Cohesión
Es la atracción entre partículas, originada po r lasa fuerzas moleculares y las películas de agua. Por lo tanto, la cohesión de un suelo variará si cambia su contenido de humedad. La cohesión se mide kgcm!. Los suelos arcillosos tiene cohesión alta de ",!# kgcm! a $.# kgcm!, o más. Los suelos limosos tienen muy poca, y en las arenas la cohesión es prácticamente nula. Fricción interna
Es la resistencia al deslizamiento causado por la fricción %ue hay entre las superficies de contacto de las partículas y de su densidad. &omo los suelos g ranulares tienen superficies de constacto mayores y sus partícuals, especialmente si son angulares, presentan una buena trabazón, tendrán fricciones internas altas. En cambio, los suelos finos las tendrán ba'as. La fricción interna de un suelo, está definidad por el ángulo cuya tangente es la relación entre la fuerza %ue resiste el deslizamiento, a lo largo de un plano, y la fuerza normal (p( aplicada a dicho plano. Los valores de este ángulo l lamada (angulo de fricción interna( f, varían de practicamente ") para arcillas plasticas, cuya consistencia este pró*ima a su lím ite lí%uido, hasta +#) o más, para gravas y arenas secas, compactas y de paratículas angulares. eneralmente, el ángulo f para arenas es alrededor de -").
Coeficientes de expansión de suelos excavados Coeficiente de
Coeficiente de
expansión
expansión
inicial
residual
1.1
0.01 a 0.05
Arena
1.15 a 1.20
0.01 a 0.03
Arcilla
1.20 a 1.25
0.03 a 0.05
Margas
1.25 a 1.30
0.05 a 0.08
Naturaleza del terreno Tierra Vegetal
Tierra Gredosa
1.2
0.1
Arcilla compactas
1.5
0.3
Tierra dura
1.55
0.3
1.60 a 1.65
0.4
1.!
0.4
Roca partida Tierra margosa mu compacta dura
Valores referenciales de cohesión en Kg/cm² (DIN 1054) Arcilla r"gida
0.25
Arcilla semirigida 0.1 Arcilla #landa
0.01
Arcilla arenosa
0.05
$imo r"gido o duro 0.02
Ángulos de fricción interna y peso específico de suelos Angulo de Tipo de suelo Consistencia
fricción interna en grados
Arena gruesa o arena con gra%a Arena media Arena limosa
Peso específico en kg/cm²
&ompacta
40
2250
suelta
35
1450
&ompacta
40
2080
suelta
30
1450
&ompacta
30
2080
suelta
25
1365
&ompacta
30
2160
suelta
25
1365
20
1440 ( 1*20
15
1440 ( 1*20
0.1
1440 + 1*20
'ina o limo arenoso $imo uni'orme Arcilla ( limo Arcilla limosa Arcilla
)ua%e a mediana )ua%e a mediana )ua%e a mediana
Factores de seguridad en suelos Parámetro del suelo
F!
c ,co-esin/
2.0 a 2.5
∅ ,ngulo de 'riccin interna/
1.2 a 1.3
Cimentaciones &onstruccin temporales
1.5
a/ atos del suelo cargas raona#lemente eactos de'initi%os
2.5
#/ $a carga accidental es descartada c/ Mima com#inacin de cargas con %iento o con sismo
2 1.5
d/ &imentacin con condiciones dudosas
4
"uros de contención )eguridad contra el %olteo )eguridad contra el desliamiento
2 1.5
)eguridad contra el aplastamiento Terrenos granulares
2
Terrenos co-esi%os
3
Valores referenciales del módulo de Poisson u! Arcilla saturada
0.4 ( 0.50
Arcilla sin saturar
0.1 ( 0.30
Arcilla arenosa
0.2 ( 0.40
$imo
0.3 ( 0.35
Arena densa
0.2 ( 0.40
Arena gruesa
0.15
Arena 'ina
0.25
Roca
0.1 ( 0.40
ielo
0.36
&oncreto
0.15
Valores de cargas permisi"les so"re suelos en Kg/cm² &ama de roca slida cristalina masi%a en #uenas condiciones Roca 'oliada ,esuitos piarras/ en #uenas condiciones
100 40
Roca sedimentaria en #uenas condiciones Gra%as o arenas ecepcionalmente compactas Gra%as compactas o mecla de gra%a arena gra%a suelta7 arena gruesa
15 10 6 4
compacta Arena gruesa suelta o meclas de arena7 gra%a arena 'ina compacta o arena gruesa
3
con'inada -meda Arena 'ina suelta o -meda arena 'ina con'inada
2
Arcilla r"gida
4
Arcilla media r"gida
2
Arcilla sua%e
1
#sentamiento admisi"le en pulgadas! Tipo de mo#imiento
Asentamiento total
Factor limitati#o
Asentamiento máximo
rena9e
6 a 12
Acceso
12 a 24
:osi#ilidad de asentamiento no uni'orme ;structuras muros de mamposter"a
1a2
;structuras de reticulares
2a4
&-imeneas silos placas
3 a 12
0.004 $
Rodadura de camiones
0.01 $
Almacenamiento de mercader"as
0.01 $
=uncionamiento de mauinarias Telares Tur#ogeneradores &arriles de gras rena9e de tec-os
0.003 $ 0.0002 $ 0.003 $ 0.01 a 0.02 $
Asentamiento di'erencial Muros de ladrillos continuos ele%ados '#ricas de una planta 'isuracin de muros
0.001 a 0.002 $
de ladrillo =isuras en tarra9eo ,eso/
0.001 $
:rticos de concreto armado
0.0025 a 0.004 $
:antallas de concreto armado
0.003 $
:rticos metlicos continuos
0.002 $
:rticos metlicos simples
0.005 $
$ > istancia entre columnas adacentes con asentamientos di'erentes o entre dos puntos cualuiera. $os %alores ms ele%ados son para asentamientos -omog?neos estructuras ms tolerantes. $os %alores interiores corresponden a asentamientos irregulares estructuras delicadas.
