Manual Para Revision Estudios Geotecnicos

download Manual Para Revision Estudios Geotecnicos

of 47

Transcript of Manual Para Revision Estudios Geotecnicos

El presente Manual para la Revisin de Estudios Geotcnicos es uno de los resultados del Estudio Realizacin de Manuales Tcnicos para la Revisin y Aprobacin de Estudios y Diseos de Carreteras que se llev a cabo con la colaboracin y financiamiento del Real Gobierno de Dinamarca por medio del Programa de Apoyo al Sector Transporte PAST-DANIDA y con el decisivo apoyo y direccin del Ministerio de Transporte e Infraestructura por medio de la Divisin General de Planificacin (DGP). Dicha consultora fue realizada por la firma Corea y Asociados S.A. (CORASCO), con un equipo de especialistas profesionales nicaragenses. El presente manual fue elaborado con la participacin del Ing. Bladimir Zelaya Gutirrez y un equipo de ingenieros de la DGP. El Ing. Zelaya es un reconocido profesional de la ingeniera con estudios especializados en geotecnia y con ms de 25 aos de experiencia profesional en la ejecucin de proyectos viales. Este primer esfuerzo para normalizar los procesos de revisin de estudios y diseos viales, implicar necesariamente el estudio de los mismos e iniciar su aplicacin en proyectos, esta herramienta ser de mucha utilidad tanto para los equipos de profesionales del rea de planificacin como para las reas que administran proyectos de construcciones viales puesto que todos estn involucrados en diversos momentos en la revisin de estudios y diseos. Es necesario adems, iniciar una etapa de monitoreo para llevar registros acerca de los resultados en la aplicabilidad de estos manuales de forma que en el futuro se puedan hacer las adecuaciones y actualizaciones que se consideren necesarias.

Managua, Nicaragua, 3 de Octubre de 2008

MINISTERIO DE TRANSPORTE E INFRAESTRUCTURA MANUAL PARA LA REVISIN DE ESTUDIOS GEOTCNICOS

I.1.1 1.2

INTRODUCCIN ................................................................................................ 3OBJETIVOS GENERALES ..................................................................................................... 3 OBJETIVOS ESPECFICOS .................................................................................................... 3

II.2.1 2.2 2.3

ESTUDIOS DE SUELOS PARA CARRETERAS ...................................................... 5ALCANCES .......................................................................................................................... 5 RECOPILACIN DE INFORMACIN GEOLGICA GEOTCNICA .......................................... 5 TRABAJOS DE CAMPO........................................................................................................ 5ESTUDIO GEOLGICO DE SUPERFICIE................................................................................................................. 5 EXPLORACIONES DEL SUBSUELO A LO LARGO DEL TRAZADO DE LA VA Y EN LAS REAS DE FUENTES DE MATERIALES. 6

2.3.1 2.3.2

2.4 2.5

TRABAJOS DE LABORATORIO ............................................................................................ 8 INFORME ......................................................................................................................... 10

III.3.1 3.2 3.3 3.4 3.5

ESTUDIO DE SUELOS PARA CIMENTACIONES DE PUENTE ............................ 14ALCANCES ........................................................................................................................ 14 RECOPILACIN DE INFORMACIN GEOLGICA GEOTCNICA ........................................ 14 TRABAJOS DE CAMPO...................................................................................................... 14 TRABAJOS DE LABORATORIO .......................................................................................... 15 INFORME ......................................................................................................................... 16

IV.4.1 4.2 4.3

ESTUDIO DE SUELOS EN SITIOS DE TALUDES VULNERABLES ........................ 18ALCANCES ........................................................................................................................ 18 RECOPILACIN DE INFORMACIN GEOLGICA GEOTCNICA ........................................ 18 TRABAJOS DE CAMPO...................................................................................................... 18ESTUDIO GEOLGICO DE SUPERFICIE............................................................................................................... 18 EXPLORACIONES DEL SUBSUELO EN EL SITIO DE TALUD A INVESTIGAR. ................................................................... 19

4.3.1 4.3.2

4.4 4.5

TRABAJOS DE LABORATORIO .......................................................................................... 19 INFORME ......................................................................................................................... 20

V.5.1

CRITERIOS PARA REVISIN DE ESTUDIOS DE SUELOS .................................. 22ESTUDIOS DE SUELOS PARA CARRETERAS ...................................................................... 22GEOLOGA ................................................................................................................................................. 22 GEOTECNIA ................................................................................................................................................ 22 FUENTES DE MATERIALES ............................................................................................................................. 23 COMPROBACIN SOBRE EL TERRENO .............................................................................................................. 23 5.1.1 5.1.2 5.1.3 5.1.4

5.25.2.1 5.2.2 5.2.3

ESTUDIO EN SITIOS DE PUENTE ....................................................................................... 23GEOLOGA ................................................................................................................................................. 23 GEOTECNIA ................................................................................................................................................ 24 COMPROBACIN SOBRE EL TERRENO .............................................................................................................. 24

5.35.3.1 5.3.2 5.3.3

ESTUDIO EN SITIOS DE TALUDES VULNERABLES ............................................................. 25GEOLOGA ................................................................................................................................................. 25 GEOTECNIA ................................................................................................................................................ 25 COMPROBACIN SOBRE EL TERRENO .............................................................................................................. 26

1

MINISTERIO DE TRANSPORTE E INFRAESTRUCTURA MANUAL PARA LA REVISIN DE ESTUDIOS GEOTCNICOS

5.4

INSTRUCCINES PARA LA REVISIN DE UN ESTUDIO DE SUELOS CON LISTA DE CHEQUEO ......................................................................................................................................... 27

5.4.1 LISTA DE CHEQUEO PARA LOS ESTUDIOS DE SUELOS ............................................................................ 28 5.4.1.2 Seccin I: Descripcin Del Proyecto .................................................................................................. 28 5.4.1.2 Seccin II: Trabajos De Campo Y Laboratorio ................................................................................... 29 5.4.1.3 Seccin III: Presentacin De Informe ................................................................................................ 32

5.5

INFORME DE REVISION. ................................................................................................... 33

VI.6.1 6.2

CONCEPTOS A CONSIDERAR EN LA APLICACIN DE LA GEOTECNIA............ 34GENERALIDADES .............................................................................................................. 34 CONCEPTOS BASICOS ...................................................................................................... 35ENSAYES DE LABORATORIO ........................................................................................................................... 35 CLASIFICACIN AASHTO: .............................................................................................................................. 37 SISTEMA DE CLASIFICACIN UNIFICADA DE SUELOS (SUCS) ............................................................................... 43

6.2.1 6.2.2 6.2.3

2

MINISTERIO DE TRANSPORTE E INFRAESTRUCTURA MANUAL PARA LA REVISIN DE ESTUDIOS GEOTCNICOS

I.

INTRODUCCIN

El estudio geotcnico tiene por finalidad analizar y cuantificar las caractersticas geomecnicas de los terrenos atravesados o afectados por las obras y su entorno o zona de influencia. Un estudio geotcnico se compone de varias fases empezando por el establecimiento de la campaa geotcnica a realizar y siguiendo con la realizacin de las prospecciones de campo, ensayos de laboratorio y un informe final donde figuraran de forma explcita conclusiones y recomendaciones. Evidentemente es necesario que el estudio geotcnico este coordinado con otros especialistas del proyecto pero muy especialmente con el estudio geolgico. Muchas veces un estudio geotcnico no es correcto por la falta de un estudio geolgico ya que, por lo general, en la mayora de los proyectos no se realiza. En este documento se establecen los procedimientos a seguir para la caracterizacin Geotcnica de los Suelos que conforman los estratos del terreno de cimentacin a lo largo de la va y en los sitios de Puentes, as como de las Fuentes de Materiales a fin de determinar su uso en la obra en funcin de su calidad. Se indica tambin el procedimiento para la obtencin de parmetros de suelo necesarios para la evaluacin de estabilidad de taludes en sitios vulnerables y se establecern criterios para la revisin de los estudios de suelos. 1.1 OBJETIVOS GENERALES Elaborar un documento que contenga los lineamientos mnimos para la realizacin de estudios de suelos para carreteras. Determinar los parmetros de suelo a utilizar en el diseo del proyecto Establecer algunos criterios que se deben considerar para la revisin de estudios de suelos 1.2 OBJETIVOS ESPECFICOS Establecer la metodologa para realizar los Estudios de suelos para carreteras y para su revisin. Establecer los procedimientos para -La Caracterizacin geotcnica de los tipos de suelos y materiales atravesados por el camino a investigar.

3

MINISTERIO DE TRANSPORTE E INFRAESTRUCTURA MANUAL PARA LA REVISIN DE ESTUDIOS GEOTCNICOS

-La Investigacin de los sitios de ubicacin de fuentes de materiales existentes a lo largo de la carretera y que pueden ser utilizadas en su construccin. -Caracterizar los tipos de suelos existentes en los sitios de puentes para fines de dimensionamiento de sus fundaciones. -Determinar los parmetros de suelo para el clculo de estabilidad en sitios de taludes vulnerables. -Establecer criterios para la revisin de estudios de suelos, en funcin del tipo de camino o de obra puntual a investigar (Taludes o puentes).

4

MINISTERIO DE TRANSPORTE E INFRAESTRUCTURA MANUAL PARA LA REVISIN DE ESTUDIOS GEOTCNICOS

II.2.1

ESTUDIOS DE SUELOS PARA CARRETERASALCANCES

Los estudios de suelos para carreteras deben suministrar datos suficientes del subsuelo que permitan definir las propiedades geotcnicas ms importantes de los suelos y materiales por los que atraviesa el proyecto y sealar las unidades geomorfolgicas a las que pertenecen. Para ello se tiene que llevar a cabo la investigacin sistemtica de los terrenos del trazado de la va; junto con un estudio, ms detallado, de los puntos en los que sea previsible la aparicin de algn problema particular. Debe, adems, suministrar informacin para la seleccin de Bancos de prstamos de materiales para terraceras, sub-base y base. 2.2 RECOPILACIN DE INFORMACIN GEOLGICA GEOTCNICA

Se recopilar toda la informacin existente en estudios previos, as como Mapas geolgicos publicados por el Instituto Nacional de Estudios Territoriales (INETER) y Fotografas areas de la zona en estudio para delinear las unidades geomorfolgicas por la que atraviesa la carretera y definir las estructuras geolgicas ms importantes. 2.3 TRABAJOS DE CAMPO

El trabajo de campo debe incluir: 2.3.1 ESTUDIO GEOLGICO DE SUPERFICIE

El estudio geolgico de superficie debe comprender: -La descripcin visual de los diferentes tipos de afloramientos de rocas, el grado de meteorizacin, las fallas y otros defectos que puedan detectarse en dichas rocas. -La descripcin visual de los diferentes tipos de suelos. -La ubicacin de fuentes de materiales a ser investigadas a fin de determinar su calidad para su posible uso en la construccin de la va. El estudio debe abarcar una zona suficiente amplia a ambos lados del eje de la va propuesto que permita la identificacin de las unidades geomorfolgicas de dicha zona tales como cauces, reas de inundacin, desprendimientos, laderas de reptacin, etc. y sealar los puntos vulnerables donde se necesite efectuar una investigacin ms detallada.

