INGENIERO GEÓLOGO

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL

ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA

UNIDAD TICOMÁN

“CIENCIAS DE LA TIERRA”

TESIS

“BANCOS DE MATERIALES Y SUS

CARACTERÍSTICAS PARA SU USO

EN LA CONSTRUCCIÓN”

QUE PARA OBTENER EL TÍTULO DE

INGENIERO GEÓLOGO POR OPCIÓN DE PRÁCTICAS PROFESIONALES

PRESENTA:

SARA BALCÁZAR GARCÍA

__________________________________________

ASESOR:

ING. VICTOR FABIÁN AGUILERA CABRERA

CIUDAD DE MÉXICO AGOSTO, 2019

ABSTRACT

Within the Civil Engineering sector, you can distinguish a big number of activities, such as:

linear works (roads, viaducts, bridges), underground works (tunnels, gallery, wells),

hydraulic, port and marine works (dams, canals, waste wáter pipe), residential work

(buildings, tenement), etc. All these activities have a direct impact on the geological

environment, so the work of the Engineer Geologist is fundamental for the planning, study

and construcction of each one, as well as to ensure that the earthy or rocky material sused in

any project of quality and meet the required specifications by applicable regulations, whether

those of the Secretaría de Comunicaciones y Transportes (SCT) or the Organismo Nacional

de Normalización y Certificación de la Construcción y Edificación (ONNCCE).

This project describes the quality requirements for embankment, underlying, subfloor,

subbase and hydraulic base to be used in the roadways of residential works, as well as the

necessary studies for their qualification based on the current regulations of the SCT.

RESUMEN

Dentro del sector de la Ingeniería Civil, se pueden distinguir un gran número de actividades,

tales como: obras lineales (carreteras, viaductos, puentes), obras subterráneas (túneles,

galerías, pozos), obras hidráulicas, portuarias y marinas (presas, canales, colectores), obras

residenciales (edificaciones, viviendas), etc. Todas estas actividades tienen una incidencia

directa en el medio geológico, por lo que la labor del Ing. Geólogo es fundamental para la

planeación, estudio y construcción de cada una de ellas, así como para asegurar que los

materiales térreos o rocosos utilizados en cualquier proyecto sean de calidad y cumplan con

las especificaciones requeridas por las normatividades aplicables, ya sean las de la Secretaría

de Comunicaciones y Transportes (SCT) o el Organismo Nacional de Normalización y

Certificación de la Construcción y Edificación (ONNCCE).

Este proyecto describe los requisitos de calidad para Terraplén, Subyacente, Subrasante,

Subbase y Base Hidráulica que se utilizan en las vialidades de obras residenciales, así como

los estudios necesarios para su calificación con base en las normas vigentes de la SCT.

A mi madre quien con su amor,

paciencia y esfuerzo me impulsó para

lograr un objetivo más en mi vida.

Agradecimientos

Al Instituto Politécnico Nacional por permitirme ser parte de la comunidad estudiantil la

cual se distingue por tener excelentes ingenieros, ya que la formación recibida nos hace

profesionistas con una alta calidad humana.

A Laysa Ingeniería y Control de Calidad por aceptarme como parte de su equipo de

trabajo, brindarme el apoyo, conocimiento y habilidades para la realización de este proyecto.

A mis padres por su trabajo y sacrificio en todos estos años, por los valores y principios que

me inculcaron para que pueda cumplir mis metas.

A mi hermana Marina por ser un ejemplo, brindarme tu cariño, consejos y apoyarme

siempre, a pesar de la distancia.

A mi novio Royer Frutis por ser mi apoyo, tenerme paciencia, ayudarme a encontrar la fuerza

en mí de seguir adelante para cumplir mis objetivos, por todo el amor y apoyo que me has

dado a lo largo de mi carrera.

A mis amigos de geología: Alejandra, Monse, Karly, Diana, Cristian, Coutiño, Daniel,

Jhony, Adrianita, Cinthya, Fer y los que me falten, por las risas, las desveladas, el apoyo y

por su amistad.

A mis amigas de básquet: Maggie, Eli, Samy, Jessy y a todas mis niñas, por compartir

sudor, alegrías y lágrimas en la cancha, por ser un gran equipo y por su amistad.

A los Maestros e Ingenieros por compartir su conocimiento y ser un ejemplo a seguir como

profesionista.

ÍNDICE

Resumen

1. Introducción…………………………………………………………..1

2. Objetivo…….……………………………………….….……………..2

2.1. Objetivos Específicos...……………………….…….…………...2

3. Marco Teórico……………………………………….…...…………...2

3.1. Depósitos Aluviales

3.2. Rocas Masivas

a. Rocas Sedimentarias

b. Rocas Ígneas

c. Rocas Metamórficas

4. Marco Normativo…………………………………………………….13

5. Marco Geológico…………………………………………………….18

6. Recorrido en Campo……………………………………………..…..28

7. Pruebas de Laboratorio…………………………………………...….33

7.1. Granulometría.

7.2. Límites de Consistencia.

7.3. Masa volumétrica seca suelta.

7.4. Porter Estándar.

7.5. Expansión libre.

7.6. Valor Relativo de Soporte Natural.

7.7. Masa volumétrica seca máxima y humedad óptima (AASHTO).

7.8. Contracción lineal.

7.9. Equivalente de arena

8. Resultados……………………………………………………………57

9. Discusión…………………………………………………………….78

10. Conclusiones…………………………………………………………84

Bibliografía

ÍNDICE DE TABLAS

Tabla 1. Clasificación de suelos gruesos, según Norma M-MMP-1-02/03………………...15

Tabla 2. Designación y abertura nominal de las mallas usadas en granulometría………….34

Tabla 3. Clasificación del suelo con base en el valor de V.R.S…………………………….51

Tabla 4. Análisis Granulométrico del Banco Pimpón………………………………………57

Tabla 5. Límites de consistencia del Banco Pimpón………………………………………..58

Tabla 6. Índice de Plasticidad del Banco Pimpón…………………………………………..59

Tabla 7. Ensayes para el cálculo de la Masa Volumétrica Seca Suelta y Compacta del Banco

Pimpón…………………………………………………………………………….60

Tabla 8. Ensaye para el cálculo del peso volumétrico del material húmedo y seco del Banco

Pimpón…………………………………………………………………………….61

Tabla 9. Ensaye para el cálculo de la Expansión Libre del Banco Pimpón………………...61

Tabla 10. Constante del Anillo de Carga para la realización de la Prueba

VRS….…………………………………………………………………………….62

Tabla 11. Ensaye para el cálculo del Valor Relativo de Soporte Natural del Banco

Pimpón…………………………………………………………………………….62

Tabla 12. Ensayes para el cálculo de la masa volumétrica seca máxima y humedad óptima del

Banco Pimpón……………………………………………………………………..64

Tabla 13. Ensaye para el cálculo de la Contracción Lineal del Banco Pimpón……………...65

Tabla 14. Ensayes para el cálculo del Equivalente de Arena del Banco Pimpón…………....65

Tabla 15. Análisis Granulométrico del Banco La Chinita…………………………………...66

Tabla 16. Límites de Consistencia del Banco La Chinita……………………………………67

Tabla 17. Índice de Plasticidad del Banco la Chinita………………………………………...67

Tabla 18. Informe de Laboratorio del Banco la Chinita.…………………………………….69

Tabla 19. Análisis Granulométrico del Banco Gumercindo…………………………………70

Tabla 20. Límites de Consistencia del Banco Gumercindo………………………………….71

Tabla 21. Índice de Plasticidad del Banco Gumercindo……………………………………..71

Tabla 22. Ensayes para el cálculo de la Masa Volumétrica Suelta y Compacta del Banco

Gumercindo……………………………………………………………………….73

Tabla 23. Ensayes para el cálculo del peso volumétrico del material húmedo y seco del Banco

Gumercindo……………………………………………………………………….73

Tabla 24. Ensaye para el cálculo de la Expansión Libre del Banco Gumercindo…………...74

Tabla 25. Ensaye para el cálculo de Valor Relativo de Soporte Natural del Banco

Gumercindo………………………………………………………………………..74

Tabla 26. Ensayes para el cálculo de la masa volumétrica seca máxima y húmeda óptima del

Banco Gumercindo………………………………………………………………...76

Tabla 27. Ensaye para el cálculo de la Contracción Lineal del Banco Gumercindo………...77

Tabla 28. Ensayes para el cálculo de Equivalente de Arena del Banco Gumercindo………..77

Tabla 29. Requisitos de calidad de materiales para Terraplén y comparación de resultados..78

Tabla 30. Requisitos de calidad de materiales para capa Subyacente y comparación de

resultados………………………………………………………………………….79

Tabla 31. Requisitos de calidad para capa Subrasante y comparación de resultados………..80

Tabla 32. Requisitos de granulometría de los materiales para Subbases de pavimentos

asfálticos y comparación de resultados…………………………………………....81

Tabla 33. Requisitos de calidad para los materiales para Subbases de pavimentos asfálticos y

comparación de resultados…………………………………………………………81

Tabla 34. Requisitos de granulometría de los materiales para bases de pavimentos con carpetas

de concreto hidráulico y comparación de resultados………………………………82

Tabla 35. Requisitos de calidad de los materiales para bases de pavimentos con carpetas de

concreto hidráulico y comparación de resultados………………………………….83

ÍNDICE DE FIGURAS

Figura 1. Carta de Plasticidad, para clasificación de Suelos Finos………………………….16

Figura 2. Provincias Geológicas del México………………………………………………...19

Figura 3. Límites morfológicos de la Cuenca del Valle de México…………………………20

Figura 4. Zonificación geotécnica del norte del Valle de México…………………………..25

Figura 5. Mapa Geológico de la zona de estudio, abarca parte de Tizayuca, Hidalgo;

Tecámac y Zumpango en el Estado de México…………………………………...27

Figura 6. Mapa de Localización de los Bancos de Materiales estudiados…………………..28

Figura 7. Fotografías del recorrido en campo del Banco Pimpón…………………………...30

Figura 8. Vista de la profundidad y estratigrafía del frente de explotación del banco La

Chinita……………………………………………………………………………..31

Figura 9. Fotografías del recorrido en campo del Banco Gumercindo……………………...32

Figura 10. Gráfica Granulométrica del Banco Pimpón……………………………………….58

Figura 11. Gráfica Curva de Fluidez del Banco Pimpón……………………………………...55

Figura 12. Gráfica Carta del Plasticidad del Banco Pimpón………………………………….60

Figura 13. Gráfica de Resistencia a la Penetración del Banco Pimpón……………………….63

Figura 14. Gráfica AASTHO del Banco Pimpón……………………………………………..64

Figura 15. Gráfica Granulométrica del Banco La Chinita…………………………………….66

Figura 16. Gráfica Curva de Fluidez del Banco La Chinita…………………………………..67

Figura 17. Gráfica Carta de Plasticidad de la muestra obtenida en el Banco La Chinita……..68

Figura 18. Gráfica Granulométrica del Banco Gumercindo…………………………………..70

Figura 19. Gráfica Curva de Fluidez del Banco Gumercindo………………………………...71

Figura 20. Gráfica Carta de Plasticidad del Banco Gumercindo……………………………...72

Figura 21. Gráfica Resistencia a la Penetración del Banco Gumercindo……………………..75

Figura 22. Gráfica AASHTO del Banco Gumercindo………………………………………..76

1

1. Introducción.

La Geología es la ciencia que trata del origen, historia y estructura de la Tierra, tal como se

encuentra registrado en las rocas, así como las fuerzas y procesos que actúan modificándolas

(Krynine y Judd, 1980). De aquí que la puerta de acceso a la información y conocimiento, en

cuanto a la composición y evolución del planeta sean las rocas.

Los geólogos trabajan hoy en día en una multitud de sectores de la sociedad, formativos,

judiciales, industriales, técnicos, administrativos y sociales. Para cubrir el inmenso campo de

actividades, los geólogos utilizan el método científico con el objetivo de realizar el modelo

geológico del entorno a estudiar. El campo más importante, es el de la obra civil y edificación

(Suárez, 2009; Regueiro, 2018).

El buen funcionamiento de las grandes obras civiles de infraestructura depende de la forma

en que son construidas y geotécnicamente adaptadas a las condiciones geológicas del terreno.

De ahí que los conocimientos teóricos de la Geología, en la práctica, sean fundamentales para

resolver problemas que se presenten en las obras de Ingeniería Civil (Ruiz y González, 1999).

Las actividades que el Ingeniero Geólogo puede realizar en cualquier proyecto de Ingeniería

Civil según López (2018) son: la recopilación y análisis de la información previa, la cual

permite establecer el medio geológico en el que se desarrollará la infraestructura; campaña

de investigación para identificar las unidades geológicas presentes en la zona de estudio;

cartografía geológica para detectar los posibles riesgos geológicos que puedan afectar el

proyecto; caracterización geotécnica de cada una de las unidades geológicas presentes en el

área de estudio donde se asignen valores numéricos a las características de los materiales;

estudio y recomendación del aprovechamiento de los materiales geológicos presentes en la

zona y recomendaciones de soluciones constructivas como tratamiento del terreno,

estabilidad de taludes, laderas y excavación de túneles.

Este proyecto se enfoca al conocimiento del Ing. Geólogo de las propiedades de los distintos

materiales geológicos para analizar, recomendar, o descartar la reutilización de materiales

que han de ser excavados y utilizados en la construcción de obras de tierra o capas específicas

de obras lineales (López, 2018).

2

2. Objetivo.

Evaluar la calidad de las muestras extraídas de Bancos de Materiales con base en las normas

de la Secretaría de Comunicaciones y Transportes (SCT) para determinar su utilidad en el

proceso constructivo de vialidades, ya sea de mezcla asfáltica o de concreto hidráulico en

fraccionamientos o conjuntos residenciales.

2.1. Objetivos Específicos.

2.1.1. Identificar los requisitos de calidad para materiales térreos utilizados como

Terraplén, Subyacente, Subrasante, Subbase y Base hidráulica de las normas

SCT.

2.1.2. Analizar las características de las muestras extraídas de Bancos de Materiales

realizando pruebas de clasificación y de calidad.

2.1.3. Determinar la utilidad de los materiales térreos analizados para el proceso

constructivo de vialidades en fraccionamientos o conjuntos residenciales.

3. Marco Teórico

Se define como banco de materiales a aquel lugar en la corteza terrestre constituido por roca

o material granular (arena, grava, arcilla, etc.) susceptible de ser utilizado en la construcción.

Las principales fuentes de éstos son depósitos aluviales, rocas masivas ya sean ígneas,

sedimentarias o metamórficas, algunos materiales volcánicos y otros productos de alteración

de rocas in situ (Ruiz y González, 1999).

3.1. Depósitos Aluviales.

Los depósitos de tipo abanico aluvial, según Corrales et al. (1977), se originan por la

acumulación de sedimentos arrastrados por una corriente de agua (aluviones) sobre un pie de

monte, se apoya en un relieve elevado y termina en una zona más o menos llana, que puede

ser una playa o una llanura de inundación.

