Este documento trata sobre el estudio de suelos para obras viales. Explica la naturaleza de los suelos, sus partículas y clasificaciones según los sistemas AASHTO y SUCS. Describe las fases de los suelos y sus relaciones, así como las propiedades físico-mecánicas y ensayos para determinarlas.

1. ESTUDIO DE LOS SUELOS PARA OBRAS VIALES COMPETENCIAS TÉCNICAS EN ASEGURAMIENTO Y CONTROL DE CALIDAD EN OBRAS VIALES

2. NATURALEZA DE LOS SUELOS COMPETENCIAS TÉCNICAS EN ASEGURAMIENTO Y CONTROL DE CALIDAD EN OBRAS VIALES

4. Partículas Arcillosas: Son partículas laminares minúsculas que se las puede ver a través de un microscopio. COMPETENCIAS TÉCNICAS EN ASEGURAMIENTO Y CONTROL DE CALIDAD EN OBRAS VIALES

5. CLASIFICACIÓN DE LOS SUELOS COMPETENCIAS TÉCNICAS EN ASEGURAMIENTO Y CONTROL DE CALIDAD EN OBRAS VIALES

6. CLASIFICACIÓN DE LOS SUELOS Es el ordenamiento de los diferentes suelos en grupos que tienen propiedades semejantes, el propósito es facilitar las actitudes de un suelo por comparación con otros de la misma clase cuyas propiedades se conocen. Existen varios sistemas de clasificación de los cuales los más utilizados en el país son: - Sistema de clasificación de los suelos según AASHTO. - Sistema de clasificación de los suelos según SUCS. COMPETENCIAS TÉCNICAS EN ASEGURAMIENTO Y CONTROL DE CALIDAD EN OBRAS VIALES

8. Nota: La clasificación de suelos según la AASHTO se utiliza en vías, y la clasificación de suelos según SUCS se utiliza para cimentaciones.COMPETENCIAS TÉCNICAS EN ASEGURAMIENTO Y CONTROL DE CALIDAD EN OBRAS VIALES

10. De acuerdo con este sistema los suelos están clasificados en ocho grupos designados por los símbolos del A-1 al A-8. Los suelos inorgánicos se clasifican en siete grupos que van del A-1 al A-7 y los suelos con elevada proporción de materia orgánica se clasifican como A-8.COMPETENCIAS TÉCNICAS EN ASEGURAMIENTO Y CONTROL DE CALIDAD EN OBRAS VIALES

13. Grupo A-1:

14. Subgrupo A-1a: Son materiales formados por roca o grava, con o sin material ligante.

15. Subgrupo A-1b: Son materiales formados por arena gruesa bien gradada, con o sin ligante.COMPETENCIAS TÉCNICAS EN ASEGURAMIENTO Y CONTROL DE CALIDAD EN OBRAS VIALES

17. Grupo A-2: Comprende una gran variedad de material granular que contiene menos del 35% del material fino, y que no pueden ser clasificados como A-1 y A-3. El grupo A-2 se subdividen en A-2-4, A-2-5, A-2-6 y A-2-7.

18. Grupo A-3: En este grupo se encuentran incluidas las arenas finas de playa y aquellas con poca cantidad de limo que no tengan plasticidad. COMPETENCIAS TÉCNICAS EN ASEGURAMIENTO Y CONTROL DE CALIDAD EN OBRAS VIALES

20. Grupo A-5: Son suelos semejantes al grupo A-4, son elásticos y tienen un límite líquido elevado.COMPETENCIAS TÉCNICAS EN ASEGURAMIENTO Y CONTROL DE CALIDAD EN OBRAS VIALES

22. Grupo A-6: A este grupo pertenecen las arcillas plásticas. Por lo menos el 75% de estos suelos deben pasar el tamiz Nº 200, pero se incluyen también las mezclas arcillo - arenosas, cuyo porcentaje de arena y grava sea inferior al 64%.