5

MINISTERIO DE TRANSPORTE E INFRAESTRUCTURA MANUAL PARA LA REVISIN DE ESTUDIOS GEOTCNICOS

2.3.2

EXPLORACIONES DEL SUBSUELO A LO LARGO DEL TRAZADO DE LA VA Y EN LAS REAS DE FUENTES DE MATERIALES.

La exploracin a lo largo del trazado de la va vara segn la clasificacin funcional del camino a investigar y consistir: -En Caminos Totalmente Nuevos, Estudios de prefactibilidad, Estudios de factibilidad, Caminos de penetracin (Caminos rurales) se harn, como mnimo, cuatro (4) sondeos manuales por kilmetro, con una distancia entre sondeos de 250 m, con una profundidad de 1.2 a 1.5 m. En Caminos que sern adoquinados la cantidad de sondeos ser de cuatro por kilmetro con una profundidad de 1.50 m. -En caminos que en que la capa de rodamiento ser de mezcla asfltica o de concreto hidrulico la distancia entre sondeos ser de 100 m (10 sondeos por kilmetro), con una profundidad de 1.50 m. La profundidad de los sondeos, estar referida al nivel de la subrasante proyectada para cada tipo de camino a investigar. En todos los casos se debe registrar la profundidad del nivel fretico, en caso de encontrarlo. De igual manera, en todos los casos, de encontrarse problemas de filtraciones o nivel fretico alto, o bien suelos muy arcillosos o con diferencias notorias en las caractersticas de los estratos entre sondeos contiguos, la separacin entre sondeos puede ser menor a fin de definir el rea afectada por dichas caractersticas, pero como mnimo se har un sondeo adicional entre sondeos. As mismo en reas en donde se encuentre suelo blando, fango o suelos orgnicos expansivos, los sondeos podrn tener distancias menores y mayor profundidad a fin de determinar la potencia de dichos estratos Si encuentran estratos rocosos, la profundidad de los sondeos puede ser menor, si la continuidad de dichos estratos se garantiza a la profundidad alcanzada. Se tomarn muestras de los estratos encontrados, en cada sondeo, las que sern trasladas al laboratorio para su anlisis correspondiente. Se tomarn muestras para determinar el valor soporte CBR (California Bearing Ratio) en el laboratorio a una distancia que depender del tipo de camino proyectado.

6

MINISTERIO DE TRANSPORTE E INFRAESTRUCTURA MANUAL PARA LA REVISIN DE ESTUDIOS GEOTCNICOS

Camino Camino Nuevo, Estudios de Prefactibilidad, Estudios de Factibilidad Camino Rural Camino Adoquinado

Tipo de material Al material de menor calidad en las Capas inferiores, a profundidades menores de 60 cm. Capa de Superficie

Frecuencia de ensaye CBR Cada un kilmetro

Cada 2 kilmetros o cuando cambie el material Cada un kilmetro

Camino con capa de rodamiento de mezcla asfltica o de concreto hidrulico

Al material de menor calidad en las Capas inferiores, a profundidades menores de 60 cm. Capa de Superficie Al material de menor calidad en las Capas inferiores, a profundidades menores de 60 cm.

Cada 2 kilmetros o Cuando cambie el material Cada 500 metros

-En Carreteras asfaltadas existentes la cantidad de sondeos a realizar vara segn las caractersticas de los estratos que conforman la estructura de pavimento, pero como regla general se efectuarn cuatro (4) por kilmetro. Las muestras para ensayes de CBR se tomarn a cada 2 kilmetros en las capas de Sub-base y Base cuando cambie el material y a cada un (1) kilmetro en la sub-rasante. Se har un levantamiento detallado de daos superficiales, en el que por observacin visual se indicar los tramos con hundimientos de Sub-base y Base, as como fallas en taludes de corte y terraplenes. Se harn mediciones de deflextometra en cada carril a distancias no mayores de 100 m. Exploracin en reas de Fuentes de Materiales En las reas de ubicacin de fuentes de materiales se deben realizar: Excavaciones a cielo abierto de 1.5 x 1.5 x 3.0 m. La cantidad de excavaciones depender de la homogeneidad del la fuente de material, pero no deber ser menor de tres (3) para Caminos de Prefactabilidad, Estudios de Factibilidad, Caminos Nuevos, Caminos de Penetracin (Rurales) y Adoquinados, y no menor de cinco (5) en caminos con capa de rodamiento de mezcla asfltica o de concreto hidrulico. Se tomarn muestras de cada capa encontrada en las excavaciones.

7

MINISTERIO DE TRANSPORTE E INFRAESTRUCTURA MANUAL PARA LA REVISIN DE ESTUDIOS GEOTCNICOS

En Fuentes de Materiales actualmente en explotacin con caractersticas homogneas se tomarn tres (3) muestras del corte existente y de las heterogneas se tomarn dos muestras de cada tipo de material. En las Fuentes de material rocoso nuevas se harn sondeos mecanizados (perforaciones) con profundidades que permitan determinar la potencia de material existente y/o hasta la profundidad propuesta de explotacin, en funcin del volumen a utilizar en la obra proyectada. La cantidad de sondeos no ser menor de cinco (5). En Fuentes actualmente en explotacin se tomarn muestras del material que se est produciendo o de bolones tomadas del rea de cortes o voladuras realizadas con anterioridad. Las muestras que se tomen de cada fuente deben contener cantidades suficientes que permitan realizar los ensayes de laboratorio correspondientes. Todas las Fuentes de Materiales debern ser georeferenciadas con GPS porttil, indicando sus coordenadas, a fin de que a travs de ellas se pueda tener un medio de verificacin de su ubicacin. 2.4 TRABAJOS DE LABORATORIO

Los ensayes de laboratorio correspondientes al estudio de suelos para carreteras se realizarn conforme a los Normas AASHTO ASTM y sern los siguientes: a. b. Clasificacin visual de todas las muestras Ensayes de muestras representativas (Anlisis del orden del 33% del total de las muestras) provenientes de los sondeos efectuados a lo largo del trazado de la va proyectada, para su clasificacin, indicando el ndice de Grupo (IG) correspondiente, para lo cual se efectuarn Tipo de Ensaye Anlisis Granulomtrico de los Suelos Lmite lquido de los Suelos Lmite Plstico e ndice de Plasticidad de los Suelos Clasificacin Higway Research Board, o clasificacin AASHTO Humedad Natural CBR (California Bearing Ratio) Designacin AASHTO T-88 T-89 T-90 M-145

ASTM D-422 D-423 D-424 D-3282 D-2216

T-193

D-1883

8

MINISTERIO DE TRANSPORTE E INFRAESTRUCTURA MANUAL PARA LA REVISIN DE ESTUDIOS GEOTCNICOS

Ensayes de clasificacin (Granulometra y Limites de Consistencia) en muestras provenientes de las fuentes de materiales Tipo de Ensaye Anlisis Granulomtrico de los Suelos Lmite lquido de los Suelos Lmite Plstico e ndice de Plasticidad de los Suelos Clasificacin Higway Research Board, o clasificacin AASHTO Humedad Natural CBR (California Bearing Ratio) Pesos Volumtricos Desgaste Los ngeles en muestras de materiales para Base Designacin AASHTO ASTM T-88 D-422 T-89 D-423 T-90 M-145 T-193 T-104 D-424 D-3282 D-2216 D-1883 C-29 C-131

Ensayes en muestras para agregados de concreto mezcla asfltica Tipo de Ensaye Anlisis Granulomtrico Pesos Volumtricos Desgaste Los ngeles en muestras de materiales para Base Sanidad (Intemperismo con Sulfato de Sodio) Densidad Absorcin Materia Orgnica (Arenas para Concreto) Adherencia Asfltica (Agregado para mezcla Asfltica) Designacin AASHTO ASTM T-88 C-136 T-19 C-29 T-96 T-104 T-84 y T-85 T-84 y T-85 T-21 T-182 C-131 C-88 C-127 y C-128 C-127 y C-128 C-40 D-1664

9

MINISTERIO DE TRANSPORTE E INFRAESTRUCTURA MANUAL PARA LA REVISIN DE ESTUDIOS GEOTCNICOS

2.5

INFORME

El informe del estudio de suelos para carreteras debe contener -Estudio geolgico regional del rea donde se localiza la va. -Estudio geolgico a lo largo del trazado de la va, con indicacin de las unidades geomorfolgicas que atraviesa. Esta informacin ser presentada en un mapa en el que se incluirn todos los detalles y datos obtenidos en el estudio realizado, como identificacin de quebradas y cursos de agua principales, sitios de taludes con problemas de estabilidad, ubicacin de posibles fuentes de materiales y dems elementos de utilidad al desarrollo del estudio. -Una descripcin de las actividades realizadas durante el desarrollo del estudio geotcnico. -El Perfil estratigrfico de los sondeos realizados, con la clasificacin correspondiente, (HRB), de cada una de las capas encontradas, indicando su espesor. -Anlisis de resultados de los ensayes de laboratorio realizados, indicando las condiciones de los suelos existentes, por debajo de la subrasante, en base a sus caractersticas de soporte, como material de fundacin de terraplenes. -Esquema de la localizacin de las fuentes de materiales, indicando los volmenes aproximados de cada una de ellas y sus principales caractersticas, como clasificacin HRB y Valor soporte CBR, en el caso de materiales a ser utilizados en el cuerpo del terrapln, o bien las propiedades de caracterizacin de los agregados a ser utilizados en concreto hidrulico o mezclas asflticas. -Tablas en donde se presente en forma resumida los resultados de los ensayes de laboratorio realizados, tanto de los sondeos a lo largo de la va, como en las fuentes de materiales. Una muestra de dichas tablas o formatos se presenta a continuacin:

10

MINISTERIO DE TRANSPORTE E INFRAESTRUCTURA MANUAL PARA LA REVISIN DE ESTUDIOS GEOTCNICOS

FORMATO DE PRESENTACIN DE RESUMEN DE RESULTADOS DE ENSAYES EN MUESTRAS DE SONDEOS DE LINEA FECHA. _______________________________________ PROYECTO:_________________________________________ SONDEOS:__________________________ HOJA No.

