El método directo para resolver un problema de ingeniería de suelos consiste en determinar primeramente la propiedad conveniente del suelo, utilizando más tarde este valor en una expresión racional para obtener la respuesta al problema. Ejemplos de este método son:
1. Para determinar la velocidad con que circula el agua a través de una muestra de suelo, se mide la permeabilidad del suelo y se utiliza este valor junto con una red de flujo y la ley de Darcy para resolver el problema.
2. Para el cálculo de los asentamientos de un edificio, se mide la compresibilidad del suelo y se utiliza este valor en las ecuaciones basadas en la teoría de la consolidación de Terzaghi.
3. Para el cálculo de la estabilidad de un talud, se mide la resistencia al corte del suelo, entrando con ese valor en una expresión basada en las leves de la estática.
La medida de las propiedades fundamentales de un suelo, como la permeabilidad, la compresibilidad y la resistencia, puede ser difícil, caro y requerir mucho tiempo. En muchos problemas de ingeniería de suelos, como el proyecto de pavimentos, no se dispone de expresiones racionales para analizar la solución numéricamente. Por estas razones, puede ser muy útil dividir los suelos en grupos con comportamiento semejante. Es lo que se denomina clasificación de suelos.
La clasificación de suelos consiste, pues, en incluir un suelo en un grupo que presenta un comportamiento semejante 4 La correlación de unas ciertas propiedades con un grupo de un sistema de clasificación suele ser un proceso empírico puesto a punto a través de una experiencia considerable. La clasificación de suelos permite resolver muchos tipos de problemas sencillos, y sirve de guía para preparar el programa de experimentación, si la dificultad e importancia del problema requiere una investigación más profunda.
La mayoría de las clasificaciones de suelos utilizan pruebas muy sencillas, de tipo indicativo, para obtener las características del suero necesarias para asignarlo a un determinado grupo. Evidentemente una clasificación de suelos pierde su valor si las pruebas de partida resultan más complicadas que la necesaria para medir directamente la propiedad fundamental que se desea conocer. Las características utilizadas más corrientemente son la granulometría y la plasticidad.
Como las clasificaciones de suelos se han preparado para servir de ayuda en la resolución de problemas, han surgido clasificaciones adaptadas a muchos tipos de problemas. Así pues, para su utilización en problemas de flujo y filtración, los suelos se clasifican según su grado de permeabilidad, siendo ésta elevada, media, baja, muy baja o prácticamente nula. El Cuerpo de Ingenieros del Ejército de los EE. UU., ha desarrollado una clasificación de susceptibilidad a la helada en la cual, partiendo de la granulométrica, se puede clasificar un suelo en categorías según su comportamiento frente a la helada. El Bureau of Public Roads ha preparado una clasificación de los suelos utilizados en la construcción de carreteras. Tanto el Cuerpo de Ingenieros como la FAA* han desarrollado clasificaciones para la construcción de pistas de aeropuertos. En 1952 el Bureau of Reclamation y el Cuerpo de Ingenieros presentaron un “sistema unificado” destinado a servir para todos los problemas de ingeniería en los que Intervinieran suelos. Esta clasificación se presenta en las tablas 3.5 y 3.6. La tabla 3.7 da indicaciones generales sobre la permeabilidad, resistencia y compresibilidad de diversos tipos de suelos de cada grupo para su empleo en presas de tierra, canales, cimentaciones y pistas de aeropuerto.
La clasificación de suelos constituye una ayuda valiosa para el ingeniero. Le da indicaciones generales, transformando de manera empírica los resultados de la experiencia de campo. Sin embargo el ingeniero debe ser precavido al utilizar las clasificaciones de suelos. La resolución de problemas de flujo, asentamiento o estabilidad únicamente a partir de clasificaciones puede llevarle a resultados desastrosos. Como se indicará en capítulos posteriores, las correlaciones empíricas entre las propiedades características y el comportamiento de un suelo pueden presentar grandes dispersiones.
Tabla 3.5
Tabla 3.6
Tabla 3.7
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