Cuando el aluvión que circula por en el relieve montañoso incide en la zona de ruptura de

pendiente y pierde bruscamente su confinamiento, los materiales detríticos se acumulan

produciéndose una dispersión radial del flujo principal (Colombo, 2010).

3

El factor litológico ejerce una considerable influencia en el desarrollo del abanico aluvial ya

que los sedimentos son diferentes de acuerdo al tipo de roca y el tamaño de las partículas, las

cuales, según Gutiérrez (2008), están en función de la granulometría (gravas y arenas), del

número de planos de discontinuidad por unidad de volumen (bloques) y los procesos de

meteorización química (limos y arcillas) que los originan. Estos sedimentos se depositan en

un abanico cuando el suministro de partículas supera la capacidad del transporte. A lo largo

del abanico se observa una disminución del tamaño de las partículas, depositándose las más

gruesas en las zonas proximales y las más finas en los dominios distales.

Los criterios que permiten la identificación de este tipo de sedimentos en formaciones

antiguas son los siguientes, según Corrales et al. (1977): la estratificación, pudiendo existir

estratos tabulares, junto con otros de potencia variable, lenticulares o en forma de cuña; las

direcciones medidas en estructuras sedimentarias, generalmente en dispersión como

consecuencia de la distribución radial, a partir de la cabecera del abanico, de las corrientes;

constituyen acumulaciones generalmente muy potentes y casi siempre desprovistas

totalmente de restos orgánicos.

3.2. Rocas Masivas.

Los sedimentos, ya sean ígneos o sedimentarios, se convierten en rocas masivas a través del

proceso de litificación. La litificación incluye dos procesos, el primero es la consolidación,

donde el agua es expulsada por los poros debido a la presión de las capas superiores producto

de la sedimentación; el segundo es la compactación, ocurre en depósitos no saturados donde

el aire es expulsado y la porosidad se reduce (Goodman, 1993).

Bates y Jackson (1972) definen la diagénesis como todos los cambios, modificaciones o

transformaciones que sufren los sedimentos después de su deposición inicial y durante y

después de su litificación, excluyendo la alteración superficial y metamorfismo.

Son muchos los procesos diagenéticos que participan en la litificación, ente ellos, según

Marfil y Caja (2010), están la compactación, cementación, reemplazamiento,

recristalización, autigénesis mineral y crecimiento de concreciones y nódulos. A través de

estos mecanismos los sedimentos inconsolidados pierden porosidad y desarrollan una fábrica

secundaria o diagenética que se les transforma en rocas sólidas.

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a) Rocas Sedimentarias.

Las rocas sedimentarias tienen su origen, cuando los sedimentos, que incluyen detritos

(fragmentos de roca y granos minerales), producto de la meteorización física o mecánica, a

través de los fenómenos de gelifracción, descompresión y expansión térmica; además de

soluciones de especies iónicas o coloidales, así como la formación de nuevas fases minerales

resultado de la meteorización química mediante diversas reacciones como disolución,

hidrólisis y oxidación son erosionados, como resultado de los agentes de transporte

(gravedad, agua, viento y hielo) y se depositan en una cuenca de sedimentación los cuales

durante la diagénesis, cuando sufren fenómenos de compactación, cementación o ambos

(Pozo et al. 2003).

Las rocas sedimentarias se han clasificado atendiendo principalmente a su origen, pueden ser

detríticas y químicas. De acuerdo a su textura pueden ser de tipo clástico y no clástico; se

clasifican también por su composición o tamaño de grano (Rivera, 2005).

Rocas Detríticas.

Las rocas detríticas son rocas en las que la porción de componentes terrígenos, cristales

sueltos, fragmentos de cristales y rocas preexistentes por alteración y disgregación,

es superior al 50%. Los clastos de minerales o rocas preexistentes han sufrido un

transporte largo, enérgico y son depositados por procesos físicos (Pozo et al., 2003).

Arcillas

Las arcillas son en su mayoría partículas en forma de láminas microscópicas y

submicroscópicas de mica, minerales de arcilla y otros minerales. Se definen generalmente

como partículas menores de 0.002 mm. Los minerales de arcilla son silicatos de aluminio

x|complejos compuestos de una de las dos unidades básicas: sílice tetraédrico y aluminio

octaédrico. Entre los minerales comunes de la arcilla se encuentran la caolinita, ilita, clorita,

halosita, vermiculita y atapulguita. Las partículas se clasifican como arcilla sobre la base de

su tamaño, ya que no pueden contener necesariamente minerales de arcilla (Braja, 2013).

Grim (1953) define las arcillas como aquellas partículas “que desarrollan plasticidad cuando

se mezclan con una cantidad ilimitada de agua”.

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Arcilla. Constituida principalmente por minerales arcillosos pertenecientes a tres grupos:

caolinita, originada por la alteración de feldespatos, micas y piroxenos; ilita, originada por la

alteración de materiales de potasio; y montmorillonita, originada por la descomposición del

olivino, según López (2002), quien describe también las siguientes rocas:

Pizarra arcillosa. Roca de grado fino, con marcada foliación debido a la orientación de los

minerales laminares como la mica y la clorita, tiene gran fisibilidad.

Fangolita. Término utilizado para designar rocas similares a las pizarras arcillosas en cuanto

a su falta de plasticidad, cohesión y bajo contenido de agua, pero carecen de la fisibilidad en

el plano de estratificación.

Limolitas. Roca resultante de la compactación y cementación de los limos. Los limos están

compuestos por cuarzo, feldespatos alcalinos, algo de arcilla y materia orgánica, tienen baja

permeabilidad, alta capilaridad, se compactan con dificultad y deformabilidad moderada.

Marga. Roca constituida principalmente por lutitas, caliza o dolomía y una escasa porción de

arena. Suele distinguirse por tener una plasticidad baja y por dar efervescencia con CIH.

Caolín. Es la arcilla más pura, poco plástica y muy refractaria, no se utiliza nunca sola, sino

mezclada con otras arcillas.

Bentonita. Arcilla derivada de cenizas volcánicas, es muy plástica a causa de que sus

moléculas son muy pequeñas.

Gravas

Las gravas son fragmentos de rocas grandes, fácilmente identificables a simple vista,

menores a 15 cm. Son resultado de la desintegración natural y abrasión de rocas, según

Goodman, (1993) quien también describe las siguientes rocas:

Conglomerado. Roca compuesta por cantos redondeados de tamaño superior a 2 mm. En

estas rocas se pueden distinguir varias partes: la trama, que forma el armazón; la matriz:

arenas y arcillas, que rellenan los huecos existentes entre los cantos de la trama y el

cementante, que une los distintos fragmentos entre sí. Los cantos pueden proceder de la

erosión de cualquier tipo de roca.

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Brecha. Roca compuesta por clastos angulosos de tamaño superior a 2 mm. Son resultado de

los movimientos de falla, derrumbes, glaciares o actividad volcánica.

Arenas

Material compuesto de partículas cuyo tamaño varía entre 0.063 y 2 mm. Una partícula

individual dentro de este rango es llamada grano o clasto de arena, según Goodman, (1993),

quien también describe las siguientes rocas:

Arcosa. Es una arena limpia con menos del 75% de cuarzo y más feldespatos que fragmentos

de roca.

Arenisca lítica. Es una arena limpia con un volumen mayor de fragmentos de roca que de

feldespatos.

Ortocuarcita. Es una arena limpia compuesta de más del 95% de cuarzo.

Subarcosa. Arena limpia con 75 % a 95 % de cuarzo y más feldespato que fragmentos de

roca. Es una roca intermedia entre la arcosa y la ortocuarcita.

Protocuarcita. Arena limpia con 75 % a 95 % de cuarzo y más fragmentos de roca que

feldespatos.

Subgrawaca. Arena limpia con más fragmentos de roca que feldespatos, pero menos del 75

% de cuarzo.

Grawaca feldespática. Arena sucia con más del 15% de matriz detrítica y más feldespatos

que fragmentos de roca.

Grawaca lítica. Arena sucia con más del 15 % de matriz detrítica y más fragmentos de roca

que feldespatos.

Rocas Químicas

Estas rocas se derivan de la descomposición química de las rocas preexistentes, y cuyos

materiales resultantes son transportados en forma de solución, que luego por cambios

fisicoquímicos del ambiente se precipitan por acción química o bioquímica. Muchos de los

compuestos químicos transportados en solución son ligeramente más solubles en el agua, de

tal manera que los cambios en la química del agua puede iniciar la precipitación de un

7

sedimento químico. Algunos compuestos químicos (NaCl, MgCl) son tan solubles, que ellos,

a causa de la precipitación, se concentran solo cuando el agua es evaporada, estos sedimentos

son llamados evaporitas (Rivera, 2005).

Calcita

Es un mineral sedimentario que se forma por precipitación química y por depósito de

caparazones carbonatados de organismos marinos. Es un carbonato de calcio cuya fórmula

es CaCO3, según Goodman, (1993) quien también describe las siguientes rocas:

Creta. Formada por la acumulación de conchas de foraminíferos planctónicos y placas de

algas calcáreas. Contiene más del 95% de carbonato de calcio. Material muy poroso.

Marga. Formada por carbonatos de calcio y más del 13% de arcilla.

Travertino. Roca carbonatada, precipitada alrededor de manantiales con frecuencia termales.

Material poroso.

Caliche. Depósito endurecido de carbonato de calcio. Depositado por la evaporación de agua

en la superficie de zonas áridas o semiáridas cementando otros materiales como arena, arcilla,

grava o limo.

Calcarenita. Rocas sedimentarias detríticas carbonatadas, formadas por la consolidación de

arenas calcáreas (menor a 2mm). Son equivalentes a las areniscas.

Coquina. Roca formada por conchas cementadas con poros sin rellenar. Estas rocas son

extremadamente permeables y poco débiles.

Dolomita

Mineral compuesto de carbonato de calcio y magnesio, es una variante de la caliza, caliza

compuesta por más del 90% del mineral dolomita. Su formación se debe al reemplazamiento

de calcio por magnesio. Su fórmula es CaMg(CO3)2 (Goodman, 1993).

8

Yeso

Mineral compuesto por sulfato de calcio hidratado (CaSO4∙2H2O). Se presenta en masas y

también en cristales grandes con maclas en punta de flecha o punta de lanza. El yeso es 70%

más soluble que la calcita (Goodman, 1993).

Anhidrita

Mineral sedimentario compuesto de calcio, azufre y oxígeno (CaSO4). Es un mineral

evaporado, el cual se puede encontrar en los depósitos multicapa en cuencas sedimentarias

donde se ha evaporado grandes cantidades de agua de mar (Goodman, 1993).

b) Rocas ígneas.

Las rocas ígneas son las más abundantes de la corteza, suelen ocupar el 90% de la litósfera y

tienen por origen la solidificación de una mezcla fundida, llamado magma cuando está dentro

de la corteza y lava para el magma que llega a la superficie (Rivera, 2005).

Las rocas ígneas formadas debajo de la superficie terrestre son llamadas rocas ígneas

intrusivas y se presentan en forma de batolitos, stocks, lacolitos, diques y mantos. En cambio,

las rocas ígneas extrusivas o efusivas, son aquellas que han solidificado a partir de una lava,

sobre la superficie terrestre, así como las que se han formado por la litificación de fragmentos

eyectados por volcanes en erupciones explosivas. La profundidad a la cual solidifica un

magma, es un hecho que determina su textura y en algunos casos su estructura. La textura es

primordialmente, una consecuencia de la rapidez de cristalización (Puig, 1970).

Para clasificar correctamente una roca ígnea el mejor método es el estudio petrográfico de su

lámina delgada. Sin embargo, desde el punto de vista de la caracterización en campo es

importante identificar la textura de la roca, la abundancia de sus minerales constituyentes y

más subordinadamente su índice de color (Pozo et al., 2003).

Textura Porfídica

Roca formada por grandes cristales incrustados en una matriz de cristales más pequeños. Los

grandes cristales que hay en una roca porfídica se denominan fenocristales, mientras que los

cristales más pequeños se denominan matriz. Esta textura indica al menos dos etapas

9

principales de crecimiento de los cristales en condiciones temporales o de viscosidades

diferentes (Pozo et al., 2003).

Textura Fanerítica

Textura de grano grueso (>1 mm), los componentes son identificables a simple vista o con

una lupa. Se diferencian dos tipos: cuando una textura fanerítica presenta cristales de tamaño

superior a 1 cm se denomina pegmatítica. En función de la distribución de tamaños en la

muestra se reconocen textura equigranulares o inequigranulares (Pozo et al., 2003).

Composición Granítica (Félsica)

Granito. Roca intrusiva compuesta de cristales de cuarzo, feldespato, ortoclasa y

comúnmente mica; también puede hallarse presente la plagioclasa sódica, horblenda y

piroxeno (Puig, 1970).

Composición Andesítica (Intermedia)

Diorita. Roca intermedia. Su coloración es gris de tonalidad oscura, debido a la mayor

abundancia de minerales máficos (ferromagnesianos). Es una roca granuda y los minerales

esenciales que la forman son plagioclasas, feldespatos alcalinos, micas comúnmente biotita

y cuarzo (Rivera, 2005).

Composición Basáltica (Máfica)

Gabro. Estas rocas son de color oscuro, verde o gris oscuro a negro. Los componentes

minerales esenciales de estas rocas son plagioclasa cálcica, augita, piroxeno, olivino; el

cuarzo está ausente. Los gabros, por alteraciones regionales, sufren cambios en sus

componentes minerales, así, la augita se sustituye por la horblenda y la plagioclasa se

transforma en anfibolitas (Rivera, 2005).

Composición Ultramáfica

Peridotita. Roca plutónica que contiene olivino, piroxeno y baja proporción de granate

(MacKenzie, Donaldson y Guilford, 1996).

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Textura Afanítica

Textura de grano fino (cristales < 1 mm). No se pueden distinguir ni con una lupa. Se

diferencian dos tipos: microcristalina, se reconocen los constituyentes con un microscopio;

y criptocristalina, no se reconocen sus constituyentes con un microscopio (Pozo et al., 2003).


Riolita. Son rocas extrusivas equivalentes al granito. Están compuestas de cuarzo, feldespato

y biotita. Los colores típicos son grises claro, rosados y amarillentos. Ocurren con frecuencia

con estructura badeada. Son rocas altamente silícicas y presentan fenocristales de ortoclasa

sódica, piroxeno sódico y anfíbol sódico, lo que indica su carácter alcalino. Generalmente

presentan texturas porfíríticas (Rivera, 2005).

Composición Andesítica (Intermedia)

Andesita. Es el equivalente volcánico de la diorita. Es la roca volcánica más abundante

después del basalto. Las andesitas son aquellas en las cuales la plagioclasa sódica subcálcica

es el constituyente predomínate; también presentan feldespato alcalino, cuarzo escaso y

minerales ferromagnesianos que pueden ser biotita, horblenda, augita o hiperstena.

