CLASIFICACION DE SUELOS
WILSON JAVIER ANGULO ESPINOZA COD: 109271255
UNIVERSIDAD DE PAMPLONAFACULTAD DE INGENIERIAS Y
ARQUITECTURAINGENIERIA AMBIENTALPAMPLONA 2015
TABLA DE CONTENIDO
1.INTRODUCCIN32.LA CLASIFICACIN DE SUELOS SEGN LA
FAO/UNESCO.42.1EL ESQUEMA DE ESTA CLASIFICACIN62.2CLAVE FAO DE
GRUPOS DE SUELOS63.SISTEMA UNIFICADO DE CLASIFICACION DE
SUELOS63.1SUELOS GRUESOS.73.2SUELOS FINOS.94.SISTEMAS DE
CLASIFICACION BASADOS EN DIAGRAMAS TRIANGULARES 104.1DETERMINACIN
DE LA TEXTURA.105.ANLISIS126.BIBLIOGRAFIA14
1. INTRODUCCIONLa diversidad de tipos y calidad de suelos que
pueden existir en cualquier proyecto requiere que pueda ser
tipificado de acuerdo a sus caractersticas fsicas, mecnicas o
qumicas. La clasificacin de suelos es una categorizacin sistemtica
de suelos basado en caractersticas distintivas y en criterios de
uso. Una clasificacin de suelos es muy dinmica, en s mismo de la
estructura del sistema, a las definiciones de clases, y finalmente
en la aplicacin a campo. Puede ser una forma aproximada de las
perspectivas de pedognesis y de morfologa de suelo. Conceptos
diferentes de pedognesis, y diferencias en la significancia de los
desarrollos morfolgicos a los varios usos de la tierra afectan la
aproximacin a la clasificacin. Adems de esas diferencias, en un
sistema bien construido, los criterios clasificatorios similares de
grupo hacen que las interpretaciones no varen ampliamente. La
aplicacin exitosa al campo es un desafo, ya que hay naturaleza
compleja en la formacin de los suelos, y la opacidad inherente de
los recursos edficos.El presente trabajo ha sido elaborado con la
finalidad dar a conocer las diferentes clasificacin de los suelos,
segn la FAO, sistema unificado.En la Clasificacin de Suelos se
refiere a la agrupacin con un rango de propiedades similares
(qumicas, fsicas y biolgicas) a unidades que puedan ser
geo-referenciadas y mapeadas. De hecho, los suelos se consideran
como un recurso natural mucho ms complejo que otros elementos como
el aire y el agua.
2. LA CLASIFICACIN DE SUELOS SEGN LA FAO/UNESCO.Desde su creacin
(1974) se haban definido solamente dos niveles jerrquicos de
clasificacin: Grupos Principales de suelos, y Unidades de Suelos,
aunque en 1990 se aadi el nivel de Subunidad de Suelos, que se ha
dejado abierto como un nivel flexible en el que cada edaflogo pueda
poner sus propios ejemplos.En la revisin de este sistema de
clasificacin de 1990 se han definido 28 Grupos Principales de
Suelos, y 152 Unidades de Suelos.La Organizacin para la Alimentacin
y la Agricultura de Naciones Unidas (acrnimo (en ingls) FAO)
desarroll una clasificacin internacional, llamada Clasificacin
Mundial de Suelos, que ofrece generalizaciones tiles acerca de la
pedognesis de suelos en relacin con las interacciones de los
factores principales formadores del suelo. Fue publicado
primeramente como "Mapa del Mundo de Suelos de Unesco (1974)
(escale 1: 5 M.). Muchos de los nombres presentados en tal
clasificacin se conocen en muchos pases y tienen significados
similares.Fue originalmente desarrollado como la leyenda del Mapa
Mundial de Suelos, y la clasificacin se aplic para proyectos
subsidiados por la ONU. Muchos pases modificaron este sistema para
ajustarlo a sus necesidades.Las 106 Unidades de Suelo se mapean
como Asociaciones de Suelos, designadas por la unidad de suelo
dominante: con fases de suelo (propiedades del suelo, como salino,
ltico, pedregoso), con tres clases texturales (grueso, medio, fino)
tres clases de pendientes sper impuestas (plano a algo ondulado,
apaisado a colinoso, y ligeramente disectado a montaoso)Las
