tablas de geotecnia

1. !
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2. 2
INDICE TEMÁTICO
Factores de Conversión de Unidades
A. Relaciones Volumétricas y Gravimétricas. Análisis granulométrico.
A.1 – Valores típicos de Gravedad Específica
A.2 – Relaciones volumétricas y gravimétricas
A.3 – Curva de distribución de tamaños de partícula (curva granulométrica)
A.4 - Planilla para el ensayo granulométrico de suelos
B. Clasificación de Suelos
B.1 - Clasificación de suelos y mezclas de agregados para la Construcción Vial
B.2 - Clasificación de suelos para la práctica de Ingeniería
C. Distribución de Esfuerzos en la Masa del Suelo
C.1 - Incremento de tensiones verticales en medio homogéneo para faja de ancho B y
cuadrada de lado B (solución de Boussinesq)
C.2 - Incremento de tensiones verticales en medio finamente estratificado para faja de
ancho B y cuadrada de lado B (solución de Westergaard)
C.3 - Incremento de tensiones verticales por efecto de carga lineal
C.4 - Incremento de tensiones verticales bajo esquina de carga rectangular
C.5 - Incremento de tensiones verticales bajo carga de terraplén en faja
C.6 - Incremento de tensiones bajo carga circular (verticales y horizontales Ko = 0.45)
C.7 - Incremento de tensiones verticales bajo carga circular
C.8 - Incremento de tensiones verticales bajo carga de forma cualquiera. Medio
homogéneo (solución de Boussinesq)
C.9 - Incremento de tensiones verticales bajo carga de forma cualquiera. Medio finamente
estratificado (solución de Westergaard)
C.10 – Comparación de la distribución de esfuerzos verticales (medio elástico homogéneo
y sistema de dos capas)
C.11 –Incremento de tensiones bajo carga de faja (horizontales y verticales)
D. Teoría de la Consolidación Unidimensional
D.1 – Relación entre Tv y U
D.2 – Isócronas en edómetro con drenaje por ambos lados
E. Método semiempírico para el cálculo de Empuje de Suelos
E.1 – Superficie de relleno inclinada
E.2 – Superficie de relleno inclinado cambiando luego a horizontal
F. Coeficientes de Estabilidad de Taludes
F.1 – Coeficiente de estabilidad para suelos “cohesivos” homogéneos saturados
F.2 – Coeficiente de estabilidad para suelos “cohesivo-friccionales” homogéneos saturados
G. Capacidad Portante de Fundaciones
G.1 – Fundaciones superficiales
G.2 – Fundaciones profundas
H. Ensayo de Penetración Estándar (S.P.T.)

3. 3
Factores de Conversión de Unidades

4. 4
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γ
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Tipo de Suelo
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A ! . 4/
A . 4. 3 . 89
D C # ! - !
C
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# C . (: 3 . *9
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5. 5
'$ - ( # γ
γ
γ
γ * γ
γ
γ
γ # # 2# *
03 4 0,56$1 # ,5571

6. 6
A.3
–
Curva
de
distribución
de
tamaños
de
partícula
(curva
granulométrica)
2 1/2"
1/2"
2 µm 1"
Nº4
Nº10
Nº20
Nº40
Nº200 Nº100
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0,001 0,01 0,1 1 10 100
Abertura (mm)
Porcentaje
pasante
(%)
TAMICES
HIDRÓMETRO

7. 7
A.4 - Planilla para el ensayo granulométrico de suelos
Peso Total (g)
Abertura
Tamiz
(micras)
Retenido
parcial
(g)
Retenido
acumulado
(g)
Retenido
acumulado
(%)
Pasa
acumulado
(%)
2 1/2" 63800
2" 50800
1 1/2 36100
1" 25400
3/4" 19000
1/2" 12700
3/8" 9500
1/4" 6350
#4 4760
#8 2380
#10 2000
#16 1190
#20 840
#30 590
#40 420
#50 297
#80 177
#100 149
#200 74

