Clasificación de suelos PG 3-Norma España

1. Luis Bañón Blázquez

Fig 1514 = Maquinaria empleada para ls ensayos axial y de core dect (Laboratories IT)

3. CLASIFICACIÓN DE SUELOS

La determinación y cuantificación de las diferentes propiedades de un suelo,
efectuadas mediante los ensayos vistos en el anterior apartado, tienen como objetivo
último el establecimiento de una división sistemática de los diferentes tipos de suelos
existentes atendiendo a la similitud de sus caracteres físicos y sus propiedades
geomecänicas.

Una adecuada y rigurosa clasificación permite al ingeniero de carreteras tener
una primera idea acerca del comportamiento que cabe esperar de un suelo como
cimiento del firme, a partir de propiedades de sencila determinación; normalmente,
suele ser suficiente conocer la granulometria y plasticidad de un suelo para predecir su
comportamiento mecánico, Además, facilta la comunicación e intercambio de ideas
entre profeslonales del sector, dado su carácter universal.

De las múltiples clasificaciones existentes, estudiaremos la que sin duda es la
más racional y completa -ciaificación de Casagrande modificada- y otras de aplicación
más directa en Ingenieria de Carreteras, como son la empleada por la AASHTO, la
preconizada por el PG-3 español para terraplenes o la recogida en las normas francesas.

3.1. Clasificación general de Casagrande modificada
Fue A. Casagrande quien en 1.942 ideó este sistema gendrico de clasificación de

suelos, que fue empleado por el Cuerpo de Ingenieros del ejército de los EE.UU. para la
«construcción de pistas de aterrizaje durante la IT Guerra Mundial.

2. 3 a. Suelos

Diez años más tarde, y vista la gran utlidad de este sistema en Ingenieria Civil,
fue ligeramente modificado por el Bureau of Reclamation, naciendo el Sistema Unificado.
de Clasificación de Suelos (SUCS); este sistema fue adoptado por la ASTM (American
Society of Testing Materials) como parte de sus métodos normalizados,

Dicha clasificación se vale de unos símbolos de grupo, consistentes en un
prefijo que designa la composición del suelo y un sufjo que matiza sus propiedades. En
el siguiente esquema se muestran dichos símbolos y su significación

nrobesuno [erro | suscruro suruo
Gave 6 Bien graduado w
| Arena s | Pobremenegracua | P
me " mono ™
CO Arlloso c
Orgánico o | umeeiauitomto so |
Tur Limite líquido bao cam | H

En función de estos símbolos, pueden establecerse diferentes combinaciones que
efinen uno y otro tipo de suelo:

símoLo | Caractersicas generales | fe
aw unes |_Blengraduados Ed
ce | Gras | msn [robrememegraduadas | E
| cu | ergo con inos | Componente lmoso E
FEES IT)
ec ® | cmt) | componente arciloso =
sw Umples | Bengraduadas |
SP | ARENAS | mes [pobremente graduadas
sm | comen | Con finos || Componente Imese
ES comme [Componente aralloso

me Bala paved waco ]

ES te platica uso
CE a platted qu)

a | Alt plasticidad (250)
a | sos | psiéamm |
où | omganicos Tia pasad

CET Suelos altamente orgánicos

3. Luis Bañôn Blázquez —

Como puede deducirse de la anterior tabla, existe una clare distinción entre tres
grandes grupos de suelos:
(a) Suelos de arano grueso (G y S): Formados por gravas y arenas con menos
del 50% de contenido en fines, empleando el tamiz 0.080 UNE (#200 ASTH)
(6) Suelos de grano fino (M y Ch: Formades por suelos con al menos un 50% de
‘contenido en limos y arcillas
(©) Suelos orgánicos (O, PU: Consttuidos fundamentalmente por materia
orgánica. Son Inservbles como terreno de cimentación.
Asimismo, dentro de la tipologia expuesta pueden existir casos intermedios,
empleándese una doble nomenciatura; por ejemplo, una grava bien graduada que
contenga entre un 5 y un 12% de finos se clasficará como GW-GM.