Unidades de Suelo forman 26 Clases Mundiales. El mapa de suelos de
FAO era un muy simple sistema clasificatorio con unidades muy
abarcativas, pero fue el primer sistema verdaderamente
internacional, y muchos suelos se acomodaban sobre la base de sus
descripciones a campo. El mapa de suelos de FAO fue un desarrollo
exitoso para mapear suelos a nivel continental, pero no a escala
local.En la Clasificacin de Suelos se refiere a la agrupacin con un
rango de propiedades similares (qumicas, fsicas y biolgicas) a
unidades que puedan ser geo-referenciadas y mapeadas. De hecho, los
suelos se consideran como un recurso natural mucho ms complejo que
otros elementos como el aire y el agua.Los suelos por su naturaleza
contienen elementos qumicos y simultneamente se combinan entre
fases slidas, lquidas y gaseosas. Adems el nmero de caractersticas
fsicas, qumicas y biolgicas y sus combinaciones llegan a ser casi
infinitas. Asimismo no es de extraar las varias propuestas y
esquemas distintos para armonizar y correlacionar los tipos de
suelo diferentes. Los sistemas de clasificacin de suelos fueron
tambin desarrollados para otros fines como: La Taxonoma de Suelos
para la interpretacin de inventario de suelos.La Leyenda Revisada
de la FAO para su distribucin global y geogrfica.WRB para facilitar
correlaciones entre diferentes sistemas de clasificacin de
suelos.El proceso de ilustraciones de clasificacin de suelos se
puede distinguir en tres etapas; Los primeros sistemas de
clasificacin de suelos (Clasificacin Rusa, USDA 1938) llevaba a
cabo un enfoque en los factores de formacin del suelo y su ambiente
para clasificacin de suelos zonales (determinados por el desarrollo
de vegetacin y clima), azonales y intrazonales (determinados por su
material parental y tiempo de formacin). Se diferenciaban entre
suelos azonales e intrazonales a base del desarrollo del perfil del
suelo. Un desarrollo posterior a este dio enfoque en los procesos
que ocurre en el propio suelo (la ferralizacin, salinizacin,
lixiviacin, acumulacin etc.) por lo que se caracterizaban
robustamente por sus propiedades. Un buen ejemplo de este ltimo
intento es el sistema de clasificacin francs del CPCS (1967). El
sistema de clasificacin moderno se emprendi con la publicacin de la
taxonoma de suelos del Departamento de Agricultura de los Estados
Unidos (USDA), donde se utilizaban las propiedades del suelo
definidas y cuantificadas para la designacin de horizontes
diagnsticos del suelo.En la actualidad se utiliza ampliamente en la
clasificacin de suelos postmoderna las estadsticas y borrosidad
incluyendo sistemas de clasificacin de suelos numricos
(desarrollados entre otros por Webster, Fitzpatrick and
McBratney).2.1 EL ESQUEMA DE ESTA CLASIFICACINEn este sistema se
diferencian dos niveles de aplicacin con diferente grado de
precisin cada uno: la Base de Referencia (Reference Base) y el
Sistema de Clasificacin WRB propiamente dicho (WRB Classification
System). La Base de Referencia queda reducida al primer nivel de la
clasificacin, la clase de los Grupos de Suelos, con 30 clases
establecidas mientras que el Sistema de Clasificacin WRB se ampla
con un segundo nivel en el que al nombre de los Grupos se le aade
unos adjetivos para hacer ms precisa la clasificacin.2.2 CLAVE FAO
DE GRUPOS DE SUELOSA este nivel se ha producido una profunda
modificacin con respecto a la Unidades que estableca la Leyenda
Revisada del Mapa Mundial de Suelos de 1988.Para definir las clases
de suelos a un nivel ms bajo se usa un adjetivo calificador e
indicativo de una propiedad relevante del suelo y que es aadido al
nombre de Grupo de suelo, por ejemplo Vertisol clcico (Calcic
