Coeficientes de expansión de suelos excavados

Naturaleza  del terrenoCoeficiente de expansión inicialCoeficiente de expansión residual
Tierra Vegetal1.10.01   a 0.05
Arena1.15   a 1.200.01 a 0.03
Arcilla1.20 a 1.250.03 a 0.05
Margas1.25 a 1.300.05 a 0.08
Tierra Gredosa1.20.1
Arcilla compactas1.50.3
Tierra dura1.550.3
Roca partida1.60 a 1.650.4
Tierra margosa muy compacta y dura1.70.4


Valores referenciales de cohesión en Kg/cm² (DIN 1054)

Arcilla rígida0.25
Arcilla semirigida0.1
Arcilla blanda0.01
Arcilla arenosa0.05
Limo rígido o duro0.02

 

Ángulos de fricción interna y peso específico de suelos

Tipo de sueloConsistenciaAngulo de fricción interna Æ en gradosPeso específico en kg/cm²
Arena gruesa  o arena con gravaCompacta402250
suelta351450
Arena mediaCompacta402080
suelta301450
Arena limosa fina o limo arenosoCompacta302080
suelta251365
Limo uniformeCompacta302160
suelta251365
Arcilla - limoSuave a mediana201440 - 1920
Arcilla limosaSuave a mediana151440 - 1920
ArcillaSuave a mediana0.11440 – 1920

 

Factores de seguridad en suelos

Parámetro del sueloF.S.
              c (cohesión)2.0 a 2.5
             Æ (ángulo de fricción interna)1.2 a 1.3
Cimentaciones 
Construcción temporales1.5
a)     Datos del suelo y cargas razonablemente exactos y definitivos2.5
b)    La carga accidental es descartada2
c)     Máxima combinación de cargas con viento o con sismo1.5
d)    Cimentación con condiciones dudosas4
Muros de contención 
               Seguridad contra el volteo2
               Seguridad contra el deslizamiento1.5
               Seguridad contra el aplastamiento 
                           Terrenos granulares2
                           Terrenos cohesivos3

 

Valores referenciales del módulo de Poisson (u)

Arcilla saturada0.4 - 0.50
Arcilla sin saturar0.1  - 0.30
Arcilla arenosa0.2 - 0.40
Limo0.3 - 0.35
Arena densa0.2 - 0.40
Arena gruesa0.15
Arena fina0.25
Roca 0.1  - 0.40
Hielo0.36
Concreto0.15

 

Valores de cargas permisibles sobre suelos en Kg/cm²

Cama de roca sólida cristalina masiva en buenas condiciones100
Roca foliada (esquitos, pizarras) en buenas condiciones40
Roca sedimentaria en buenas condiciones15
Gravas o arenas excepcionalmente compactas10
Gravas compactas o mezcla de grava y arena6
grava suelta; arena gruesa compacta4
Arena gruesa suelta o mezclas de arena; grava, arena fina 
compacta o arena gruesa confinada y húmeda3
Arena fina suelta o húmeda, arena fina confinada2
Arcilla rígida4
Arcilla media rígida2
Arcilla suave1

 

Asentamiento admisible (en pulgadas)

Tipo de movimientoFactor limitativoAsentamiento máximo
Asentamiento totalDrenaje6 a 12
Acceso12 a 24
Posibilidad de asentamiento no uniforme 
Estructuras muros de mampostería1 a 2
Estructuras de reticulares2 a 4
Chimeneas, silos y placas3 a 12
Inclinación o giroInclinación de chimeneas0.004 L
Rodadura de camiones0.01  L
Almacenamiento de mercaderías0.01  L
Funcionamiento de maquinarias 
Telares0.003 L
Turbogeneradores0.0002 L
Carriles de grúas0.003 L
Drenaje de techos0.01  a 0.02 L
Asentamiento diferencialMuros de ladrillos continuos y   elevados, fábricas de una planta, fisuración de muros de ladrillo0.001 a 0.002 L
Fisuras en tarrajeo (yeso)0.001 L
Pórticos de concreto armado0.0025 a 0.004 L
Pantallas de concreto armado0.003 L
Pórticos metálicos continuos0.002 L
Pórticos metálicos simples0.005 L
L =  Distancia entre columnas adyacentes con asentamientos diferentes o entre dos puntos cualquiera.  Los valores más elevados son para asentamientos homogéneos y estructuras más tolerantes.  Los valores interiores corresponden a asentamientos irregulares y estructuras delicadas.