RESULTADOS DE ENSAYES DE SUELOSSondeo Estacin Desviacin (m) No. No. Muestra

GRANULOMETRIAProfundidad (cm)

Lmite % 10 40 200 LL IP

Clasificacin HRB

C.B.R. a Compact. 90 95 100

3

2

1

1

3/8

4

11

MINISTERIO DE TRANSPORTE E INFRAESTRUCTURA MANUAL PARA LA REVISIN DE ESTUDIOS GEOTCNICOS

FORMATO DE PRESENTACIN DE RESULTADOS DE ENSAYES EN MUESTRAS DE FUENTES DE MATERIALES INFORME DE ENSAYES DE SUELOS PROYECTO: __________________________________ ENSAYE MUESTRA ESTACION DESVIACIN PROFUNDIDAD (cms) SONDEO GRANULOMETRIA % QUE PASA TAMIZ 3 2 1 1 3/8 No.4 No.10 No.40 (a) No.200 (b) Relacin de Finos: (b)/(a) LIMITES DE ATTERBERG Lmite Lquido ndice de Plasticidad CLASIFICACION Clasificacin H.R.B. % C.B.R. a 90-95-100% Compactacin ENSAYES ADICIONALES Peso Vol. Seco Suelto (kg/m3) Peso Vol. Varillado (kg/m3) Equivalente de Arena (%) OBSERVACIONES:

12

MINISTERIO DE TRANSPORTE E INFRAESTRUCTURA MANUAL PARA LA REVISIN DE ESTUDIOS GEOTCNICOS

INFORME DE PRUEBAS DE C.B.R. SATURADO

PROYECTO: CAMINO:____________________ ENSAYE No. _____________ EFECTUADO POR: __________________ MUESTRA No. CALCULO: COTEJO:_______ FUENTE DEL MATERIAL __________________________________________________

ANALISIS GRANULOMETRICO DE MATERIAL TAMIZ 3/8 %QUE PASA

4

10

40

200

LIMITE LIQUIDO __________________ INDICE DE PLASTICIDAD ____________ CLASIFICACION H.R.B. _____________ EQUIVALENTE DE ARENA____________

TIPO DE PRUEBA EMPLEADA PESO VOLUM. SECO MXIMO HUMEDAD OPTIMA PRUEBAS DE C.B.R. SATURADA METODO DE COMPACTACION EMPLEADO: % DE COMPACTACION PESO VOLUM. SECO (kgs/m) C.B.R. SATURADO HINCHAMIENTO (%) TIEMPO DE SATURACION (horas) OBSERVACIONES:

kgs/m %

90

95

100

13

MINISTERIO DE TRANSPORTE E INFRAESTRUCTURA MANUAL PARA LA REVISIN DE ESTUDIOS GEOTCNICOS

III.3.1

ESTUDIO DE SUELOS PARA CIMENTACIONES DE PUENTEALCANCES

Los estudios de suelos para cimentaciones de cualquier proyecto exige el conocimiento previo de las caractersticas del terreno de apoyo y del entorno donde se ubica la obra prevista. Las caractersticas del terreno de apoyo se determinan mediante una serie de actividades que en su conjunto se denomina Estudio de Suelos para Cimentaciones y deben suministrar datos suficientes del subsuelo que permitan definir las propiedades geotcnicas ms importantes de los suelos y materiales existentes en el sitio de ubicacin del sitio a investigar. 3.2 RECOPILACIN DE INFORMACIN GEOLGICA GEOTCNICA

Se recopilar toda la informacin existente en estudios previos, as como Mapas geolgicos publicados por el Instituto Nacional de Estudios Territoriales (INETER) y Fotografas areas de la zona en estudio para delinear las unidades geomorfolgicas existentes en el sitio de ubicacin del puente y definir las estructuras geolgicas ms importantes. 3.3 TRABAJOS DE CAMPO

El trabajo de campo debe incluir: 3.3.1 Estudio Geolgico El estudio geolgico debe comprender: -La descripcin visual de los diferentes tipos de afloramientos de rocas, el grado de meteorizacin, las fallas y otros defectos que puedan detectarse en dichas rocas. -El estudio debe abarcar una zona suficiente amplia a ambos lados del cauce, a partir del eje de la va, que permita la identificacin de las unidades geomorfolgicas de dicha zona y sealar las unidades estructurales ms importantes como fallas fracturas u otros accidentes que puedan afectar a la obra proyectada. Exploraciones del subsuelo en el sitio de puente a investigar. Antes de iniciar las exploraciones del subsuelo debe haber sido definida la ubicacin del puente, as como la distancia entre los sitios de apoyo a fin de que los sondeos puedan efectuarse lo ms cercano posible a dichos sitios. Los trabajos de exploracin bsicamente comprenden: -Realizacin, como mnimo, de un sondeo mecnico (perforacin), en cada uno de los apoyos del puente proyectado.

14

MINISTERIO DE TRANSPORTE E INFRAESTRUCTURA MANUAL PARA LA REVISIN DE ESTUDIOS GEOTCNICOS

-Los sondeos se ejecutarn con muestreo continuo. -Cada sondeo se efectuar siguiendo el procedimiento de perforacin y muestreo de la ASTM D-1586 (Prueba de Penetracin Estndar, SPT), en los estratos de suelo y ASTM D2113, en los estratos duros o rocosos. -La profundidad de los sondeos debe ser, en el caso de estratos de suelo, de al menos 6.0 m a partir del fondo del cauce, teniendo en cuenta que si no se encuentran estratos resistentes a dicha profundidad, los sondeos se continuarn hasta encontrar estratos que permitan cimentar con seguridad los apoyos de la obra proyectada. -En caso de encontrar roca se penetrar en ella un mnimo de 2.0 m, a fin de verificar que se trata de un manto rocoso y no de formaciones cementadas accidentales o de bolones. -Toma de muestras los estratos encontrados en cada sondeo realizado, las que sern trasladadas al laboratorio para su anlisis respectivo. 3.4 TRABAJOS DE LABORATORIO

Los ensayes de laboratorio correspondientes al estudio de suelos para puentes se realizarn conforme a los Normas AASHTO ASTM y sern los siguientes: Clasificacin visual de todas las muestras Ensayes de las muestras que se tomen en los sondeos efectuados para su clasificacin por el Sistema Unificado de Clasificacin de Suelos (SUCS) para lo cual se efectuarn : Tipo de Ensaye Anlisis Granulomtrico de los Suelos T-88 Lmite lquido de los Suelos T-89 Lmite Plstico e ndice de Plasticidad T-90 de los Suelos Humedad Natural Clasificacin SUCS Peso Unitario Designacin AASHTO

ASTM D-422 D-423 D-424 D-2216 D-2487 C-97

15

MINISTERIO DE TRANSPORTE E INFRAESTRUCTURA MANUAL PARA LA REVISIN DE ESTUDIOS GEOTCNICOS

3.5

INFORME

El informe del estudio de suelos para puentes debe contener -Estudio geolgico regional del rea donde se localiza el puente. -Estudio geolgico con indicacin de las unidades geomorfolgicas existentes en el sitio del puente. Esta informacin ser presentada en un mapa en el que se incluirn todos los detalles y datos obtenidos en el estudio realizado, como identificacin de unidades estructurales ms importantes y dems elementos de utilidad al desarrollo del estudio. -Una descripcin de las actividades realizadas durante el desarrollo del estudio geotcnico. -Grficos de prospeccin de cada sondeo realizado, indicando en forma numrica y grfica el Nmero de Golpes (N) por cada 30 cm de penetracin, as como la clasificacin correspondiente, (SUCS), de cada una de las capas encontradas, indicando su espesor y la profundidad del nivel fretico, si este es detectado. -Resumen de resultados de los ensayes de laboratorio realizados, indicando las caractersticas del subsuelo explorado, tales como, clasificacin, espesor, humedad, etc, de los estratos encontrados a travs de las profundidades alcanzadas en cada sondeo. -Recomendaciones acerca del tipo de cimentacin a utilizar (Superficial o profunda), y la profundidad de desplante y valor soporte del suelo o material sobre el que se colocarn los apoyos del puente; parmetros necesarios para fines de dimensionamiento de las fundaciones de la obra proyectada. -Tablas en donde se presente en forma resumida los resultados de los ensayes de laboratorio realizados. A continuacin se presenta una muestra de dichas tablas o formatos:

16

MINISTERIO DE TRANSPORTE E INFRAESTRUCTURA MANUAL PARA LA REVISIN DE ESTUDIOS GEOTCNICOS

FORMATO DE PRESENTACION DE RESULTADOS DE ENSAYES EN MUESTRAS DE SONDEOS EN PUENTES INFORME DE ENSAYES DE SUELOS PROYECTO: _____________________________________ENSAYE MUESTRA ESTACION DESVIACIN PROFUNDIDAD (m) SONDEO GRANULOMETRIA % QUE PASA TAMIZ 3/8 No.4 No.10 No.20 No.30 No.40 No.50 No.100 No.140 No. 200 Relacin de Finos: (b)/(a) LIMITES DE ATTERBERG Lmite Lquido ndice de Plasticidad CLASIFICACION Clasificacin SUCS ENSAYES ADICIONALES Dimetro Medio (mm) Peso Unitario (Kg/cm2)

OBSERVACIONES:

17

MINISTERIO DE TRANSPORTE E INFRAESTRUCTURA MANUAL PARA LA REVISIN DE ESTUDIOS GEOTCNICOS

IV.4.1

ESTUDIO DE SUELOS EN SITIOS DE TALUDES VULNERABLESALCANCES

Los deslizamientos son movimientos que se producen al superarse la resistencia al esfuerzo cortante de un material a lo largo de una superficie de debilidad o a travs de un franja estrecha de material menos resistente que el resto. Los deslizamientos en laderas constituyen un accidente habitual de la corteza terrestre y estn asociados generalmente a lluvias intensas, generalmente se producen en laderas que poseen caractersticas favorables para su desarrollo y suelos de baja resistencia. Adems hay que considerar otros elementos relacionados, como la deforestacin, las aguas subterrneas, etc. La investigacin de una ladera o talud, o deslizamiento consiste en obtener toda la informacin posible sobre las caractersticas geolgicas y geotcnicas que permitan realizar un diagnstico de los problemas con cierto de grado de precisin y un diseo efectivo de solucin. El propsito de la investigacin es conocer cules son los parmetros bsicos que afectan la estabilidad. 4.2 RECOPILACIN DE INFORMACIN GEOLGICA GEOTCNICA

Se recopilar toda la informacin existente en estudios previos, as como Mapas geolgicos publicados por el Instituto Nacional de Estudios Territoriales (INETER) y Fotografas areas de la zona en estudio para delinear las unidades geomorfolgicas existentes en el sitio de ubicacin del talud y definir las estructuras geolgicas ms importantes. 4.3 TRABAJOS DE CAMPO

El trabajo de campo debe incluir: 4.3.1 ESTUDIO GEOLGICO DE SUPERFICIE

El estudio geolgico de superficie debe determinar: -Si el talud se encuentra de una zona de antiguos deslizamientos. -Si se detectan deslizamientos antiguos ya estabilizados, se debe evaluar la posibilidad que se reinicie su movimiento La descripcin visual de los diferentes tipos de afloramientos de rocas, el grado de meteorizacin, las fallas y otros defectos que puedan detectarse en dichas rocas. -El estudio debe abarcar una zona suficiente amplia en el rea de ubicacin del problema, que permita la identificacin de las unidades geomorfolgicas de dicha zona

18

MINISTERIO DE TRANSPORTE E INFRAESTRUCTURA MANUAL PARA LA REVISIN DE ESTUDIOS GEOTCNICOS

y sealar las unidades estructurales ms importantes como, fallas fracturas, pliegues u otros accidentes que puedan afectar a la obra proyectada. 4.3.2 EXPLORACIONES DEL SUBSUELO EN EL SITIO DE TALUD A INVESTIGAR.