Generalmente son pocas porfídicas de color gris oscuro (Rivera, 2005).

Composición Basáltica (Máfica)

Basalto. Son rocas volcánicas equivalentes a los gabros. Son lava máficas cuyos minerales

esenciales son plagioclasa cálcica, augita, olivino y óxidos de hierro. Roca generalmente

oscura, se presenta en grandes masas o en forma de corriente de aspecto lávico típico. Puede

presentar un grano muy fino y tener aspecto de roca maciza muy resistente y muy dura. Son

las rocas más abundantes en el mundo (Rivera, 2005; Puig, 1970).

Textura Vítrea

El tamaño de los cristales informa acerca de la rapidez del enfriamiento del magma o lava,

así cuando el enfriamiento es tan rápido que no hay tiempo para que se forme la materia

cristalina (cristales) se origina el vidrio volcánico, que da lugar a esta textura (Pozo et al.,

2003).

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Obsidiana. Es una roca dura de textura casi igual a la de un vidrio negro, pero el color puede

ser también gris perlado o rojizo y presenta a veces una serie alineada de burbujas que dan a

la roca un brillo sedoso de color verdoso, plateado o dorado. Tiene una fractura típicamente

conchoidal (Puig, 1970).

Pumita. Aunque esta roca está incluida entre los vidrios, es en realidad un producto

piroclástico, o sea, que es arrojado por los volcanes en sus erupciones violentas. Se trata de

un vidrio sumamente poroso, como espuma de vidrio, tan ligero que flota fácilmente en el

agua (Puig, 1970).

Textura Piroclástica

Los fragmentos de roca, de diferentes tamaños emitidos en erupciones volcánicas explosivas,

se denominan piroclastos o tefras. Estos según el tamaño predominante reciben diversos

nombres: cenizas (< 2 mm), lapilli (2 – 64 mm), bombas volcánicas, morfología elipsoidal o

discoidal (>64 mm) y bloques, morfología irregular o angulosa (>64 mm) (Pozo et al., 2003).

Toba. Se forma cuando se litifican partículas piroclásticas finas. La toba generalmente es

ligera, de color claro y puede ser suave o muy dura (Puig, 1970).

Brecha volcánica. Las gravas no son redondeadas como no lo es el resto de los materiales,

excepto las bombas que tienen una forma elipsoidal. Cuando estas gravas llegan a

consolidarse, o a soldarse irregularmente por sus aristas, forman una brecha volcánica y eso

sucede generalmente entre dos corrientes de lava (Puig, 1970).

c) Rocas Metamórficas.

Las rocas metamórficas son materiales que han sufrido una transformación como resultado

del intenso calor, la elevada presión y/o la acción de fluidos termales. De esta manera cada

roca metamórfica tiene una roca madre o protolito, esta puede ser ígnea, sedimentaria o

incluso metamórfica (Pozo et al., 2003).

12

El metamorfismo tiene lugar cuando las rocas están sometidas a condiciones diferentes a las

de su formación, ante esta situación, las rocas cambian gradualmente hasta alcanzar un estado

de equilibrio con el nuevo ambiente. El metamorfismo ocurre siempre en tres ambientes

según Rivera (2005):

Metamorfismo de contacto.- Ambiente en el cual la roca preexistente está cerca o en contacto

con una masa ígnea, aquí los cambios se deben principalmente a las elevadas temperaturas

del material magmático.

Metamorfismo regional.- Ambiente orogénico en el cual da lugar a la formación de

cordilleras, donde las rocas están sometidos a presiones dirigidas y a elevadas temperaturas

asociadas con deformaciones tectónicas.

Metamorfismo cataclástico o dinámico.- Ambiente en el cual predominan zonas de fallas,

aquí las rocas se rompen y pulverizan debido a los esfuerzos al producirse el desplazamiento

de las fallas.

Las rocas metamórficas deformadas bajo la acción de una potente presión dirigida son

fácilmente distinguibles por sus características estructurales, dado que sus minerales tienden

a ordenarse en capas paralelas o a convertirse en minerales alargados. Esta ordenación

proporciona a las rocas metamórficas una propiedad llamada foliación. Sobre la base de esta

propiedad, las rocas se clasifican en foliadas (en las cuales se presenta la esquistosidad) y no

foliadas (Rivera, 2005).

Texturas Foliadas

Pizarra. Se originan a partir de materiales arcillosos, según Pozo et al. (2003). Estas son

generalmente de color oscuro y de grano fino, más o menos laminadas y se pueden separar

en láminas (Puig, 1970).

Filita. Presenta una foliación ondulada de filosilicatos de grano finorecristalizados

(principalmente moscovita y clorita) que exhibe un brillo peculiar, sedoso, satinado o

plateado y un aspecto arrugado (Pozo et al., 2003).

Esquisto. Rocas derivadas principalmente de las ígneas extrusivas que contienen una gran

proporción de minerales ferromagnesianos, y así se tienen esquisto micáceo, esquisto de

13

horblenda, esquisto de clorita, etc. Son de textura menos fina que la pizarra. Presentan una

foliación ondulada por lo que se dividen las láminas muy delgadas y desiguales (Puig, 1970).

Gneis. Rocas metamórficas granular de alto grado, producto del metamorfismo regional.

Presenta el típico aspecto bandeado, que lo hace fácilmente reconocible, donde se pueden

distinguir los cristales claros y alargados de cuarzo y de feldespatos, con los cristales

alineados en capas o bandas más o menos paralelas y separadas entre sí por capas de mica en

cristales pequeños. Se le encuentra asociado a rocas intrusivas (Puig, 1970; Rivera 2005).

Rocas No Foliadas

Mármol. Roca metamórfica producto del metamorfismo de contacto y metamorfismo

regional que afecta a rocas carbonatadas como las calizas y dolomías. Los cristales que la

forman son mucho mayores debido a la recristalización sufrida por el incremento de

temperatura (Rivera, 2005).

Cuarcita. Roca resultante del metamorfismo de areniscas, que se caracteriza por ser muy

dura, carece de foliación y se distingue de la arenisca en que carece totalmente de poros y al

romperla, se rompen los granos de cuarzo en vez de romperse alrededor de ellos (Rivera,

2005).

4. Marco Normativo

La Normatividad de la Infraestructura del Transporte (Normativa SCT) aporta los criterios,

métodos y procedimientos para asegurar la uniformidad de estilo y calidad de los materiales

así como de los trabajos que se realizan para la construcción (CTR), conservación,

reconstrucción o modernización de todo tipo de carreteras (CAR), desde brechas hasta

autopistas. Por lo tanto es importante conocer los valores específicos que las normas (N)

proponen para los diseños, características, calidad de los materiales, métodos de ejecución y

conceptos de obra, además la SCT cuenta con manuales (M) los cuales indican los

procedimientos para muestreo y prueba (MMP), tanto de laboratorio como de campo, de los

materiales que se utilizan en estas obras (Secretaría de Comunicaciones y Transportes, 1999).

14

N-CTR-CAR-1-01-008/00 Conceptos de Obra - Terracerías - Bancos.

Los bancos de materiales son las excavaciones a cielo abierto destinadas a extraer material

para la formación de cuerpos de terraplenes; ampliaciones de las coronas, bermas o tendido

de los taludes de terraplenes existentes; capas subyacentes o subrasantes; terraplenes

reforzados; rellenos de excavaciones para estructuras o cuñas de terraplenes contiguas a

estructuras; capas de pavimento; protección de obras y obras de restauración ecológica, así

como para la fabricación de mezclas asfálticas y de concretos hidráulicos.

El transporte y almacenamiento de todos los materiales extraídos de los frentes de ataque al

sitio de almacenamiento o tratamiento son responsabilidad exclusiva del Contratista de Obra

y los realizará de tal forma que no sufra alteraciones que ocasionen deficiencias en la calidad

de la obra, tomando en cuenta lo establecido en las Normas aplicables del libro CMT

Características de los Materiales.

Los materiales no aprovechables o los desperdicios que resulten de la explotación se cargarán

y transportarán a un sitio dentro del banco donde no estorben la extracción y el tratamiento

de los materiales aprovechables y donde no obstruyan el drenaje natural. Al término de la

exploración o utilización del banco, esos materiales se colocarán y extenderán en los fondos

de las excavaciones y en los taludes.

M-MMP-1-02/03 Métodos de Muestreo y Prueba de Materiales - Suelos y Materiales para

Terracerías - Clasificación de Fragmentos de Roca y Suelos.

Este manual describe el procedimiento para clasificar los materiales para terracerías a que se

refieren las Normas N-CMT-1-01 Materiales para Terraplén, N-CMT-1-02 Materiales para

Subyacente y N-CMT-1-03 Materiales para Subrasante, de acuerdo con pruebas índice

realizadas en campo y en laboratorio.

Los suelos son materiales con partículas de tamaño menor de 7.5 cm (3"). Se clasifican con

base en su composición granulométrica y en sus características de plasticidad, representada

por los límites de consistencia.

Los suelos se clasifican como suelos gruesos cuando más del 50% de sus partículas son de

tamaño mayor que 0.075 mm (malla N°200) y como suelos finos cuando el 50% de sus

15

partículas o más, son de tamaño menor. El símbolo de cada grupo está formado por letras

mayúsculas, que son las iniciales de los nombres ingleses de los suelos (Juárez y Rico, 2008).

Los suelos gruesos se clasifican como grava (G) cuando más del 50% de las partículas de la

fracción gruesa tienen tamaño mayor que 4.75 mm (malla N°4) y como arena (S) cuando el

50% de las partículas o más de la fracción gruesa, son de tamaño menor, ambas a la vez se

subdividen en ocho grupos (Tabla 1):

Tabla 1. Clasificación de suelos gruesos, según Norma M-MMP-1-02/03.

Los suelos finos se clasifican al graficar sus características de plasticidad en la Carta de

Plasticidad (Figura 1) en:

Limo (M). Se clasifica como limo cuando su límite líquido (𝜔𝐿) y su índice plástico (𝐼𝑝),

determinados definen un punto ubicado en las Zonas I o III de la carta de Plasticidad, que se

muestra en la Figura 1.

Si dicho punto se aloja en la zona Iel material se clasifica como limo de baja compresibilidad

y se identifica con el símbolo ML; si se ubica en la zona III, se clasifica como limo de alta

compresibilidad y se identifica con el símbolo MH.

Si el material contiene una cantidad apreciable de materia orgánica y el punto definido por

su límite líquido (𝜔𝐿) y su índice plástico (𝐼𝑝) se ubica cercano y debajo de la línea A de la

Carta de Plasticidad, se clasifica como limo orgánico de baja compresibilidad, si su límite

(GW) (SW) (GP) (SM)

5% de finos máx

Cu > 4

1 < Cc > 3

Cu > 6

1 < Cc > 3

(GM) (SM) (GW-GM) (SW-SM) (GP-GM) (SP-SM)

(GC) (SC) (GW-GC) (SW-SC) (GP-GC) (SP-SC)

LIMOSA

ARCILLOSA

12% de finos mín y

estos son limos

Grava o arena bien graduada que

contiene entre 5% y 12% de finos

y estos son limos

Grava o arena mal graduada que


y estos son limos

12% de finos mín y

estos son arcilla

Grava o arena bien graduada que


y estos son arcillas

Grava o arena mal graduada que


y estos son arcillas

5% de finos máx y sus

coeficientes de uniformidad y

curvatura no cumplen para ser

bien graduadas

GRAVA O

ARENA

MAL GRADUADABIEN GRADUADAGRAVA O ARENA

16

líquido (𝜔𝐿) es menor de 50% y se identifica con el símbolo OL, o como limo orgánico de

alta compresibilidad si su límite líquido (𝜔𝐿) es mayor y se identifica con el símbolo OH.

Figura 1. Carta de Plasticidad, para clasificación de Suelos Finos, editado de Norma M-MMP-01-02/03.

Arcilla (C). Se clasifica como arcilla cuando su límite líquido (𝜔𝐿) y su índice plástico (𝐼𝑝),

definen un punto ubicado en las Zonas II o IV de la Carta de Plasticidad y se identifica con

el símbolo C.

Si dicho punto se aloja en la zona II, el material se clasifica como arcilla de baja

compresibilidad y se identifica con el símbolo CL, si se ubica en la zona IV, se clasifica como

arcilla de alta compresibilidad y se identifica con el símbolo CH.

La clasificación de los suelos en campo se hace considerando su granulometría, plasticidad,

color y olor, como sigue:

Granulometría. Se extiende una muestra seca del material con tamaño de 7.5 cm, sobre una

superficie plana con el propósito de estimar, en forma aproximada, los porcentajes de los

tamaños de las partículas, forma y composición mineralógica.

Según su tamaño las partículas del material se agrupan en: partículas mayores de 5 mm

(grava); partículas comprendidas entre las de menor tamaño que pueda observarse a simple

vista y 5 mm (arena) y partículas de menor tamaño que se pueda observar a simple vista

(finos).

SIMBOLOGÍA

I – Limo de baja

compresibilidad

II – Arcilla de baja

compresibilidad

III – Limo de alta

compresibilidad

IV – Arcilla de alta

compresibilidad

I

IV

III

II

17

Se determina de forma aproximada los porcentajes de cada uno de los grupos con relación al

volumen total. Se estima la graduación del material como bien graduada cuando se observe

una amplia gama de tamaños y cantidades apreciables de todos los tamaños intermedios y

como mal graduada cuando se observe la predominancia de un tamaño o de un rango de

tamaños.

Dilatancia. De la fracción menor a 0.425 mm (finos) se toma una porción en la mano y se le

agrega agua en cantidad tal que, al amasarla se obtenga una masa de consistencia suave que

no presente flujo. Una vez que la mezcla ha obtenido la consistencia deseada, se forma con

ella una pastilla.

Con la palma de la mano ligeramente contraída se sujeta suavemente la pastilla y se sacude

en dirección horizontal, golpeando varias veces y en forma vigorosa la mano que la contiene

contra la otra mano, a fin de provocar la salida del agua a la superficie, lo cual queda de

manifiesto cuando dicha superficie toma una apariencia lustrosa. Al ocurrir esto, se presiona

ligeramente la pastilla con los dedos para provocar que el agua desaparezca de la superficie

y ésta pierda su lustre.

Se estima la rapidez con que la superficie de la pastilla toma la apariencia lustrosa al golpear,

así como la rapidez con que desaparece este lustre al presionarla. Se reporta la dilatancia

como: rápida, lenta o nula.

Una dilatancia rápida es típica de arena fina y de arena limosa (SM) no plástica, así como de

algunos limos orgánicos (ML). Una dilatancia extremadamente lenta o nula es típica de la

arcilla (CL o CH).

Tenacidad. De la pastilla formada en la dilatancia, se toma una porción y se rola con la mano

hasta formar un pequeño rollo de aproximadamente 3 mm de diámetro. Se reamasa el

material y se forma nuevamente el rollo, repitiéndose esta operación varias veces para que el

material pierda el exceso de agua y el rollo se fragmente, lo que indica que el suelo ha

alcanzado un contenido de agua similar al del límite plástico (𝜔𝑃).

