SUPERV. Y FISC. DE PROY. VIALES Ing. Luis Avila Borja SISTEMA UNIFICADO DE CLASIFICACIÓN DE SUELOS "U.S.C.S." Símbolos del NOMBRES TÍPICOS grupo DIVISIONES PRINCIPALES Gravas límpias (sin o con pocos finos) GRAVAS Más de la mitad de la fracción gruesa es retenida por el tamiz número Gravas con 4 (4,76 mm) finos (apreciable cantidad de SUELOS DE finos) GRANO GRUESO Más de la mitad del material retenido en el Arenas tamiz número 200 límpias (pocos o sin ARENAS finos) Más de la mitad de la fracción gruesa pasa por el tamiz número Arenas con 4 (4,76 mm) finos GW Gravas, bien graduadas, mezclas grava-arena, pocos finos o sin finos. Cu=D60/D10>4 Cc=(D30)2 /D 10 xD entre 1 y 3 GP Gravas mal graduadas, mezclas grava-arena, pocos finos o sin finos. No cumplen con las especificaciones de granulometría para GW. GM GC SW SP (apreciable cantidad de finos) Limos y arcillas: Límite líquido menor de 50 Limos y arcillas: Límite líquido mayor de 50 Arenas limosas, mezclas de arena y limo. SC Arenas arcillosas, mezclas arena-arcilla. ML Limos inorgánicos y arenas muy finas, limos límpios, arenas finas, limosas o arcillosa, o limos arcillosos con ligera plásticidad. Limos orgánicos y arcillas orgánicas limosas de baja plasticidad. MH Limos inorgánicos, suelos arenosos finos o limosos con mica o diatomeas, limos elásticos. CH inorgánicas Arcillas plasticidad alta. OH Arcillas orgánicas de plasticidad media a elevada; limos orgánicos. Límites de Atterberg debajo de la línea A Encima de línea A o IP<4. con IP entre 4 y 7 son casos límite requieren Límites de Atterberg que sobre la línea A con doble símbolo. IP>7. Cu=D60/D10>6 Cc=(D30)2 /D 10 xD entre 1 y 3 Cuando no se cumplen simultáneamente las condiciones para SW. Límites de Atterberg Los límites situados debajo de la línea A en la zona rayada o IP<4. con IP entre 4 y 7 son casos intermedios que Límites de Atterberg sobre la línea A con precisan de símbolo doble. IP>7. Nomenclatura: primera letra= tipo de suelo dominante Arcillas inorgánicas de plasticidad baja a media, arcillas con grava, arcillas arenosas, arcillas limosas. OL PT Suelos muy orgánicos Determinar porcentaje mezclas de grava y arena en la curva granulométrica. Según el porcentaje de finos (fracción inferior Gravas arcillosas, mezclas al tamiz número 200). grava-arena-arcilla. Los suelos de grano grueso se clasifican Arenas bien graduadas, como sigue: <5%arenas con grava, pocos >GW,GP,SW,SP. finos o sin finos. >12%>GM,GC,SM,SC. 5 al Arenas mal graduadas, 12%->casos límite que arenas con grava, pocos requieren usar doble finos o sin finos. símbolo. Gravas limosas, grava-arena-limo. SM CL SUELOS DE GRANO FINO Más de la mitad del material pasa por el tamiz número 200 IDENTIFICACIÓN DE LABORATORIO Español Inglés Abreviación Grava Gravel G Arena Sand S Arcilla Clain C Limo Silt (mud) M Orgánico Organic O Turba Peat PT Nomenclatura: segunda letra= (ver abajo) Distribución de tamaños (uniformidad) Español Inglés Abreviación Bien graduado Mal graduada Well sorted Poor sorted W P Contenido de finos de Español Inglés Arcilloso Clayey Abreviación C Limoso Silty (Mud) M Plasticidad Turba y otros suelos de alto contenido