Anejo D. Criterios de clasificación, correlaciones y valores orientativos tabulados de referencia

D.1 Criterios de clasificación

Tabla D.1. Clasificación de suelos
Suelos gruesos(1)
Gravas Gruesas 20,0-60,0 mm
Medias 6,0-20,0 mm
Finas 2,0-6,0 mm
Arenas(2) Gruesas 0,60-2,00 mm
Medias 0,20-0,60 mm
Finas 0,06-0,20 mm
Suelos finos(1) (3)
Limos Gruesos 0,020-0,060 mm
Medios 0,006-0,020 mm
Finos 0,002-0,006 mm
Arcillas (4) < 0,002 mm
  1. Con más del 50% de las partículas distinguibles a simple vista (aprox. 0,1 mm).
  2. En función de los datos de que se disponga de ensayos SPT las arenas pueden clasificarse tal y como se indica en la tabla D.2.
  3. Con más del 50% de las partículas no distinguible a simple vista (aprox. 0,1 mm).
  4. En función de los datos de que se disponga y de la resistencia a compresión simple pueden clasificarse las arcillas tal y como se indica en la tabla D.3.
Tabla D.2. Compacidad de las arenas
Clasificación Índice NSPT
Muy floja < 4
Floja 4-10
Media 11-30
Densa 31-50
Muy densa >50
Tabla D.3. Consistencia de las arcillas
Clasificación Resistencia a compresión simple qu (kPa)
Muy blanda 0-25
Blanda 25-50
Media 50-100
Firme 100-200
Muy firme 200-400
Dura > 400
Tabla D.4. Clasificación de rocas(1)
Rocas sedimentarias: Conglomerados, Areniscas, Limolitas, Argilitas, Margas, Calizas, Calizas margosas, Calcarenitas, Dolomías, Yesos.
Rocas metamórficas: Cuarcitas, Pizarras, Esquistos, Gneises, Corneanas.
Rocas plutónicas: Granitos, Dioritas, Gabros, Pórfidos, Peridotitas.
Rocas volcánicas: Basaltos, Fonolitas, Piroclastos, Traquitas, Ofitas, Riolitas, Andesitas, Dacitas.
(1) En la tabla D.5 se proporcionan los criterios de la Sociedad Internacional de Mecánica de Rocas para clasificar las rocas según su grado de meteorización.
Tabla D.5. Grado de meteorización de las rocas (ISRM)
Grado Denominación Criterio de reconocimiento
I Roca sana o fresca La roca no presenta signos visibles de meteorización, pueden existir ligeras pérdidas de color o pequeñas manchas de óxidos en los planos de discontinuidad
II Roca ligeramente meteorizada La roca y los planos de discontinuidad presentan signos de decoloración. La roca puede estar decolorada en la pared de las juntas pero no es notorio que la pared sea más débil que la roca sana
III Roca moderadamente meteorizada La roca está decolorada en la pared. La meteorización empieza a penetrar hacia el interior de la roca desde las discontinuidades. El material es notablemente más débil en la pared que en la roca sana. Material débil <50% del total
IV Roca meteorizada o muy meteorizada Más de la mitad del material está descompuesto a suelo. Aparece roca sana o ligeramente meteorizada de forma discontinua
V Roca completamente meteorizada Todo el material está descompuesto a un suelo. La estructura original de la roca se mantiene intacta
VI Suelo residual La roca está totalmente descompuesta en un suelo y no puede reconocerse ni la textura ni la estructura original. El material permanece "in situ" y existe un cambio de volumen importante

ISRM: Sociedad Internacional de Mecánica de Rocas

Tabla D.6. Utilización de las pruebas de penetración
Tipo de Penetrómetro Principio de Funcionamiento Tipo Suelo más idóneo Terreno en que es Impracticable
Estático Medición de la resistencia a la penetración de una punta y un vástago mediante presión CPTE
CPTU
UNE-EN ISO 22476-12:2010
Arcillas y limos muy blandos. Arenas finas sueltas a densas sin gravas Rocas, bolos, gravas, suelos cementados. Arcillas muy duras. Arenas muy compactas. Suelos muy preconsolidados y/o cementados
Dinámico Medición de la resistencia a la penetración de una puntaza mediante golpeo con una energía normalizada DPH
UNE-EN ISO 22476-2:2008
BORRO
Arenas sueltas a medias. Limos arenosos flojos a medios Rocas, bolos, costras, suelos muy cementados. Conglomerados
DPSH
UNE-EN ISO 22476-2:2008
Arenas medias a muy compactas. Arcillas preconsolidadas sobre el N.F. Gravas arcillosas y arenosas Rocas, bolos, conglomerados
Tabla D.7. Utilización de los ensayos in situ
Tipo Descripción Utilización para Determinar
En sondeo Ensayo de penetración estándar (SPT)
UNE-EN ISO 22476-3:2006
Nº de golpes NSPT para hincar 30 cm de un cilindro hueco de dimensiones normalizadas. Golpeo con maza de 63,5 kg cayendo desde 76 cm Compacidad de suelos granulares. Densidad relativa. Ángulo de rozamiento interno en suelos granulares