Se estima el tiempo necesario para que el material alcance el contenido de agua

correspondiente al límite plástico, así como la resistencia que opone al ser comprimido el

18

rollo. La tenacidad se reporta como; nula, tiempo corto y resistencia muy pequeña; media,

tiempo medio y resistencia media y alta, tiempo largo y resistencia alta.

Una tenacidad alta es típica de la arcilla (CL o CH), mientras más alta sea la tenacidad, el

material será más compresible. Una tenacidad media o nula es típica de limo y limo orgánico.

Resistencia en estado seco. De la fracción que pasa la malla Nº40 se toma una porción del

material y se forma una pastilla de aproximadamente 4 cm de diámetro y 1 cm de espesor.

La pastilla se coloca en un medio adecuado para que pierda lentamente su contenido de agua,

hasta que se aprecie visiblemente seca; posteriormente se desmorona con los dedos. Si al

romper la pastilla se observa que aún contiene agua, se continúa con el secado del material y

posteriormente se rompen y desmoronan las fracciones.

Se estima la dificultad que presenta la pastilla a romperse y desmoronarse; de acuerdo con lo

anterior se reporta la resistencia en estado seco como: nula, media, alta.

Una alta resistencia en estado seco es característica de una arcilla de alta compresibilidad

(CH). Una resistencia en estado seco nula es típica de un limo (ML o MH).

Color. Existen algunos criterios relativos al color, por ejemplo, el color obscuro suele ser

indicativo de la presencia de materia orgánica o de su naturaleza básica (ferromagnesianos),

y los colores claros y brillantes son más bien propios de suelos ácidos (sílices).

Olor. Los suelos orgánicos (OL y OH) tienen por lo general un olor distintivo, que puede

usarse para su identificación. Los suelos altamente orgánicos (Turba) prenden estando secos.

5. Marco Geológico.

La zona de estudio se localiza en el extremo norte central de la provincia geológica “Faja

Volcánica Transmexicana” (Figura 2), la cual cruza el centro del país desde el Golfo de

México en el oriente, hasta el Océano Pacífico en el poniente (Tenorio, 2013).

Esta región según Alarcón (2007) se caracteriza por el emplazamiento de una enorme masa

de rocas volcánicas de diferentes tipos, acumuladas durante varios episodios volcánicos

sucesivos iniciados a mediados del Terciario Inferior y que continuaron durante el Reciente.

Las rocas más antiguas son calizas y dolomías del Cretácico Inferior, sobre las que se

19

depositaron extensas coladas lávicas de composición riolítica, andesitica y basálticas

terciarias, así como piroclásticos formados de pumicita, arena, cenizas volcánicas que se

depositaron en lagos, que al desecarse, ahora forman extensas llanuras.

Figura 2. Provincias Geológicas de México, editado de Ortega, Mitre, Roldán, Aranda, Morán, Alaníz y Nieto

(1992).

Otro rasgo sobresaliente de esta provincia es la presencia de amplias cuencas cerradas que

formaron lagos como el de Pátzcuaro, Cuitzeo o que fueron desecados como el de Texcoco

en la Cuenca de México (de la Llata, 2011).

Del conjunto de cuencas originadas por la actividad volcánica del Eje Volcánico, la Cuenca

de México es una de las más grandes, según Tenorio (2013), tiene una extensión de 9,600

Km², de los cuales el 40% corresponde a la altiplanicie formada en el fondo de la cuenca y

60% corresponde al terreno accidentado perteneciente a las sierras que lo rodean, es una

cuenca cerrada con desagüe artificial, quedando limitada al norte por las sierras de

Tepotzotlán, Tezontlalpan y Pachuca; al oriente la Sierra de Calpulalpan y la Sierra Nevada;

Faja Volcánica Transmexicana

20

al sur por la Sierra de Chichinautzin; y al poniente por las Sierras de las Cruces, Monte Alto

y Monte Bajo (Figura 3).

Figura 3. Límites morfológicos de la Cuenca del Valle de México.

La evolución que este territorio ha tenido a lo largo del tiempo geológico y que define la

configuración del relieve actual la explica Mooser, Montiel y Zúñiga (1996) en siete fases:

La primera fase se desarrolla en el Terciario Inferior, originando rocas volcánicas que no

afloran en la superficie. La segunda fase ocurre en el Oligoceno Medio y se caracteriza por

la existencia de numerosas coladas de lava de composición intermedia y ácida. El Oligoceno

superior es el escenario de la tercera fase, en ella tiene desarrollo la base de lo que más

adelante serán las Sierras Mayores localizadas al este y oeste de la actual Cuenca de México,

el tipo de roca que caracteriza esta fase es de composición ácida y forma grandes depósito de

dacitas y riolitas. Durante el Mioceno aparece la Sierra de Guadalupe, misma que marca el

inicio de la cuarta fase, este complejo volcánico está constituido de lavas intermedias y

ácidas. Al término del Mioceno inicia la quinta fase volcánica, resultado de una actividad

volcánica de composición intermedia y ácida. El Pleistoceno es el escenario donde se

desarrolla la sexta fase volcánica donde hubo predominio de materiales andesito-basálticos.

La séptima fase culmina en el Cuaternario Superior, con la formación de la Sierra de

21

Chichinautzin, la cual fue resultado de la edificación de más de un centenar de conos,

derrames lávicos y material piroclástico.

Vázquez y Jaimes (1989) definieron y revisaron las unidades volcánicas del Terciario y

Cuaternario, tomando como base las características líticas, relaciones estratigráficas, tipo de

volcanismo, datos geocronológicos y paleomagnéticos obteniendo lo siguiente.

Terciario

Rocas extrusivas del Mioceno Medio y Tardío (Tmv)

Se les llama así a las rocas volcánicas que difieren en composición litológica y posición

estratigráfica con respecto a las rocas volcánicas del Oligoceno Tardío-Mioceno Temprano.

Sus afloramientos se distribuyen por toda la cuenca en áreas pequeñas, en la mayoría de los

casos por encontrarse cubiertas por los materiales volcánicos más recientes (Vazquez y

Jaimes, 1989).

En el norte del Estado de México se encuentra ampliamente distribuida en pequeños

afloramientos de los que destaca la base de la Sierra Tepotzotlán según Fries, (1960). Se

incluye también por posición estratigráfica y edad los depósitos de la Formación Tepoztlán

de la Sierra del mismo nombre y la Andesita Jalpan de los Cerros Jalpan y Zincoque

(Segerstrom, 1961). Estas rocas están constituidas por secuencias de tobas, brechas

volcánicas y lavas que en algunos lugares se encuentran interestratificadas con brechas

volcánicas.

Las características antes mencionadas indican que este conjunto de rocas extrusivas

representa el inicio de la actividad magmática del Arco Volcánico Trasnmexicano.

Depósitos volcánicos del Plioceno Temprano (Tpv)

Conjunto de rocas extrusivas que representan un segundo periodo magmático del Arco

Volcánico Transmexicano. Localmente afloran en los flancos de las Sierras de Las Cruces,

Zempoala y Río Frío, y en cerros aislados en el resto de la cuenca; también coronan las

Sierras de Guadalupe y Tepotzotlán (Segerstrom, 1961).

Sobreyacen con discordancia erosional a rocas volcánicas del Oligoceno-Mioceno y están

cubiertas de la misma forma por unidades volcánicas del Plioceno Tardío y Cuaternario. Por

22

la interpretación del subsuelo se infiere una relación interdigitada con depósitos piroclásticos

y clásticos del Plioceno (Tppc).

La composición varía de andesítica a dacítica, las secuencias piroclásticas observadas

generalmente no son consolidadas, constituyen tobas cristalinas, vítreas, líticas y pumíticas,

tanto de flujo piroclástico como de “surge” piroclástico, las cuales se encuentran cubiertas

por intercalaciones de derrames lávicos, algunos autobrechados, con brechas de flujo; los

flujos lávicos más máficos tienen exfoliación regular horizontal con vesículas alargadas en

dirección del derrame, lo que da idea de regímenes de flujo laminar con alto contenido de

volátiles (Fries, 1962).

Rocas volcánicas máficas del Plioceno Tardío (Tpb)

Estas rocas están constituidas por derrames de lava interestratificados, en ocasiones, con

capas de poco espesor de brechas volcánicas y/o con piroclásticos que se consideran

pertenecientes a los depósitos piroclásticos y clastos aluviales del Plioceno (Tppc) (Gyene,

Fries, Segerstrom, Black y Wilson, 1963). La composición varía de basáltica a andesítica.

Dichas rocas máficas yacen discordantemente sobre las unidades terciarias anteriores, en

algunos sitios cubren discordantemente a las rocas mesozoicas, con marcada discordancia

angular y erosional (Vazquez y Jaimes, 1989).

Depósitos piroclásticos y clásticos aluviales del Plioceno (Tppc)

Se designa con este nombre a los depósitos no diferenciados, relacionados genéticamente con

la actividad piroclástica y fluvial de todo el Plioceno. En el sector septentrional, fueron

reconocidos por Segerstrom (1961), Fries (1962) y Geyne et al. (1963), en donde forman

extensas llanuras y piedemontes aluviales.

En el subsuelo de la porción meridional de la cuenca dichos depósitos constan de tobas,

brechas volcánicas y aglomerados, con horizontes de conglomerados, arenas y arcillas, se

encuentran cubiertos discordantemente por aluvión del Cuaternario y están acumulados en

fosas tectónicas (graben de Chalco) y rellenando amplios valles surcados en rocas volcánicas

del Oligoceno-Mioceno.

23

Cuaternario

Formación El Pino (Qpp)

Se agrupa con este nombre las rocas volcánicas, principalmente máficas, que forman los

Cerros La Estrella, El Pino, Chimalhuacán, Chiconautla, Gordo y otros aislados, así como

los campos volcánicos de Tezontepec-Otumba.

Constituye secuencias de flujos lávicos con intercalaciones delgadas de tefra no consolidada,

de caída, formada por cenizas cristalinas, vítreas, lapillis líticos y escoria tamaño lapilli; estas

características de la tefra implican un volcanismo estromboliano según Vázquez y Jaimes

(1989); los derrames lávicos reconocidos son de andesita-basáltica de olivino y los

andesíticos de anfíbol, generalmente tienen buena estructura fluidal con vesículas alineadas

en la dirección del flujo y otros con lajamiento regular; esto indica regímenes de flujo laminar

con alto contenido de volátiles.

Esta formación cubre discordantemente unidades volcánicas del Oligoceno, Mioceno,

Plioceno y la Formación Llano Grande del Peistoceno Temprano está cubierta de igual forma

por las formaciones Chichinautzin y Telapón (Mooser, Nairn y Negendank, 1974).

Formación Chichinautzin (Qc)

Se aplica este nombre a todo el volcanismo monogenético principalmente estromboliano con

características y edad similares en la región de la Cuenca de México y sus alrededores. Las

lavas de esta unidad en general son muy extensas, vesiculares, masivas o lajadas y son los

productos volcánicos más abundantes de esta unidad. La composición de estas lavas es

principalmente andesítico-basáltica y andesítica, principalmente de grano fino y medio,

porfiríticas -afaníticas-mesocráticas, con fenocristales de olivino y piroxenos en matriz vítrea

y microcristalinas.

Esta unidad cubre discordantemente casi todas las unidades cretácicas y del Terciario; en

algunos sitios cubre discordantemente la Formación el Pino y se encuentra interdigitada con

depósitos lacustres y aluvión (Fries, 1960, Bloomfield, 1975, Martin, 1982).

24

Depósitos Aluviales (Qal)

Material clástico fluvial acumulado contemporáneamente con sedimentos lacustres y

depósitos volcánicos del Cuaternario. Según Fries (1962) afloran formando llanuras aluviales

al norte y al sur de la región de Pachuca, Hidalgo, se encuentran extensamente distribuidos,

rellenando amplios valles socavados en depósitos piroclásticos y clásticos del Plioceno

(Tppc), así como depresiones tectónicas como el graben de Chalco.

En las zonas norte y sur incluyen material poco consolidado compuesto por fragmentos con

tamaño de grava, arena, limos y arcilla, conteniendo localmente marga, tierra diatomácea,

turba, loess y travertino.

En el subsuelo descansan ampliamente, con discordancia, encima de los depósitos

piroclásticos y clásticos del Plioceno, además descansan localmente en la misma forma, sobre

rocas volcánicas sedimentarias más antiguas del Cretácico; probablemente debido a su edad

cuaternaria se interdigita con las formaciones volcánicas de la misma edad, siendo su

contacto concordante e interdigitado con los sedimentos lacustres (Qla).

Depósitos Lacustres (Qla)

Se agrupan en esta unidad los sedimentos clásticos y productos piroclásticos relacionados

con la actividad volcánica del estratovolcán Popocatépetl y de la Sierra Chichinautzin, los

cuales se depositaron en un ambiente lacustre. Estos depósitos forman una gran altiplanicie

lacustre, extendida con una altitud promedio de 2,200 m.s.n.m desde Zumpango hasta Chalco

y desde Texcoco hasta el Cerro de Chapultepec.

Bryan (1948) describe arcillas bentoníticas y montmorilloníticas, con carbonato de calcio,

diatomeas, ostrácodos e interestratificaciones de ceniza y pómez.

Los depósitos lacustres se encuentran interdigitados con la Formación Chichinautzin y con

los depósitos aluviales. El origen de los depósitos lacustres está íntimamente relacionado con

la obstrucción definitiva del desagüe de la Cuenca de México, causado por la intensa

actividad volcánica que edificó la Sierra Chichinautzin (Vazquez y Jaimes, 1989).

Desde el punto de vista geotécnico la zonificación aplicable al Distrito Federal puede

extenderse al norte del Valle de México (Figura 4). La propuesta elaborada por Valencia

25

(2007) muestra que en la Zona II, correspondiente a los antiguos lagos de Xaltocan – San

Cristobal y Zumpango, se puede definir una zona de transición baja y de transición alta. En

la misma forma, en la Zona I, se puede distinguir entre las amplias llanuras de materiales

aluviales y los lomeríos circundantes. Además se muestra que al norte del antiguo dique que

unía Ecatepec a Venta de Carpio, la Zona III, deja de continuar.

Figura 4. Zonificación geotécnica del norte del Valle de México, tomado de Valencia, 2007.

Por lo tanto, en este mapa de zonificación geotécnica propuesto se definen las subzonas

(Júarez, Auvinet, Hernández y Méndez, 2011):

Zona I.- Lomas.

Subzona I a, Lomeríos. Formada por rocas o suelos firmes depositados fuera del ambiente

lacustre.

Subzona I b, Aluvial. Integrada por estratos arenosos y limo arenosos intercalados con capas

de arcilla altamente resistentes.

Zona II.- Transición.

26

Subzona II a, Transición alta. Está formada por estratos de arcilla lacustre con espesores

menores a 2.5m.

