UNIVERSIDAD ANDINA NESTOR CACERES CACERES VELASQUEZ VELASQUEZ “Año de la Integración Nacional y el Reconocimiento de Nuestra Diversidad”
Puno - Perú INFORME Nº 008/ECP/LMS/IC-V-B/ 008/ECP/LMS/IC-V-B/UANCV/2012 UANCV/2012.
: DOCENTE DE LABORATORIO DE MECANICA DE SUELOS I
AL
ING. Mónica E, García blanco : Mendoza Zegarra, Rudiger Nixon ESTUDIANTE DE INGENIERIA
DE
CIVIL V-B
: Informe sobre clasificación de suelos
ASUNTO
I.
II.
OBJETIVO
Determinar el tipo de suelos por el método de AASTHO y el método de SUCS, dos sistemas de clasificación universal que son adoptados y aceptados por la sociedad americana de ensayo de materiales.
Determinar cuánto posee en gravas, arenas y a qué tipo de suelo pertenece, cual es el nombre.
Determinar el rango de sus partículas del suelo.
MARCO TEORICO CLASIFICACIÓN DE SUELOS Existen 2 métodos de clasificación de suelos desde el punto de vista del ingeniero civil los l os cuales son:
Sistema de clasificación cl asificación AASTHO Sistema de clasificación cl asificación SUCS
Mecánica de suelos -I
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UNIVERSIDAD ANDINA NESTOR CACERES CACERES VELASQUEZ VELASQUEZ Ambos sistemas de clasificación son universalmente adoptados y aceptados por la sociedad americana de ensayo de materiales (ASTM
SISTEMA DE CLASIFICACIÓN SUCS SUCS:
Sistema Unificado De Clasificación De Suelo. Unified Soil Classification Classification System. Propuesto por ARTURO CASA GRANDE este sistema clasifica los suelos en gruesos y finos son considerados suelos de granos gruesos si más del 50% de sus partículas son retenidas en la malla N° 200, si este fuera el caso los suelos empiezan con el prefijo “G” o “S”.
Grava Arenas
“G” “S”
SUELOS FINO Menos del 50%de su partículas son retenida en la malla N° 200 estos suelos son limos, arcillas y la combinación de ambos. Limo Arcilla
“M” “S”
Los símbolos en esta clasificación lo componen 2 letras y en algunos casos 4, también se toma en cuenta el tamaño de las partículas al igual que en el sistema AASTHO, existiendo únicamente al tamiz que divide la grava de la arena, es decir:
Grava pasa 3”y retenida N°4
Arena pasa N°4 y retenida N° 200 Limos y arcillas pasa N° 200
Mecánica de suelos -I
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Los suelos granulares se designan con estos símbolos PERFIJOS G GRAVA EL 50% O MAS ES RETENIDO EN EL TAMIZ Nº 4 S
ARENA
SI MAS DEL 50% PASA POR EL TAMIZ Nº 4
SUFIJOS W BIEN GRADADO P M LIMOSO
MAL GRADADO DEPENDE DEL Cc Y Cu
C ARCILLOSO
Depende de W Y EL IP
Si menos del 5% pasa por el tamiz nº 200, los sufijos son W o P, según los valores de Cu y Cc. Si mas del 12% pasa por el tamiz nº 200 los sufijos son M o C dependiendo del W del IP. Si el porcentaje de finos esta entre el 5% y el 12%, se utiliza sufijos dobles (clase intermedia).B. los suelos finos se designan con estos símbolos. M LIMO C ARCILLA O ORGANICO L baja plasticidad H Alta plasticidad
En la carta de plasticidad separados por la línea B
Carta de plasticidad
Mecánica de suelos -I
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LETRAS UTILIZADAS EN LA CLASIFICACIÓN SUCS Son:
1° LETRA G S M C O Pt
PALABRA GRAVA GRAVEL ARENA SAND LIMO MO EN SUECO ARCILLA CLAY ORGABICO ORGANIC TURBA PEAT
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2° LETRA
PALABRA
W
BIEN GRADUADA WELL GRADED MAL GRADUADA POOLY GRADED LIMO MO EN SUECO ARCILLA CLAY BAJA PLASTICIDAD LOW PLASTICITY ALTA PLASTICIDAD HIGH PLASTICITY
P M C L H
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SISTEMA DE CLASIFICACIÓN AASTHO AASTHO: Asociación Americana De Funcionarios De Carreteras Y Del Transporte. American Association of State Highway and Transportation Officials.