Resistencia de arcillas preconsolidadas por encima del nivel freático
Ensayo de molinete (Vane Test)
UNE-ENV 1997-3:2002
Rotación de unas aspas dispuestas a 90° e introducidas en el terreno, midiendo el par necesario para hacerlas girar hasta que se produce el corte del suelo Para determinar la resistencia al corte de arcillas blandas por encima o por debajo del nivel freático
Ensayo presiométrico (P.M.T.)
UNE-ENV 1997-3:2002
Dilatación, por gas a presión, de una célula cilíndrica contra las paredes de un sondeo midiendo la deformación volumétrica correspondiente a cada presión hasta llegar, eventualmente, a la rotura del terreno Presión límite y deformabilidad de suelos granulares, arcillas duras, etc.
Ensayo Lefranc Medida del caudal de agua bombeada al terreno a través de un tramo de sondeo de 50 cm Permeabilidad de suelos
Ensayo Lugeon Medida de los caudales bombeados a un tramo de sondeo, a presiones escalonadas, durante un tiempo de 10 min. Permeabilidad de rocas moderadamente fisuradas
En superficie o pozo Ensayo de carga con placa(1)
UNE-ENV 1997-3:2002
Medida de los asientos de una placa rígida cuadrada o circular al ir aplicando cargas crecientes, llegando o no a la rotura del terreno Relación presión asiento en suelos granulares, para la placa utilizada(1)