8. 8
' /
B.1 - / * " )
!! AABE D (2/68. "B 6 ( ()8*+
Clasificación
General
Materiales Granulares
(35% o menos pasa el tamiz Nº200)
Materiales limo-arcillosos
(más de 35% pasa el tamiz Nº200)
A-1 A-2 A-7
Clasificación de
Grupo A-1-a A-1-b
A-3
A-2-4 A-2-5 A-2-6 A-2-7
A-4 A-5 A-6 A-7-5
A-7-6
Análisis de tamizado (% pasa)
2.00 mm (# Nº10) 50 máx ---- ---- ---- ---- ---- ---- ---- ---- ---- ----
0.425 mm (# Nº40) 30 máx 50 máx 51 min ---- ---- ---- ---- ---- ---- ---- ----
0.075 mm (# Nº200) 15 máx 25 máx 10 máx 35 máx 35 máx 35 máx 35 máx 36 min 36 min 36 min 36 min
Características de fracción pasa # Nº40
Límite Líquido (LL) ---- ---- 40 máx 41 min 40 máx 41 min 40 máx 41 min 40 máx 41 min
Índice Plástico (IP) 6 máx NP 10 máx 10 máx 11 min 11 min 10 máx 10 máx 11 min 11 min
Materiales
constituyentes
significativos
Fragmentos de
piedra, grava y
arena
Arena
fina
Grava y arena limosa o arcillosa Suelos limosos Suelos arcillosos
Clasificación general
como subrasante
Excelente a buena Regular a pobre
El IP del subgrupo A-7-5 es igual o menor que LL menos 30. El IP del subgrupo A-7-6 es mayor que LL menos 30 (ver Gráfico siguiente).
La casilla A-3 antes de la A-2 es debido al proceso de eliminación de izquierda a derecha. No indica superioridad de A-3 sobre A-2.
!F ! C 4 " A6( A64+ -
$ (. $ # > ! C
! A68 G ! ! ! !
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8 / 9
• -
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$ ' F " = A646* "./+ A6(6 "9++
0
10
20
30
40
50
60
70
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
Límite Líquido
Indice
Plástico
A-6
A-2-6
A-7-6
A-4 A-2-4
A-7-5
A-2-7
A-5 A-2-5
IP=LL-30

9. 9
B.2 - / !
B ! , > B "B , B + A B 7 .2846):
División Mayor
Símbolo
Nombres Típicos Criterio de clasificación en laboratorio
GW
Gravas bien graduadas,
mezclas de grava y arena
con poco o nada de finos
, ! , ? ! 2
, , ? ( :
Grava
limpia
poco
o
nada
de
finos
GP
Gravas mal graduadas,
mezclas de grava y arena
con poco o nada de finos
5D BA B0A, 5 D7DB #DB K B DB 7
A7 A, L5 A A D
GM Gravas limosas, mezclas
de grava, arena y limo
# ! $ =
# A
! H 2
GRAVAS
Más
de
la
mitad
de
la
fracción
gruesa
es
retenida
por
la
malla
Nº4
Grava
con
finos
en
cantidad
apreciable
GC
Gravas arcillosas,
mezclas de grava, arena
y arcilla
# ! $
# A
! H 4
A $ # A
2 4
H H
!$ $
SW
Arenas bien graduadas,
arena con gravas, poco o
nada de finos
, ! , ? ! *
, , ? ( :
Arena
limpia
poco
o
nada
de
finos
SP
Arenas mal graduadas,
arena con gravas, poco o
nada de finos
5D BA B0A, 5 D7DB #DB K B DB 7
A7 A, L5 A A D
SM Arenas limosas, mezclas
de arena y limo
# ! $ =
# A
! H 2
SUELOS
DE
PARTÍCULAS
GRUESAS
Más
de
la
mitad
del
material
es
retenido
en
la
malla
Nº
200
ARENAS
Más
de
la
mitad
de
la
fracción
gruesa
pasa
por
la
malla
Nº4
Para
clasificación
visual
puede
usarse
½
cm
como
equivalente
abertura
malla
Nº4
Arena
con
finos
en
cantidad
apreciable
SC Arenas arcillosas,
mezclas de arena y arcilla
Dependiendo
del
porcentaje
de
finos
(fracción
que
pasa
por
la
malla
Nº200),
los
suelos
gruesos
se
clasifican
como:
menos
de
5%
son
GW,
GP,
SW,
SP;
más
de
12%
son
GM,
GC,
SM,
SC;
de
5%
a
12%
son
casos
de
frontera
que
requieren
el
uso
de
símbolos
dobles
(nunca
puede
ser
GW-GP
o
SW-SP)
# ! $
# A
! H 4
A $ # A
2 4
H H
!$ $
ML
Limos inorgánicos, polvo
de roca, limos arenosos o
arcillosos ligeramente
plásticos
CL
Arcillas inorgánicas de
baja a media plasticidad,
arcillas con grava,
arenosas o limosas
LIMOS
Y
ARCILLAS
Límite
líquido
menor
de
50%
OL
Limos orgánicos y arcillas
limosas orgánicas de baja
plasticidad
MH Limos inorgánicos, limos
micáceos o diatomáceos
CH
Arcillas inorgánicas de
alta plasticidad, arcillas
francas
LIMOS
Y
ARCILLAS
Límite
líquido
mayor
de
50%
OH
Arcillas orgánicas de
media a alta plasticidad,
limos orgánicos de media
plasticidad
SUELOS
DE
PARTÍCULAS
FINAS
Más
de
la
mitad
del
material
pasa
por
la
malla
Nº
200
Las
partículas
de
0,075
mm
de
diámetro
(malla
Nº200)
son
aproximadamente
las
más
pequeñas
visibles
a
simple
vista.
Suelos
altamente
orgánicos
Pt Turbas y otros suelos
altamente orgánicos

