GEOTECNIA

ELEMENTOS BÁSICOS DE LA GEOTECNIA

La geotecnia es un conjunto de técnicas que permiten conocer el terreno para usarlo como elemento de construcción.

El terreno se usa como:

+ elemento de construcción: caminos, diques

+ elemento para asentar las cimentaciones

+ causante de acciones

La geotecnia tiene una base científica, la mecánica de suelos (ciencia sobre la que se soporta la geotecnia)

Fases del suelo

• Gaseosa: aire y gases que puede haber en los huecos del terreno
• Líquida: agua y sales disueltas
• Sólida: partículas minerales. Parte más importante. Es muy heterogénea

Lo que más nos interesa es la fase sólida. La fase líquida va a influir en la disposición de las partículas. La fase gaseosa nos interesa para hacerla lo menor posible. Para hablar de estas fases usamos el peso específico (kg/dm3, T/m3, g/cm3)

Normas NLT

Para conocer el suelo se realizan ensayos normativizados en las normas NLT (desarrolladas por el CEDEX). Estas normas están en vigor hasta que se establezcan las normas UNE (unificación de las Normas españolas).

Las NLT son copiadas de las normas americanas y alemanas.

Las normas NLT se establecen con 3 dígitos, que indican el ensayo, y una barra, que corresponde al año donde se estableció, o se hizo, la última revisión, de la norma. Ej: NLT-103/89.

Técnicas de muestreo

Hay dos modos de coger muestras:

• inalteradas: se conserva la estructura del suelo
• alteradas: se usa más porque interesa la textura, no la estructura. Son las que usamos.

Se usa la norma NLT-101/72 (“Preparación de muestras de suelos”)

Granulometría. Análisis granulométrico

Es el ensayo más importante. Se trata de determinar la textura del suelo, es decir, el %, en peso, que hay de cada una de las partículas de diferente tamaño que conforman el suelo.

Define el ensayo la norma NLT-104/91.

clasificación del suelo por el tamaño de sus partículas

Con él podemos denominar el tipo de suelo.

Ej: si la mayor cantidad de partículas son arcillas hablamos de suelo arcilloso.

Tamices

Se usan tamices para saber la cantidad de partículas con cierto diámetro.

Se han normalizado una serie de tamices, caracterizados por la abertura de su malla.

Hay dos series:

• gruesa
• fina

Los limos y las arcillas no se pueden clasificar por tamices.

Se usan las normas de la UNE (española) y ASTM (americana).

La norma americana usa pulgadas para la serie gruesa y números para la fina (número de mallas que entran en una pulgada). La norma española usa mm.

Los tamices más finos son los de 0,04 mm y hay partículas más finas que eso, por lo que hay que usar otros ensayos para clasificar esas partículas.

Curva granulométrica

Para hacer el ensayo se cogen 7-8 tamices y se colocan en columna, ordenándolos de mayor a menor abertura.

En la serie fina se suelen coger el nº4, el nº10, el nº40 y el nº200.

Se echa la muestra y se agita, quedando en cada tamiz cierta cantidad de suelo, que está comprendida entre el tamiz anterior y este. Una vez hecho esto el análisis se presenta como una gráfica.

La gráfica se hace en función del tamaño de las partículas (eje horizontal) y el %, del total de suelo, que pasa por cada tamiz eje vertical).

La escala del %, de material que pasa, es normal y la del tamaño de partículas es logarítmica. La gráfica obtenida es semilogarítmica.

Si la gráfica es muy tendida, fundamentalmente, hay partículas finas.

Los ensayos no suelen ir más allá del tamiz 0,08.

Suelo A: Tiene fundamentalmente elementos gruesos. Por el tamiz de 5 mm no pasa nada.

Suelo C: Por el tamiz 0,06 pasa el 72% del total. Es un suelo muy arcilloso.

Suelo B: bien graduado. Tiene tamaños de gran número de partículas.

Coeficientes

Coeficiente de uniformidad: relación entre el tamaño máximo de partículas que pasan en el 60%, con respecto al tamaño por el que pasa el 10%.

Dx: apertura de malla por cuyo tamiz pasa X%.

D60: pasa 60%.

D10: pasa 10%.

Indica la uniformidad de las partículas

Cuándo hay un coeficiente menor que 5 la granulometría es uniforme. Si es menor de 2,5 la granulometría es muy uniforme.

Coeficiente de curvatura

Coeficiente entre 1 - 3: suelo bien graduado

Suelo grava con coeficiente mayor que 4: suelo bien graduado

Suelo arena con coeficiente mayor que 6: suelo bien graduado

Límites de Atterberg

Sirven para conocer el estado físico del suelo

Estado de coherencia/consistencia

La forma de un suelo depende de la cantidad de agua que hay en él (al faltar agua el suelo disminuye su tamaño).

Atterberg cogió un suelo y lo secó totalmente observando que el suelo estaba duro. Él fue echando agua y llegó a un punto en el que el suelo comenzó a expandirse, pudiéndose desmenuzar (estado semisólido). Siguió aumentando la humedad y el suelo llegó a ser moldeable (estado plástico). Al seguir echando agua se convirtió en viscoso y podía fluir (estado líquido). Nos interesan suelos duros o blandos, pero no viscosos.

Fijó los puntos donde variaba el estado, que son los límites de Atterberg.

• Límite de retracción: De sólido a semisólido
• Límite plástico: de semisólido a plástico
• Límite líquido: de plástico a líquido

Los límites vienen en % de agua, respecto al peso del suelo.