Vertisol). Cuando se considere adecuado el adjetivo puede estar
constituido por dos trminos unidos, mediante un guin, en una
palabra compuesta, por ejemplo Vertisol clcico-crmico
(Chromic-Calcic Vertisol). Incluso se le pueden aadir unos prefijos
que indiquen profundidad o intensidad, por ejemplo, Vertisol
epiclcico-crmico. En aquellas ocasiones que el aadir ms terminos
precise ms claramente el tipo de suelo est permitido aadirlos
colocandolos entre parntesis, por ejemplo, Vertisol
epiclcico-crmico (hiposdico).Provisionalmente se han definido 121
trminos calificadores de aplicacin general (tienen la misma
definicin independientemente del Grupo donde se encuentren) y 10 ms
como prefijos.3. SISTEMA UNIFICADO DE CLASIFICACION DE SUELOSEl
Sistema Unificado de Clasificacin de Suelos (USCS) deriva de un
sistema desarrollado por A. Casagrande para identificar y agrupar
suelos en forma rpida en obras militares durante la guerra.Este
sistema divide los suelos primero en dos grandes grupos, de granos
gruesos y de granos finos. Los primeros tienen ms del 50 por ciento
en peso de granos mayores que 0,08 mm; se representan por el smbolo
G si ms de la mitad, en peso, de las partculas gruesas son
retenidas en tamiz 5 mm, y por el smbolo S s ms de la mitad pasa
por tamiz 5 mm.A la G o a la S se les agrega una segunda letra que
describe la graduacin: W, buena graduacin con poco o ningn fino; P,
graduacin pobre, uniforme o discontinua con poco o ningn fino; M,
que contiene limo o limo y arena; C, que contiene arcilla o arena y
arcilla.Los suelos finos, con ms del 50 por ciento bajo tamiz 0,08
mm, se dividen en tres grupos, las arcillas (C), los limos (M) y
limos o arcillas orgnicos (O).Estos smbolos estn seguidos por una
segunda letra que depende de la magnitud del lmite lquido e indica
la compresibilidad relativa: L, si el lmite lquido es menor a 50 y
H, si es mayorSe describirn a continuacin los diferentes grupos
referentes a suelos gruesos.3.1 SUELOS GRUESOS. El smbolo de cada
grupo est formado por dos letras maysculas, que son las iniciales
de los nombres ingleses de los suelos ms tpicos de ese grupo. El
significado es:a) Gravas y suelos en que predominan estas. Smbolo
genrico, G (gravel).b) Arenas y suelos arenosos. Smbolo genrico S
(sand).Las gravas y las arenas se separan con la malla No 4, de
manera que un suelo pertenece al grupo genrico G, si ms del 50% de
su fraccin gruesa (retenida en la malla No 200) no pasa la malla No
4, y es del grupo genrico S, en caso contrario.Las gravas y las
arenas se subdividen en cuatro tipos.Grupos GW y SW. Material
prcticamente limpio de finos, bien graduado. Smbolo W (well
graded). Para cumplir con los requisitos de estos grupos se
garantiza en la prctica especificando que el contenido de partculas
finas no sea mayor de un 5% en peso.La graduacin se juzga por medio
de los coeficientes de uniformidad y curvatura. Para considerar una
grava bien graduada se exige que su coeficiente de uniformidad sea
mayor que 4; mientras que el de curvatura debe estar comprendido
entre 1 y 3. En el caso de las arenas bien graduadas, el
coeficiente de uniformidad ser mayor que 6, en tanto el de
curvatura debe estar entre los mismos lmites anteriores.Grupos GP y
SP. Material prcticamente limpio de finos, mal graduado. Smbolo P
(poorly graded).Son de apariencia uniforme o presentan predominio
de un tamao o de un margen de tamaos, faltando algunos intermedios;
deben satisfacer los requisitos sealados, en lo referente al
contenido de partculas finas (mximo 5%), pero no cumplen los
requisitos de graduacin indicados para su consideracin como bien