23. Grupo A-7: Los suelos de este grupo son semejantes a los suelos A-6, pero son elásticos. Sus límites líquidos son elevados, y se subdividen en A-7-5 y A-7-6. El índice de plasticidad del subgrupo A-7-5, es igual o menor a LL-30, y el índice de plasticidad del subgrupo A-7-6, es mayor que LL-30. COMPETENCIAS TÉCNICAS EN ASEGURAMIENTO Y CONTROL DE CALIDAD EN OBRAS VIALES

26. CLASIFICACIÓN UNIFICADA DE SUELOS (SUCS) Sistema concebido para permitir la identificación de los suelos en el terreno, los agrupa de acuerdo a su comportamiento como material para construcción en función de sus propiedades de granulometría y plasticidad. El primer paso para clasificar el suelo consiste en identificar si es altamente orgánico o no. De serlo, se anota las principales características como: textura, olor, etc., y se identifica simplemente como turba (Pt); y, si no lo es, se continúa el proceso con ayuda de pruebas de laboratorio, indicando si el suelo es grueso o fino. COMPETENCIAS TÉCNICAS EN ASEGURAMIENTO Y CONTROL DE CALIDAD EN OBRAS VIALES

28. Son aquellos suelos que más del 50% de las partículas son retenidas en el tamiz Nº 200. Un suelo grueso será grava, si la mayor parte de la fracción gruesa queda retenida en el tamiz Nº 4 y se considera como arena en el caso contrario.

29. SUELOS FINOS:

30. Son aquellos suelos que más del 50% de las partículas pasan el tamiz Nº 200.Para distinguir si la fracción fina es de carácter limoso o arcilloso, se emplea la figura 1.1,conocida como carta de plasticidad de casa grande.COMPETENCIAS TÉCNICAS EN ASEGURAMIENTO Y CONTROL DE CALIDAD EN OBRAS VIALES

32. G - grava

33. S - arena

34. M - limo

35. W - bien gradada

36. P - pobremente gradada

37. C - arcilla

38. O - limos y arcillas orgánicas

39. L - baja y media plasticidad

40. H - alta plasticidad

41. Pt - turbas o fangos. COMPETENCIAS TÉCNICAS EN ASEGURAMIENTO Y CONTROL DE CALIDAD EN OBRAS VIALES

42. CLASIFICACIÓN UNIFICADA DE SUELOS (SUCS) Las combinaciones de las letras antes mencionadas son las que permiten la clasificación del suelo. Por ejemplo SW designa una arena bien gradada. La identificación de los suelos se facilita con el empleo del diagrama de flujo de la tabla 1.3, que se presenta a continuación: COMPETENCIAS TÉCNICAS EN ASEGURAMIENTO Y CONTROL DE CALIDAD EN OBRAS VIALES

44. FASES DE LOS SUELOS Y SUS RELACIONES COMPETENCIAS TÉCNICAS EN ASEGURAMIENTO Y CONTROL DE CALIDAD EN OBRAS VIALES

45. FASES DE LOS SUELOS Y SUS RELACIONES Un suelo se encuentra compuesto normalmente por tres fases: Sólida: constituida por partículas minerales. Líquida: constituida por el agua presente en la masa del suelo. Gaseosa: constituida por el aire que se encuentra dentro de los poros. La Fig. 1.2 presenta un esquema de una muestra de suelo con sus tres fases, en la cual se indica la nomenclatura de los pesos y volúmenes de los diferentes elementos. COMPETENCIAS TÉCNICAS EN ASEGURAMIENTO Y CONTROL DE CALIDAD EN OBRAS VIALES

52. PROPIEDADES FÍSICO-MECÁNICAS DE LOS SUELOS COMPETENCIAS TÉCNICAS EN ASEGURAMIENTO Y CONTROL DE CALIDAD EN OBRAS VIALES

53. PROPIEDADES FÍSICO-MECÁNICAS DE LOS SUELOS Las propiedades físico - mecánicas son las características usadas para la selección de los materiales, para las especificaciones de construcción y para el control de calidad. Para conocer las propiedades físico - mecánicas de los suelos en un proyecto, es necesario tomar muestras para posteriormente determinar sus propiedades en el laboratorio. COMPETENCIAS TÉCNICAS EN ASEGURAMIENTO Y CONTROL DE CALIDAD EN OBRAS VIALES