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UNIVERSIDAD ANDINA NESTOR CACERES VELASQUEZ Este sistemas de clasificación presenta 7 grupos desde A-1 al A-7 siendo materiales gruesos (GRAVAS Y ARENAS) los grupos A-1, A-2 y A-3 donde el 35% o menos de las partículas pasan por el tamiz N° 200, contrariamente si más del 35% pasa por el tamiz N° 200 estos suelos son catalogados como finos (LIMOS Y ARCILLAS) y pertenecen a estos grupos los suelos A-4, A-5, A-6 y A-7. El sistema de clasificación anteriormente indicado toma en cuenta además los siguientes criterios.
1.1.
TAMAÑO DE LAS PARTÍCULAS
GRAVA, es el material que pasa por el tamiz N°3 y retenido en el tamizN°10.
ARENA, pasa por el tamiz N°10 y retenido en el tamiz N° 200. LIMOS Y ARCILLAS, pasa N° 200.
1.2.
PLASTICIDAD El término limoso se utiliza cuando el índice plástico de un suelo es menor o igual a 10 y contrariamente si el índice plástico es mayor a 11se emplea el término arcilloso. Si existe partículas mayores a 3”en una muestra de suelo
esta se excluye para su clasificación sin embargo se registra el porcentaje de tal material. Para clasificar un suelo de acuerdo al sistema AASTHO utilizamos la TABLA 2.4 (fundamentos de ingeniería geotécnica de BRAJA – M. DASH), los datos se aplican de izquierda a derecha y arriba hacia abajo. Adicionalmente a la clasificación AASTHO, existe un parámetro índice de grupo (I.G) la cual viene definida por:
I.G= (F-35) (0.2+0.005(L.L-40))+0.01 (F-15) (I.P-10)………. (*)
Dónde:
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L.L=Limite liquido Página 6
UNIVERSIDAD ANDINA NESTOR CACERES VELASQUEZ L.P=Limite plástico F=Porcentaje que pasa la malla n°200 Si la ecuación * da un valor (-) para I.G entonces el índice de grupo se considera 0. El I.G se redondea al número entero más cercano. El índice de grupo par los suelos A-1-a, A-1-b, A-2-4, A-2-5, y A-3 siempre es 0. Los suelos que pertenecen a los grupos A-2-6, A-2-7 emplean la ecuación para el índice de grupo:
A-2-6 I.G=0.01 (F-15) (I.P-10) A-2-7
TABLA 2.4
Mecánica de suelos -I
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III.
RESOLUCION DE LOS EJERCICIOS 1. Una muestra de suelo tiene las siguientes características : Pasa por la malla N°200 el 62% Limite líquido 58% Limite plástico 25% ¿Cuál será su clasificación según SUCS y AASTHO?
Solución: USANDO LA TABLA DE SUCS: Suelo de partículas finas................... (Pasa 62%) Limos y arcillas..................................... (Limite liquido 58) Usando la carta de plasticidad........ (Tipo CH)
EL SUELO ES CH – ARCILLA INORGANICA DE ALTA PLASTICIDAD USANDO LA TABLA DE AASHTO: Porcentaje que pasa por la malla nº 200............. (Pasa 62%) Mecánica de suelos -I
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UNIVERSIDAD ANDINA NESTOR CACERES VELASQUEZ Limite líquido 41 min................................................ (58%) Índice de plasticidad.............................................. (33%)
Calculamos el índice de grupo (I.G) I.G= (F-35) (0.2+0.005(L.L-40))+0.01 (F-15) (I.P-10) I.G=18.64
EL SUELO ES TIPO A-7-6 (19) – SUELOS ARCILLOSOS
2. En el laboratorio se suelos se han obtenido los siguientes datos : Pasa la malla N° 200 el 57 % Limite líquido 57% Limite plástico 22% ¿Cuál será su clasificación según SUCS y AASTHO?