graduados.Dentro de esos grupos estn comprendidas las gravas
uniformes, tales como las que se depositan en los lechos de los
ros, las arenas uniformes, de mdanos y playas y las mezclas de
gravas y arenas finas, provenientes de estratos diferentes
obtenidas durante un proceso de excavacin.Grupos GM y SM. Material
con cantidad apreciable de finos no plsticos. Smbolo M (del sueco
mo y mjala).En estos grupos el contenido de finos afecta las
caractersticas de resistencia y esfuerzo - deformacin y la
capacidad de drenaje libre de la fraccin gruesa; en la prctica se
ha visto que esto ocurre para porcentajes de finos superiores a
12%, en peso, por lo que esa cantidad se toma como frontera
inferior de dicho contenido de partculas finas. La plasticidad de
los finos en estos grupos vara entre nula y media; es decir, es
requisito que los lmites de plasticidad localicen a la fraccin que
pase la malla No 40 abajo de la lnea A o bien que su ndice de
plasticidad sea menor que 4.Grupos GC y SC. Material con cantidad
apreciable de finos plsticos. Smbolo C (clay).Como en el grupo
anterior, el contenido de finos debe ser mayor que 12%, en peso, y
por las mismas razones expuestas para los grupos GM y SM. Sin
embargo, en estos casos, los finos son de media a alta plasticidad;
es ahora requisito que los lmites de plasticidad siten a la fraccin
que pasa la malla No 40 sobre la lnea A, tenindose adems, la
condicin que el ndice plstico sea mayor que 7.A los suelos gruesos
con contenido de finos comprendido entre 5% y 12%, en peso, el
sistema unificado los considera casos de frontera, adjudicndoles un
smbolo doble. Por ejemplo, un smbolo GP-GC indica una grava mal
graduada, con un contenido entre 5% y 12% de finos plsticos
(arcillosos).Cuando un material no cae claramente dentro de un
grupo, debern usarse tambin smbolos dobles, correspondientes a
casos de frontera. Por ejemplo, el smbolo GW-SW se usar para un
material bien graduado, con menos de 5% de finos y formada su
fraccin gruesa por iguales proporciones de grava y arena.3.2 SUELOS
FINOS. Tambin en este caso el sistema considera a los suelos
agrupados, formndose el smbolo de cada grupo por dos letras
maysculas, escogidas por un criterio similar al usado para los
suelos gruesos y dando lugar a las siguientes divisiones:a) Limos
inorgnicos, de smbolo genrico M (del sueco mo y mjala)b) Arcillas
inorgnicas, de smbolo genrico C (clay)c) Limos y arcillas orgnicas,
de smbolo genrico O (organic)Cada uno de estos tres tipos de suelos
se subdividen, segn su lmite lquido en dos grupos. Si ste es menor
de 50%, es decir, si son suelos de compresibilidad baja o media, se
aade al smbolo genrico la letra L (low compressibility). Los suelos
finos con lmite lquido mayor de 50%, o sea los de alta
compresibilidad, llevan tras el smbolo genrico la letra H (high
compressibility).Los suelos altamente orgnicos, usualmente
fibrosos, tales como turbas y suelos pantanosos, extremadamente
compresibles, forman un grupo independiente de smbolo Pt (del ingls
peat: turba).Grupos CL y CH. El grupo CL comprende a la zona sobre
la lnea A de la carta de plasticidad, definida por LL < 50% e IP
> 7%, donde:LL: lmite lquidoIP: ndice de plasticidadEl grupo CH
corresponde a la zona arriba de la lnea A, definida por LL >
50%.Grupos ML y MH. El grupo ML comprende la zona abajo de la lnea
A, definida por LL < 50% y la porcin sobre la lnea A con IP <
4. El grupo MH corresponde a la zona abajo de la lnea A, definida
por LL > 50%.En estos grupos quedan comprendidos los limos
tpicos inorgnicos y limos arcillosos, los tipos comunes de limos
inorgnicos y limos arcillosos. Los tipos comunes de limos
