Arquitectura

CLASIFICACIÓN DE SUELOS: FUNDAMENTO FÍSICO, PRÁCTICAS ACTUALES Y RECOMENDACIONES
Guillermo A. Narsilio y J. Carlos Santamarina * Georgia Institute of Technology. 790 Atlantic Dr., Atlanta, GA. 30332. USA guillermo.narsilio@ce.gatech.edu y carlos.santamarina@ce.gatech.edu RESUMEN La relevancia del Sistema Unificado de Clasificación de Suelos (IRAM 10509) se torna evidente cuando se analiza desdela perspectiva del comportamiento fundamental de los materiales granulares. Este análisis también denota parámetros importantes en el comportamiento de los suelos que no son adecuadamente considerados en la rutina del laboratorio geotécnico. Entre ellos se incluyen la superficie específica, la forma de las partículas, el grado de saturación, la rigidez cortante a baja deformación, la variabilidadespacial, la relación de vacíos de campo, y los parámetros del estado crítico. Este documento presenta una discusión sucinta de estos parámetros y la descripción detallada de nuevas técnicas sencillas y accesibles que facilitan la cuantificació n eficaz de los mismos. ABSTRACT The relevance of the Unified Soil Classification System (USCS) becomes evident when it is analyzed taking intoconsideration the particulate nature of soils. Furthermore, a fundamental analysis helps identify important soil parameters that are not adequately considered in routine geotechnical laboratory practice. These parameters include: specific surface, particle shape, saturation, small-strain shear stiffness, spatial variability, in-situ void ratio and critical state soil parameters. This manuscript includes abrief discussion of these parameters and a detailed description of simple yet effective procedures that can be used for their quantification. PALABRAS CLAVE: clasificación de suelos, ensayos de laboratorio, superficie específica, variabilidad, bender elements, estado crítico, forma de las partículas. 1. INTRODUCCIÓN El comportamiento de los suelos es complejo debido a la naturaleza granular y a lacoexistencia de partículas sólidas con fluido intersticial que generalmente está compuesto por más de un fluido (agua, contaminantes orgánicos e inorgánicos, gases como ser aire o metano, etc.). El entendimiento actual del comportamiento de los suelos ha evolucionado a través del siglo XX, incluyendo esfuerzos efectivos (Terzaghi en los años ‘20), coloides y arcillas (Goy, Chapman en los ’10, Lambey Mitchell en los ’50), dilatación en corte (Taylor 1948 y Estado Crítico con Roscoe, Schofield y Wroth en los ’60), fase fluida mixta y suelos no saturados (Bishop, Aitchinson, Fredlund y Morgenstern en los ’60). Una nueva etapa se anticipa actualmente con el estudio de la geo-química mediada por microorganismos (ver Figura 1). Las distintas clasificaciones de suelos intentan capturar ydescribir este complejo material en vista a aplicaciones específicas, con sus correspondientes necesidades: construcción de caminos y pavimentos, agricultura, minería o geomecánica. Las diferentes clasificaciones incluyen: 1) el sistema unificado de clasificación de suelos SUCS, 2) el sistema de la American Association of State Highway & Transportation Officials AASHTO, 3) el método propuesto por laFederal Aviation Administration FAA, 4) el sistema de US Department of Agriculture USDA, y 5) la taxonomía del Eurocódigo, entre otros.

Terzaghi (1920)

Aitchison Bishop (1962)

Fredlund Morgenstern (1967)

? (20??)

1900

1950

2000

Tiempo

1. Sólidos 2. Líquidos (seco o saturado)

1. Sólidos 2. Líquidos 3. Gases (parcialmente sat.)

1. Sólidos 2. Líquidos 3. Gases 4.Microorganismos

Evolución de la concepción de los suelos en la geomecánica

Figura 1: El comportamiento geo- mecánico es afectado por la interacción entre las diferentes fases en el suelo. El sistema de la AASHTO (AASHTO M 145-82) fue originalmente desarrollado en los años ‘20. Está basado en características de estabilidad de los suelos empleados en la construcción de caminos. Se fundamenta en...