Solución: USANDO LA TABLA DE SUCS: Suelo de partículas finas................... (Pasa 57%) Limos y arcillas..................................... (Limite líquido 57%) Usando la carta de plasticidad........ (Tipo CH)
EL SUELO ES CH – ARCILLA INORGANICA DE ALTA PLASTICIDAD USANDO LA TABLA DE AASHTO: Porcentaje que pasa por la malla nº 200............. (Pasa57 %) Limite líquido 41 min................................................ (57%) Índice de plasticidad.............................................. (35%)
Calculamos el índice de grupo (I.G) I.G= (F-35) (0.2+0.005(L.L-40))+0.01 (F-15) (I.P-10) I.G=16.77
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UNIVERSIDAD ANDINA NESTOR CACERES VELASQUEZ EL SUELO ES TIPO A-7-6 (17) – SUELOS ARCILLOSOS
3. La granulometría de un suelo es :
MALLA
% QUE PASA
3/4" 1/2" 3/8" 1/4" N°4 N°10 N°20 N°30 N°40 N°60 N°100 N°200
78 58 38 25 21 15 12 11 7 2 1 1
¿Cuál será su clasificación según SUCS y AASTHO
Solución: USANDO METODO DE SUCS:
El suelo tiene los siguientes valores : Fracción de grava (retenido en la malla nº 4) = 79% Fracción de arena (pasa la malla nº 4 y retenida en la malla nº 200) = 20 % Limo y arcilla (pasa la malla nº 200) =1% LL = 0 LP = 0 Fracción de arena retenida F1=20%
Por lo tanto según la condición anterior tiene mas grava que arena. Calculando los coeficientes de uniformidad y curvatura:
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UNIVERSIDAD ANDINA NESTOR CACERES VELASQUEZ Coeficiente de uniformidad:
Cu= = = 0.13 Coeficiente de curvatura:
Cc= = = 4.03 Por lo tanto según tabla y los correspondientes limites de attemberg tenemos que: GP mayor o igual al 15% de arena
EL SUELO ES GP – GRAVA MAL GADUAD CON ARENA USANDO METODO DE AASHTO: Según la tabla de AASHTO y con los datos del porcentaje de material que pasa por los tamices nº 10, 40 y 200.
EL SUELO ES TIPO A-1 - FRAGMENTO DE PIEDRA GRAVA Y ARENA.
4. clasificar los siguientes suelos: los valores son % acumulado pasando.