Subzona II b, Transición baja. Está formada por estratos de arcilla lacustre con espesores

mayores a 2.5m.

Localmente la zona de estudio pertenece a los municipios de Tecámac y Zumpango en el

Estado de México, localizados en la Zona I b, Aluvial.

El Estado de México queda comprendido dentro de la llamada Cordillera o Eje Volcánico y

la Sierra Madre del Sur, por ello está constituido en su mayor parte por rocas volcánicas, así

como por depósitos sedimentarios fluviales y lacustres en las porciones centro, norte y oeste

de la Cuenca de México (Secretaría de Desarrollo Agrario, Territorial y Urbano, 2014).

Los municipios de Tecámac y Zumpango se encuentran en el Sistema Volcánico Transversal,

dentro de la Provincia Fisiográfica del Eje Neovolcánico y de la Subprovincia Lagos y

Volcanes de Anáhuac.

Tecámac está ubicado en un Valle a orillas de lo que era el lago de Xaltocan, no cuenta con

un sistema montañoso, únicamente posee tres cerros aislados, cerro Tonalá con una altitud

de 2,570 m.s.n.m, cerro Xóloc con 2,470 m.s.n.m y cerro Colorado con 2,370 m.s.n.m

(Gobierno del Estado de México, 2013).

El relieve de Zumpango es regular, dominando las llanuras, lomeríos y cerros, sobresalen el

Cerro Picacho con 2,910 msnm y la Mesa la Ahumada, que como zona orográfica comprende

la transición del Valle de México al Valle del Mezquital (Secretaría de Desarrollo Agrario,

Territorial y Urbano, 2014).

Ambos municipios pertenecen a la región hidrológica de Pánuco, cuenca del Río Moctezuma,

subcuenca del Lago de Texcoco y Zumpango. Sin embargo, Tecámac no cuenta con ningún

sistema hidrográfico. En épocas de lluvia se forman pequeños riachuelos. Al contrario, en el

municipio de Zumpango se encuentra la Laguna de Zumpango y el Río de las Avenidas de

Pachuca, el cual nace en el Estado de Hidalgo y tiene como entrada la presa Manantial y

como salida la incorporación de sus aguas al Gran Canal.

27

El clima predominante de ambos municipios es semiseco con lluvias en verano y templado

subhúmedo con lluvias en verano. La temperatura media anual varía entre 14ºC y 16ºC y

tiene una precipitación anual 374 mm en Tecámac y de 700 a 800 mm en Zumpango.

La estructura geológica de la zona de estudio, la cual abarca parte del municipio de Tecámac

y Zumpango está conformada por cuatro tipos de roca (Figura 5):

Aluvial; se localiza en la parte sureste y al norte.

Asociación arenisca-toba (volcanoclástico); se localiza al oeste y suroeste del

municipio.

Lacustre; se localiza al suroeste de la zona de estudio.

Basalto; este tipo de roca se ubica al sur de la zona de estudio.

Figura 5. Mapa Geológico de la zona de estudio, abarca parte de Tizayuca, Hidalgo; Tecámac y Zumpango en el

Estado de México.

28

6. Recorrido en Campo.

Se estudiaron tres bancos de materiales, de los cuales dos se encuentran en el Municipio de

Tecámac y uno en el Municipio de Zumpango en el Estado de México (Figura 6).

Los bancos que pertenecen a Tecámac son: el banco Pimpón, cuyas coordenadas son 19° 47'

46.93'' N y 98° 58' 41.42'' O y el banco La Chinita, cuyas coordenadas son 19° 47'48.41'' N

y 98° 58' 36.28'' O. El banco Gumercindo se encuentra en el municipio de Zumpango y sus

coordenadas son 19° 47' 37.69'' N y 98° 59' 9.69'' O.

Figura 6. Mapa de Localización de los Bancos de Materiales estudiados.

El municipio de Tecámac se localiza en la parte nororiente de capital del Estado de México

y al norte de la Cuidad de México, en la región conocida como el Valle de México. Se ubica

entre los paralelos 19º 37’ y 19º 49’ de latitud norte y entre los meridianos 98º 55’ y 99º 03’

de longitud oeste y tiene una altitud entre 2,200 y 2,600 m.s.n.m.

29

El municipio de Zumpango se localiza en la parte noreste del Estado de México. Queda

comprendido entre las coordenadas geográficas 19° 43' 10'' a 19° 54' 52'' latitud norte y entre

los 98° 58' 12'' y 99° 11' 36'' longitud oeste.

La exploración preliminar, se llevó a cabo por medio de procedimientos simples y expeditos,

se obtuvo información sobre el espesor y composición del subsuelo y la profundidad para

definir si la zona es prometedora para la utilización de los materiales explotados como

terracerías de uso en plataformas, terraplén, base o subbase.

Banco Pimpón.

El frente de explotación de este banco tiene aproximadamente 12 metros de profundidad,

tomando en cuenta el nivel de carretera (Figura 7, a). Se alcanza a apreciar nueve capas

producto de una secuencia de intercalaciones de limos, arcillas, arenas y sedimentos

volcanoclásticos, de espesores que varían entre0.5 metros a los 2 metros y colores que varían

de tonalidades rojizas, lo cual indica presencia de ferromagnesianos oxidados y tonalidades

cafés (Figura 7, b).

También se observó en el recorrido de este banco una capa que se diferencia de las demás

por su composición y su color, es una capa interdigitada de limos color gris cuyo espesor

disminuye hacia el este y aumenta hacia el oeste (Figura 7, c).

Se tomó una muestra alterada representativa de la capa donde en ese momento se estaba

realizando la explotación, con el método de muestreo de canal, la muestra obtenida se guardó

en un costal y se etiquetó para su identificación (Figura 7, d).

30

a

b

c

d

Figura 7. Fotografías del recorrido en campo del Banco Pimpón (Balcázar, 2019): a) Se observa la profundidad del

frente de explotación del Banco Pimpón en comparación con el nivel de carretera; b) Vista del frente de

exploración, donde se aprecian las capas de sedimentos; c) Vista de la capa de limos, de aproximadamente 0.8

metros; d) Toma de muestra alterada del Banco Pimpón.

12 m

31

Banco La Chinita

El frente de explotación de este banco se encuentra a 180 metros de distancia del Banco

Pimpón. Por lo tanto las capas del banco Pimpón son correlacionables con las capas de este

banco.

A diferencia del banco Pimpón, este banco presenta un frente de explotación de menor

profundidad, se encuentra a 5 metros por debajo del nivel de carretera. Sin embargo, se

pueden apreciar 6 capas con intercalaciones de arcillas, arenas, sedimentos volcanoclásticosy

una interdigitación de limos (Figura 8).

Figura 8. Vista de la profundidad y estratigrafía del frente de explotación del banco La Chinita (Balcázar, 2019).

Se tomó una muestra representativa de la capa que se encontraba en explotación, por el

método de muestreo de canal y se guardó en un costal y se etiquetó para su identificación, al

igual que la muestra tomada en el banco anterior.

5 metros

32

Banco Gumercindo

Este banco se encuentra a 900 metros de distancia de los bancos anteriores, durante el

recorrido en el banco se observó una transición de materiales originados por depósitos

aluviales hacia sedimentos volcanoclásticos, además de que el contenido de

ferromagnesianos aumenta en dirección al oeste.

El frente de explotación de este banco es de 14 metros de profundidad, tomando en cuenta el

nivel de carretera y no son apreciables capas o estratos en el frente de explotación. El tipo de

roca que se observa en este frente son arenas de color café con tonalidades rojizas. Se tomó

una muestra alterada representativa del frente de explotación, se etiquetó y se guardó en un

costal para su ensaye en el laboratorio (Figura 9).

a

b

Figura 9. Fotografías del recorrido en campo del Banco Gumercindo (Balcázar, 2019): a) Vista del frente de

explotación del Banco Gumercindo; b) Toma de muestra alterada del Banco Gumercindo.

14 metros

33

7. Pruebas de Laboratorio.

Los bancos de materiales han de muestrearse para conocer en el laboratorio las características

que interesen para definir u autorizar su uso. Naturalmente la muestra que se extraiga

dependerá de la utilización que pretenda hacerse del suelo. En bancos para terracerías es

común realizar análisis granulométricos, límites de plasticidad, pruebas de compactación,

cálculo del coeficiente de variación volumétrica. Se trata sencillamente de clasificar al suelo

y conocer sus características en cuanto a compactación (Rico y del Castillo, 1977).

En materiales para pavimento, además de las pruebas anteriores, los bancos de suelo deberán

sujetarse en general a pruebas de Valor Relativo de Soporte o similares, de acuerdo con el

diseño que se pueda utilizar.

Al tratar con bancos de suelo que vayan a usarse en pavimentación es también frecuente que

se distinga un conjunto de pruebas dentro de una etapa de estudio preliminar, de otras pruebas

que se hagan posteriormente con carácter definitivo. Este criterio permitió seleccionar las

zonas más prometedoras dentro de un banco dado o establecer racionalmente alternativas de

uso entre varios bancos vecinos.

Para las muestras obtenidas de los bancos Pimpón, La Chinita y Gumercindo se realizaron

las siguientes pruebas de laboratorio.

Granulometría.

Límites de Consistencia.

Masa volumétrica seca suelta.

Porter Estándar.

Expansión libre.

Valor Relativo de Soporte Natural.

Masa volumétrica seca máxima y humedad óptima (AASHTO).

Contracción lineal.

Equivalente de arena.

34

7.1. Granulometría.

Según la Norma M-MMP-1-06/03 Métodos de muestreo y Prueba de materiales – Suelos y

Materiales para Terracerías – Granulometría de materiales compactables para terracerías,

estas pruebas permiten determinar la composición por tamaños (granulometría) de las

partículas que integran los materiales empleados para terracerías mediante su paso por una

serie de mallas con aberturas determinadas.

El paso del material se hace primero a través de las mallas con la abertura, hasta llegar a las

más cerradas, de tal forma que los tamaños mayores se van reteniendo, para así obtener la

masa que se retiene en cada malla, calcular su porcentaje respecto al total y determinar el

porcentaje que pasa.

Para la ejecución de la prueba se utiliza un juego de mallas fabricadas con alambre de bronce

o acero inoxidable de diversos calibres, tejidos en forma de cuadrícula, con abertura

determinada conforme a lo indicado en la Tabla 2:

Tabla 2. Designación y abertura nominal de las mallas usadas en granulometría, editado de

Norma M-MMP-1-06/03.

Fracci

ón

Malla Diámetro nominal del

alambre

(mm) Designación Abertura Nominal

(mm)

Gra

va

s

3” 75.0 5.80

2” 50.0 5.05

1 ½” 37.5 4.59

1” 25.0 3.80

¾” 19.0 3.30

½” 12.5 2.67

3/8” 9.5 2.27

¼” 6.3 1.82

Nº4 4.75 1.54

Are

na

co

n f

ino

s

Nº10 2.0 0.900

Nº20 0.850 0.510

Nº40 0.425 0.290

Nº60 0.250 0.180

Nº100 0.150 0.110

Nº200 0.075 0.53

35

El procedimiento para realizar esta prueba es el siguiente:

Preparación de la muestra.

De la muestra del material se apartan aproximadamente 15 kg, se obtiene la masa de este

material y se registra como 𝑊𝑚, en gramos.

Del material apartado se separa la grava de la arena con los finos de la siguiente manera:

Se vacía poco a poco el material sobre la malla Nº4 y recolectando el material que pasa en

una charola y el material retenido se coloca en otra charola.

Se vierte en la balanza la porción retenida en la malla Nº4, se determina su masa, que

representa la grava, registrándola como 𝑊𝑚1 en gramos. De la misma forma se obtiene la

masa de la fracción que pasa dicha malla, que representa la arena con finos de la muestra,

registrándola como 𝑊𝑚2.

De la fracción del material que pasó la malla Nº4, se obtiene una porción de 100 g para

determinar su contenido de agua (𝜔2).

De la fracción restante del material que pasó la malla Nº4, se obtiene una porción que

corresponda aproximadamente 200 g de material seco, registrándola como 𝑊𝑚3.

Se preparan dos juegos de mallas, el primero para la grava y el segundo para la arena

acomodándolas en orden descendente de aberturas de acuerdo con lo indicado en la Tabla 1.

Cribado de la fracción de material retenido en la malla Nº4.

La porción del material retenida en la malla Nº4 se criba por la malla 3” y menores.

Para el cribado, el material se vierte poco a poco y cuidadosamente por cada malla, a la que

se le aplica un movimiento vertical y de rotación horizontal, con el fin de mantener al material

en constante movimiento para permitir que las partículas de tamaños menores pasen a través

de las aberturas y recolectarlas en una charola.

En la misma forma, la porción del material que pasó la malla 3” se criba por la malla 2” y así

sucesivamente por todas las mallas para grava que indica la Tabla 2, obteniendo la masa del

36

material retenido en cada una, registrándola como 𝑊𝑖 donde el subíndice 𝑖 corresponde a la

designación de la malla respectiva.

Cribado de la fracción de material que pasa la malla Nº4.

La porción que pasó la malla Nº4, se coloca en un vaso metálico donde se le agrega

aproximadamente 500 cm³ de agua y se deja reposar durante 12 horas como mínimo.

Posteriormente se lava a través de la malla Nº200 para lo cual se agita el contenido del vaso

durante 15 segundos para formar una suspensión.

Se deja reposar dicha suspensión durante 30 segundos e inmediatamente después se decanta

sobre la malla Nº200. Se repite la operación de lavado hasta que el agua decantada salga

limpia.

El material retenido en la malla Nº200 se regresa al vaso metálico. Se seca el material

manteniéndolo en el horno durante un lapso no menor a 16 horas. Posteriormente se retira

del horno y se deja enfriar.

Una vez ensambladas las mallas para la arena, se vierte el material seco sobre la malla

superior.

Se efectúa la operación de cribado imprimiendo al juego de mallas un movimiento vertical y

de rotación horizontal durante 5 min.

Finalmente se obtienen las masas de los materiales retenidos en cada una de las mallas y se

anotan las masas respectivas como 𝑊𝑖 donde el subíndice 𝑖 corresponde a la designación de

la malla respectiva.

Cálculos y Resultados.

Para el análisis granulométrico mediante el procedimiento estándar, se calcula la masa del

material seco de la muestra mediante la siguiente expresión:

𝑊𝑑 = 𝑊𝑑1 + 𝑊𝑑2 (1)

Donde:

𝑊𝑑= Masa del material seco de la muestra (g).

37

𝑊𝑑1= Masa del material seco de la fracción retenida en la malla N°4 (g).

𝑊𝑑2= Masa del material seco de la fracción que pasó la malla N°4, determinada como:

𝑊𝑑2 =𝑊𝑚2

1 + 𝜔2 (2)

𝑊𝑚2= Masa de la fracción que pasó la malla N°4 (g).

𝜔2= Contenido de agua del material que pasó la malla N°4, expresado en fracción decimal.

