Valores referenciales sobre diferentes propiedades de los suelos

Coeficientes de expansión de suelos excavados

Naturaleza  del terreno	Coeficiente de expansión inicial	Coeficiente de expansión residual
Tierra Vegetal	1.1	0.01   a 0.05
Arena	1.15   a 1.20	0.01 a 0.03
Arcilla	1.20 a 1.25	0.03 a 0.05
Margas	1.25 a 1.30	0.05 a 0.08
Tierra Gredosa	1.2	0.1
Arcilla compactas	1.5	0.3
Tierra dura	1.55	0.3
Roca partida	1.60 a 1.65	0.4
Tierra margosa muy compacta y dura	1.7	0.4

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

Arcilla rígida	0.25
Arcilla semirigida	0.1
Arcilla blanda	0.01
Arcilla arenosa	0.05
Limo rígido o duro	0.02

 

Ángulos de fricción interna y peso específico de suelos

Tipo de suelo	Consistencia	Angulo de fricción interna Æ en grados	Peso específico en kg/cm²
Arena gruesa  o arena con grava	Compacta	40	2250
	suelta	35	1450
Arena media	Compacta	40	2080
	suelta	30	1450
Arena limosa fina o limo arenoso	Compacta	30	2080
	suelta	25	1365
Limo uniforme	Compacta	30	2160
	suelta	25	1365
Arcilla – limo	Suave a mediana	20	1440 – 1920
Arcilla limosa	Suave a mediana	15	1440 – 1920
Arcilla	Suave a mediana	0.1	1440 – 1920

 

Factores de seguridad en suelos

Parámetro del suelo	F.S.
c (cohesión)	2.0 a 2.5
Æ (ángulo de fricción interna)	1.2 a 1.3
Cimentaciones
Construcción temporales	1.5
a)     Datos del suelo y cargas razonablemente exactos y definitivos	2.5
b)    La carga accidental es descartada	2
c)     Máxima combinación de cargas con viento o con sismo	1.5
d)    Cimentación con condiciones dudosas	4
Muros de contención
Seguridad contra el volteo	2
Seguridad contra el deslizamiento	1.5
Seguridad contra el aplastamiento
Terrenos granulares	2
Terrenos cohesivos	3

 

Valores referenciales del módulo de Poisson (u)

Arcilla saturada	0.4 – 0.50
Arcilla sin saturar	0.1  – 0.30
Arcilla arenosa	0.2 – 0.40
Limo	0.3 – 0.35
Arena densa	0.2 – 0.40
Arena gruesa	0.15
Arena fina	0.25
Roca	0.1  – 0.40
Hielo	0.36
Concreto	0.15

 

Valores de cargas permisibles sobre suelos en Kg/cm²

Cama de roca sólida cristalina masiva en buenas condiciones	100
Roca foliada (esquitos, pizarras) en buenas condiciones	40
Roca sedimentaria en buenas condiciones	15
Gravas o arenas excepcionalmente compactas	10
Gravas compactas o mezcla de grava y arena	6
grava suelta; arena gruesa compacta	4
Arena gruesa suelta o mezclas de arena; grava, arena fina
compacta o arena gruesa confinada y húmeda	3
Arena fina suelta o húmeda, arena fina confinada	2
Arcilla rígida	4
Arcilla media rígida	2
Arcilla suave	1

 

Asentamiento admisible (en pulgadas)