10. 10
C. Distribución de Esfuerzos en la Masa del Suelo
C.1 - Ábaco para el calculo del incremento de las tensiones verticales en un medio semi
infinito homogéneo elástico e isótropo, por efecto de una carga q (rectangular)
a) faja de ancho B b) cuadrada de lado B (solución de Boussinesq)
Nota: distancias en profundad en función de B
(Sowers, G.B.; Sowers, G.F.; 1961)

11. 11
C.2 - Ábaco para el calculo del incremento de las tensiones verticales en un medio semi
infinito finamente estratificado, por efecto de una carga q (rectangular)
a) en faja de ancho B b) cuadrada de lado B (solución de Westergaard)
Nota: distancias de profundidad en función de B
(Sowers, G.B.; Sowers, G.F.; 1961)

12. 12
C.3 - Ábaco para el calculo del incremento de las tensiones verticales por efecto de una
carga q lineal uniformemente distribuida en un medio homogéneo semi infinito elástico e
isótropo (solución de Boussinesq)
(Fadum, R. E. (1948) apud Juarez & Rico, 1969)

13. 13
C.4 - Coeficiente de influencia para el cálculo del incremento de la tensión vertical bajo
una esquina de una fundación rectangular flexible.
(Fadum, R.E. (1948) apud Juarez & Rico, 1969)

14. 14
C.5 - Coeficiente de influencia para el cálculo del incremento de la tensión vertical bajo
una carga de terraplén de largo infinito.
(Osterberg, J.O. (1957) apud Juarez & Rico, 1969)

15. 15
C.6 - Ábaco para el incremento de las tensiones bajo una carga uniforme de radio R, en
un medio semi infinito elástico e isótropo.
a) verticales
b) horizontales (ko = 0.45)
(Lambe, W., Whitman, R., 1969)

16. 16
C.7 - Ábaco para el cálculo del incremento de las tensiones verticales por efecto de una
carga circular uniforme en un medio homogéneo elástico e isótropo.
(Lambe, W., Whitman, R., 1969)

17. 17
C.8 - Diagrama para el cálculo del incremento de las tensiones verticales por efecto de
una carga uniforme de una forma cualquiera en un medio infinito elástico e isótropo
(solución de Boussinesq)
(Newmark, N. M. (1942) apud Juarez & Rico, 1969)

18. 18
C.9 - Diagrama para el cálculo del incremento de las tensiones verticales por efecto de
una carga uniforme de una forma cualquiera en un medio semi-infinito, elástico, isótropo
y finamente estratificado (solución de Westergaard)
(Newmark, N. M. (1942) apud Juarez & Rico, 1969)

19. 19
C.10 – Comparación de la distribución de esfuerzos verticales, por efecto de una carga
uniforme de forma circular, en un medio elástico homogéneo y en un sistema de dos
capas.
(Burmister (1945) apud Juarez & Rico, 1969)

20. 20
C.11 – Ábaco para el cálculo del incremento de las tensiones en un medio semi-infinito,
homogéneo, elástico e isótropo, por efecto de una carga rectangular en una faja de
ancho 2a (solución de Boussinesq):
a – Horizontales b – Verticales
(Lambe, W., Whitman, R., 1969)

