Propiedades de suelo en la ingeniería geotécnica.

El termino suelo, se puede definir como “una delgada capa sobre la corteza terrestre de material que proviene de la desintegración y/o alteración física y/o química de las rocas y los residuos de las actividades de los seres vivos que sobre ella se asientan”, descrita por el Ing. Carlos Crespo Villalaz (1979), y se constituye por partículas sólidas, fluidos, gases y espacios vacíos.

 

En el desarrollo de proyectos de infraestructura civil, llámese urbana, vial, energética, etc…, conlleva a diseñar y planificar construcciones por medio de cimentaciones y/o estructuras de retención, desplantadas en suelos, por lo tanto, es necesario conocer sus propiedades (Figura 1) físicas, químicas, mecánicas e hidráulicas del área donde se planea situar el proyecto ya que cada deposito presenta características únicas.

Por lo tanto, a través de los años con base a investigaciones se han normado procedimientos, ensayes de campo y laboratorio para comprender la naturaleza y comportamiento de los suelos (tabla I), obteniendo parámetros de esfuerzo – deformación para un análisis geotécnico (capacidad de carga, asentamiento, permeabilidad, estabilidad de taludes, entre otros), con el objetivo de optimizar un diseño de cimentación adecuado a cada proyecto.

 

En seguida se muestra en tabla I, un breve resumen de ensayes normados para la obtención de las propiedades de los suelos en geotecnia:

Ensayo

Norma Aplicable

Descripción y/o parámetros

Ensaye SPT

ASTM – D1586

Prueba de Campo, obtención de número de golpes,
consistencia o compacidad del suelo.

Ensaye Presiómetro

ASTM – D4719

Prueba de Campo., obtención de módulo presiométrico,
presión límite de menard, entre
otros.

Granulometría

ASTM – D422

Distribución y Tamaño de partículas sólidas.

Humedad

ASTM – D2216

Contenido de agua en el suelo.

Límites de Atterberg

ASTM – D4318

Limite líquido y plástico del suelo.

Clasificación del suelo

ASTM – D2487

Descripción del suelo.

Densidad de solidos

ASTM – D854

Gravedad especifica de los sólidos del suelo (Ss).

Consolidación Unidimencional

ASTM – D2435

Relación de vacíos (e0), Índices de
compresibilidad (Cc) y expansibilidad (Cs), esfuerzo de
preconsoldiación, entre otros.

Ensaye de potencial de
expansión – Colapso.

ASTM – D4546

Esfuerzo de expansión (sexp)
y colapso (scol).

Ensayes Triaxial:

·        
UU

·        
CU

·        
CD

 

ASTM – D2850

ASTM – D4767

ASTM – D7181

Obtención de parámetros mecánicos; esfuerzo –
deformación, como: ángulo de fricción interna (j),
módulo de Young (E), volumen (e0), entro otros.

Compresión no confinada

ASTM – D2166

Esfuerzo último del suelo (qu)

Permeabilidad

ASTM – D2434

Coeficiente de permeabilidad de suelos (k)

 

Las normas expuestas anteriormente no son de carácter limitativo, existiendo aún más pruebas y ensayes para la obtención parámetros adicionales, asimismo, cada país maneja reglamentos, códigos o normatividad aplicable para su obtención.

 

Como consecuencia de cada proyecto, se tienen consideraciones específicas donde a veces no es posible obtener todos los parámetros deseados ya sea por circunstancias económicas o de otra índole, en estas situaciones el ingeniero geotécnico debe tener amplio conocimiento de la mecánica de suelos para evaluar de manera correcta los parámetros del suelo.

 

En definitiva, conocer de manera completa las propiedades del suelo es una labor inmensa, siendo necesario la investigación del mismo para comprender las posibles soluciones para el desarrollo de los proyectos de infraestructuras.

 

 

Referencia:

Crespo Villalaz, Carlos. 1979. Mecánica de suelos y cimentaciones.

Flores Berrones, Raúl; Hristov Vassilev, Vangel; 2001. Geotecnia en ingeniería de presas.

Das, Braja M., 2010. Geotechnical engineering handbook.

Smoltczyk, Ulrich, 2003. Geotechnical Engineering Handbook, Fundamentals (Vol. 1).

 

Normatividad ASTM.