58. Consiste en hacer pasar la muestra por una serie de tamices de diferentes aberturas, (MOP – 001 – F – 2002.).COMPETENCIAS TÉCNICAS EN ASEGURAMIENTO Y CONTROL DE CALIDAD EN OBRAS VIALES

60. Agregado fino.

61. Relleno mineral.

62. Polvo mineral:COMPETENCIAS TÉCNICAS EN ASEGURAMIENTO Y CONTROL DE CALIDAD EN OBRAS VIALES

64. Agregado fino: Material que pasa por el tamiz de 4.75 mm (No. 4).

65. Relleno mineral: Fracciones de agregado fino que pasa el tamiz de 0.60 mm ( No. 30).

66. Polvo mineral: Fracciones de agregado fino que pasa el tamiz de 0.075 mm (No. 200)COMPETENCIAS TÉCNICAS EN ASEGURAMIENTO Y CONTROL DE CALIDAD EN OBRAS VIALES

72. ENSAYOS PARA DETERMINAR LAS PROPIEDADES MECÁNICAS DE LOS SUELOS Los ensayos de resistencia miden la capacidad actual de los materiales para resistir deformaciones. Existen diferentes métodos para medir la resistencia de los suelos de la subrasante que se han sometido a cargas dinámicas de tránsito: - Relación de valor soporte California (CBR) - Valor de Resistencia Hveem (Valor R) - Ensayo de plato de Carga (Valor K) - Penetración dinámica con cono (PR) - Modulo resiliente (Mr) COMPETENCIAS TÉCNICAS EN ASEGURAMIENTO Y CONTROL DE CALIDAD EN OBRAS VIALES

74. Su objeto es simular las condiciones de saturación a las cuales van a estar sometidos los suelos como la subrasante de una carretera, obteniendo de esta forma las condiciones más críticas a las que va a estar sometido el suelo por acción de cargas vehiculares. COMPETENCIAS TÉCNICAS EN ASEGURAMIENTO Y CONTROL DE CALIDAD EN OBRAS VIALES

77. Se lo utiliza para evaluar la capacidad portante de las subrasante, las bases y en ocasiones los pavimentos completos.COMPETENCIAS TÉCNICAS EN ASEGURAMIENTO Y CONTROL DE CALIDAD EN OBRAS VIALES

78. ENSAYOS PARA DETERMINAR LAS PROPIEDADES MECÁNICAS DE LOS SUELOS b) ENSAYO DE PLATO DE CARGA, VALOR K Donde: K = Módulo de reacción del suelo p = Presión aplicada al suelo. ∆ = Deformación producida en el suelo. COMPETENCIAS TÉCNICAS EN ASEGURAMIENTO Y CONTROL DE CALIDAD EN OBRAS VIALES

82. ENSAYOS PARA DETERMINAR LAS PROPIEDADES MECÁNICAS DE LOS SUELOS c) MÓDULO DE RESILIENCIA: COMPETENCIAS TÉCNICAS EN ASEGURAMIENTO Y CONTROL DE CALIDAD EN OBRAS VIALES

86. RELACIONES ENTRE LAS DIVERSAS MEDIDAS DE RESISTENCIA DE LOS SUELOS DE SUBRASANTE Para facilitar el trabajo de los diseñadores y en vista de que la mayoría de los laboratorios no poseen los elementos necesarios para efectuar cualquier prueba de resistencia, se han establecido relaciones empíricas entre las diversas medidas de resistencia, las cuales se muestran en la tabla 1.4 Mediante estas relaciones es posible determinar el valor aproximado de resistencia de un suelo, expresado en términos de algún ensayo, en función de otro calculado por medio de una prueba diferente. COMPETENCIAS TÉCNICAS EN ASEGURAMIENTO Y CONTROL DE CALIDAD EN OBRAS VIALES