Malla ¾” ½” 3/8”
M-1 93 82 73
M-2
¼”
Nº 4 Nº 10 Nº 20 Nº 30 Nº 40 Nº 60 Nº 100 Mecánica de suelos -I
60 49 42 37 34 29
100 95.8 91.7 86.1 76.1 66.4
M-3
100 99.7 95.8 93.5 89.7 63.9 80 68.9
M-4
M-5
94 89 82
86
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UNIVERSIDAD ANDINA NESTOR CACERES VELASQUEZ Nº 200
26
56.8
48.9
76
9
LL LP IP
27 19
22.1 17.4
17.1 NP NP
40
NP
12
NP
Solución: PRIMER SUELO (M-1)
USANDO METODO DE SUCS:
El suelo tiene los siguientes valores: Fracción de grava (retenido en la malla nº 4)=40% Fracción de arena =34% Limo y arcilla =26% Limite liquido =27 Limite plástico =19 Induce de plasticidad =8
Fracción de arena retenida F1 = 34% F = 26% Reemplazando en formula:
Por lo tanto tiene mas grava que arena. Calculando los coeficientes de uniformidad y curvatura:
Coeficiente de uniformidad:
Cu= = = 0.69 Mecánica de suelos -I
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Coeficiente de curvatura:
Cc= = = 0.0 Por lo tanto según tabla y los correspondientes limites de attemberg y los coeficientes encontrados tenemos que: GC mayor o igual que 15% de arena
EL SUELO ES GC – GRAVA ARCILLOSA CON ARENA USANDO METODO DE AASHTO:
Según la tabla de AASHTO y con los datos del porcentaje de material que pasa por los tamices dados se tiene:
EL SUELO ES TIPO A-2-4 (0) - GRAVA Y ARENA LIMOSA O ARSILLOSA
SEGUNDO SUELO (M-2)
USANDO METODO DE SUCS:
Mecánica de suelos -I
El suelo tiene los siguientes valores: Página 13
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Fracción de grava (retenido en la malla nº 4)=0% Fracción de arena =43.2% Limo y arcilla =56.8% Limite liquido =22.1 Limite plástico =17.4 Induce de plasticidad =4.7
Fracción de arena retenida F1 = 43.2% F = 56.8% Reemplazando en formula:
Por lo tanto tiene mas arena que grava. Calculando los coeficientes de uniformidad y curvatura:
Coeficiente de uniformidad:
Cu= =
= 0.761
Coeficiente de curvatura:
Cc= = = 1.10
Por lo tanto según tabla y los correspondientes limites de attemberg y los coeficientes encontrados tenemos que: SM menor que 15% de grava Mecánica de suelos -I
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UNIVERSIDAD ANDINA NESTOR CACERES VELASQUEZ EL SUELO ES SM – ARENA LIMOSA
USANDO METODO DE AASHTO:
Según la tabla de AASHTO y con los datos del porcentaje de material que pasa por los tamices dados se tiene:
EL SUELO ES TIPO A-2-4 (0) - ARENA LIMOSA
TERCER SUELO (M-3) Solución:
USANDO METODO DE SUCS:
El suelo tiene los siguientes valores : Fracción de grava (retenido en la malla nº 4) = 0.3% Fracción de arena (pasa la malla nº 4 y retenida en la malla nº 200) = 50.8 % Limo y arcilla (pasa la malla nº 200) =48.9%
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LL = 17.1 LP = N.P. Fracción de arena retenida F1=50.8%
Por lo tanto según la condición anterior tiene mas arena que grava. Calculando los coeficientes de uniformidad y curvatura: Coeficiente de uniformidad:
Cu= = = 0.84 Coeficiente de curvatura:
Cc= = = 1.049 Por lo tanto según tabla y los correspondientes limites de attemberg tenemos que: SP menor al 15% de grava
EL SUELO ES SP – ARENA MAL GRADUADA
USANDO METODO DE AASHTO:
Según la tabla de AASHTO y con los datos del porcentaje de material que pasa por los tamices dados se tiene:
EL SUELO ES TIPO A-3 (0) - ARENA FINA
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CUARTO SUELO (M-4) Solución:
USANDO METODO DE SUCS:
El suelo tiene los siguientes valores : Fracción de grava (retenido en la malla nº 4) = 0% Fracción de arena (pasa la malla nº 4 y retenida en la malla nº 200) = 24% Limo y arcilla (pasa la malla nº 200) =76% LL = 40 LP = 28 IP = 12 SUELO FINO: F = 76%