Ángulos de fricción $% entre varios materiales y suelos o rocas& Tipo de Material
@
Masas de concreto o al#aBiler"a conC Roca slida limpia
35
Gra%a Gra%a(arena o arena gruesa
2* a 31
Arena 'ina limpia o arena arcillosa
24 a 1*
$imo arenoso
1! a 1*
Arcilla consolidada mu r"gida
22 a 26
Arcilla medio r"gida
1! a 1*
:ilotes de acero conC Gra%a limpia mecla de gra%a(arena
22
Arena limpia arena(gra%a
1!
Arena(limosa arena limosa o arcillosa
14
Arena(limosa 'ina limo no plstico
11
&oncreto premoldeado(ta#lestaca conC Gra%a limpia mecla de gra%a arena
22 a 26
Arena limpia arena gra%a
1! a 22
Arena limosa arena limosa arcillosa
1!
Arena(limosa 'ina limo no plstico
14
Dtros materialesC Al#aBiler"a so#re madera ,perpendicular al grano/ Acero a acero en ta#laestacado
26 1!
Madera so#re suelo
14 a 16
'elación entre ensayos de la"oratorio y compactación en campo "$todo
%n la&oratorio
%n campo
:rctica(:atrn
Eada compara#le
,:roctor etc./
,&ompactacin manual/
;nsao miniatura
Rodillo de pata de ca#ra
ar%ard
Rueda #alanceante Rodillos %i#radores
Vi#racin
Mesa Vi#ratoria
&ompresin ,inmica o
Mauinaria de compresin
esttica/
,&FR/
compactadores Rodillo de rueda lisa
(tili)ación de suelos en carreteras C'( )*+
Clasificación
,sos
!istema ,nificado
0( 3
Mu po#re
)u#rasante
D & M D$
3(!
:o#re a regular )u#rasante
D & M D$
! ( 20
Regular
)u# ( #ase
D$ &$ M$ )& )M ):
20 ( 50
Fueno
Fase su# ( #ase
GM G& ) )M ): G:
> 50
;celente
Fase
G GM
'elación aproximada entre la clasificación del suelo y los valores del módulo de reacción de la su"rasante K *g/cm+! y el C,' !istema unificado G G: GM G& )
-
> 16 8.3 ( 1 6
> !
C'( )*+
> 60 25 ( 60
> 20
! ( 12
20 ( 40
)M
5.5 ( 12
10 ( 40
):
5.5 ( 8.3
10 ( 25
)&
5.5 ( !
10 ( 20
M$ H &$
4 ( 6.5
5 ( 15
D$ H M
< 5
< 8
D H &
< 4
< 5
Coeficiente Ka de empu-e activo de suelos ∅
β > 0
β > 10
β > 20
β > 30
10
15
20
25
30
35
40
α > 0
0.!
0.5*
0.4*
0.41
0.33
0.2!
0
α > 10
0.*!
0.!
0.!
0.4!
0.3!
0.3
0
α > 20
(
(
0.88
0.5!
0.44
0.34
0.
α > 30
(
(
(
(
0.!5
0.43
0.
α > χ
0.*!
0.*3
0.88
0.82
0.!5
0.6!
0
α > 0
0.!6
0.65
0.55
0.48
0.41
0.43
0
α > 10
1.05
0.!8
0.64
0.55
0.4!
0.38
0
α > 20
(
(
1.02
0.6*
0.55
0.45
0.
α > 30
(
(
(
(
0.*2
0.58
0.
α > ∅
1.05
1.04
1.02
0.*8
0.*2
0.86
0
α > 0
0.83
0.!4
0.65
0.5!
0.5
0.43
0
α > 10
1.1!
0.*
0.!!
0.66
0.5!
0.4*
0
α > 20
(
(
1.21
0.83
0.6*
0.5!
0.
α > 30
(
(
(
(
1.1!
0.!3
0.
α > ∅
1.1!
1.2
1.21
1.2
1.1!
1.12
1
α > 0
0.*4
0.86
0.!8
0.!
0.62
0.56
0
α > 10
1.3!
1.06
0.*4
0.83
0.!4
0.56
0
α > 20
(
(
1.51
1.06
0.8*
0.!!
0.
α > 30
(
(
(
(
1.55
0.**
0.
1.3!
1.45
1.51
1.54
1.55
1.54
1
α > ∅
α > ngulo ue 'orma el terrapl?n encima del muro con la -oriontal β > ngulo de la pared posterior del muro de contencin con la %ertical α > ngulo de 'riccin interna