 

Ángulos de fricción  δ° entre varios materiales y suelos o rocas.

Tipo de Material δ°
Masas de concreto o albañilería con: 
Roca sólida limpia35
Grava, Grava-arena o arena gruesa29 a 31
Arena fina limpia o arena arcillosa24 a 19
Limo arenoso17 a 19
Arcilla consolidada muy rígida22 a 26
Arcilla medio rígida17 a 19
Pilotes de acero con: 
Grava limpia, mezcla de grava-arena22
Arena limpia, arena-grava17
Arena-limosa, arena limosa o arcillosa14
Arena-limosa fina, limo no plástico11
Concreto premoldeado-tablestaca con: 
Grava limpia, mezcla de grava arena22 a 26
Arena limpia, arena grava17 a 22
Arena limosa, arena limosa y arcillosa17
Arena-limosa fina, limo no plástico14
Otros materiales: 
Albañilería sobre madera (perpendicular al grano)26
Acero a acero en tablaestacado17
Madera sobre suelo14 a 16

 

Relación entre ensayos de laboratorio y compactación en campo

MétodoEn laboratorioEn campo
ImpactoPráctica-Patrón Nada comparable 
(Proctor, etc.)(Compactación manual)
Acción de amasamientoEnsayo miniatura Rodillo de pata de cabra 
HarvardRueda balanceante
VibraciónMesa VibratoriaRodillos vibradores y compactadores
Compresión (Dinámica o estática)Maquinaria de compresión (CBR)Rodillo de rueda lisa

 

Utilización de suelos en carreteras

CBR (%)ClasificaciónUsosSistema Unificado
0 -  3Muy pobreSubrasanteOH, CH, MH, OL
3 - 7Pobre a regularSubrasanteOH, CH, MH, OL
7 - 20RegularSub - baseOL, CL, ML, SC, SM, SP
20 - 50BuenoBase, sub - baseGM, GC, SW, SM, SP, GP
> 50ExcelenteBaseGW, GM

 

Relación aproximada entre la clasificación del suelo y los valores del módulo de reacción de la subrasante K (kg/cm³) y el CBR

Sistema unificadoKCBR (%)
GW                     > 16                   >  60
GP               8.3  - 1 6              25  -  60
GM                     >  7                   >  20
GC y SW                 7  -  12              20  -  40
SM              5.5  -  12              10  -  40
SP              5.5  -  8.3              10  -  25
SC              5.5  -  7              10  -  20
ML Y CL                 4  -  6.5                5  -  15
OL Y MH                    <  5                   <  8
OH Y CH                    <  4                   <  5

 

Coeficiente Ka de empuje activo de suelos

 Æ10152025303540
b = 0a = 0 0.70.590.490.410.330.270.22
a = 100.970.70.70.470.370.30.24
a = 20--0.880.570.440.340.27
a = 30----0.750.430.32
a =  c0.970.930.880.820.750.670.59
b = 10a = 00.760.650.550.480.410.430.29
a = 101.050.780.640.550.470.380.32
a = 20--1.020.690.550.450.36
a = 30 ----0.920.580.43
a = Æ1.051.041.020.980.920.860.79
b = 20a = 00.830.740.650.570.50.430.38
a = 101.170.90.770.660.570.490.43
a = 20 --1.210.830.690.570.49
a = 30----1.170.730.59
a = Æ1.171.21.211.21.171.121.06
b = 30a = 00.940.860.780.70.620.560.49
a = 101.371.060.940.830.740.560.56
a = 20 --1.511.060.890.770.66
a = 30----1.550.990.79
a = Æ1.371.451.511.541.551.541.51

a = ángulo que forma el terraplén, encima del muro, con la horizontal

b = ángulo de la pared posterior, del muro de contención con la vertical

a = ángulo de fricción interna