orgánico. Español Inglés Abreviación Alta High H Baja Low L desmenuzables debilmente plástico medianamente plásticos altamente plásticos <1 1<IP<7 7<IP<15 IP>15 Carta de plasticidad de Casagrande 60 Línea A: IP=0.73(LL-20) Línea B Línea U: IP=0.90(LL-8) Línea B: LL=50 50 Índice plasticidad CH Línea A 40 IP= 𝑤𝑤𝐿𝐿 − 𝑤𝑤𝑃𝑃 IL= CL 30 Línea U 20 OH ó MH 10 CL - ML ML ú OL ML 0 0 10 20 30 40 50 Límite líquido 60 70 80 90 100 𝑤𝑤𝑛𝑛 −𝑤𝑤𝑃𝑃 𝐼𝐼𝐼𝐼 SUPERV. Y FISC. DE PROY. VIALES Ing. Luis Avila Borja SISTEMA DE CLASIFICACIÓN DE SUELOS AASHTO Clasificación A-1 Grupo: A-2 A-1-a Porcentaje que pasa: Nº 10 (2mm) Nº 40 (0,425mm) Nº 200 (0,075mm) Características de la fracción granular Límite líquido Indice de plasticidad Constituyentes principales rango esperado CBR (%) rango esperado MR (kpsi) Caract. como subrasante (1): No plástico Materiales limoso arcilloso (más del 35% pasa el tamiz Nº 200) Materiales granulares (35% o menos pasa por el tamiz Nº 200) 50 máx 30 máx 15 máx A-3 A-1-b 50 a 100 0 a 50 0 a 30 G >=50%, S gr. a media >20% + S media a fina > 15 %; G+S > 85% 50 máx 25 máx G + S gr. a media > 50%, S media a fina > 25%, G+S > 75% con o sin G NP (1) Fragmentos de roca, grava y arena Arena fina 35 a 60 25 a 35 A-2-5 51 mín 10 máx 6 máx 60 a 80 30 a 42 A-2-4 A-2-6 A-2-7 A-4 A-5 A-6 A-7 A-7-5 A-7-6 36 min 35 máx 40 máx 41 mín 40 máx 41 mín 40 máx 41 mín 40 máx 41 mín (2) 10 máx 10 máx 11 mín 11 mín 10 máx 10 máx 11 mín 11 mín Grava y arena arcillosa o limosa Suelos limosos Suelos arcillosos 20 a 40 15 a 30 10 a 25 10 a 20 10 a 20 8 a 16 5 a 15 2 a 8 y 1 a 5 17 a 28 14 a 22 12 a 20 12 a 17 Excelente a bueno Pobre a malo 15 a 35 (2): El índice de plasticidad del subgrupo A-7-5 es igual o menor al LL menos 30 CBR= Indice California Bearing (2): El índice de plasticidad del subgrupo A-7-6 es mayor que LL menos 30 MR=Módulo Risiliente Índice de grupo : Clasificación fracción limoso-arcillosa (AASHTO) IG = (F - 35) ⋅ [0,2 + 0,005·(LL - 40)] + 0,01 ⋅ ( F − 15) ⋅ ( IP − 10) 70 Siendo : F : % que pasa el tamiz ASTM nº 200. LL : límite líquido. IP : índice de plasticidad. 60 IP (%) 50 40 A-7-6 30 20 A-6 A-2-6 A-7-5 A-2-7 A-4 A-2-4 A-5 A-2-5 10 0 0 10 20 30 40 50 60 70 El índice de grupo para los suelos de los subgrupos A - 2 - 6 y A - 2 - 7 se calcula usando sólo : IG = 0,01 ⋅ ( F − 15) ⋅ ( IP − 10) 80 90 100 LL (%) Grava Granulometría de un suelo (Lambe 1951) Arena gruesa media Fina gruesa Limo media Arcilla Fina gruesa media Fina 100 90 80 70 Pasa (%) 60 50 40 30 20 10 0 100 10 1 0.1 Tamiz (mm) 0.01 0.001 0.0001 SUPERV. Y FISC. DE PROY. VIALES Criterios de uniformidad y plasticidad en el Sistema de clasificación Unificado Suelo arenoso, R4 ≤ 0.5 R200 Suelo gravoso R4 > 0.5 R200 Símbolo de grupo GW GP GM GC GC GM GW GM GW GC GP GM GP GC SW SP SM SC SC SM SW SM SW SM SP SM SP SC ML CL CL-ML MH CH Criterios Suelos de grano grueso, R200 > 50 F 200 < 5, C U ≥ 4 , 1 ≤ C Z ≤ 3 F 200 < 5, C U < 4 y/o C Z no entre 1 y 3. F 200 > 12, IP < 4 , o Limites de Atterberg debajo de la línea A F200 > 12, IP > 7 , y Limites de Atterberg en o arriba de la línea A (C.P. Casagrande) F200 > 12, LL < 50 , 4 ≤ IP ≤ 7 y Limites de Atterberg