Coeficiente de balasto de cualquier terreno

Capacidad portante sin drenaje de suelos cohesivos
En pozo Ensayo de bombeo Medida de la transmisividad y coeficiente de almacenamiento del acuífero en la zona de influencia del pozo Capacidad de agotamiento o rebaje del nivel freático
(1) El ensayo de carga con placa debe interpretarse con las lógicas reservas debidas a la diferencia entre las dimensiones de la placa y la de la cimentación proyectada (véase apartado E.5; Figura E.8).
Tabla D.8. Tipo y categoría de los tomamuestras
Tipo de Muestreo Tipo de tomamuestras Dimensiones Valores mínimos Método de hinca Tipo de suelo idóneo Categoría Tipo de suelo en que no es practicable
Manual en catas Bloque o caja Cubo de 200 mm Tallada a mano Suelos cohesivos de consistencia media a dura A Arenas flojas. Suelos disgregables. Gravas
En saco 1 kg Pico y pala Arcillas, arenas, gravas, costras C
Cilindro ϕ150 mm\phi \ge 150 \text{ mm} Percusión a mano Suelos cohesivos de consistencia blanda a media. Arena y gravilla B Cantos Costras
Mecánico en sondeo Abierto de pared delgada (Shelby) ϕ70 mm\phi \ge 70 \text{ mm} Presión Suelos cohesivos de consistencia blanda a media. Arenas sobre el nivel freático no muy compactas A Grava. Arenas bajo el nivel freático. Suelos arcillosos de consistencia dura. Suelos estratificados gruesos
Abierto seccionado de pared semidelgada sin o con dispositivo de retención ϕ80 mm\phi \ge 80 \text{ mm} Presión Percusión Como el anterior con elementos gruesos hasta 10 mm. Arenas con finos compactos bajo el nivel freático. Suelos cohesivos de consistencia media a muy firme A/B Grava gruesa. Arenas bajo el nivel freático. Suelos arcillosos de consistencia dura. Suelos estratificados gruesos
Abierto bipartido de pared gruesa sin o con dispositivo de retención ϕ80 mm\phi \ge 80 \text{ mm} Percusión Como el anterior con elementos gruesos hasta 30 mm Arena limpia bajo el nivel freático. Suelos cohesivos de consistencia dura A/B
Batería sencilla de perforación ϕ86 mm\phi \ge 86 \text{ mm} Rotación Suelos arcillosos de consistencia dura. Rocas no deleznables C Grava, bolos, arenas. Arcillas blandas a medias
Tubo doble/triple ϕ86 mm\phi \ge 86 \text{ mm} Rotación Suelos arcillosos de consistencia dura. Rocas blandas o disgregables B/A Gravas, bolos, arenas. Arcillas muy blandas a compactas
Tabla D.9. Clasificación de la roca matriz
Ensayo de resistencia aproximado Calificación de la Resistencia a compresión simple(1) Valor estimado qu (MPa)
Se puede rayar con la uña Especialmente débil < 1
Se rompe con golpes de martillo moderados
Se puede rayar con la navaja
Muy baja 1 a 5
Se raya difícilmente con la navaja Baja 5 a 25
No puede rayarse con la navaja
Se puede romper con un golpe de martillo
Media 25 a 50
Se requieren varios golpes de martillo para romperla Alta 50 a 100
Difícil de romper con el martillo de geólogo Muy alta 100 a 250
Con el martillo de geólogo sólo se pueden producir algunas esquirlas Extremadamente alta > 250
(1)Alternativamente, para obtener una indicación rápida de la resistencia a la compresión simple, se recomienda la utilización del Martillo Schmidt (Esclerómetro de mano).
Tabla D.10. Apertura de las discontinuidades
Calificativo
General De detalle Apertura
Juntas cerradas Muy cerradas < 0.1 mm
Cerradas 0,1 a 0,25 mm
Parcialmente abiertas 0,25 a 0,50 mm
Macizo rocoso agrietado Abiertas 0,50 a 2,5 mm
Bastante abiertas 2,5 a 10 mm
Apertura amplia > 1 cm
Juntas abiertas Apertura muy amplia 1 a 10 cm
Apertura especialmente amplia 10 a 100 cm
Estructura hueca > 1 m
Tabla D.11. Rugosidad de las discontinuidades
A gran escala, en longitudes del orden del metro, se calificará la junta de alguno de los modos siguientes: Escalonada, ondulada o plana.
A menor escala, en longitudes del orden de centímetros se aplicará alguno de los siguientes calificativos: Rugosa, suave o especular.
Tabla D.12. Relleno de las discontinuidades
Clase 1: Relleno seco y de baja permeabilidad
Clase 2: Relleno húmedo sin presencia de agua libre
Clase 3: Relleno muy húmedo con aporte de agua libre
Clase 4: Relleno lavado con flujo continuo de agua
Clase 5: Relleno socavado con importantes vías de agua
Tabla D.13. Espaciamiento de las discontinuidades
Calificativo Espaciamiento (cm)
Especialmente pequeño < 2
Muy pequeño 2 a 6
Pequeño 6 a 20
Moderado 20 a 60
Amplio 60 a 200
Muy amplio 200 a 600
Especialmente amplio > 600
Tabla D.14. Índice de fracturación If
Calificativo Nº de Diaclasas por m3
Masivo < 1
Poco diaclasado 1 a 3
Medianamente diaclasado 3 a 10
Bastante diaclasado 10 a 30
Muy diaclasado 30 a 60
Triturado > 60
Tabla D.15. Persistencia de las discontinuidades
Calificativo Persistencia (m)
Muy pequeña < 1
Escasa 1 a 3
Media 3 a 10
Alta 10 a 20
Muy alta > 20
Tabla D.16. Clasificación por el R.Q.D.
Clasificación Valor del R.Q.D. (%)