Antes de iniciar las exploraciones del subsuelo debe haber sido definida la ubicacin del sitio de inestabilidad, as como el rea a investigar que por lo general es del doble del rea que comprende el problema. Los trabajos de exploracin bsicamente comprenden: -Realizacin, de sondeos mecnicos (perforacin), en el rea a investigar tanto en la zona propiamente del movimiento como por fuera de l. -Los sondeos se ejecutarn con muestreo continuo. -Cada sondeo se efectuar siguiendo el procedimiento de perforacin y muestreo de la ASTM D-1586 (Prueba de Penetracin Estndar, SPT), en los estratos de suelo y ASTM D2113, en los estratos duros o rocosos. -Los sondeos deben profundizarse hasta identificar materiales estables por debajo de los movimientos reales o potenciales. -En caso de encontrar el nivel fretico debe registrarse la profundidad a que se encuentra dicho nivel. -Toma de muestras los estratos encontrados en cada sondeo realizado, las que sern trasladadas al laboratorio para su anlisis respectivo. 4.4 TRABAJOS DE LABORATORIO

Los ensayes de laboratorio correspondientes al estudio de suelos en sitios de taludes se realizarn conforme a los Normas AASHTO ASTM y sern los siguientes: Clasificacin visual de todas las muestras Ensayes de las muestras que se tomen en los sondeos efectuados para su clasificacin por el Sistema Unificado de Clasificacin de Suelos (SUCS) y ensayes para determinacin de la resistencia al Corte y la consolidacin de los materiales existentes en el rea de estudio, para lo cual se efectuarn :

19

MINISTERIO DE TRANSPORTE E INFRAESTRUCTURA MANUAL PARA LA REVISIN DE ESTUDIOS GEOTCNICOS

Tipo de Ensaye Anlisis Granulomtrico de los Suelos Lmite lquido de los Suelos Lmite Plstico e ndice de Plasticidad de los Suelos Humedad Natural Clasificacin SUCS Peso Unitario Corte Directo Consolidacin 4.5 INFORME

Designacin AASHTO T-888 T-89 T-90

ASTM D-422 D-423 D-424 D-2216 D-2487 C-97 D-3080 D-2850

T-216

El informe del estudio de suelos en sitios de inestabilidad de taludes debe contener -Estudio geolgico regional del rea donde se localiza el problema. -Estudio geolgico con indicacin de las unidades geomorfolgicas existentes en el rea de investigacin. Esta informacin ser presentada en un mapa en el que se incluirn todos los detalles y datos obtenidos en el estudio realizado, como identificacin de unidades estructurales ms importantes y dems elementos de utilidad al desarrollo del estudio. -Una descripcin de las actividades realizadas durante el desarrollo del estudio geotcnico. -Grficos de prospeccin de cada sondeo realizado, indicando en forma numrica y grfica el Nmero de Golpes (N) por cada 30 cm de penetracin, as como la clasificacin correspondiente, (SUCS), de cada una de las capas encontradas, indicando su espesor y la profundidad del nivel fretico, si este es detectado. -Anlisis de resultados de los ensayes de laboratorio realizados, indicando las caractersticas del subsuelo explorado, tales como, clasificacin, espesor, humedad, etc, de los estratos encontrados a travs de las profundidades alcanzadas en cada sondeo. -Tablas en donde se presente en forma resumida los resultados de los ensayes de laboratorio realizados indicando sus propiedades fsicas, para posteriormente utilizarlos en el anlisis de estabilidad del talud investigado. Una muestra de dichas tablas o formatos se presenta a continuacin:

20

MINISTERIO DE TRANSPORTE E INFRAESTRUCTURA MANUAL PARA LA REVISIN DE ESTUDIOS GEOTCNICOS

FORMATO DE PRESENTACIN DE RESULTADOS DE MUESTRAS DE SONDEOS EN SITIOS DE TALUDES INFORME DE ENSAYES DE SUELOS PROYECTO: _____________________________________ ENSAYE MUESTRA ESTACION DESVIACIN PROFUNDIDAD (cms) SONDEO GRANULOMETRIA % QUE PASA TAMIZ 3 2 1 1 3/8 No.4 No.10 No.40 (a) No.200 (b) Relacin de Finos: (b)/(a) LIMITES DE ATTERBERG Lmite Lquido ndice de Plasticidad CLASIFICACION Clasificacin H.R.B. ENSAYES ADICIONALES Peso Unitario (kg/m3)

OBSERVACIONES:

21

MINISTERIO DE TRANSPORTE E INFRAESTRUCTURA MANUAL PARA LA REVISIN DE ESTUDIOS GEOTCNICOS

V.5.1 5.1.1

CRITERIOS PARA REVISIN DE ESTUDIOS DE SUELOSESTUDIOS DE SUELOS PARA CARRETERAS GEOLOGA

Se comprobar la existencia y se analizar el contenido de la siguiente documentacin: -Planos Geolgicos elaborados por INETER correspondientes al rea de estudio Planos correspondientes a la zona de los estudios previos y estudios informativos. Investigacin geolgica de superficie completa, con perfil longitudinal y dibujo del eje del trazado, con distancias al origen, indicando sitios inestables y posicin de posibles fuentes de materiales. Informe sobre la geologa general de la zona, y sobre la geologa de detalle. Planos de secciones complementarias. -Geomorfologa con incidencia en el trazado e hidrogeologa. Informacin sobre obras existentes o en ejecucin en la zona: desmontes y terraplenes en terrenos similares, Puentes de carretera o ferrocarril existentes, obras de paso. 5.1.2 GEOTECNIA

Se Verificar la investigacin efectuada y los ensayos de laboratorio realizados, as como el grado en que los objetivos del estudio geotcnico han sido cumplidos, para ello se comprobar que el estudio incluya: Ejecucin de sondeos manuales conforme el tipo de camino en estudio. Caracterizacin geotcnica de los suelos atravesados por la trazado de la va investigada Tablas conteniendo los resultados de los ensayes de laboratorio realizados. Niveles de espesores de los distintos de suelos encontrados a lo largo del camino. -Profundidad a la que se detect el Nivel Fretico, en el caso de que haya sido encontrado. -Perfil estratigrfico de cada uno de los sondeos realizados

22

MINISTERIO DE TRANSPORTE E INFRAESTRUCTURA MANUAL PARA LA REVISIN DE ESTUDIOS GEOTCNICOS

5.1.3

FUENTES DE MATERIALES

Se comprobar la existencia y se analizar en contenido de la siguiente documentacin: Descripcin de los bancos de prstamo recogidos en los mapas Geolgicos y de otros yacimientos y canteras detectados. -Croquis acotado en planta y referencias de localizacin y acceso a la fuente de materiales. Se deber verificar si se incluyen las coordenadas geodsicas, de ubicacin, de la fuente investigada. Localizacin de prstamos en una planta general del trazado de la va. Esquemas acotados en planta. Volumen estimado. Tabla conteniendo los resultados de los ensayos realizados a las muestras de las Fuentes de materiales investigadas. -Propuesta de utilizacin de Bancos de prstamos 5.1.4 COMPROBACIN SOBRE EL TERRENO

Adems del examen de la documentacin aportada, se comprobar, mediante el oportuno recorrido de campo -que el estudio geolgico realizado haya establecido si existen problemas o no en la va. -que se han definido suficientemente las caractersticas de los terrenos que atraviesa la va y -que se han detectado los problemas de carcter geolgico-geotcnico que deben ser tenidos en cuenta, ya sea en el trazado, con el fin de minimizar su incidencia; como en las fuentes de materiales. En ambos casos debe tenerse en cuenta la determinacin de los estudios especficos de carcter geotcnico, para la obtencin de los parmetros de suelo para la caracterizacin de los materiales existentes a lo largo de la va, as como en las fuentes de materiales. 5.2 5.2.1 ESTUDIO EN SITIOS DE PUENTE GEOLOGA

Se comprobar la existencia de la siguiente documentacin:

23

MINISTERIO DE TRANSPORTE E INFRAESTRUCTURA MANUAL PARA LA REVISIN DE ESTUDIOS GEOTCNICOS

-Planos Geolgicos elaborados por INETER correspondientes al rea de estudio del sitio del puente Planos correspondientes a la zona de los estudios previos y estudios informativos. Investigacin geolgica de superficie completa, del rea de ubicacin del puente investigado. Informe sobre la geologa general de la zona, y sobre la geologa de detalle. Planos de secciones complementarias. -Geomorfologa con incidencia en el trazado e hidrogeologa. 5.2.2 GEOTECNIA

Se Verificar la investigacin efectuada y los ensayos de laboratorio realizados, as como el grado en que los objetivos del estudio geotcnico han sido cumplidos, para ello se comprobar que el estudio incluya Caracterizacin geotcnica de los suelos existentes en el sitio de ubicacin del puente investigado Tablas conteniendo los resultados de los ensayes de laboratorio realizados. Niveles de espesores de los distintos de suelos encontrados en cada sondeo efectuado. -Profundidad a la que se detect el Nivel Fretico, en el caso de que haya sido encontrado. -Perfil estratigrfico de cada uno de los sondeos realizados. -Tipo de cimentacin a utilizar, Superficial (A travs de Zapatas) o Profunda ( A travs de Pilotes). -Profundidad de desplante y valor soporte del suelo para fines de dimensionamiento de las fundaciones del puente proyectado 5.2.3 COMPROBACIN SOBRE EL TERRENO

Adems del examen de la documentacin aportada, se comprobar, mediante el oportuno recorrido de campo que el estudio geolgico realizado haya establecido si existen problemas o no en la va.

24

MINISTERIO DE TRANSPORTE E INFRAESTRUCTURA MANUAL PARA LA REVISIN DE ESTUDIOS GEOTCNICOS

-que se han definido suficientemente las caractersticas de los terrenos que atraviesa la va y -que se han detectado los problemas de carcter geolgico-geotcnico que deben ser tenidos en cuenta para la evaluacin del sitio, as como en la determinacin de los estudios especficos de carcter geotcnico, para definir la profundidad de desplante y el valor soporte del suelo para fines de dimensionamiento de las fundaciones del puente proyectado.