De la fracción del material retenido en la malla N°4, se calculan los retenidos parciales en

cada una de las mallas con relación a la masa de la muestra seca, mediante la siguiente

expresión:

𝑅𝑖(%) =𝑊𝑖

𝑊𝑑𝑥100 (3)

Donde:

𝑅𝑖(%)= Retenido parcial en la malla 𝑖 con relación a la muestra original.

𝑊𝑖= Masa del material retenido en la malla 𝑖 (g).

𝑖= Designación de la malla utilizada, que va desde la 3" hasta la N°4.


De la fracción que pasó la malla N°4, los retenidos parciales en cada una de las mallas con

relación a la masa de la muestra seca, se obtiene mediante la siguiente expresión:

𝑅𝑖(%) = (𝑊𝑑2

𝑊𝑑𝑥100)

𝑊𝑖

𝑊𝑑3= (

𝑊𝑑2

𝑊𝑑

𝑊𝑖

𝑊𝑑3) 𝑥100 (4)

Donde:

𝑅𝑖(%)= Retenido parcial en la malla 𝑖 con relación a la muestra original.


𝑊𝑑2= Masa del material seco de la fracción que pasó la malla N°4 (g).

𝑊𝑑3= Masa del material seco que pasó la malla N°4.

38

𝑊𝑖= Masa del material retenido en la malla 𝑖 (g).

𝑖= Designación de la malla utilizada, que va desde N°10 hasta la N°200.

De la fracción del material que pasó la malla N°4 el contenido de finos que pasan la malla

N°200 con relación a la masa de la muestra seca, se obtiene mediante la siguiente expresión:

%𝐹 = (𝑊𝑑2

𝑊𝑑𝑥100) 𝑥 (1 −

∑ 𝑊𝑖

𝑊𝑑3) (5)

Donde:

%𝐹= Contenido de finos con relación a la muestra seca (%).

𝛴𝑊𝑖= Suma de las masas de los materiales retenidos en las mallas N°10 a la N°200.

La cantidad de material que pasa cada malla se le resta al 100% que es el total de la masa

representativa expresada como porcentaje, el retenido parcial correspondiente a la malla de

mayor tamaño empleada, con el fin de calcular la cantidad de material que pasa dicha malla,

se expresa como:

𝑃3"(%) = 100 − 𝑊3"% (6)

Donde:

𝑃3"(%)= Material que pasa a través de la malla 𝑖 con relación a la muestra original.

𝑊3"(%)= Retenido parcial en la malla 3" con relación a la muestra original.

Posteriormente, al valor antes obtenido en la ecuación 6, se le resta el retenido parcial en las

mallas subsecuentes hasta llegar a la N°200, con lo cual se van calculando los porcentajes

que pasan. Lo que se puede expresar como:

𝑃𝑖(%) = 𝑃𝑖+1(%) − 𝑊𝑖(%) (7)

Donde:

𝑃𝑖(%)= Material que pasa a través de la malla 𝑖 con relación a la muestra original.

𝑃𝑖+1(%)= Material que pasa a través de la malla inmediata superior, es decir la malla 𝑖 + 1

con relación a la muestra original.

39

𝑊𝑖%= Retenido parcial en la malla 𝑖 con relación a la muestra original.

𝑖= Designación de la malla utilizada, que en este caso va desde la 2" hasta la n°200.

Con los datos obtenidos en los párrafos anteriores, se dibuja sobre un sistema de ejes

coordenados la curva granulométrica del material, marcando las aberturas nominales de las

mallas, en escala logarítmica sobre el eje de las abscisas y los porcentajes del material que

pasa cada malla, sobre el eje de las ordenadas.

Se calculan los contenidos de grava %G y de arena %S, mediante las siguientes expresiones:

%𝐺 = 𝑃3"(%) − 𝑃4(%) (8)

%𝑆 = 𝑃4(%) − %𝐹 (9)

Donde:

%𝐺=Contenido de grava con relación a la muestra seca.

𝑃3"(%)= Material que pasa a través de la malla 3", con relación a la muestra original.

𝑃4(%)= Material que pasa a través de la malla N°4, con relación a la muestra original.

%𝑆= Contenido de arena con relación a la muestra seca.

%𝐹= Contenido de finos con relación a la muestra seca.

Se determinan mediante las siguientes expresiones, los coeficientes de uniformidad 𝐶𝑢 y de

curvatura 𝐶𝑐, que se emplean para juzgar la graduación del material:

𝐶𝑢 =𝐷60

𝐷10 (10)

𝐶𝑐 =(𝐷30)2

𝐷10𝑥𝐷60

(11)

Donde:

𝐶𝑢= Coeficiente de uniformidad del material (adimensional).

𝐶𝑐= Coeficiente de curvatura del material (adimensional).

40

𝐷10= Tamaño de las partículas para el cual el 10% del material es menor que este tamaño,

determinado gráficamente de la curva granulométrica (mm).





7.2. Límites de Consistencia.

Según la Norma M-MMP-1-07/07 Métodos de muestreo y Prueba de materiales - Suelos y

Materiales para Terracerías - Límites de Consistencia, estas pruebas permiten conocer las

características de plasticidad de la porción de los materiales para terracerías que pasan la

malla N°40 (0.425 mm), cuyos resultados se utilizan principalmente para la identificación y

clasificación de los suelos.

En Mecánica de Suelos puede definirse la plasticidad la propiedad de un material por la cual

es capaz de soportar deformaciones rápidas, sin rebote elástico, sin variación volumétrica

apreciable y sin desmoronarse ni agrietarse.

Según su contenido de agua en orden decreciente, un suelo susceptible de ser plástico puede

estar en cualquiera de los siguientes estados de consistencia definidos por Atterberg:

1. Estado líquido, con las propiedades y apariencia de una suspensión.

2. Estado semilíquido, con las propiedades de un fluido viscoso.

3. Estado plástico, en que el suelo se comporta plásticamente.

4. Estado semisólido, en el que el suelo tiene la apariencia de un sólido, pero aún

disminuye de volumen al estar sujeto a secado.

5. Estado sólido, en que el volumen del suelo no varía con el secado.

Los anteriores estados son fases generales por las que pasa el suelo al irse secando y no

existen criterios estrictos para distinguir sus fronteras. El establecimiento de estas ha de

hacerse en forma puramente convencional. Atterberg estableció las primeras convenciones

para ello, bajo el nombre general de límites de consistencia.

41

La frontera convencional entre los estados semilíquido y plástico fue llamada por Atterberg

límite líquido. La frontera convencional entre los estados plástico y semisólido fe llamada

límite plástico y ambos límites fueron definidos en términos de una manipulación de

laboratorio.

A las fronteras anteriores, que definen el intervalo plástico del suelo se les ha llamado límites

de plasticidad. Además, encontró que, a diferencia entre los valores de los límites de

plasticidad, llamada índice plástico, se relacionaba fácilmente con la cantidad de arena

añadida, siendo de más fácil determinación, por lo que sugirió su uso, en lugar de la arena,

como segundo parámetro para definir la plasticidad.

El procedimiento estándar para calcular los límites de consistencia, según la norma M-MMP-

1-07/7 es el siguiente:


De la muestra del material se aparta una porción de tamaño tal que, una vez cribada por la

malla N°40 se obtenga aproximadamente 300 g del material que pase por esa malla; éste se

colocará en una charola.

Se separan aproximadamente 250 g, se obtiene y se registra la masa del material separado.

Se coloca el material en un recipiente apropiado, se le agrega el agua necesaria para saturar

el material y se deja en reposo durante aproximadamente 24 h, en un lugar fresco, cubriendo

el recipiente con un paño que se mantendrá húmedo a fin de reducir al mínimo la pérdida de

agua por evaporación.

Determinación del Límite Líquido (𝜔𝐿).

El equipo necesario para efectuar esta prueba es: copa de Casagrande, balanza, horno,

desecador, vaso o recipiente, cápsulas de porcelana, espátula, cuentagotas, vidrios de reloj y

paño.

De la fracción del material preparada, se toma una porción de aproximadamente 150 g que

se coloca en la cápsula de porcelana donde se homogeneiza utilizando la espátula.

42

En la copa de Casagrande, previamente calibrada, se coloca una cantidad suficiente de

material para que una vez extendido con la espátula, se alcance un espesor de 8 a 10 mm en

la parte central de la copa.

Mediante una pasada firme del ranurador se hace una abertura en la parte central del material

contenido en la copa.

Inmediatamente después de colocado y ranurado el material, se acciona la manivela del

aparato para hacer caer la copa a razón de dos golpes por segundo, y se registra el número de

golpes necesarios para lograr que los bordes inferiores de la ranura se pongan en contacto en

una longitud de 13 mm.

Logrado lo anterior se toman con la espátula aproximadamente 10 g de materia de la porción

cerrada de la ranura y, para determinar su contenido de agua (𝜔𝑛), se colocan en un vidrio de

reloj del que previamente se ha determinado su masa.

Una vez que se ha tomado la porción requerida para la determinación del contenido de agua,

el material restante se integra a la cápsula de mezclado, para lavar y secar la copa y el

ranurador.

Inmediatamente, mediante el cuentagotas, se agrega agua al material en la cápsula y se

homogeneiza con la espátula; dicho material se prueba de nuevo en la copa de Casagrande.

Este procedimiento se repite hasta completar cuatro determinaciones. La cantidad de agua

será tal que las cuatro determinaciones queden comprendidas entre 10 y 35 golpes en la copa

de Casagrande, siendo necesario obtener dos valores por arriba y dos por debajo de los 25

golpes.

Se grafican los puntos correspondientes a cada determinación, representando en el eje de las

abscisas en escala logarítmica, el número de golpes 𝑛 y en el de las ordenadas en escala

aritmética, los respectivos contenidos de agua 𝜔𝑛. Se traza una línea recta que una

aproximadamente los puntos graficados; a esta recta se le llama curva de fluidez.

Se obtiene el valor del límite líquido (𝜔𝐿), determinando en la curva de fluidez el contenido

de agua correspondiente a 25 golpes.

43

Determinación del Límite Plástico (𝜔𝑃).

El equipo necesario para efectuar esta prueba es la balanza, horno, desecador, cápsulas de

porcelana, espátula, vidrios de reloj, placa de vidrio y alambre de acero.

De la fracción del material preparada, se toma una porción de tamaño de tal forma que se

pueda formar una pequeña esfera de aproximadamente 12 mm de diámetro, la que se modela

con los dedos para que pierda agua y se manipula sobre la palma de la mano para formar un

cilindro.

A continuación, el cilindro se hace girar con los dedos de las manos sobre la placa de vidrio

para reducir su diámetro hasta que sea aproximadamente de 3mm en toda su longitud.

Si al alcanzar un diámetro de 3 mm el cilindro no se rompe en tres secciones

simultáneamente, significa que el contenido de agua es superior al límite plástico (𝜔𝑃). En

tal caso se junta nuevamente todo el material para formar la pequeña esfera, repitiendo el

procedimiento descrito anteriormente hasta que el cilindro se rompa en tres segmentos

precisamente en el momento de alcanzar dicho diámetro, el cual se verifica comparándolo

con el alambre de referencia.

Inmediatamente se colocan sobre un vidrio de reloj los fragmentos del cilindro y se determina

el contenido de agua de ese material (𝜔𝑖).

Se reporta como resultado de esta prueba, el límite plástico (𝜔𝑃), obtenido mediante la

siguiente expresión:

(𝜔𝑃) =Σωi

3

(12)

Donde:

(𝜔𝑃) = Límite plástico de la muestra (%).

(𝜔𝑖) = Contenido de agua para cada una de las tres determinaciones (%).

Si no es posible formar cilindros del diámetro especificado con ningún contenido de agua, se

considera que el material no es plástico, se reporta como NP (no plástico).

44

Determinación del Índice Plástico (𝐼𝑃).

Una vez calculados el límite líquido y el límite plástico se determina el Índice Plástico,

mediante la siguiente expresión:

𝐼𝑃 = 𝜔𝐿 − 𝜔𝑃 (13)

Donde:

𝐼𝑃= Índice Plástico del material (%)

𝜔𝐿= Límite líquido del material obtenido (%)

𝜔𝑃= Límite plástico del material obtenido (%)

Cuando el material sea muy arenoso y no pueda determinarse el límite plástico, se reportan

el límite plástico y el índice plástico cono NP (no plástico).

7.3. Masa Volumétrica Seca Suelta.

Según la norma M-MMP-1-08/03Métodos de Muestreo y Prueba de Materiales – Suelos y

Materiales para Terracerías – Masas Volumétricas y Coeficientes de Variación Volumétrica,

estas pruebas permiten determinar las masas volumétricas de los materiales para terracerías,

es decir las relaciones masa-volumen en diferentes estados o condiciones de acomodo, ya

sean naturales o artificiales, así como los coeficientes de variación volumétrica al pasar de

un estado a otro.

La determinación de la masa volumétrica seca del material en estado suelto 𝛾𝑑𝑠, consiste en

obtener la relación entre la masa de los sólidos del material y el volumen total del mismo,

una vez que la masa de la muestra ha sido corregida considerando el contenido de agua.


De la muestra del material obtenido se seca, disgrega y separa la cantidad necesaria para

llenar un recipiente de lámina galvanizada de 10 L.

45

Procedimiento de prueba.

Se homogeneiza el material mediante mezclado, para después llenar el recipiente de lámina,

para lo cual se deja caer el material desde una altura de 20 cm, evitando su reacomodo por

movimientos indebidos. Posteriormente se enrasa el material.

Se obtiene la masa del recipiente con el material y se registra como 𝑊𝑟𝑚 en gramos.

Finalmente se determina el contenido de agua del material el cual se registra como 𝜔.

Cálculos y resultados.

Se calcula y se reporta como resultado de la prueba, la masa volumétrica seca del material en

estado suelto, mediante la siguiente expresión:

𝛾𝑑𝑠 =100 𝑊𝑚

𝑉 (100 + 𝜔)=

𝛾𝑚

100 + 𝜔(100) (14)

Donde:

𝛾𝑑𝑠= Masa volumétrica seca del material en estado suelto (kg/m³)

𝑊𝑚= Masa del material contenido en el recipiente (kg), determinada como:

𝑊𝑚 = 𝑊𝑟𝑚 − 𝑊𝑟 (15)

𝑊𝑟𝑚= Masa del recipiente con material (kg)

𝑊𝑟= Masa del recipiente

𝑉= Volumen del recipiente

𝜔= Contenido de agua del material (%)

𝛾𝑚= Masa volumétrica del material húmedo en estado suelto (kg/m³)

7.4. Porter Estándar.

Esta prueba tiene por objetivo determinar el peso volumétrico seco máximo y la humedad

óptima en suelos con partículas gruesas.

Para realizar esta prueba se necesita el siguiente equipo:

46

Molde para compactación Pórter Estándar provisto de collarín y base.

Máquina de compresión con capacidad mínima de 30 ton.

Varilla con punta de bala.