Tipo de movimiento	Factor limitativo	Asentamiento máximo
Asentamiento total	Drenaje	6 a 12
	Acceso	12 a 24
	Posibilidad de asentamiento no uniforme
	Estructuras muros de mampostería	1 a 2
	Estructuras de reticulares	2 a 4
	Chimeneas, silos y placas	3 a 12
Inclinación o giro	Inclinación de chimeneas	0.004 L
	Rodadura de camiones	0.01  L
	Almacenamiento de mercaderías	0.01  L
	Funcionamiento de maquinarias
	Telares	0.003 L
	Turbogeneradores	0.0002 L
	Carriles de grúas	0.003 L
	Drenaje de techos	0.01  a 0.02 L
Asentamiento diferencial	Muros de ladrillos continuos y   elevados, fábricas de una planta, fisuración de muros de ladrillo	0.001 a 0.002 L
	Fisuras en tarrajeo (yeso)	0.001 L
	Pórticos de concreto armado	0.0025 a 0.004 L
	Pantallas de concreto armado	0.003 L
	Pórticos metálicos continuos	0.002 L
	Pórticos metálicos simples	0.005 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 limpia		35
Grava, Grava-arena o arena gruesa		29 a 31
Arena fina limpia o arena arcillosa		24 a 19
Limo arenoso		17 a 19
Arcilla consolidada muy rígida		22 a 26
Arcilla medio rígida		17 a 19
Pilotes de acero con:
Grava limpia, mezcla de grava-arena		22
Arena limpia, arena-grava		17
Arena-limosa, arena limosa o arcillosa		14
Arena-limosa fina, limo no plástico		11
Concreto premoldeado-tablestaca con:
Grava limpia, mezcla de grava arena		22 a 26
Arena limpia, arena grava		17 a 22
Arena limosa, arena limosa y arcillosa		17
Arena-limosa fina, limo no plástico		14
Otros materiales:
Albañilería sobre madera (perpendicular al grano)		26
Acero a acero en tablaestacado		17
Madera sobre suelo		14 a 16

 

Relación entre ensayos de laboratorio y compactación en campo

Método	En laboratorio	En campo
Impacto	Práctica-Patrón	Nada comparable
	(Proctor, etc.)	(Compactación manual)
Acción de amasamiento	Ensayo miniatura	Rodillo de pata de cabra
	Harvard	Rueda balanceante
Vibración	Mesa Vibratoria	Rodillos vibradores y compactadores
Compresión (Dinámica o estática)	Maquinaria de compresión (CBR)	Rodillo de rueda lisa

 

Utilización de suelos en carreteras

CBR (%)	Clasificación	Usos	Sistema Unificado
0 –  3	Muy pobre	Subrasante	OH, CH, MH, OL
3 – 7	Pobre a regular	Subrasante	OH, CH, MH, OL
7 – 20	Regular	Sub – base	OL, CL, ML, SC, SM, SP
20 – 50	Bueno	Base, sub – base	GM, GC, SW, SM, SP, GP
> 50	Excelente	Base	GW, 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 unificado	K	CBR (%)
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

	Æ	10	15	20	25	30	35	40
b = 0	a = 0	0.7	0.59	0.49	0.41	0.33	0.27	0.22
	a = 10	0.97	0.7	0.7	0.47	0.37	0.3	0.24
	a = 20	–	–	0.88	0.57	0.44	0.34	0.27
	a = 30	–	–	–	–	0.75	0.43	0.32
	a =  c	0.97	0.93	0.88	0.82	0.75	0.67	0.59
b = 10	a = 0	0.76	0.65	0.55	0.48	0.41	0.43	0.29
	a = 10	1.05	0.78	0.64	0.55	0.47	0.38	0.32
	a = 20	–	–	1.02	0.69	0.55	0.45	0.36
	a = 30	–	–	–	–	0.92	0.58	0.43
	a = Æ	1.05	1.04	1.02	0.98	0.92	0.86	0.79
b = 20	a = 0	0.83	0.74	0.65	0.57	0.5	0.43	0.38
	a = 10	1.17	0.9	0.77	0.66	0.57	0.49	0.43
	a = 20	–	–	1.21	0.83	0.69	0.57	0.49
	a = 30	–	–	–	–	1.17	0.73	0.59
	a = Æ	1.17	1.2	1.21	1.2	1.17	1.12	1.06
b = 30	a = 0	0.94	0.86	0.78	0.7	0.62	0.56	0.49
	a = 10	1.37	1.06	0.94	0.83	0.74	0.56	0.56
	a = 20	–	–	1.51	1.06	0.89	0.77	0.66
	a = 30	–	–	–	–	1.55	0.99	0.79
	a = Æ	1.37	1.45	1.51	1.54	1.55	1.54	1.51

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