Muy mala calidad < 25
Mala calidad 25-50
Mediana calidad 50-75
Buena calidad 75-90
Excelente 90-100
Tabla D.17. Presencia de agua en las discontinuidades
Clase 1: No hay posibilidad de flujos de agua
Clase 2: No hay signos de agua
Clase 3: Signos de haber flujos de agua (manchas de óxido)
Clase 4: Humectaciones
Clase 5: Filtraciones
Clase 6: Flujo continuo de agua
Tabla D.18. Ensayos de laboratorio. Suelos
Propiedad Ensayos Norma
Identificación Granulometría por tamizado
Granulometría por sedimentación
Comprobación de la no plasticidad
Límite líquido
Límite plástico
Límite de retracción
UNE 103101:1995
UNE 103102:1995
UNE 103104:1993
UNE 103103:1994
UNE 103104:1993
UNE 103108:1996
Estado Humedad natural
Peso específico aparente
Peso específico de las partículas
UNE-EN ISO 17892-1:2015
UNE103301:1994
UNE-EN ISO 17892-3:2018
Resistencia Compresión simple
Corte directo consolidado y drenado (C.D)
Corte directo sin consolidar y sin drenar (UU)
Triaxial en cualquier situación de consolidación y drenaje
UNE 103400:1993
UNE103401:1998
UNE103401:1998
UNE-EN ISO 17892-9:2019
Deformabilidad Ensayo edométrico UNE103405:1994
Colapsabilidad Inundación en edómetro UNE 103406:2006
Expansividad Presión de hinchamiento nulo en edómetro
Hinchamiento libre en edómetro
Ensayo Lambe
UNE 103602:1996
UNE103601:1996
UNE 103600:1996
Compactación Proctor normal
Proctor modificado
UNE 103500:1994
UNE 103501:1994
Contenido químico Contenido en carbonatos
Contenido cualitativo de sulfatos
Contenido en materia orgánica
UNE 103200:1993
UNE 103202:2019
UNE 103204:2019
Tabla D.19. Ensayos de laboratorio. Roca matriz
Propiedad Ensayos Norma
Estado Humedad natural
Porosidad
Densidad
Absorción
ISRM parte 1:1977
ISRM parte 1:1977
ISRM parte 1:1977
ISRM parte 1:1977
Resistencia Compresión simple
Carga puntual
Brasileño
Resistencia al corte en discontinuidades
UNE 22950-1:1990
UNE 146510:2008
UNE 22950-2:1990
-
Durabilidad Desmoronamiento
Ciclos de sequedad-Humedad
UNE 146510:2018
NLT 251:1996
Petrografía Lámina delgada -
Tabla D.20. Denominación matizada de suelos granulares(1)
Porcentaje de finos < 35%
Denominación % de arcilla y limo
Nombre principal Grava o arena -
Nombre secundario Arenosa o con grava -
Con indicios de Limos o arcillas 1-10
Algo Limosa o arcillosa 10-20
Bastante Limosa o arcillosa 25-35
(1) Los términos arcilla y arcillosa de la tabla deben emplearse cuando se trata de finos plásticos y los términos limo y limosa, cuando los finos no son plásticos o poco plásticos según el criterio de Casagrande.
Tabla D.21. Denominación matizada de suelos finos
Porcentaje de finos > 35%
Denominación % de arena y grava
Nombre principal Arcilla o limo < 35
Nombre secundario Arenosa/o o con grava 35-65
Tabla D.22. Clasificación de la agresividad química de suelos, rocas y aguas (EHE)
Tipo de Medio agresivo Parámetros(1) Tipo de exposición
Qa Ataque débil Qb Ataque medio Qc Ataque fuerte
Agua Valor del pH 6,5-5,5 5,5-4,5 < 4,5
CO2 agresivo (mg CO2/l) 15-40 40-100 > 100
Ión amonio (mg NH4+/l) 15-30 30-60 > 60
Ión magnesio (mg Mg2+/l) 300-1000 1000-3000 > 3000
Ión sulfato (mg SO42-/l) 200-600 600-3000 > 3000
Residuo seco a 110º C (mg/l) 75-150 50-75 < 50
Suelo Grado de acidez Baumann-Gully > 20 -(1) -(1)
Ión Sulfato (mg SO42-/kg de suelo seco) 2000-3000 3000-12000 > 12000
(1) Estas condiciones no se dan en la práctica
Tabla D.23. Valores orientativos de NSPT, resistencia a compresión simple y módulo de elasticidad de suelos
Tipo de suelo NSPT qu (kN/m2) E (MN/m2)
Suelos muy flojos o muy blandos < 10 0 - 80 < 8
Suelos flojos o blandos 10 - 25 80 - 150 8 – 40
Suelos medios 25 - 50 150 - 300 40 – 100
Suelos compactos o duros 50 – Rechazo 300 - 500 100 – 500
Rocas blandas Rechazo 500 – 5.000 500 – 8.000
Rocas duras Rechazo 5.000 – 40.000 8.000 – 15.000
Rocas muy duras Rechazo > 40.000 >15.000
Tabla D.24. Valores orientativos del coeficiente de Poisson
Tipo de suelo Coeficiente de Poisson
Arcillas blandas normalmente consolidadas 0,40
Arcillas medias 0,30
Arcillas duras preconsolidadas 0,15
Arenas y suelos granulares 0,30
Tabla D.25. Presiones admisibles a efectos orientativos
Terreno Tipos y condiciones Presión admisible [Mpa] Observaciones
Rocas Rocas ígneas y metamórficas sanas (1) (Granito, diorita, basalto, gneis) 10 Para los valores apuntados se supone que la cimentación se sitúa sobre roca no meteorizada
Rocas metamórficas foliadas sanas (1), (2) (Esquistos, pizarras) 3
Rocas sedimentarias sanas (1), (2): Pizarras cementadas, limolitas, areniscas, calizas sin karstificar, conglomerados cementados 1 a 4
Rocas arcillosas sanas (2), (4) 0,5 a 1
Rocas diaclasadas de cualquier tipo con espaciamiento de discontinuidades superior a 0,30m, excepto rocas arcillosas 1
Calizas, areniscas y rocas pizarrosas con pequeño espaciamiento de los planos de estratificación(3)

