Agulo de Friccion y Cohesion Del Suelos

 

  Es la atracción entre partículas, originada por lasa fuerzas moleculares y las películas de agua. Por lo tanto, la cohesión de un suelo variará si cambia su contenido de humedad. La cohesión se mide kg/cm2. Los suelos arcillosos tiene cohesión alta de 0,25 kg/cm2 a 1.5 kg/cm2, o más. Los suelos limosos tienen muy poca, y en las arenas la cohesión es prácticamente nula. Fricción interna Es la resistencia al deslizamiento causado por la fricción que hay h ay entre las superficies de contacto de las partículas y de su densidad. Como los suelos granulares tienen superficies de constacto mayores y sus partícuals, especialmente si son angulares, presentan una buena trabazón, tendrán fricciones internas altas. En cambio, los suelos finos las tendrán tend rán bajas. La fricción interna de un suelo, está definidad por el ángulo cuya tangente es la relación entre la fuerza que resiste el deslizamiento, a lo"angulo largo de plano,interna" y la fuerza normal aplicada a dicho plano. Los valores de este ángulo llamada " angulo deun fricción f, varían de"p" practicamente 0º para arcillas plasticas, cuya consistencia este próxima a su límite líquido, hasta 45º o más, para gravas y arenas secas, compactas y de paratículas angulares. Generalmente, el ángulo f para arenas es alrededor de 30º

La fuerza cohesiva en un terreno es, según Nichols, inversamente proporcional al porcentaje humedad de este. Como ejemplo se muestran algunos resultados prácticos obtenidos por Nichols con terrenos preparados. Es la atracción entre partículas, part ículas, originada por lasa fuerzas moleculares y las películas de agua. Por lo tanto, la cohesión de un suelo variará si cambia su contenido de humedad. La cohesión se mide kg/cm2. Los suelos arcillosos tiene cohesión alta de 0,25 kg/cm2 a 1.5 kg/cm2, o más. Los suelos limosos tienen muy poca, y en las arenas la cohesión es prácticamente nula. Fricción interna 

 

Es la resistencia al deslizamiento causado por la fricción que hay entre las superficies de contacto de las partículas y de su densidad. Como los suelos granulares ttienen ienen superficies de constacto mayores y sus partícuals, especialmente si son angulares, presentan una buena trabazón, tendrán fricciones internas altas. En cambio, los suelos finos las tendrán bajas. La fricción interna de un suelo, está definidad por el ángulo cuya tangente es la relación entre la fuerza que resiste el deslizamiento, a lo largo de un plano, y la fuerza normal "p" aplicada a dicho plano. Los valores de este ángulo llamada "angulo de fricción interna" f, varían de practicamente 0º para arcillas plasticas, cuya consistencia este próxima a su límite líquido, hasta 45º o más, para gravas y arenas secas, compactas y de paratículas angulares. Generalmente, el ángulo f para arenas es alrededor de 30º.  

Cohesión (F) expresado

Terreno

% de humedad

 Arena 2/3, Arcilla 1/3

10.90

17.23

-

12.90

15.00

 Arena 1/3, Arcilla 2/3

12.73

26.40

-

13.10

22.50

 Arcilla

13.55

56.00

-

17.50

19.00

en gr/pulgada2 

COEFICIENTES DE EXPANSIÓN DE SUELOS EXCAVADOS Naturaleza del terreno  

Tierra Vegetal 

 Arena 

Coeficiente de expansión

Coeficiente de expansión

inicial 

residual 

1.1 

0.01  a 0.05 

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 

1.60 a 1.65 

0.4 

1.7 

0.4 

Roca partida 

Tierra margosa muy compacta y dura  

 VALORES REFERENCIA LES DE COHESIÓN COHESIÓN EN EN KG/CM² (DIN REFERENCIALES 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 FRICCIÓN INTERNA Y PESO ESPECÍFICO ESPECÍFICO DE SUELOS Tipo de suelo 

 Arena gruesa o arena con

Consistencia 

Compacta 

Angulo de fricción interna

en grados  40 

Peso específico en kg/cm²  2250 

 

grava 

suelta 

35 

1450 

Compacta 

40 

2080 

suelta 

30 

1450 

Compacta 

30 

2080 

suelta 

25 

1365 

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 

 Arena media 

 Arena limosa fina o limo arenoso 

Limo uniforme 

FACTORES DE SEGURIDAD EN SUELOS Parámetro del suelo  

F.S. 

c (cohesión) 

2.0 a 2.5 

 (ángulo de fricción interna) 