inorgnicos y polvo de roca, con LL < 30%, se localizan en el
grupo ML. Los depsitos elicos, del tipo loess, con 25% < LL <
35% usualmente, caen tambin en este grupo.Los suelos finos que caen
sobre la lnea A y con 4% < IP < 7% se consideran como casos
de frontera, asignndoles el smbolo doble CL-ML.Grupos OL y OH. Las
zonas correspondientes a estos dos grupos son los mismos que la de
los grupos ML y MH, respectivamente, si bien los orgnicos estn
siempre en lugares prximos a la lnea A.Una pequea adicin de materia
orgnica coloidal hace que el lmite lquido de una arcilla crezca sin
apreciable cambio de su ndice plstico; esto hace que el suelo se
desplace hacia la derecha de plasticidad, pasando una posicin ms
alejada de la lnea A.Grupos Pt. Las pruebas de lmites pueden
ejecutarse en la mayora de suelos turbosos, despus de un completo
remoldeo. El lmite lquido de estos suelos puede estar entre 300% y
500%, quedando su posicin en la carta de plasticidad netamente
abajo de la lnea A; el ndice plstico normalmente vara entre 100% y
200%.4. SISTEMAS DE CLASIFICACION BASADOS EN DIAGRAMAS TRIANGULARES
USBRLos diagramas triangulares o ternarios tienen su principal uso
en la Mecnica de Suelos para la clasificacin de los mismos segn la
TEXTURA.El trmino textura se usa para representar la composicin
granulomtrica del suelo. Cada termino textural corresponde con una
determinada composicin cuantitativa de arena, limo y arcilla.En los
trminos de textura se prescinde de los contenidos en gravas; se
refieren a la fraccin del suelo que se estudia en el laboratorio de
anlisis de suelos y que se conoce como tierra fina. Por ejemplo, un
suelo que contiene un 25% de arena, 25% de limo y 50% de arcilla se
dice que tiene una textura arcillosa. Los trminos texturales se
definen de una manera grfica en un diagrama triangular que
representa los valores de las tres fracciones.4.1 DETERMINACIN DE
LA TEXTURA.Las partculas no estn sueltas sino que forman agregados
y hemos de destruir la agregacin para separar las partculas
individuales. Por ello antes de proceder a la extraccin de las
diferentes fracciones hay una fase previa de preparacin de la
muestra.En esta fase previa existen diversos mtodos para separar a
las partculas del suelo, unos son mtodos fsicos (trituracin suave,
agitacin lenta, agitacin rpida, ultrasonidos, lavado y coccin) y
otros son tcnicas qumicas (oxidacin de la materia orgnica con agua
oxigenada, ataque cido de los carbonatos y compuestos de Fe con
ClH, dispersin de las arcillas con hexametafosfato sdico o
amonaco). Como los agentes agregantes pueden ser muy distintos,
normalmente no sirve uno slo de estos mtodos sino que se monta una
cadena de tratamientos.La extraccin final de las fracciones se
realiza por tamizado para las arenas, mientras que la sedimentacin
en fase acuosa es el mtodo normal de separacin de los limos y de
las arcillas. Si se necesita subfraccionar a la fraccin arcilla se
ha de recurrir a la centrifugacin.Existe un mtodo para calcular la
textura de una manera aproximada en base a la plasticidad que
presenta la fraccin arcilla al aadirle agua. Se toma una pequea
cantidad de muestra en la palma de la mano, se le aade agua hasta
saturacin. Se frotan las manos para hacer un cilindrito y en funcin
de la facilidad de formar un tubito delgado y segn que se pueda o
no doblar se establecen las texturas arcillosas, francoarcillosas y
francas. En funcin de la aspereza (se frota la muestra junto al odo
y se escucha el chirrido de los granos) se determina la importancia
de los contenidos en arena.En la siguiente figura se reproduce este
diagrama textural simplificado.