Rocas muy diaclasadas o meteorizadas(3)
-
Suelos granulares (% finos inferior al 35% en peso) Gravas y mezclas de arena y grava, muy densas >0,6 Para anchos de cimentación (B) mayor o igual a 1 m y nivel freático situado a una profundidad mayor al ancho de la cimentación (B) por debajo de ésta
Gravas y mezclas de grava y arena, medianamente densas a densas 0,2 a 0,6
Gravas y mezclas de arena y grava, sueltas <0,2
Arena muy densa >0,3
Arena medianamente densa 0,1 a 0,3
Arena suelta <0,1
Suelos finos (% de finos superior al 35% en peso) Arcillas duras 0,3 a 0,6 Los suelos finos normalmente consolidados y ligeramente sobreconsolidados en los que sean de esperar asientos de consolidación serán objeto de un estudio especial. Los suelos arcillosos potencialmente expansivos serán objeto de un estudio especial
Arcillas muy firmes 0,15 a 0,3
Arcillas firmes 0,075 a 0,15
Arcillas y limos blandos <0,075
Arcillas y limos muy blandos
Suelos orgánicos Estudio especial
Rellenos Estudio especial
  1. Los valores indicados serán aplicables para estratificación o foliación subhorizontal. Los macizos rocosos con discontinuidades inclinadas, especialmente en las cercanías de taludes, deben ser objeto de análisis especial.
  2. Se admiten pequeñas discontinuidades con espaciamiento superior a 1 m.
  3. Estos casos deben ser investigados "in situ"
  4. Estas rocas son susceptibles de hinchar por efecto de la relajación de tensiones asociada a las excavaciones. También son susceptibles de reblandecerse por efecto de su exposición al agua.
Tabla D.26. Valores orientativos de densidades de suelos
Tipo de suelo γsat (kN/m3)\gamma_{sat} \text{ (kN/m}^3\text{)} γd (kN/m3)\gamma_d \text{ (kN/m}^3\text{)}
Grava 20 – 22 15 – 17
Arena 18 – 20 13 – 16
Limo 18 – 20 14 – 18
Arcilla 16 – 22 14 – 21
Tabla D.27. Propiedades básicas de los suelos
Clase de suelo Peso específico aparente (kN/m3) Ángulo de rozamiento interno
Terreno natural Grava 19 – 22 34º - 45º
Arena 17 – 20 30º - 36º
Limo 17 – 20 25º – 32º
Arcilla 15 – 22 16º – 28º
Rellenos Tierra vegetal 17 25º
Terraplén 17 30º
Pedraplén 18 40º
Tabla D.28. Valores orientativos del coeficiente de Permeabilidad
Tipo de suelo kz (m/s)
Grava limpia > 10-2
Arena limpia y mezcla de grava y arena limpia 10-2 – 10-5
Arena fina, limo, mezclas de arenas, limos y arcillas 10-5 – 10-9
Arcilla < 10-9
Correlación entre los ensayos SPT y con el ángulo de rozamiento interno efectivo en suelos granulares
Figura D.1. Correlación entre los ensayos SPT y con el ángulo de rozamiento interno efectivo en suelos granulares
Correlación entre los ensayos SPT y CPT
Figura D.2. Correlación entre los ensayos SPT y CPT
Tabla D.29. Valores orientativos del coeficiente de balasto, K30
Tipo de suelo K30 (MN/m3)
Arcilla blanda 15 – 30
Arcilla media 30 – 60
Arcilla dura 60 – 200
Limo 15 – 45
Arena floja 10 – 30
Arena media 30 – 90
Arena compacta 90 – 200
Grava arenosa floja 70 – 120
Grava arenosa compacta 120 – 300
Margas arcillosas 200 – 400
Rocas algo alteradas 300 – 5.000
Rocas sanas >5.000

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