Por lo tanto según tabla y los correspondientes limites de attemberg y los correspondientes coeficientes encontrados tenemos que: CL menor al 15% de grava
EL SUELO ES CL – ARCILLA LIGERA CON ARENA Mecánica de suelos -I
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USANDO METODO DE AASHTO:
Según la tabla de AASHTO y con los datos del porcentaje de material que pasa por los tamices dados se tiene:
EL SUELO ES TIPO A-7-6 (0) - SUELOS ARCILLOSOS
QUINTO SUELO (M-5) Solución:
USANDO METODO DE SUCS:
El suelo tiene los siguientes valores : Fracción de grava (retenido en la malla nº 4) = N.P.% Fracción de arena (pasa la malla nº 4 y retenida en la malla nº 200) = 91 % Limo y arcilla (pasa la malla nº 200) =9%
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LL = N.P. LP = N.P. Fracción de arena retenida F1=91% F=9%
Por lo tanto según la condición anterior tiene mas arena que grava. Por lo tanto según tabla y los correspondientes limites de attemberg tenemos que: SC menor al 15% de grava
EL SUELO ES SC – ARENA ARCILLOSA
USANDO METODO DE AASHTO:
Según la tabla de AASHTO y con los datos del porcentaje de material que pasa por los tamices dados se tiene:
EL SUELO ES TIPO A-6 (0) - SUELO ARCILLOSO
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Clasificación de suelos de los datos obtenidos
PRIMERO: calculo del análisis granulométrico
28.4mm
0
0
0
100
19.05mm
45
4.07
4.07
95.93
12.7mm
121.1
10.96
15.03
84.97
9.525mm
103.6
9.37
24.4
75.6
6.388mm
133.9
12.12
36.52
63.48
4.78mm
67.6
6.12
42.64
57.36
110.9
10.03
52.67
47.33
2.00mm
19.3
1.75
54.42
45.58
1.18mm
44.4
4.02
58.44
41.56
0.84mm
23
2.08
60.52
39.48
0.59mm
31.6
2.86
63.38
36.62
0.426mm
63.9
5.78
69.16
30.84
99.6
9.01
78.17
21.83
36.9
3.34
81.51
18.49
72.4
6.55
88.06
11.94
0.149mm
38
3.43
91.49
8.51
0.075mm
87.4
7.91
99.4
0.6
6.6
0.6
100
0
2.36mm
0.312mm 0.28mm 0.210mm
1105.2
Coeficiente de uniformidad Mecánica de suelos -I
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UNIVERSIDAD ANDINA NESTOR CACERES VELASQUEZ
Coeficiente de curvatura
0.2122
Limite líquido MUESTRA L.L
1
2
3
4
7.8
7.3
6.8
8.3
Promedio: 7.55 Limite plástico TARA PESO SUELO HÚMEDO (gr) PESO SUELO SECO (gr) PESO DEL AGUA CONTENIDA CONTENIDO DE HUMEDAD. W (%PROMEDIO)
M1 4.11gr
M2 3.09gr
M3 2.57gr
3.40gr
2.60gr
2.20gr
0.71gr
0.49gr
0.37gr
20.9gr
19gr
17gr
19.9%
Índice de plasticidad IP= LL-LP IP= 12.35 Mecánica de suelos -I
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USANDO METODO DE SUCS:
El suelo tiene los siguientes valores : Fracción de grava (retenido en la malla nº 4) = 42.64% Fracción de arena (pasa la malla nº 4 y retenida en la malla nº 200) = 56.7 % Limo y arcilla (pasa la malla nº 200) =0.6% LL = 7.55 LP = 19.9 Fracción de arena retenida F1=56.7% F=0.6%
Por lo tanto según la condición anterior tiene mas arena que grava. Por lo tanto según tabla y los correspondientes limites de attemberg tenemos que: SP mayor al 15% de grava
EL SUELO ES SP – ARENA MAL GRADUADA CON GRAVA USANDO METODO DE AASHTO:
Según la tabla de AASHTO y con los datos del porcentaje de material que pasa por los tamices dados se tiene:
EL SUELO ES TIPO A-2-6 - GRAVA Y ARENA LIMOSA O ARCILLOSA
IV.
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES o
Llegamos ala conclusión que nuestro suelo es clasificado como :
Mecánica de suelos -I
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UNIVERSIDAD ANDINA NESTOR CACERES VELASQUEZ SUCS: SP – ARENA MAL GRADUADA CON GRAVA
AASHTO: A-2-6 - GRAVA Y ARENA LIMOSA O ARCILLOSA
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