Tras un estudlo experimental de diferentes muestras de suelos de grano fino,
Casagrande consigue ubicarlos en un diagrama que relaciona el limite líquido (LL) con el
Indice de plasticidad (IP). En este diagrama, conocido como la carta de Casagrande de
los suelos cohesivos, destacan dos grandes lineas que actúan a modo de limites:

Linea A: IP = 0.73 (11-20)
Linea 8: LL = 50

CARTA DE CASAGRANDE

Soles de grano fino y orgánicos

4

ÍNDICE DE PLASTICIDAD (IP)

LIMITE LÍQUIDO (LL)

Fe. 1515 - Carta de Casagrande para ls sulescohesvos

4. uelos

Características de los suelos según el SUCS

1.47

[rue agenda

VANLONALSAVENT

agendas

14 | sooimyowo sovans

En arma or nen #0 | exe |
se orcas ados eH 19
oor jeu e agendoy m ont
AAA == convo
octet en Fr 20 50m
coro mo | mem m
oot ort ew eanenery| A
meer] apeomeduyecen| samdseeonu
08-091 | eden moy
ove eu eee | ounge ape san
wr e | œuonqe eds
woz poa ‘are osanve
pea]? || Gun
peser | omawodune nen vena aq sons
deceo erw vage | aan e vane sueo |
mea awopoa | amansıe e wenn
wee oot aa apra
| wa | arnaaaa oomy>aw
cum | covers | A O
oo
lees L 5 = == = =)

5. Luis Bañôn Blázquez

32. Closificaciones especfficas de carreteras

La clasificación de Casagrande tiene un carácter genérico, empledndose para todo
tipo de obras de ingeniería dada su gran versatlldad y sencilez. Sin embargo, esta
clasificación puede quedarse corta a la hora de estudiar determinadas propiedades.
específicas que debe tener un suelo para ser considerado apto en carreteras,

Por ello, existen una serie de clasificaciones específicas para suelos
empleados en construcción de Infraestructuras viaras; de hecho, la práctica totalidad de
los países desarrollados tienen la suya. En este apartado dedicaremos especial atención
2 las más empleadas en nuestro entorno: la clasificación de la AASHTO, la empleada por
l PG-3 para terraplenes y la utilizada en Francia

Clasificación de la AASHTO

Ha sido en Estados Unidos donde se han desarrollado la mayor parte de
clasificaciones empíricas de suelos. Una de las más populares en carreteras es la
empleada por la American Ascciation of State Highway and Transportation Officials
(AASHTO), y que fue originalmente desarrollada por los lustres geotécnicos Terzagh y
Hogentogler para el Bureau of Public Roads norteamericano,

Inspirada en el modelo de Casagrande, considera siete grupos básicos de
suelos, numerados desde el A-1 hasta el A-7. A su vez, algunos de estos grupos
presentan subdivisiones; así, el A-1 y el A-7 tienen dos subgrupos y el A-2, cuatro,

Los Únicos ensayos necesarios para encuadrar un suelo dentro de un grupo u otro
son el análisis granulométrico y los límites de Atterberg. Si queremos determinar
Su posición relativa dentro del grupo, es necesario introducir el concepto de indice de
¡grupo (16), expresado como un número entero con un valor comprendido entre 0 y 20
en función del porcentaje de suelo que pasa a través del tamiz #200 ASTM (0.080 UNE):

16-0.2 + 0.005 .a:c+0.01 bd
donde a es el porcentaje en exceso sobre 35, de suelo que pasa por dicho tamiz,
sin pasar de 75. Se expresa como un número entero de valor entre 0 y 40.
bes el porcentaje en exceso sobre 15, de suelo que atraviesa el tamiz, sin
superar un valor de 55. Es un número entero que oscila entre 0 y 40.
es el exceso de límite líquido (LL) sobre 40, y nunca superior a 60. Se
expresa como un número entero comprendido entre 0 y 20,
es el exceso de índice de plasticidad (IP) sobre 10, nunca superior a 30.
Es también un número entero positivo comprendido entre 0 y 20.

En la página siguiente se muestra la tabla de clasificación de suelos AASHTO, en
la que se recogen todas las características exigibles a cada grupo -y subgrupo, en el
caso de que exista- de suelo.