5.3 5.3.1

ESTUDIO EN SITIOS DE TALUDES VULNERABLES GEOLOGA

Se comprobar la existencia de la siguiente documentacin: -Planos Geolgicos elaborados por INETER correspondientes al rea de estudio del sitio del talud Planos correspondientes a la zona de los estudios previos y estudios informativos. Investigacin geolgica de superficie completa, del rea de ubicacin del talud investigado. Informe sobre la geologa general de la zona, y sobre la geologa de detalle. Planos de secciones complementarias. -Geomorfologa con incidencia en el trazado e hidrogeologa. 5.3.2 GEOTECNIA

Se Verificar la investigacin efectuada y los ensayos de laboratorio realizados, as como el grado en que los objetivos del estudio geotcnico han sido cumplidos, para ello se comprobar que el estudio incluya Caracterizacin geotcnica de los suelos existentes en el sitio de ubicacin del talud investigado tomando en cuenta que la resistencia a la cizalladura o corte, es el punto de partida para el tratamiento de los problemas de empuje de tierras contra estructuras de contencin, de estabilidad de taludes de suelos en terraplenes y cortes, y de capacidad de soporte ltima de terrenos que han de servir de cimentacin. Tablas conteniendo los resultados de los ensayes de laboratorio realizados.

25

MINISTERIO DE TRANSPORTE E INFRAESTRUCTURA MANUAL PARA LA REVISIN DE ESTUDIOS GEOTCNICOS

Niveles de espesores de los distintos de suelos encontrados en cada sondeo efectuado. -Profundidad a la que se detect el Nivel Fretico, en el caso de que haya sido encontrado. -Perfil estratigrfico de cada uno de los sondeos realizados -Anlisis de estabilidad del talud; La estabilizacin de un talud comprende los siguientes factores: Determinar el sistema o combinacin de sistemas de estabilizacin ms apropiados, teniendo en cuenta todas las circunstancias del talud estudiado. Disear en detalle el sistema a emplear, incluyendo planos y especificaciones de diseo, (Hay que considerar, los estudios topogrficos, que son necesarios para la elaboracin de planos.) Instrumentacin y control durante y despus de la estabilizacin. Debe tenerse en cuenta que en taludes, nunca existen diseos detallados inmodificables y que las observaciones que se hacen durante el proceso de construccin tienden generalmente, a introducir modificaciones al diseo inicial y esto debe preverse en las clusulas contractuales de construccin. 5.3.3 COMPROBACIN SOBRE EL TERRENO

Adems del examen de la documentacin aportada, se comprobar, mediante el oportuno recorrido de campo que el estudio geolgico realizado haya establecido si existen problemas o no en la va. -que se han definido suficientemente las caractersticas de los terrenos y -que se han detectado los problemas de carcter geolgico-geotcnico que deben ser tenidos en cuenta para la evaluacin del sitio; as como en la determinacin de los estudios especficos de carcter geotcnico, para la obtencin de los parmetros de suelo a utilizar en el anlisis de la estabilidad del talud.

26

MINISTERIO DE TRANSPORTE E INFRAESTRUCTURA MANUAL PARA LA REVISIN DE ESTUDIOS GEOTCNICOS

5.4

INSTRUCCINES PARA LA REVISIN DE UN ESTUDIO DE SUELOS CON LISTA DE CHEQUEO

Paso 1 Breve revisin del estudio para ver cmo est organizado y conocer si est organizada la informacin conforme el contenido del estudio. Paso 2 Considerar para cada pregunta de revisin si sta es relevante o importante para las decisiones para o dentro del proyecto especfico. Si es as introducir S en la columna 2. Al final de cada seccin de la lista de revisin si existe algn elemento del Estudio de Suelos de importancia correspondiente a esa parte de la lista, que no est identificado y que pudiera ser relevante, podr agregarse en los espacios en blanco provistos para eso al final de la seccin. Paso 3 Si la pregunta de revisin se consider relevante, revisar el Estudio de Suelos con mayor detalle para conocer si la informacin especfica identificada en la pregunta se encuentra en el estudio, y de ser as, si est adecuadamente tratada para fines del proceso decisorio. Se es as, introduciremos S en la columna 3. Si es no introduciremos no Al momento de considerar si la informacin es suficiente para el proceso decisorio, el revisor debe considerar si existen omisiones de informacin y si estas son esenciales. Si no, entonces puede resultar innecesario requerir la informacin. Esto evitar atrasos innecesarios en el proceso. Los aspectos a ser considerados incluirn: Aplicacin de los aspectos tcnicos que sean necesarios para la toma de decisiones del proyecto. Si el proceso descrito en la etapa de Estudio se refiere a un estudio preliminar o uno detallado. Si los suelos existentes a lo largo de la va o en el rea investigada han sido debidamente caracterizados. Si existen aspectos posteriores requeridos que precisen un examen en detalle de las caractersticas de los suelos existentes a lo largo de la va o rea de estudio. Paso 4 Si la respuesta a la pregunta es No, considerar qu informacin adicional se requiere y anotarlo en La columna 4. El revisor puede tambin sugerir dnde y cmo se debe obtener esta informacin.

27

MINISTERIO DE TRANSPORTE E INFRAESTRUCTURA MANUAL PARA LA REVISIN DE ESTUDIOS GEOTCNICOS

5.4.1 5.4.1.2

LISTA DE CHEQUEO PARA LOS ESTUDIOS DE SUELOS Seccin I: Descripcin Del Proyecto

SECCION I DESCRIPCION DEL PROYECTO Adecuadamente tratada?

Pregunta de Revisin

Relevante ?

Observaciones

Objetivos y caractersticas fsicas del Proyecto 1.1. El proyecto presentado integra las conclusiones del estudio? 1.2 Se ha descrito el plan de ejecucin del proyecto, detallando la duracin y fechas de inicio y final para las fases de campo, laboratorio y gabinete 1.3 Se ha descrito todos los componentes principales del Estudio? 1.4 Se ha identificado la localizacin del proyecto, empleando los mapas, planos y esquemas necesarios? 1.5 Se ha identificado el corredor por donde transcurrir, para estudios de suelos para carreteras o el rea especfica de ubicacin? 1.6 Se han descrito todas las actividades a realizar durante el estudio?

28

MINISTERIO DE TRANSPORTE E INFRAESTRUCTURA MANUAL PARA LA REVISIN DE ESTUDIOS GEOTCNICOS

5.4.1.2 Seccin II: Trabajos De Campo Y LaboratorioSECCION II: TRABAJOS DE CAMPO Y LABORATORIO Adecuadament e tratada? Relevante ?

Pregunta de Revisin

Observaciones

2.1. TRABAJOS DE CAMPO 2.1.1) SONDEOS DE LNEA 2.1..1.1) Los Sondeos se efectuaron conforme los TdR 2.1.1.2) Se alcanz la profundidad prevista 2.1.1.3) El espaciamiento entre Sondeos est acorde con los TdR 2.1.1.4) Las muestras son representativas de los estratos encontrados 2.1.1.5) Son tratadas adecuadamente las muestras al ser trasladadas al Laboratorio 2.1.1.6) En Carpetas de rodamiento existentes se les practic prueba de carga con placas 2.1.1.7) En carpetas de rodamiento existentes se les practic pruebas con Viga Benkelman 2.1.2) FUENTES DE MATERIALES 2.1.2.1) La ubicacin est claramente definida 2.1.2.2) Se realiz la cantidad de calicatas previstas 2.1.2.3) El volumen est claramente cuantificado 2.1.2.4) Las muestras son representativas del material existente en la fuente 2.1.2.5) Son tratadas adecuadamente las muestras al ser trasladadas al Laboratorio 2.1.3) SONDEOS MECANIZADOS 2.1.3.1) La ubicacin de los sondeos est claramente definida 2.1.3.2) Se alcanz la profundidad prevista en cada sondeos 2.1.3.3) Fue necesario llevar los Sondeos a menor o mayor profundidad en la prevista 2.1.3.4) Se tom muestreo de los estratos encontrados. 2.1.3.5) Se realiz la Prueba de Penetracin Estndar SPT

29

MINISTERIO DE TRANSPORTE E INFRAESTRUCTURA MANUAL PARA LA REVISIN DE ESTUDIOS GEOTCNICOS

Pregunta de Revisin

Adecuadamente tratada?

Relevante ?

Observaciones

2.1.3.6) Se tomo muestras inalteradas con tubo Shelby 2.1.3.7) Se realiz perforacin rotativa 2.1.3.8) Se determin el Nivel Fretico en cada Sondeo 2.1.3.9) Las muestras al ser trasladadas al Laboratorio son tratadas adecuadamente 2.2) TRABAJOS LABORATORIO 2.2.1) MUESTRAS DE SONDEOS DE LNEA 2.2.1.1) Se efectuaron los ensayes de Clasificacin suficientes para caracterizar los materiales existentes a lo largo de la va 2.2.1.2) Se determino la Humedad Natural de los materiales existentes en cada sondeo. 2.2.1.3) Se realizaron Ensayes de CBR a muestras representativas de los materiales encontrados en los sondeos. 2.2.1.4) Los ensayes de C.B.R. se practicaron a muestras predominantes en sondeos con el espaciamiento acorde con los TdR 2.2.2) MUESTRAS DE FUENTES DE MATERIALES 2.2.2.1) Se le realiz ensayes de Clasificacin a las muestras obtenidas en la fuente para su caracterizacin. 2.2.2.2) Se le realiz ensayes de CBR a muestras representativas de la Fuente 2.2.2.3) Se le determin la humedad Natural a cada tipo de Material existente en la fuente 2.2.2.4) A los materiales rocosos se le determin la prueba de Desgaste Los ngeles 2.2.2.5) A los materiales rocosos se le practic el ensaye de Intemperismo Acelerado 2.2.2.6) A muestras representativas de la fuente se le determin el Ensaye de Equivalente de Arena

30

MINISTERIO DE TRANSPORTE E INFRAESTRUCTURA MANUAL PARA LA REVISIN DE ESTUDIOS GEOTCNICOS

Pregunta de Revisin

Adecuadamente tratada?

Relevante ?

Observaciones

2.3) MUESTRAS DE SONDEOS MECANIZADOS 2.3.1) Muestras representativas de cada Sondeo se les practic los ensayes de clasificacin para su caracterizacin. 2.3.2) Se le determin la humedad Natural a los estratos encontrados en el rea investigada 2.3.3.) Se le determin el peso unitario a muestras representativas de los materiales existentes en el rea investigada 2.3.4) Se le practic ensaye de resistencia a la compresin en ncleos de roca 2.3.5) Se le practic ensayes de corte a muestras inalteradas.