21. 21
D. Teoría de la Consolidación Unidimensional
D.1 – Relación entre Tv y U

22. 22
D.2 – Isócronas en edómetro con drenaje por ambos lados

23. 23
E – Método semi-empírico para el cálculo de empuje de suelos
(Terzaghi & Peck, 1948)
Tipos de Suelo de relleno en muros de contención
1 – Suelo granular grueso, sin contenido de partículas finas (arena limpia o grava)
2 – Suelo granular grueso de baja permeabilidad, debido asu contenido de partículas de
tamaño limo.
3 – Suelo residual con piedras, arena fina limosa y materiales granulares, con una cantidad
visible de arcilla.
4 – Arcilla blanda o muy blanda, limos orgánicos, arcillas limosas.
5 – Arcilla compacta o medianamente compacta, depositada en trozos o cascotes y protegida
en tal forma que la cantidad de agua que penetra en el espacio entre trozos durante las
lluvias o inundaciones es despreciable. Si esta condición no se cumple, la arcilla no debe
usarse para el relleno. Cuanto más compacta es la arcilla, mayores el peligro de una rotura
del muro como consecuencia dela infiltración del agua.
Nota: Para materiales del tipo 5, los cálculos se efectúan con un valor de H 1,20m menor
que el real.
E.1 – Método semi-empírico para el cálculo de empuje de suelos
(Terzaghi & Peck, 1948):
Superficie de relleno que forma un plano inclinado desde la cresta del muro
Nota: Si el material es de Tipo 5, el valor de H a utilizar en el cálculo del empuje debe reducirse
en 1,20m, y su punto de aplicación se toma a 1/3.H encima de la base, sin considerar la
reducción de altura.

24. 24
E.2 – Método semi-empírico para el cálculo de empuje de suelos
(Terzaghi & Peck, 1948):
Superficie de relleno que forma un plano inclinado que va desde la cresta del
muro hasta cierta altura donde se torna horizontal
Nota: Si el material es de Tipo 5, el valor de H a utilizar en el cálculo del empuje debe reducirse
en 1,20m, y su punto de aplicación se toma a 1/3.H encima de la base, sin considerar la
reducción de altura.

25. 25
F. Coeficientes de Estabilidad de Taludes
F.1 – Coeficiente de estabilidad de taludes y localización del círculo crítico de
deslizamiento probable. Suelos “cohesivos” homogéneos saturados (condición
no-drenada) (Taylor, 1948)
Coeficiente de estabilidad:
FS
H
c
m
.
.
γ
=

26. 26
F.2 – Coeficiente de estabilidad de taludes en suelos “cohesivo-friccionales”
homogéneos saturados (Taylor, 1948)

27. 27
G. Capacidad Portante de Fundaciones
G.1- Capacidad portante de fundaciones superficiales
Brinch Hansen (1967), Vesic (1970) y (1975). Tomados de Delgado (1999)
Fórmula general:
γ
γ N
B
Nq
q
Nc
c
qult ∗
∗
+
∗
+
∗
=
2
1
Fórmula corregida:
γ
γ
γ
γ
γ i
s
d
N
B
iq
sq
dq
Nq
q
ic
sc
dc
Nc
c
qult ∗
∗
∗
∗
∗
+
∗
∗
∗
∗
+
∗
∗
∗
∗
=
2
1
B: dimensión menor de la base de la fundación
L: dimensión mayor
(tener en cuenta si B y L se deben corregir según el punto 3 de “Factores de corrección”)
Factores de capacidad portante
Según Brinch Hansen
* )
1
(
cot −
∗
= Nq
g
Nc φ ; para =0 14
,
5
=
Nc
*
φ
π
φ
tg
e
N
Nq ∗
= con +
=
=
2
4
2 φ
π
φ tg
kp
N
* φ
γ tg
Nq
N ∗
−
∗
= )
1
(
5
,
1
Factores de corrección
1- Factores de Profundidad
Según Brinch Hansen
(utilizar B’ si corresponde, ver punto 3 de “Factores de corrección”)
Para D < B
*
B
D
dc ∗
+
= 4
,
0
1 para =0
φ
tg
Nc
dq
dq
dc
∗
−
−
=
1
para >0
*
B
D
sen
tg
dq ∗
−
∗
∗
+
= 2
)
1
(
2
1 φ
φ
* 1
=
γ
d
z
z

