS DE FUNDACIONESTUDIOS

7

REPRESENTACIÓN DE LOS RESULTADO DE UN ESTUDIO DE SUELOS

REPRESENTACIÓN DE LOS RESULTADO DE UN ESTUDIO DE SUELOS REPRESENTACIÓN DE LOS RESULTADO DE UN ESTUDIO DE SUELOS

SUELOS DE FUNDACIONMEJORAMIENTO

COMPACTACIÓN • REEMPLAZO • MEZCLAS

7

10/6/2017

9

ME

JOR

AM

INEN

TO

DEL

SU

ELO

ESTABILIZACIÓN

DE SUELOS

• ESTABILIDAD

VOLUMÉTRICA

• RESISTENCIA

• PERMEABILIDAD

• COMPRESIBILIDAD

• DURABILIDAD

MECÁNICOS

COMPACTACIÓN

AUMENTA RESISTENCIA AL CORTE

DISMINUYE LA COMPRESIBILIDAD

DISMINUYE LA RELACIÓN DE VACÍOS

SUSTITUCIÓN

FÍSICOSAGREGADO DE

MATERIALES GRANULARES

QUÍMICOS

CEMENTOMEJORA LA COHESIÓN

MEJORA LA RESISTENCIA

CAL

ASFALTOS

CLORURO DE CALCIO

POLÍMEROS

ETC.

UTILIZADOS EN

CAMINOS

GEOCINTÉTICOSUTILIZADOS EN

CAMINOS

INYECCIONES

TERMICOS

ENFRIAMIENTO

CALENTAMIENTO

PRESIÓNIMPACTO

VIBRACIÓNAMASADO

SUPERFICIAL

PROFUNDA

COMPACTACIÓN SUPERFICIAL

GW

GP

GM

GC

SW

SP SM SM SC

COMPACTACIÓN PROFUNDA REEMPLAZO DE SUELO RELLENOS EXPANSIVOS

La combinación del óxido de calcio + agua, genera una reacción exotérmica, provocando calor que evapora el agua del suelo. El óxido de calcio se hidrata al agregarle agua o por la humedad de suelo.

• Reducción del Indice de Plasticidad.• El suelo se hace friable y granular.• Mejora la estabilizad y compactación.•Se reduce la expansividad del suelo

• Aumenta la resistencia de los suelos.• Mejora la cohesión entre partículas.• Aplicable a suelos arenosos.

Al mezclar suelo con cemento se produce un nuevo material duro, con mejores características que el usado como agregado. Se obtiene un material de mayor resistencia.

SUELO CAL SUELO CEMENTOFIN