31

MINISTERIO DE TRANSPORTE E INFRAESTRUCTURA MANUAL PARA LA REVISIN DE ESTUDIOS GEOTCNICOS

5.4.1.3

Seccin III: Presentacin De Informe

SECCION III PRESENTACIN DE INFORME Adecuadamente tratada?

Pregunta de Revisin

Relevante ?

Observaciones

3.1. Est la informacin disponible en un documento claramente definido? 3.2 Se ha organizado el estudio con una estructura lgica y clara de manera que el lector pueda localizar la informacin fcilmente? 3.3 Existe un ndice de contenido al inicio del Estudio? 4.4 Existe una descripcin clara de los procesos seguidos? 4.5 Se ha efectuado una presentacin comprensible pero concisa, evitando datos e informacin irrelevante? 4.6 Se realiza un uso adecuado en la presentacin de tablas, planos y otros grficos? 4.7 Se han justificado todos los anlisis y conclusiones mediante datos y evidencias? 4.8 Se utiliza una terminologa consistente a lo largo del estudio? 4.9 Se ha hecho una presentacin razonable y en la medida de lo posible imparcial y objetiva? 4.10 Se corresponden todos los elementos indicados en el informe al proyecto en estudio?

32

MINISTERIO DE TRANSPORTE E INFRAESTRUCTURA MANUAL PARA LA REVISIN DE ESTUDIOS GEOTCNICOS

5.5

INFORME DE REVISION.

Cuando se ha concluido la revisin se prepara un documento que resume las conclusiones de la revisin y su calificacin, as como la ruta de decisin asumida a partir de esos resultados y su relacin con otros aspectos del estudio general. En dicho se debe especificar que: a) El Estudio tiene fallas serias y se debera preparar un suplemento antes de tomar una decisin. El informe de revisin debe indicar sobre qu aspectos y cmo se debe hacerlo. b) El Estudio tiene fallas menores: informacin adicional puede ser proporcionada despus de la toma de decisiones. c) El Estudio tiene fallas, que solamente pueden ser solucionadas en la fase de implementacin y pueden as ser incorporadas en el programa de monitoreo o traducidos y medidas correctores extras. d) El Estudio es de buena calidad; la decisin puede ser tomada. e) Publicacin del informe de revisin

33

MINISTERIO DE TRANSPORTE E INFRAESTRUCTURA MANUAL PARA LA REVISIN DE ESTUDIOS GEOTCNICOS

VI.6.1

CONCEPTOS A CONSIDERAR EN LA APLICACIN DE LA GEOTECNIAGENERALIDADES

Todas las obras de ingeniera civil descansan, de una u otra forma, sobre el suelo, y muchas de ellas, adems, utilizan la tierra como elemento de construccin para terraplenes, diques y rellenos en general; por lo que, en consecuencia, su estabilidad y comportamiento funcional y esttico estarn regidos, entre otros factores, por la conducta del material de asiento situado dentro de las profundidades de influencia de los esfuerzos que se generan, o por la del suelo utilizado para conformar los rellenos. Si se sobrepasan los lmites de la capacidad resistente del suelo, o si an sin llegar a ellos las deformaciones son considerables, se pueden producir esfuerzos secundarios en los miembros estructurales, quizs no tomados en consideracin en el diseo, productores a su vez de deformaciones importantes, fisuras, grietas, etc., que pueden producir, en casos extremos, el colapso de la obra. En consecuencia, las condiciones del suelo como elemento de sustentacin y construccin y las del cimiento como dispositivo de transicin entre aqul y la supraestructura, han de ser siempre observadas, al travs de una correcta investigacin de mecnica de suelos. Durante los ltimos aos se han estado empleando cada vez ms los vocablos geotcnia y geomecnica para significar la asociacin de las disciplinas que estudian la corteza terrestre desde el inters de la ingeniera civil, concurriendo a este vasto campo ciencias como la geologa con sus diversas ramas y la geofsica con su divisin, la sismologa. A la vista de los tres (3) materiales slidos naturales que ocupan nuestra atencin, podemos dividir la geotcnia en: mecnica de suelos, mecnica de rocas y mecnicas de nieves, noveles especialidades, todas presentadas en orden de aparicin dentro de las cuales la ltima no tiene cabida en nuestro medio tropical. La ms vieja de las nuevas, la mecnica de suelos, versa sobre un material heterogneo, dismil de partcula a partcula, donde su contenido de humedad que puede ser variable con el tiempo ejerce capital influencia sobre su comportamiento; muy distinto al de otros materiales de construccin tales como el acero y el hormign, donde las cualidades fsicas son impresas a voluntad, con relativa facilidad. al travs de procesos metalrgicos que ofrecen una amplia gama de productos finales, en el primer caso, y mediante diseos de mezclas en el segundo, todo en armona con las necesidades de un proyecto dado. Sin embargo, esto no ha sido bice para su desarrollo esforzado y acelerado en los ltimos aos, pese a la utilizacin de teoras e hiptesis de cumplimiento parcial o entre rangos determinados. A los que se encuentren demasiado preocupados por esta situacin les recordamos que aun en el concreto, material artificial de trabajo disciplinado citado anteriormente como caso antagnico al del suelo se aplican leyes como las de Hooke que presupone al hormign como un cuerpo perfectamente elstico donde las secciones planas, antes de la deformacin, continan siendo planas durante y despus de la deformacin, distantes de ser exactas; aceptndose como buenos y vlidos los resultados obtenidos de su aplicacin.

34

MINISTERIO DE TRANSPORTE E INFRAESTRUCTURA MANUAL PARA LA REVISIN DE ESTUDIOS GEOTCNICOS

De manera general puede decirse que La Geotecnia es una ciencia, de la que forma parte la Mecnica de Suelos, que estudia el comportamiento de los suelos, sus tcnicas se aplican a casi todas las ramas de la Ingeniera Civil. Sus aplicaciones en las diversas ramas de la ingeniera se citan brevemente a continuacin: Estructuras.- Se aplica al diseo de fundaciones en general. Hidrulica.- En el diseo de Obras Hidrulicas (canales, presas, reservorios de almacenamiento, etc.), hidrulica de ros, puertos, etc. Sanitaria.- Diseo de redes de alcantarillado sanitario y pluvial (zanjas, entibamientos), Diseo de plantas de tratamiento de aguas residuales (estudio del suelo del lecho, permeabilidad de los estratos), diseo de rellenos sanitarios, etc. Medio ambiente.- Estudios para conocer el grado de contaminacin del subsuelo, permeabilidad de los estratos para conocer la velocidad de difusin de contaminantes, etc. Carreteras.- Estudios geotcnicos de suelo en general de toda el rea donde se pretende construir la carretera, estabilidad de taludes, compactacin de suelos, etc Como es posible apreciar la Geotecnia se aplica en una amplia variedad de tpicos. En casos como la construccin de carreteras los estudios geotcnicos resultan imprescindibles. 6.2 6.2.1 CONCEPTOS BASICOS ENSAYES DE LABORATORIO

Los ensayes de laboratorio son utilizados para caracterizar a los suelos encontrados en las reas o sitios de estudio, por lo que con el objeto de determinar las propiedades fsicas de cada suelo muestreado, es necesario efectuar varias pruebas, las que se detallan a continuacin con su Norma correspondiente de la AASHTO y/o ASTM. Anlisis Granulomtrico; AASHTO T-88 (ASTM D-422) El anlisis granulomtrico es una prueba para determinar cuantitativamente la distribucin de los diferentes tamaos de partculas del suelo. Lmite Lquido AASHTO T-89 (ASTM D-423) El lmite lquido es el mayor contenido de humedad que puede tener un suelo sin pasar del estado plstico al lquido. El Lmite lquido, de un suelo plstico, indica el contenido de agua para el suelo tiene una cierta consistencia, con una resistencia al corte de 2.5 g/cm2.

35

MINISTERIO DE TRANSPORTE E INFRAESTRUCTURA MANUAL PARA LA REVISIN DE ESTUDIOS GEOTCNICOS

Lmite Plstico AAHSTO T-90 (ASTM D-424) El lmite plstico en la mnima cantidad de humedad con la cual el suelo se vuelve a la condicin de plasticidad. Para contenidos de humedad mayores que el Lmite Plstico se presenta una cada muy pronunciada en la estabilidad del suelo. ndice de plasticidad AASHTO T-90 (ASTM D-424) El ndice de plasticidad es la diferencia entre el Lmite Lquido y el Lmite Plstico o ndice el grado de contenido de humedad en el cual el suelo permanece en estado plstico antes de cambiar el Estado Lquido. Contenido de Humedad ASTM D 2216 El contenido de humedad es la relacin del peso del agua y el peso seco, de un suelo. El conocimiento de la humedad natural de un suelo permite estimar su posible comportamiento, como subrasante ya que s dicho contenido de humedad esta prximo al Limite Lquido es casi seguro que se est tratando con un suelo muy sensitivo que perder buena parte de su resistencia original al ser alterado por el equipo de movimiento de tierras; por el contrario si el contenido de humedad es cercano al Lmite Plstico en la poca ms humedad del ao, puede anticiparse que el suelo presentar un buen comportamiento. Determinacin de la resistencia de los Suelos: El ensaye de resistencia ms utilizado en nuestro medio es el CBR (Relacin California de Soporte) AASHTO T-193 (ASTM D-1883), para caracterizar el valor soporte de los suelos como material de fundacin de carreteras o para ser utilizados como material de sub-base o base. El CBR es una medida de la resistencia al esfuerzo cortante de un suelo, bajo condiciones de densidad y humedad cuidadosamente controladas y se expresa en porcentaje como la razn de la carga unitaria que se requiere para introducir un pistn dentro del suelo, a la carga unitaria requerida para introducir el mismo pistn a la misma profundidad en una muestra patrn (piedra partida). El ensaye de Corte Directo es otro ensaye que mide el esfuerzo cortante de los suelos y permite obtener los parmetros de Angulo de Friccin ( ) y Cohesin (c), parmetros utilizados en el clculo de estabilidad de taludes y en el caso de cimentaciones para el clculo de capacidad de carga de los suelos. Clasificacin De Los Suelos La medida de algunas propiedades de los suelos puede ser difcil, costosa y tomar mucho tiempo. En muchos proyectos de suelos, no se disponen de expresiones matemticas para analizar la solucin numricamente, por esta razn es muy til dividir el suelo en grupos y subgrupos con similares propiedades que a su vez indican un comportamiento ingenieril semejante, esta agrupacin se denomina clasificacin de suelos.