Probeta graduada de 500 ml.

Procedimiento de Prueba.

Se trabaja con el producto del suelo que pasa la malla de 1”, utilizando una porción de 5 kg,

los cuales se depositan en una charola y se le agrega el agua necesaria e incorporándola

uniformemente en el suelo, hasta que éste alcance la humedad óptima necesaria.

Una porción de suelo ya húmedo se pone en una cápsula de aluminio para determinar su

contenido de agua, que será la humedad óptima de la prueba (𝜔𝑜%).

Una vez que se tiene armado el cilindro con su base y collarín, con la tercera parte de los 5

kg se construye la primera capa, introduciendo el suelo dentro del cilindro y posteriormente

con la varilla de punta de bala se le aplican 25 golpes uniformemente distribuidos, la misma

operación se efectuará con las otras dos partes que formarán la segunda y tercer capa,

procurando que los golpes se den en cada capa es decir, sin recompactar las de abajo.

Al terminar de aplicar los 25 golpes de la última capa, el conjunto molde-suelo se coloca en

la base de la máquina de compresión para compactar el suelo, aplicando carga en forma lenta,

de modo que en 5 minutos se alcance la presión de 140 kg/cm². Esta carga máxima se

mantendrá un minuto para evitar que el material se expanda, enseguida se descarga

lentamente en un minuto.

El molde con el suelo compactado se retira de la máquina de compresión, se quita la base y

se revisa con cuidado, si presenta una ligera humedad habrá alcanzado la humedad óptima

de compactación, así como su peso volumétrico seco máximo.

Si al llegar a la carga máxima no se humedece la base del molde, indica que la humedad con

que se preparó la muestra es inferior a la óptima: por lo tanto, se usa otra porción de suelo de

5 kg, agregándole mayor cantidad de agua, repitiendo los pasos anteriormente descritos.

47

Si antes de llegar a la carga máxima en la ranura inferior del molde se presenta un

escurrimiento de agua o lagrimeo, indica que la humedad es superior a la óptima, por lo tanto,

se analiza otra porción de suelo de 5 kg, agregando una cantidad de agua menor que la

anterior, siguiendo la misma secuencia de las operaciones antes mencionadas.

Una vez que se tiene la compactación del espécimen con la humedad óptima, se determina

su volumen. Para hacerlo se mide en la parte superior del molde el nivel al que se encuentra

el suelo compactado dentro de él. Deberán realizarse cuatro medidas diametralmente

opuestas y promediarlas, con este promedio restado a la altura total del molde se obtiene la

altura total del espécimen. Se registra este valor en centímetros.

El molde con el espécimen compactado se pesa en kg, restando el peso del molde se obtiene

el peso total del suelo compactado.

Cálculos y Resultados.

Volumen del suelo compactado dentro del cilindro:

𝑉 = (𝑎𝑖)(ℎ𝑖) (16)

Peso volumétrico húmedo:

𝛾𝑚 =𝑊𝑖

𝑉 (17)

Peso volumétrico suelto:

𝛾𝑑 =𝛾𝑚

𝜔%

100+ 1

(18)

Donde:

ℎ𝑖= Altura del suelo compactado.

𝑊𝑖= Peso del suelo compactado.

𝑉= Volumen del suelo compactado.

𝑎𝑖= Área del espécimen.

48

7.5. Expansión Libre.

Según la norma M-MMP-1-11/16 Métodos de Muestreo y Prueba de Materiales – Suelos y

Materiales para Terracerías – Valor Soporte de California (CBR) y Expansión (Exp) en

Laboratorio, esta prueba permite determinar la expansión originada por saturación de los

materiales.

Procedimiento de Prueba

Inmediatamente después de obtenida la masa del molde con el espécimen compactado, se

coloca un papel filtro sobre una placa de base perforada; se invierte el molde con el espécimen

de tal manera que su fondo ahora sea la parte superior; se coloca un papel filtro en contacto

con el espécimen y se ensambla el molde de la placa de base perforada por medio de las

abrazaderas.

Se colocan sobre el espécimen compactado, una placa de expansión con su vástago ajustable

y las placas de carga que sean necesarias para producir una sobrecarga de 4.54±0.02 kg.

Se introduce cuidadosamente el molde en el tanque de saturación, de manera que se permita

el libre flujo de agua tanto en la parte inferior como en la superior del espécimen; se coloca

el trípode del dispositivo de medición de expansión, el que se ajusta hasta hacer contacto con

el vástago del extensómetro y se efectúa una lectura inicial para la determinación de la

expansión, que se registra como ℎ0, en mm y se deja saturar durante 96 horas, manteniendo

el nivel del agua del tanque sobre la parte superior del molde. Para materiales granulares que

presenten un drenaje rápido, el periodo de saturación podrá ser más corto, pero no menor de

24 horas.

Al terminar el periodo de saturación se efectúa la lectura final en el extensómetro, que se

registra como ℎ𝑗 , en mm.

Se retira del tanque de saturación el molde con el espécimen, cuidadosamente se elimina el

agua de la parte superior del molde de manera que no se altere la superficie del espécimen y

se deja drenar durante 15 min. Después de este periodo de drenaje se remueven las placas de

carga y las placas perforadas, así como las hojas de papel filtro y se determina la masa del

molde con el espécimen, que se registra como 𝑊𝑚𝑗+𝑒𝑓.

49

Cálculos y Resultados

Se determina y reporta la expansión de cada espécimen compactado, mediante la siguiente

fórmula:

𝐸𝑥𝑝 =100∆ℎ𝑗

𝐻𝑚𝑗 − 𝐻𝑑𝑒𝑘 (19)

Donde:

𝐸𝑥𝑝= Expansión del espécimen compactado (%).

∆ℎ𝑗= Diferencia entre las lecturas inicial (ℎ0) y final (ℎ𝑗) en el extensómetro del dispositivo

de expansión del molde (mm).

𝐻𝑚𝑗= Altura del molde (mm).

𝐻𝑑𝑒𝑘= Altura del disco espaciador (mm).

7.6. Valor Relativo de Soporte (VRS).

Esta prueba determina la calidad de los suelos en cuanto a valor de soporte se refiere,

midiendo la resistencia a la penetración de un espécimen compactado que haya alcanzado su

peso volumétrico seco máximo y la humedad óptima; sujeto a un determinado tiempo de

saturación a fin de medir su grado de expansión (Domínguez, Hernández, Martínez y

Almanza, 1999).

Para obtener el peso volumétrico seco máximo y la humedad óptima de un suelo, se sigue el

procedimiento indicado en la prueba de compactación Porter Estándar.

Además del equipo utilizado para la prueba Porter, se utilizará:

Placa coladera con vástago.

Placas de carga, con un peso total de 4.520 kg.

Tripié metálico para sostener el micrómetro durante la saturación.

Marco de compresión con anillo de carga, provisto de penetrómetro.

50


Una vez que se ha anotado la lectura final del micrómetro, el conjunto del suelo, cilindro y

tripié se retiran del tanque y posteriormente se sujeta la muestra de suelo a la penetración.

El molde se acuesta con mucho cuidado dejándolo en esa posición por aproximadamente 15

minutos para que escurra el agua.

Cuando el agua ha escurrido se quita la placa coladera y el papel filtro poniendo nuevamente

el conjunto restante en el marco de carga, se le da vuelta a la manivela a fin de que el

penetrómetro pase a través de los orificios de las placas de carga hasta tocar la superficie del

suelo, en ese instante el micrómetro instalado en el anillo de carga comenzará a marcar,

empezando así la prueba de penetración.

Se aplica una carga inicial no mayor de 10 kg y se ajusta el micrómetro para registrar el

desplazamiento vertical del vástago de penetración.

Se aplican cargas adicionales para que el pistón penetre en el espécimen con velocidad

uniforme de aproximadamente 1.27 mm por minuto.

Cuando se han aplicado todos los incrementos de carga al espécimen, se descarga lentamente;

posteriormente se saca el molde del marco de carga midiéndose la profundidad de la

penetración.


Cargas:

𝐶𝑎𝑟𝑔𝑎𝑠 = 𝐿𝑒𝑐𝑡𝑢𝑟𝑎 𝑑𝑒𝑙 𝑎𝑛𝑖𝑙𝑙𝑜 × 𝐾 (20)

Donde:

𝐾= Constante del anillo de carga.

V.R.S.:

𝑉𝑅𝑆 =𝐶

1360× 100 (21)

51

Donde:

𝐶 = La carga registrada para la penetración de 2.54 mm.

1360 =Carga Estándar en kg.

Se grafica la carga en kg contra la penetración respectiva. Con el resultado obtenido en esta

prueba se clasifica el suelo haciendo uso de la Tabla 3, donde se indica el empleo que puede

dársele al suelo, de acuerdo con su valor relativo de soporte:

Tabla 3. Clasificación del suelo con base en el valor de V.R.S, editado de Domínguez et al.

(1999).

Zona V.R.S. Clasificación

1 0-5 Subrasante muy mala

2 5-10 Subrasante mala

3 10-20 Subrasante regular a buena

4 20-30 Subrasante muy buena

5 30-40 Sub base buena

6 50-80 Base buena

7 80-100 Base muy buena

7.7. Masa Volumétrica Seca Máxima y Humedad Óptima

(AASHTO).

Según la norma M-MMP-1-09/06 Métodos de Muestreo y Pruebas de Materiales - Suelos y

Materiales para Terracerías - Compactación AASHTO estas pruebas permiten determinar la

curva de compactación de los materiales para terracerías y a partir de ésta inferir su masa

volumétrica seca máxima y su contenido de agua óptimo. Consiste en determinar las masas

volumétricas secas de un material compactado con diferentes contenidos de agua, mediante

la aplicación de una misma energía de compactación en prueba dinámica y graficando los

puntos correspondientes a cada determinación, trazar la curva de compactación del material.

Preparación de la muestra

Se separa por cuarteos una porción representativa de aproximadamente 4kg, el material se

criba a través de la malla N°4 de forma manual, colocando la fracción que pasa en una charola

y desechando el retenido.

52


A la porción preparada, se le agrega la cantidad de agua necesaria para que una vez

homogeneizada, tenga un contenido de agua inferior a 4 a 6% respecto del óptimo estimado.

Se mezcla cuidadosamente la porción para homogeneizarla y se divide en tres fracciones

aproximadamente iguales.

Se coloca una de las fracciones del material en el molde de prueba seleccionado con su

respectiva extensión, el cual se apoya sobre el bloque de concreto para compactar el material

con el pisón que corresponda, aplicando 25 golpes, repartiendo uniformemente los golpes en

la superficie de la capa. Para el caso de la prueba estándar se utiliza el pisón de 2.5 kg con

una altura de caída libre de 30.5 cm. Se escarifica ligeramente la superficie de la capa

compactada y se repite el procedimiento descrito para las capas subsecuentes.

Terminada la compactación de todas las capas, se retira la extensión del molde y se verifica

que el material no sobresalga del cilindro en un espesor promedio de 1.5 cm como máximo;

de lo contrario la prueba se repetirá utilizando de preferencia una nueva porción de prueba

con masa ligeramente menor que el inicial. En caso de que no exceda dicho espesor, se enrasa

cuidadosamente el espécimen con la regla metálica.

A continuación, se determina la masa del cilindro con el material de prueba y se registra

como 𝑊𝑖 en gramos.

Se saca el espécimen del cilindro, se corta longitudinalmente y de su parte central se obtiene

una porción representativa para determinar su contenido de agua 𝜔.

Se incorporan las fracciones del espécimen al material que sobró al enrasarlo, en su caso, se

disgregan los grumos, se agrega aproximadamente 2% de agua con respecto a la masa inicial

de la porción de prueba y se repiten los pasos descritos anteriormente.

Con la misma porción de prueba se repite lo indicado en el párrafo anterior, incrementando

sucesivamente su contenido de agua, hasta que dicho contenido sea tal que el último

espécimen elaborado presente una disminución apreciable en su masa con respecto al

anterior.

53


Para calcular la masa volumétrica del material húmedo de cada espécimen se emplea la

siguiente expresión:

𝛾𝑚 =𝑊𝑖 − 𝑊𝑡

𝑉× 100

(22)

Donde:

𝛾𝑚= Masa volumétrica del material húmedo (kg/m³).

𝑊𝑖= Masa del cilindro con el material húmedo compactado (g).

𝑊𝑡= Masa del cilindro (g).

𝑉= Volumen del cilindro (cm³)

Se calcula y se registra la masa volumétrica seca de cada espécimen, empleando la siguiente

expresión:

𝛾𝑑 =𝛾𝑚

100 + 𝜔× 100 (23)

Donde:

𝛾𝑑= Masa volumétrica seca del espécimen (kg/m³).

𝛾𝑚= Masa volumétrica del material húmedo (kg/m³).

𝜔= Contenido de agua del espécimen (%).

En una gráfica donde el eje de las ordenadas se indican las masas volumétricas secas y en el

de las abscisas los contenidos de agua, se dibujan los puntos correspondientes a cada

espécimen, los que se unen con una línea continua de forma aproximadamente parabólica

denominada curva de compactación, la que determina la variación de la masa volumétrica

seca del material para diferentes contenidos de agua y una misma energía de compactación.

Se determinan y reportan la masa volumétrica máxima seca del material 𝛾𝑑𝑚á𝑥 en kg/m³ y su

contenido de agua óptimo 𝜔𝑜 en %, que se obtiene en forma gráfica de la curva de

compactación: La ordenada en el punto más alto de dicha curva representa la masa

volumétrica seca máxima y la abscisa de ese punto, el contenido de agua óptimo.

54

7.8. Contracción Lineal.

Es función de la plasticidad de un suelo, siendo casi nula para los suelos de características

arenosas y aumentando a medida que se trata de un suelo fino con alta plasticidad. Según

Domínguez et al. (1999), se define como la reducción del volumen realizando la medición

de una de sus dimensiones y expresada como porcentaje de la dimensión original, en el

instante en que la humedad disminuye a la que corresponde al límite de contracción.


Para determinar la contracción lineal se utilizará el suelo que contenga la humedad del límite

líquido.

Con la mezcla del suelo y agua en las condiciones indicadas, se procede a llenar el molde de

prueba, el cual deberá engrasarse previamente, para evitar que el suelo se adhiera a las

paredes.

El llenado del molde se efectuará en tres capas golpeando el molde contra una superficie

dura. Para verificar esta acción, se sujeta el molde de sus dos extremos y se golpea,

procurando que el impacto lo reciba en toda su base. Esta operación continuará hasta que se

logre la expulsión casi total del aire.

Se enrasa el suelo en el molde (barra) utilizando la espátula larga.

Se deja secar el suelo con el molde al aire libre, hasta que su color cambie de oscuro a claro.

La barra o suelo dentro del molde se pone a secar en el horno y posteriormente se deja enfriar.

Finalmente se mide la longitud de la barra de suelo con el calibrador.