1.2 a 1.3 

Cimentaciones 

Construcción temporales  

a)  Datos del suelo y cargas razonablemente exactos y definitivos  

1.5 

2.5 

 

b)  La carga accidental es descartada  

2 

c)  Máxima combinación de cargas con viento o con sismo 

d)  Cimentación con condiciones dudosas  

1.5 

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 REFERENCIAL REFERENCIALES ES DEL MÓDULO 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 PERMISIBLE PERMISIBLESS SOBRE SUELOS SUELOS EN KG/CM² Cama de roca sólida cristalina masiva en buenas condiciones 

Roca foliada (esquitos, pizarras) en buenas condiciones 

100 

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  ASENTAMIE NTO ADMISIBLE ADMISIBLE (EN PULGADAS) PULGADAS) Tipo de movimiento 

Factor limitativo 

Asentamiento máximo 

Drenaje 

6 a 12 

 Acceso 

12 a 24 

Posibilidad de asentamiento no uniforme    Asentamiento total  Estructuras muros de mampostería  

1 a 2 

Estructuras de reticulares  

2 a 4 

Chimeneas, silos y placas  

3 a 12 

Inclinación de chimeneas  

0.004 L 

Rodadura de camiones  

0.01  L 

 Almacenamiento de mercaderías  

0.01  L 

Funcionamiento de maquinarias   Inclinación o giro  Telares 

Turbogeneradores  

Carriles de grúas 

Drenaje de techos 

0.003 L 

0.0002 L 

0.003 L 

0.01  a 0.02 L 

 

Muros de ladrillos continuos y elevados, fábricas de una planta, fisuración de muros

0.001 a 0.002 L 

de ladrillo 

Fisuras en tarrajeo (yeso) 

 Asentamiento diferencial  Pórticos de concreto armado 

0.001 L 

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 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 DE FRICCIÓN 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 

Impacto 

En laboratorio 

Práctica-Patrón

En campo 

Nada comparable

 

(Proctor, etc.) 

(Compactación manual) 

Ensayo miniatura

Rodillo de pata de cabra

Harvard 

Rueda balanceante 

 Acción de amasamiento 

Rodillos vibradores y

Vibración 

Mesa Vibratoria 

Compresión (Dinámica o estática) 

Maquinaria de compresión (CBR)  Rodillo de rueda lisa  

compactadores  

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 

GW 

K 

 16 

CBR (%) 

  60 

 

GP 

8.3 - 1 6 

GM 

25 - 60 

  7  

GC y SW  

  20 

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  

 = 10 

15 

20 

25 

30 

35 

40 

0.7 

0.59 

0.49 

0.41 

0.33 

0.27 

0.22 

 = 10 

0.97 

0.7 

0.7 

0.47 

0.37 

0.3 

0.24 

 = 20 

- 

- 

0.88 

0.57 

0.44 

0.34 

0.27 

 = 30 

- 

- 

- 

- 

0.75 

0.43 

0.32 

 =  

0.97 

0.93 

0.88 

0.82 

0.75 

0.67 

0.59 

 = 0 

0.76 

0.65 

0.55 

0.48 

0.41 

0.43 

0.29 

 = 0

 = 0 

10 

 

 = 20 

 = 30 

 = 10 

1.05 

0.78 

0.64 

0.55 

0.47 

0.38 

0.32 

 = 20 

- 

- 

1.02 

0.69 

0.55 

0.45 

0.36 

 = 30

- 

- 

- 

- 

0.92 

0.58 

0.43 

 =  

1.05 

1.04 

1.02 

0.98 

0.92 

0.86 

0.79 

 = 0 

0.83 

0.74 

0.65 

0.57 

0.5 

0.43 

0.38 

 = 10 

1.17 

0.9 

0.77 

0.66 

0.57 

0.49 

0.43 

 = 20

- 

- 

1.21 

0.83 

0.69 

0.57 

0.49 

 = 30 

- 

- 

- 

- 

1.17 

0.73 

0.59 

 =  

1.17 

1.2 

1.21 

1.2 

1.17 

1.12 

1.06 

 = 0 

0.94 

0.86 

0.78 

0.7 

0.62 

0.56 

0.49 

 = 10 

1.37 

1.06 

0.94 

0.83 

0.74 

0.56 

0.56 

 = 20

- 

- 

1.51 

1.06 

0.89 

0.77 

0.66 

 = 30 

- 

- 

- 

- 

1.55 

0.99 

0.79 

1.37 

1.45 

1.51 

1.54 

1.55 

1.54 

1.51 

 =  

 =

ángulo que forma el terraplén, encima del muro, con la horizontal

 =

ángulo de la pared posterior, del muro mur o de contención con la vertical

 =

ángulo de fricción intern