36

MINISTERIO DE TRANSPORTE E INFRAESTRUCTURA MANUAL PARA LA REVISIN DE ESTUDIOS GEOTCNICOS

Los sistemas de clasificacin facilitan un lenguaje comn para expresar caractersticas del suelo, que son infinitamente variables, sin presentar una descripcin detallada. Muchos de los sistemas de clasificacin de suelos fueron diseados por Ingenieros para sus usos y son basados en propiedades como la distribucin del tamao de grano y la plasticidad; sin embargo se debe ser precavido al usarlas, la solucin de problemas de suelos a partir nicamente de la clasificacin puede conducir a resultados desastrosos, por eso se deben considerar como una gua para predecir un comportamiento y no excluye la realizacin de determinados ensayes de laboratorio. 6.2.2 CLASIFICACIN AASHTO: L a clasificacin de los suelos utilizados para caminos y carreteras es la Higway Research Board (HRB) o Sistema AASHTO (American Association of State Higway Officials. El sistema de clasificacin de la AASHTO fue desarrollado en 1929 por la American Association of State Highway and Transportation Officials y el Committee on Classification of Materials for Subgrades and Granular Type Roads of the Highway Research Board de la ASTM. La clasificacin se realiza basada en el tamao del grano y en la plasticidad, de acuerdo con este sistema y con base en su comportamiento, los suelos estn clasificados en ocho grupos designados por los smbolos del A-1 al A-8. En este sistema de clasificacin los suelos inorgnicos se clasifican en 7 grupos que van del A-1 al A-7. Estos a su vez se dividen en una total de 12 subgrupos. Los suelos con elevada proporcin de materia orgnica se clasifican como A-8. Los suelos clasificados en los grupos A-1, A-2 y A-3 son suelos grueso granulares con un 35% o menos pasa la malla 200, y los que presentan una cantidad superior en pasa malla 200 son clasificados en los grupos A-4, A-5, A-6 y A-7, estos son suelos finos o materiales limosos y arcillosos. La clasificacin es basada en los siguientes criterios: a. Tamao de grano: Se distinguen tres tamaos principales: grava, arena y finos (limo y arcilla). Los bloques de roca (tamao superior a los 75mm) encontrados dentro de la muestra de suelo, se excluyen de la porcin de anlisis para la clasificacin, pero se registra la cantidad presente. b. Plasticidad: El trmino limo es aplicado a aquellas fracciones finas donde el ndice de plasticidad es inferior o igual a 10, el trmino arcilloso a las fracciones con plasticidad superior o igual a 11. c. ndice de Grupo: (IG)

37

MINISTERIO DE TRANSPORTE E INFRAESTRUCTURA MANUAL PARA LA REVISIN DE ESTUDIOS GEOTCNICOS

Para evaluar la calidad de un suelo desde el punto de vista de vas, se desarroll una expresin matemtica conocida como ndice de Grupo, este ndice es escrito entre parntesis luego de la designacin de grupo o subgrupo. La frmula para el clculo es la siguiente: IG = 0.2a + 0.005ac + 0.01bd Donde: a = es la fraccin del suelo que pasa la malla 200, mayor que 35 y sin exceder de 75, expresado en nmero entero (0 a 40) b = porcentaje que pasa el tamiz No.200, mayor que 15 y sin exceder de 55, expresado en nmero entero (0 a 40) c = es la parte del lmite liquido mayor de 40 y sin exceder de 60, expresado en nmero entero (0 a 20) d = La parte del ndice de plasticidad mayor de 10 y sin exceder de 30, expresado en nmero entero (0 a 20). IG = 0.2(Pasa 200 35) + 0.005(Pasa 200 35)(LL 40) + 0.01(Pasa 200 15)(IP 10) Algunas reglas con respecto al uso de esta ecuacin son las siguientes: Si el valor obtenido es negativo, se debe asumir como IG = 0 El lmite superior para el ndice del Grupo es de 20 El IG debe redondearse a valores enteros: Por ejemplo si el valor obtenido es IG = 3.3 realmente es IG = 3 si es IG = 3.5 realmente es IG = 4 El ndice de grupo de A-1-a, A-1-b, A-3, A-2-4 y A-2-5 siempre es igual a cero Para los grupos A-2-6 y A-2-7, el ndice de grupo se calcula con la ltima parte de la ecuacin, dependiendo solo del IP. En general, la calidad en el comportamiento de un suelo es inversamente proporcional al ndice de Grupo. Descripcin de los grupos de clasificacin Suelos granulares: Son aquellos que tienen 35% o menos, del material fino que pasa el tamiz No.200. Estos suelos forman los grupos A-1, A-2 y A-3. Grupo A-1: El material de este grupo comprende las mezclas bien graduadas, compuestas de fragmentos de piedra, grava, arena y material ligante poco plstico. Se incluye tambin en este grupo mezclas bien graduadas que no tienen material ligante. Subgrupo A-1 a: Comprende aquellos materiales formados predominantemente por piedra o grava, con o sin material ligante bien graduado.

38

MINISTERIO DE TRANSPORTE E INFRAESTRUCTURA MANUAL PARA LA REVISIN DE ESTUDIOS GEOTCNICOS

Subgrupo A-1-b: Incluye aquellos materiales formados predominantemente por arena gruesa bien gradada, con o sin ligante. Grupo A-2: Comprende una gran variedad de material granular que contiene menos del 35% del material fino. Subgrupos A-2-4 y A-2-5: Pertenecen a estos Subgrupos aquellos materiales cuyo contenido de material fino es igual o menor del 35% y cuya fraccin que pasa el tamiz nmero 40 tiene las mismas caractersticas de los suelos A-4 y A-5, respectivamente. Estos grupos incluyen aquellos suelos gravosos y arenosos (arena gruesa), que tengan un contenido de limo, o ndices de Grupo, en exceso a los indicados por el grupo A-1. As mismo, incluyen aquellas arenas finas con un contenido de limo no plstico en exceso al indicado para el grupo A-3. Subgrupos A-2-6 y A-2-7: Los materiales de estos subgrupos son semejantes a los anteriores, pero la fraccin que pasa el tamiz nmero 40 tiene las mismas caractersticas de los suelos A-6 y A-7, respectivamente. 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. Este grupo incluye, adems, las arenas de ro que contengan poca grava y arena gruesa. Suelos finos limo arcillosos: Contienen ms del 35% del material fino que pasa el tamiz nmero 200. Estos suelos constituyen los grupos A-4, A-5, A-6 y A-7. Grupo A-4: Pertenecen a este grupo los suelos limosos poco o nada plsticos, que tienen un 75% o ms del material fino que pasa el tamiz nmero 200. Adems, se incluyen en este grupo las mezclas de limo con grava y arena hasta en un 64% Grupo A-5: Los suelos comprendidos en este grupo son semejantes a los del anterior, pero contienen material micceo o diatomceo. Son elsticos y tienen un alto lmite lquido; circunstancia que hace que estos suelos sean muy compresibles y elsticos. Grupo A-6: El material tpico de este grupo es la arcilla plstica. Por lo menos el 75% de estos suelos debe pasar el tamiz nmero 200, pero se incluyen tambin las mezclas arcillo-arenosas o gravosas cuyo porcentaje de arena y grava sea inferior al 64%. Estos materiales presentan, generalmente, grandes cambios de volumen entre los estados secos y hmedo, siendo ms pronunciadas cuanto mayor es el ndice de grupo, que puede ser de hasta 16. Grupo A-7: Los suelos de este grupo son semejantes a los suelos A-6 pero son elsticos. Sus lmites lquidos son elevados, que indica como en el grupo A-5, la presencia de mica o diatomeas. Estos suelos incluyen las mezclas arcillo-arenosas o gravosas cuyo porcentaje de

39

MINISTERIO DE TRANSPORTE E INFRAESTRUCTURA MANUAL PARA LA REVISIN DE ESTUDIOS GEOTCNICOS

arena y grava sea inferior al 64%. Las propiedades arcillosas aumentan paralelamente al ndice de grupo (que vara de 1 a 20) y presentan, generalmente, grandes cambios de volumen entre los estados secos y hmedo, siendo ms pronunciadas cuanto mayor es el ndice de grupo, Grupo A-7-5: Incluye aquellos materiales cuyos ndices de plasticidad no son muy altos con respecto a sus lmites lquidos. Sus cambios de volumen son grandes, pero menores que los del grupo A-7-6. Subgrupo A-7-6: comprende aquellos suelos cuyos ndices de plasticidad son muy elevados con respecto a sus lmites lquidos y que, adems, experimentan cambios de volumen extremadamente grandes y son tambin muy elsticos. Grupo A-8: El Suelo tpico de este grupo es la turba, que se compone principalmente de materia orgnica y cuya compresibilidad es enorme. Tambin se incluyen en este grupo los suelos cuyo contenido de materia orgnica, sin ser tan grande, es suficiente para darles la compresibilidad e inestabilidad caractersticas de la misma La clasificacin de estos materiales se basa en la inspeccin visual y no depende de lo que pase el tamiz No.200, ni del Lmite Lquido el ndice de Plasticidad, ya que como se dijo anteriormente su composicin principal o parcial es la materia orgnica descompuesta, y por lo general tiene una textura fibrosa, color caf oscuro o negro y con olor a podrido. ndice de Grupo: Aquellos suelos que tienen un comportamiento similar se hallan dentro de un mismo grupo, estn representados por un determinado ndice. La clasificacin de un suelo en un determinado grupo se basa en su lmite de lquido, grado de plasticidad y porcentaje de material fino que pasa el tamiz nmero 200. Los ndices de grupo de los suelos granulares estn generalmente comprendidos entre 0 y 4; los correspondientes a los suelos limosos, entre 8 y 12 y los de suelos arcillosos, entre 11 y 20, o ms. Cuando se indica un ndice de grupo hay que colocarlo entre parntesis. As, por ejemplo, A-2-4(1), quiere decir un suelo A-2-4 cuyo ndice de grupo es 1. Las caractersticas de los diferentes grupos y subgrupos, y el procedimiento de clasificacin se presentan en las Tablas siguiente:

40

MINISTERIO DE TRANSPORTE E INFRAESTRUCTURA MANUAL PARA LA REVISIN DE ESTUDIOS GEOTCNICOS

Clasificacin de suelos por el mtodo AASHTOClasificacin general Grupos Subgrupos A-1-a A-1 A-1-b A-3 A-2-4 Materiales granulares (35% menos, pasa el tamiz No.200) A-2 A-2-5 A-2-6 A-2-7 Materiales Limo-Arcillosos (Ms del 35% para el tamiz No.200) A-7 A-4 A-5 A-6 A-7-5 A-7-6

Porcentaje que pasa el tamiz: No.10(2.00 mm) 50 mx. No.40 (0.425 mm) 30 mx. 51 mn. No.200 (0.075 mm) 15 mx. 25 mx. 10 mx. 35 mx. Caractersticas del material que pasa el tamiz No.40 (0.425 mm): Lmite Lquido 40 mx. Indice de Plasticidad 6 Mx. NP 10 mx. Indice de grupo 0 0 0 Terreno de Fundacin Excelente a bueno * El ndice de plasticidad del subgrupo A-7-5, es igual menor a LL-30. El ndice de plasticidad del subgrupo A-7-6, es mayor que LL-30

35 mx.