28. 28
2- Factores de Forma
Según Vesic (1970)
(utilizar B’y L’ si corresponde, ver punto 3 de “Factores de corrección”)
*
Nc
Nq
L
B
sc ∗
+
=1
* φ
tg
L
B
sq ∗
+
= 1
*
L
B
s ∗
−
= 4
,
0
1
γ
Para cimiento circular utilizar B/L = 1
3- Factores de inclinación y correcciones debido a cargas excéntricas
Según Brinch Hansen
Carga inclinada y excéntrica
Se definen previamente x
e
B
B ∗
−
= 2
'
y
e
L
L ∗
−
= 2
'
y
x e
e , : excentricidades según x y según y respecto al baricentro de la base de la fundación
B
L
B
L
mL
+
+
=
1
2
L
B
L
B
mB
+
+
=
1
2
n
sen
m
n
m
m B
L θ
θ 2
2
cos ∗
+
∗
=
H: proyección horizontal de P
V: proyección vertical de P
x
y
z
n: proyección horizontal del
ángulo formado entre el plano
yz y la carga P
P
n

29. 29
Para =0 Para >0
*
( )
+
∗
∗
∗
∗
−
=
2
'
'
1
π
c
L
B
H
m
ic *
∗
−
−
=
φ
tg
Nc
iq
iq
ic
1
* 1
=
iq *
m
g
c
L
B
V
H
iq
∗
∗
∗
+
−
=
φ
cot
'
'
1
* 1
=
γ
i *
1
cot
'
'
1
+
∗
∗
∗
+
−
=
m
g
c
L
B
V
H
i
φ
γ
Casos particulares:
- Si la dirección de la inclinación es transversal (paralela al plano xz)
º
90
=
n
θ
L
B
L
B
m
m B
+
+
=
=
1
2
- Si la dirección de la inclinación es longitudinal (paralela al plano yz)
º
0
=
n
θ
B
L
B
L
m
m L
+
+
=
=
1
2
- Carga excéntrica sin inclinación
Rigen las formulas generales con:
x
e
B
B ∗
−
= 2
'
y
e
L
L ∗
−
= 2
'
z
P

30. 30
G.2 – Capacidad Portante de Fundaciones Profundas
Fórmula estadística de Aoki & Velloso (1975)
∆
⋅
⋅
+
⋅
= L
F
N
K
P
F
N
K
A
Q m
P
P
rup
2
1
α
Qrup : carga de rotura [MN]
AP : área de la punta del pilote [m2
]
P : perímetro de la sección transversal del pilote [m]
NP : valor de NSPT en la punta del pilote
Nm : valor medio de NSPT para cada ∆L;
∆L : espesor de la capa de suelo considerada [m]
Tipo de pilote F1 F2
Franki 2.50 5.0
Metálico 1.75 3.5
Pré-moldeado de hormigón armado 1.75 3.5
Excavado 3.50 7.0
Tipo de suelo K (MPa) α
α
α
α (%)
Arena 1.00 1.4
Arena limosa 0.80 2.0
Arena arcillosa 0.60 3.0
Limo 0.40 3.0
Limo arenoso 0.55 2.2
Limo arcilloso 0.23 3.4
Arcilla 0.20 6.0
Arcilla arenosa 0.35 2.4
Arcilla limosa 0.22 4.0

31. 31
H – Ensayo de Penetración Estándar (S.P.T.)
Según Normas NBR 7250/82 y ASTM D 1586-84
7 > G 5 ! 5; 4./9M8.
", ! , +
Suelo
Índice de resistencia a
la penetración
Designación
Arena o Limo Arenoso <4 suelta
5 - 8 poco densa
9 - 18 medianamente densa
19 - 40 densa
> 40 muy densa
Arcilla o Limo Arcilloso <2 muy blanda
3 - 5 blanda
6 - 10 media
11 - 19 dura
> 19 muy dura
0 C >
5B
N E % ' $ "()/:+

32. 32
(.<.(.E ( <
A A B E D "()8*+O B B ' B !
(2P
A N 5 O < 7 "()4/+O A @ ! ! ' ! ' $ <
, B 0 ; A
A B "()88+O A ; N AB B 92 98 B N ; B O
@
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7 "()))+O , ! ? 0 ! > C
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C - O A "()*)+O C B :
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N ; O E & O ' $ E "()/:+O , ! # !
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