5. ANLISISEl mtodo del Sistema Unificado de Clasificacin de
Suelos, requiere obtener la informacin pertinente sobre algunas las
caractersticas esenciales del suelo a estudiar. Esta informacin se
obtiene a partir de dos pruebas de laboratorio normadas por la ASTM
International, las pruebas necesarias para obtener los datos para
poner clasificar el suelo son el contenido de humedad, el anlisis
granulomtrico y los lmites lquidos y plstico y el ndice de
plasticidad. Los cuales permiten obtener la distribucin de tamaos
de partcula del suelo y los contenidos de humedad de frontera entre
diferentes estados de consistencia.Al realizar los ensayos
mencionadas anteriormente, es importante garantizar que las
muestras obtenidas del campo sean representativas para poder
realizar conclusiones y poder ligarlas a la totalidad del suelo del
cual se obtuvieron dichas muestras. Debido a esto, es que se utiliz
tanto el mtodo del Separador Mecnico, como mtodo del Cuarteo,
especificado en la norma ASTM C 702 68.La clasificacin del suelo es
de suma importancia para la creacin del modelo geotcnico y el diseo
de cimentaciones en un terreno en especfico, debido a que se
requiere conocer el tipo de suelo en el lugar a realizar la futura
obra de ndole civil, ya que se debe realizar un estudio sobre las
capacidades de carga y asentamientos generados sobre los estratos
de suelo, de tal forma que stos posean las propiedades necesarias
para el soporte de la estructura.Actualmente existe una fuerte
tendencia a utilizar varias ordenaciones de suelos que pueden ser
calificadas como internacionales, estas son la desarrollada por la
FAO/UNESCO para la obtencin de un mapa de suelos a nivel mundial,
el sistema de clasificacin basado en diagrama triangulares USBR y
el sistema unificado de clasificacin de suelos.Las clasificaciones
de carcter nacional estn siendo abandonadas o utilizadas con
carcter complementario de estas tres clasificaciones globales. Se
trata de clasificaciones que utilizan como caracteres
diferenciantes a propiedades del suelo medibles cuantitativamente
(en el campo o en el laboratorio). Adems estos caracteres
diferenciantes son muy numerosos, de manera que las clases
establecidas quedan definidas de una manera muy rigurosa y
precisa.Al utilizar criterios cuantitativos, las clases definidas
resultan ser mutuamente excluyentes. Estas clasificaciones evitan
al mximo la subjetividad, a diferencia de lo que ocurra con las
clasificaciones antiguas; Al utilizar siempre propiedades que
pueden ser cuantificadas de alguna manera, no se emplean los
criterios cualitativos, tan utilizados en las clasificaciones
pasadas, Aquellos criterios de "alto contenido en materia orgnica",
"pobres en bases", entre otros, que se prestaban a una enorme
confusin, (por ejemplo, el trmino "alto" se interpretaba de muy
distinta manera en funcin de los suelos a que cada investigador
estaba acostumbrado) han sido sustituidos por "porcentaje en
materia orgnica superior al 1%", "grado de saturacin < 50%",
etc.Se evitan las consideraciones genticas, que al ser subjetivas
de distintas interpretaciones pueden crear confusiones. No
obstante, dada la importancia de los procesos de formacin del
suelo, se utilizan como caracteres diferenciantes a aquellas
propiedades que son el resultado directo de la actuacin de estos
procesos. Es por ello que aunque estrictamente hablando se trata de
clasificaciones morfomtricas, las podemos calificar como
morfogenticas. No obstante, las propiedades importantes para la
utilizacin del suelo tambin son tenidas en cuenta.Otra ventaja
importante de estas clasificaciones es que se refieren tanto a los
suelos vrgenes como a los agrcolas (se clasifica al suelo tal como
se encuentra en la realidad y al clasificarlo no hay que
idealizarlo a cmo sera si no se hubiese labrado, como s ocurra con
otras clasificaciones anteriores).
6. BIBLIOGRAFIA
http://www3.ucn.cl/FacultadesInstitutos/laboratorio/uscsM2.htmhttp://www.unilibresoc.edu.co/mecsuelos/htm/cap5/53.htm
http://civildocs.blogspot.com.co/2011/05/sistemas-de-clasificacion-de-suelos.html
http://www.fao.org/soils-portal/levantamiento-de-suelos/clasificacion-de-suelos/es/
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