35 mx.

35 mx.

36 mn.

36 mn.

36 mn.

41 mn. 10 mx. 0

40 mx. 11 mn. 4 Mx.

41 mn. 11 mn.

40 mx. 41 mn. 10 mx. 10 mx. 8 Mx. 12 Mx. Regular a malo

40 max. 11 mn. 16 Mx.

41 mn. 11 mn.* 20 Mx.

41

MINISTERIO DE TRANSPORTE E INFRAESTRUCTURA MANUAL PARA LA REVISIN DE ESTUDIOS GEOTCNICOS

CLASIFICACION DE LOS DISTINTOS GRUPOS COMO CIMIENTOS DE UN CAMINO. Los grupos A-1-a, A-1-b, A-2-4, A-2-5 y A-3, son satisfactorios como cimiento si estn adecuadamente drenados y consolidados, sobre ellos no es preciso disponer ms que un firme de caractersticas adecuadas al trfico, de un espesor moderado. En ocasiones, estos suelos precisan la adicin de pequeas cantidades de algn ligante, bien sea natural (arcilla, limo) o artificial (cemento, asfalto), con el fin de darles estabilidad y hacerlos menos erosionables (especialmente los del grupo A-3). Los suelos de los dems grupos no son tan satisfactorios, y son peores cuando mayor es el ndice de grupo. Requieren, en general, la colocacin de una capa del cimiento entre el suelo y el pavimento propiamente dicho tanto ms gruesa cuando peor sea el suelo. Los suelos A-4 tienen tendencia a absorber agua rpidamente, en cantidad tal que llega a hacerles perder su estabilidad, aunque no medie manipulacin alguna. Tienen bastante capilaridad, por lo cual pueden sufrir entumecimiento en las regiones donde se producen heladas, con los consiguientes desperfectos en el firme. Los suelos A-5 son anlogos, pero ms elsticos, lo cual dificulta notablemente su consolidacin. Sus cambios de volumen correlativos a los de humedad pueden producir tambin grietas en los pavimentos. Tanto en uno como en otro grupo el drenaje debe ser perfecto. Los suelos A-6, ms arcillosos, son ms impermeables, y, por lo tanto, absorben la humedad ms difcilmente; pero si llegan a absorberla, pasan a un estado semilquido, en el cual se infiltran por los intersticios del macadam, producindose as depresiones importantes en la superficie del mismo. El drenaje del firme, por lo tanto, ha de ser tambin cuidadoso; pero en cambio, el de las masas de terreno (terraplenes, etc.), aunque tambin efectivo, no precisa ser tan importante como en los suelos A-4 y A-5, ya que la humedad slo penetra muy lentamente en el interior de las mismas. Durante la construccin hay que tener en cuenta que la consolidacin de estos materiales, si se encuentran saturados, es muy lenta, sin que un apisonado, por enrgico que sea, sirva para acelerarla ms que en muy pequea proporcin. Los suelos A-7 presentan propiedades anlogas, pero son mucho ms elsticos y compresibles, por lo cual su consolidacin es mucho ms difcil. Sobre ellos, es necesario colocar una capa muy gruesa de grava o material seleccionado que sirva de cimiento al pavimento, pues en caso contrario es inevitable la aparicin de grietas. Si esta capa est constituida por grava, es tambin preciso interponer entre ella y el suelo para capa de arena, que evite la penetracin de ste en los intersticios de aquella.

42

MINISTERIO DE TRANSPORTE E INFRAESTRUCTURA MANUAL PARA LA REVISIN DE ESTUDIOS GEOTCNICOS

Los suelos A-8 se considera que son incapaces de servir para cimentacin de un firme, ni siquiera con la ayuda de una espesa capa de cimiento. El problema consiste en hallar el medio de apartarlos, por excavacin, voladura, etc. Hay casos, sin embargo, en que esto resulta econmicamente imposible, y entonces hay que recurrir a establecer un enfajinado, una malla de pilotes de madera o emplear algn otro medio que mejore las cualidades resistentes del terreno.

6.2.3

SISTEMA DE CLASIFICACIN UNIFICADA DE SUELOS (SUCS)

La forma original del sistema de clasificacin de suelos fue desarrollada por Casagrande en 1942, como una herramienta para ser usada en las construcciones diseadas por el Cuerpo de Ingenieros del Ejrcito de Estados Unidos durante la Segunda Guerra Mundial. En 1952 el Cuerpo de Ingenieros en cooperacin con el US. Bureau Reclamation, revis el sistema creado y es an en la actualidad, es el ms usado por los Ingenieros en la clasificacin de suelos. La clasificacin es basada en las propiedades de plasticidad y en la distribucin del tamao de grano, segn esta ltima, el sistema divide el suelo en dos grandes categoras: Suelos Grueso granulares: Son aquellos materiales en los cuales el porcentaje retenido en la malla No.200 es superior al 50%. Dentro de ellos estn las fracciones de arena y grava, son suelos donde la distribucin del tamao y la forma de los granos influye notablemente en las propiedades ingenieriles del suelo. Suelos Fino granulares: Son los suelos en los cuales en 50% o ms pasa la malla No.200. En estos suelos se incluyen las fracciones limo y arcilla, as como las fracciones de carcter orgnico. En los suelos finos son las propiedades de plasticidad las usadas para su clasificacin. Como los suelos raras veces existen separados en la naturaleza como gravas, arenas o cualquier elemento simple, sino que se encuentran mezclados entre s en proporciones variables, el contenido de partculas de diferentes tamaos y caractersticas, contribuye en forma determinante en las propiedades del suelo. El sistema unificado se basa en esas caractersticas y mediante sencillos smbolos permite identificar los suelos y determinar su comportamiento como material de construccin. La simbologa utilizada para la clasificacin del suelo es la siguiente:

43

MINISTERIO DE TRANSPORTE E INFRAESTRUCTURA MANUAL PARA LA REVISIN DE ESTUDIOS GEOTCNICOS

Respecto al Tamao de las partculas G (del trmino Ingls Gravel) Fraccin de suelo ms grueso o tamao grava. (del trmino Ingls Sand): Fraccin del suelo con tamao de grano comprendido entre S malla No.4 y malla No.200. (del trmino sueco Mo): Fraccin fina del suelo que no posee propiedades de M plasticidad, o de tener, es muy baja.C

(del trmino Ingls Clay): Fraccin fina del suelo que posee propiedades de plasticidad.

Respecto a la distribucin de las partculas en el suelo:W P

(del trmino Ingls Well): Buena gradacin del suelo, o sea que dentro de la masa de suelo hay predominio de un tamao de grano. (del trmino Ingls Poorly): Mala gradacin. Significa que dentro de la masa de suelo hay variedad en el tamao de grano, aunque haya predominio de uno de ellos.

Respecto a la Plasticidad:L H

(del trmino Ingls Low): Suelos con baja plasticidad, son aquellos donde LL50

La combinacin de esos smbolos o letras son las que permiten la clasificacin del suelo. Por ejemplo SW designa una Arena Bien Graduada y ML un Limo de Baja Compresibilidad. La informacin bsica que permite la identificacin de los diversos suelos clasificados por este sistema se suministra en la tabla siguiente:

44

MINISTERIO DE TRANSPORTE E INFRAESTRUCTURA MANUAL PARA LA REVISIN DE ESTUDIOS GEOTCNICOS

SISTEMA DE CLASIFICACIN UNIFICADA DE SUELOSSmbolo GW Denominaciones usuales Clasificacin en Campo (Se excluyen partculas mayores de 3) Grava o grava arenosa bien Amplia escala en el tamao de las partculas y gradada cantidades sustanciales de los tamaos intermedios Grava o grava arenosa Predomina un tamao o serie de tamaos con pobremente gradada ausencia de algunos intermedios Grava limosa, mezcla de grava y Finos no plsticos o con poca plasticidad limo Grava arcillosa, mezcla de grava Finos plsticos y arcilla Arena o arena gravosa arenosa Escala amplia en el tamao de los granos y bien gradada cantidades sustanciales de los intermedios Arena o arena gravosa Predomina un tamao o serie de tamaos con pobremente gradada ausencia de algunos intermedios Arena limosa, mezcla de arena Finos no plsticos o con poca plasticidad y limo Arena arcillosa, mezcla de Finos plsticos arena y arcilla Procedimiento de identificacin sobre la fraccin menor que la malla No.40 Resistencia a la Dilatancia Tenacidad compresin seca Limos inorgnicos y arenas muy Ninguna a Ligera Rpida a Nula finas, polvo de roca, arenas lenta finas limosas o limos arcillosas con ligera plasticidad Arillas inorgnicas de plasticidad baja a media, arcillas gravosas, arcillas arenosas, arcillas pobres Limos orgnicos y arcillas limosas orgnicas de baja plasticidad Limos inorgnicos, suelos limosas o arenas finas diatomceos o micceas, limos elsticos Arcillas inorgnicas de alta plasticidad Arcillas orgnicas de plasticidad media a alta, limos orgnicos. Turba y otros suelos con alto contenido de material orgnico Media a alta Nula a muy lenta Media Dse la denominacin usual, indique carcter y grado de plasticidad, tamao mximo y cantidad de las partculas gruesas, color en condiciones hmedas, olor si hay, nombre regional o geolgico, y otras informaciones descriptivas pertinentes. Su smbolo entre parntesis. Para suelos inalterados aadir informacin sobre estructura, estratificacin, consistencia en estado alterado e inalterado, condiciones de drenaje y humedad Informacin necesaria descripcin de los suelos para la

GP GM GC SW SP SM SC

Dse la denominacin usual, indique los porcentajes aproximados de grava y arena, tamaos mximos, angulosidad, condiciones de la superficie y dureza de las partculas gruesas, denominacin regional o geolgica y otras informaciones descriptivas pertinentes; su smbolo entre parntesis. Para suelos inalterados se agrega la informacin sobre estratificacin, grado de compactacin, cimentacin, condiciones de humedad y caractersticas de drenaje.

ML

CL

OL

Ligera a media

Lenta

Ligera

MH

Ligera a media

Lenta a nula

Ligera a media

CH OH P t

Alta a muy alta Media a alta

Nula

Alta

Nula a muy Ligera a lenta media Fcilmente identificables por el color, olor, tacto esponjoso y con frecuencia su textura fibrosa

45

MINISTERIO DE TRANSPORTE E INFRAESTRUCTURA MANUAL PARA LA REVISIN DE ESTUDIOS GEOTCNICOS

46