en o arriba de la línea A (C.P. Casagrande) 5 ≤ F 200 ≤ 12 ; cumple los criterios de gradación de GW y los criterios de plasticidad de GM. 5 ≤ F 200 ≤ 12 ; cumple los criterios de gradación de GW y los criterios de plasticidad de GC. 5 ≤ F 200 ≤ 12 ; cumple los criterios de gradación de GP y los criterios de plasticidad de GM. 5 ≤ F 200 ≤ 12 ; cumple los criterios de gradación de GP y los criterios de plasticidad de GC. F 200 < 5, C U ≥ 6 , 1 ≤ C Z ≤ 3 F 200 < 5, C U ≥ 4 y/o C Z no entre 1 y 3. F200 > 12, IP < 4 , o Limites de Atterberg debajo de la línea A (C.P. Casagrande) F200 > 12, IP > 7 , y Limites de Atterberg en o arriba de la línea A (C.P. Casagrande) F 200 > 12, LL < 50 , 4 ≤ IP ≤ 7 y Limites de Atterberg en o arriba de la línea A. 5 ≤ F 200 ≤ 12 ; cumple los criterios de gradación de SW y los criterios de plasticidad de SM. 5 ≤ F 200 ≤ 12 ; cumple los criterios de gradación de SW y los criterios de plasticidad de SC. 5 ≤ F 200 ≤ 12 ; cumple los criterios de gradación de SP y los criterios de plasticidad de SM. 5 ≤ F 200 ≤ 12 ; cumple los criterios de gradación de SP y los criterios de plasticidad de SC. Suelo de grano fino (inorgánico), R200 ≤ 50 Suelo limoso y arcilloso, LL < 50, IP < 4 o L. de Atterberg debajo de la línea A (C.P. Casagrande) Suelo limoso y arcilloso, LL < 50 IP > 7 o L. de Atterberg en o arriba de la línea A (C.P. Casagrande) Suelo limoso y arcilloso, LL < 50, 4 ≤ IP ≤ 7 Suelo limoso y arcilloso, LL ≥ 50, Limites de Atterberg debajo de la línea A (C.P. Casagrande) Suelo limoso y arcilloso, LL ≥ 50, Limites de Atterberg en o arriba de la línea A (C.P. Casagrande) C.P. Casagrande= Carta de Plasticidad de Casagrande F200 = Fracción Fina (pasa el tamiz # 200) R4 = Retenido en el tamiz # 4 Diagrama para clasificar suelos Claves para clasificar suelos Predominancia de finos o gruesos La fracción fina se expresa como la fracción que pasa el tamiz # 200 y sirve para distinguir suelos granulares de los finos. No obstante las propiedades de un suelo granular pueden estar controladas por el contenido de finos aun en proporciones tan bajas como del 20%. Contenido finos Un contenido de finos > 5% obliga a averiguar el tipo de suelo fino a travez de: 1) Límite Liquido LL y 2) Límite Plástico (límites de Atterberg) los cuales se interpretan en: Las cartas de plasticidad Distribución de tamaños Parametros como la porosidad son independientes del tamaño de grano pero dependen de la distribución de tamaños que se expresa a travez de: 1) Coeficiente de uniformidad Cu y 2) Coeficiente de curvatura Cc los que se obtienen de: La curva granulométrica SELECCIÓN DEL TIPO DE MÁQUINA EN FUNCIÓN DEL TIPO DE SUELO SEGÚN LA CLASIFICACIÓN AASHTO ( Dujisin y Rutland, 1974 ) Materiales granulares (35% o menos pasa por el tamiz Nº 200) A-1 Rodillo vibratorio Pisón impacto (saltarin) Rodilo liso Rodillo neumático Rodillo pata de cabra A-2 A-1-a A-1-b 1 2 1 2 5 1 2 2 2 5 1 excelente Materiales limoso arcilloso (más del 35% A-3 1 1 2 2 5 2 bueno A-2-4 A-2-5 A-2-6 A-2-7 1 2 1 1 4 1 2 1 1 4 3 2 1 1 3 4 4 2 1 2 3 regular A-4 4 deficiente A-5 3 4 2 2 2 A-7 A7-5 A7-6 A-6 3 4 3 2 1 5 inadecuado 5 4 3 2 1 5 4 4 3 1