«El

6. VINLONYISIVUANI

El

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| —_— sv | sv | vv — L ev hz
| ey aw Lv | Oana
(ooze wisy zwei 1 204 a 199 sp) (ooze nısvzum 18106 mse fp souau sed) | IVUINZO

1.48

SOSO]IDID-OLUN] SOJDUOJOW SOJD|NUDID SOJDLISJOW NOISIAIG

-—- TEA te

7. Luis Bañón Blázquez

Clasificación española del PG-3

El Pllego de Prescripciones Técnicas Generales para Obras de Carreteras y
Puentes (PG-3 para los amigos) establece una escueta clasificación basada en la

Idoneldad del suelo p

formar parte de las diversas zonas de un terraplén.

Los cuatro grupos de suelos establecidos por el pllego son: seleccionados,
adecuados, tolerables e inadecuados. La siguiente tabla muestra las caracteristicas
principales de cada uno de estos suelos, así como la equivalencia con el SUCS:

1.49 Clasificación española de suelos (PG-3)

BE

CARACTERÍSTICAS

wes |

SELECCIONADO

Tamaño maximo de ande TWA < Ben.
contenido en finos menor del 25% (0.080 UNE)
Limite id LL < 30

“indie de pastcidad 1P < 10

BR > 10, sin presentar hnchamlanto

| tantos de matara orgánica

cw
or

cu

ADECUADO.

|

Tamaño máximo del árido TMA < 10 em.
“Contenido en Ines menor del 35% (0,080 UNE)
ire liquide LL < 40
Densidad máxima Proctor Nermal > 1,750 gem?
Contenido de mater orgánica < 1%

Contenido en peras de tamaño superior a
Sen. nero 28%
Une líquido LL < 40, o bien simultáneamente:
IPS oeu-s

Densidad mma Proctor Normal > 3,450 afar?
Indie CBR > 3
“Contenido de mers orpénca < 2%

INADECUADO

No cumplen a canciones mines exes

sc

sw

sp

su
sc

m
Joa
la

mm

Im

om
Pe

Como puede deducirse de la anterior tabla, la clasificación española es
extremadamente específica, por lo que al compararla con una clasificación tan genérica
como le de Casagrande modificada (SUCS), se producen ciertas holguras a la hora de
encuadrar los diferentes tipos de suelos defnidos por eta última,

—

8. Clasificación francesa

En Francia, la SETRA y el LCPC desarrollaron en 1.976 una clasificación con
muchos rasgos originales, en la que se Introducen componentes de la consistencia del
‘suelo en el momento de su utllzacin.

Se llega asi a una clasificación de suelos y rocas distribuidos en nada menos que
42 grupos, para cada uno de los cuales se realizan recomendaciones específicas sobre su
utlizadén -en función de las condiciones meteorológicas- en el núcleo del terraplén y en
su coronación, así como la forma en que deben compactarse

Dentro de ella se incluyen tanto los suelos como las rocas empleadas en la
«construcción de terraplenes y pedraplenes, divididas en 6 grupos que abarcan letras de
la À a la F. A su vez, las categorías A,B y C se dividen en otras tres, nombradas esta vez
con letras minúsculas que Indlcan el contenido de humedad del suelo: húmedo (1),
medio (m) y seco (s)

fed =
A Dem ma zi
Pm ET 2
En [3
= De ven =
ee a
A CS =
Por

Fig, 15.16 - Casiicacón francesa de suelos (SETRA, 1.975)

'

INFRAESTRUCTURA

9. Luis Baron Blázquez a =

Clasificación alemana

Esta clasificación, debida a R. Floss (1.977), tiene la peculiaridad de basarse en la
susceptibilidad del suelo a la acción de las heladas, fenómeno bastante frecuente en
aquel pais. También llama la atención el empleo de una nomenclatura similar a la
clasificación de Casagrande modificada (SUCS), sólo que los vocablos a los que hace
referencia son de origen alemán.

La siguiente figura muestra una reproducción abreviada de esta clasificación,
contemplada por la norma DIN 18196:

een, se ces rs
Ecol REST MES
CT m
E | som am sem Hi
en "teh E]
Amin EEE El
ee nae eae oh
res Tear, 27 8B WB Es
or TETE women a
= eee or
= Tee Enorme | OF 00
sogas EE E
ES b
RES de mails ee A
area; 1) bjt na brin À 3) Yb o) Gade dsc

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a. 15.7 - Cssficacón alemana de suelos (ss, 1.977)