La contracción lineal, con respecto a la longitud original de la barra en suelo húmedo se

expresa mediante la siguiente ecuación:

𝐶𝐿 =𝐿𝑖 − 𝐿𝑓

𝐿𝑖× 100 (24)

55

Donde:

𝐿𝑖= Longitud del molde.

𝐿𝑓= Longitud del suelo seco.

7.9. Equivalente de Arena.

Se utiliza para conocer en forma rápida la porción de suelos finos arcillosos que puedan hacer

disminuir la calidad de los suelos formados por materiales gruesos o agregados pétreos

susceptibles de utilizarse formando parte de las terracerías o el pavimento de un camino

(Domínguez et al., 1999).

Para realizar esta prueba se necesita el siguiente equipo:

Dos cilindros de material plástico graduados.

Tubo irrigador de cobre de 1/4".

Botella con capacidad de un galón.

Manguera de látex de 3/16 con pinza de Hoffman.

Pisón con varilla metálica de 1/4" de diámetro y 17" de longitud, con base cónica de

1" de diámetro en su extremo inferior. Llevará un lastre adaptado para obtener un

peso total en el dispositivo de 1 Kg.

Preparación de la muestra

El suelo con el que se realiza la prueba se pasa por la criba N°4; el porcentaje que pasa se

frota con las manos para disgregar al máximo el suelo, depositando en las cápsulas de

aluminio aproximadamente 110 g.


La solución consistente en cloruro de calcio anhídrido, glicerina y formaldehido, se vierte en

la probeta graduada hasta que llegue a la marca de 4".

El suelo contenido en la cápsula de aluminio también se vierte en la probeta.

56

La base de la probeta graduada se golpea firmemente varias veces contra la palma de la mano,

para hacer que salga cualquier burbuja de aire atrapado, así como acelerar la saturación del

suelo. Dejando reposar la mezcla durante 10 minutos.

Transcurrido ese tiempo, se tapa la probeta y se agita vigorosamente de un lado a otro,

manteniéndola en posición horizontal, hasta completar aproximadamente 90 ciclos en 30

segundos. Un ciclo consiste en un movimiento completo de oscilación.

Terminado el agitado se quita el tapón de la probeta y se inserta el tubo irrigador, se abre la

pinza Hoffman, enjuagando las paredes de la probeta para quitar el suelo adherido.

Después se coloca el irrigador de tal forma que llegue hasta el fondo de la probeta,

suspendiéndolo e introduciendo solución mediante un movimiento suave de picado y en

forma simultánea girando la probeta lentamente, con el fin de separar el suelo fino del

arenoso.

Cuando el líquido esté a punto de llegar a la marca de 15", se sube lentamente el tubo irrigador

sin cortar el chorro, de manera que el nivel del líquido se mantenga aproximadamente en 15".

El chorro se regula antes que el tubo esté completamente fuera ajustándolo al nivel final de

15".

Se deja reposar la suspensión durante 20 min. Transcurrido el tiempo, se anota el nivel

superior de los finos en suspensión.

Una vez que la suspensión se ha estabilizado, se introduce lentamente el pisón dentro del

cilindro hasta que éste descanse sobre la arena, se gira la varilla sin empujarla hasta que pueda

verse el pie cónico en su parte inferior, anotando el nivel correspondiente a la parte inferior

del pie cónico.


El equivalente de arena se calcula mediante la siguiente expresión:

𝐸𝑎 =ℎ2

ℎ1× 100 (25)

Donde:

ℎ1= Lectura del nivel superior de los finos en suspensión.

57

ℎ2= Lectura del nivel inferior del pie cónico.

8. Resultados

Los resultados de las pruebas realizadas en laboratorio, anteriormente descritas, se muestran

en las siguientes tablas y figuras.

Banco Pimpón

Análisis Granulométrico.

De acuerdo con los resultados obtenidos, la muestra tomada del banco Pimpón contiene 40%

de finos y 60 % de arenas, por lo tanto su contenido de gravas es 0%. Lo siguiente se puede

observar en la Tabla 4 y su respectiva gráfica (Figura 10):

Tabla 4. Análisis Granulométrico del Banco Pimpón.

N° mm g % %

3" 75.00 0.00 0.00 0.00

2" 50.00 0.00 0.00 0.00

1 1/2" 37.50 0.00 0.00 0.00

1" 25.00 0.00 0.00 0.00

3/4" 19.00 0.00 0.00 0.00

1/2" 12.50 0.00 0.00 0.00

3/8" 9.50 0.00 0.00 0.00

1/4" 6.30 0.00 0.00 0.00

Núm. 4 4.75 0.00 0.00 100.00

10 2.000 51.40 10.30 90.00

20 0.850 70.10 14.00 76.00

40 0.425 52.10 10.40 65.00

60 0.250 31.80 6.40 59.00

100 0.150 70.10 14.00 45.00

Núm. 200 0.075 27.20 5.40 40.00

MALLA ABERTURA EN PESO

RETENIDO

PARCIAL

RETENIDO

ACUMULATIVO QUE

PASA

58

Figura 10. Gráfica Granulométrica del Banco Pimpón.


Tabla 5. Límites de consistencia del Banco Pimpón.

Se graficaron en la Curva de fluidez (Figura 11) los resultados de la prueba de límite líquido

(Tabla 5), colocando en el eje de las abscisas el número de golpes en escala logarítmica y en

el eje de las ordenadas el porcentaje de humedad y se obtuvo lo siguiente:

LÍMITE LÍQUIDO (LL)

Numero golpes Peso tara Suelo humedo+tara Suelo seco+tara W %

N° g g g %

70 4.44 30.37 21.78 49.50

5 4.37 30.31 20.47 61.10

LÍMITE PLÁSTICO (LP)

31 4.38 34.00 23.87 52.00

16 4.61 30.57 21.45 54.20

SUCS

MH14.77 20.34 19.03 31.00

Peso tara Suelo humedo+tara Suelo seco+ tara W %

g g g %

59

Figura 11. Gráfica Curva de Fluidez del Banco Pimpón.

Con base en los resultados obtenidos en la realización del límite líquido y plástico (Tabla 5)

se calculó el Índice de Plasticidad al restar el límite plástico del límite líquido (Tabla 6).

Tabla 6. Índice de Plasticidad del Banco Pimpón.

También se graficó en la carta de plasticidad (Figura 12), colocando en el eje de las abscisas

el límite líquido y en el eje de las ordenadas el índice de plasticidad, lo que nos da como

resultado una clasificación S.U.C.S de MH, es decir limos inorgánicos. Sin embargo, de

acuerdo con el Anexo VII-b Procedimiento auxiliar para identificación de Suelos en el

Laboratorio, a sus límites de consistencia y a su granulometría, al pasar el 40% de la muestra

la malla N° 4 y su índice plástico ser mayor a 7 se clasifica como SC, es decir arenas arcillosas

de alta plasticidad.

Limite Lquido=

Limite Plastico=

Indice de Plasticidad=

53.00

31.00

22.00

60

Figura 12. Gráfica Carta del Plasticidad del Banco Pimpón.

Masa Volumétrica Seca Suelta y Compacta.

Se realizaron 3 ensayes para la determinación de la masa volumétrica seca suelta y seca

compacta, en la Tabla 7 se pueden observar los resultados obtenidos de cada ensaye. Se

calcula el promedio de cada una de las pruebas, suelta y compacta, y se reporta como el

resultado final, obteniendo que la masa volumétrica seca suelta del banco Pimpón es igual a

846 kg/cm³ y la masa volumétrica seca compacta es igual a 920 kg/cm³.

Tabla 7. Ensayes para el cálculo de la Masa Volumétrica Seca Suelta y Compacta del Banco

Pimpón.

Volumen 2361 2361 2361

Masa Volumétrica Seca (kg/cm³) 907 918 935

Tara (g) 2185 2185 2185

Suelo Seco (g) 2142 2167 2207

1 2 3

Suelo Seco + Tara (g) 4327 4352 4392

Volumen 2361 2361 2361

MASA VOLUMÉTRICA SECA COMPACTA

Masa Volumétrica Seca (kg/cm³) 839 846 854

Tara (g) 2185 2185 2185

Suelo Seco (g) 1981 1998 2016

Suelo Seco + Tara (g) 4166 4183 4201

MASA VOLUMÉTRICA SECA SUELTA

1 2 3

61

Porter Estándar.

Los cálculos para la realización de la prueba Porter estándar se muestran en la Tabla 8, de

los cuales se concluye que el Peso Volumétrico del material Húmedo es igual a 2089.47

kg/m³ y el Peso Volumétrico del material Seco es igual a 1530 kg/m³.

Tabla 8. Ensaye para el cálculo del peso volumétrico del material húmedo y seco del Banco

Pimpón.

Expansión Libre.

Los datos del ensaye para la realización de esta prueba se muestran en la Tabla 9, donde se

obtuvo como resultado que la expansión de la muestra obtenida en el Banco Pimpón es igual

a 3.6%.

Tabla 9. Ensaye para el cálculo de la Expansión Libre del Banco Pimpón.

Molde 1

Peso Molde (gr) 2842.00

Peso Mat. Seco (gr) 5000.00

Agua Agregada (cm ³) 650.00

Peso Mat. Húmedo (gr) 4208.00

Altura Molde (cm) 12.01

Altura Faltante (cm) 0.97

Altura Material (cm) 11.04

Área Molde (cm ²) 182.42

Volumen Material (cm ³) 2013.91

Peso Vol. Húmedo (kg/m ³) 2089.47

Cápsula N° 1

Peso C+MH (gr) 500.00

Peso C+MS (gr) 366.20

Peso Agua (gr) 133.80


Humedad (%) 36.54

Peso Vol. Seco (kg/m ³) 1530.33

Extensómetro N° 1

Lectura Final (mm) 54

Lectura Inicial (mm) 58

Diferencia (mm) 4

Expansión (%) 3.6

62


Para la realización de esta prueba se tomó como base la constante del anillo mostrada en la

Tabla 10, obteniendo los resultados mostrados en la Tabla 11.

Tabla 10. Constante del Anillo de Carga para la realización de la Prueba VRS.

Tabla 11. Ensaye para el cálculo del Valor Relativo de Soporte Natural del Banco Pimpón.

El resultado final del cálculo de V.R.S es igual a 34.3%. Los cálculos obtenidos se graficaron

colocando en eje de las abscisas la penetración en milímetros y en el eje de las ordenadas la

carga en kilogramos (Figura 13).

ANILLO DE CARGA : PV-01 N°

CONSTANTE DE ANILLO : 39.74+22.46(x) Kg/cm²

мм Kg/cm² Kg

1.27 9 241.9

2.54 19 466.5

3.81 27 646.2

5.05 34 803.4

7.62 42 983.1

PENETRACIÓN

EN

MILIMETROS

LECTURA DE

ANILLO

CARGA EN

KILOGRAMOS

63

Figura 13. Gráfica de Resistencia a la Penetración del Banco Pimpón.

Masa Volumétrica Seca Máxima y Humedad Óptima (AASHTO).

Para la realización de esta prueba se hicieron seis ensayes, de los que se obtuvo su contenido

de agua y su masa volumétrica seca máxima, estos resultados se muestran en la Tabla 12:

64

Tabla 12. Ensayes para el cálculo de la masa volumétrica seca máxima y humedad óptima del

Banco Pimpón.

Así mismo, se graficaron estos resultados colocando en el eje de las abscisas el Contenido de

Agua y en el eje de las ordenadas la Masa Volumétrica Seca Máxima (Figura 14):

Figura 14. Gráfica AASTHO del Banco Pimpón.

Los puntos obtenidos se unen con una línea parabólica y el punto más alto (indicado con

amarillo) representa la masa volumétrica se máxima y la humedad óptima, siendo 1138.5

kg/m³ y 44.2 % respectivamente.

1 2 3 4 5 6 7

3353 3385 3438 3501 3581 3606 3588

2062 2062 2062 2062 2062 2062 2062

1291 1323 1376 1439 1519 1544 1526

1376.3 1410.4 1467.0 1534.1 1619.4 1646.1 1626.9

1 2 3 4 5 6 7

604.8 574.9 618.6 512.6 696.5 561.7 499.6

824.3 823.9 851.6 772.1 913.5 799.4 826.4

767.8 759.4 786.6 697.7 848.4 725.5 715.9

56.5 64.5 65.0 74.4 65.1 73.9 110.5

163.0 184.5 168.0 185.1 151.9 163.8 216.3

34.7 35.0 38.7 40.2 42.9 45.1 51.1

1022.1 1045.1 1057.7 1094.3 1133.6 1134.3 1076.8Masa específica seca (kg/m ³)

Masa molde + Suelo Hum (g)

Contenido de agua (%)

Masa específica hum (kg/m ³)

Cápsula N°

Masa molde (g)

Masa suelo húmedo (g)

Masa cápsula

Masa cápsula + suelo hum (g)

Masa cápsula + suelo seco (g)

Masa del agua (g)

Masa suelo seco (g)

65

Contracción Lineal.

Para el cálculo de la contracción lineal se hizo un solo ensaye, el cual se muestra en la Tabla

13, obteniendo como resultado que la contracción lineal es igual a 4.6%.

Tabla 13. Ensaye para el cálculo de la Contracción Lineal del Banco Pimpón.

Equivalente de Arena.

Se realizaron dos ensayes para el cálculo del Equivalente de Arena obteniendo como

resultado 32.4, los resultados obtenidos se muestran en la Tabla 14:

Tabla 14. Ensayes para el cálculo del Equivalente de Arena del Banco Pimpón.

Banco La Chinita


De acuerdo con los resultados obtenidos, la muestra tomada del banco La Chinita contiene

2% de finos y 98% de arenas, por lo tanto su contenido de gravas es 0%. Lo siguiente se

puede observar en la Tabla 15 y su respectiva gráfica (Figura 15):

Longitud inicial (mm) 99.6

Longitud final (mm) 95

Contracción (mm) 4.6

Contracción (%) 4.6

1 2 PROMEDIO

Lectura de Arena 3.6 3.1

Lectura Total 12.0 8.9

Equivalente de Arena 30.0 34.8

32.4

66

Tabla 15. Análisis Granulométrico del Banco La Chinita.

Figura 15. Gráfica Granulométrica del Banco La Chinita.

N° mm g % %

3" 75.00 0.00 0.00 0.00

2" 50.00 0.00 0.00 0.00

1 1/2" 37.50 0.00 0.00 0.00

1" 25.00 0.00 0.00 0.00

3/4" 19.00 0.00 0.00 0.00

1/2" 12.50 0.00 0.00 0.00

3/8" 9.50 0.00 0.00 0.00

1/4" 6.30 0.00 0.00 0.00

Núm. 4 4.75 0.00 0.00 100.00

10 2.000 104.50 25.90 74.00

20 0.850 113.00 28.00 46.00

40 0.425 70.60 19.00 27.00

60 0.250 43.20 10.70 16.00

100 0.150 40.10 10.00 6.00

Núm. 200 0.075 18.20 4.50 2.00


RETENIDO

PARCIAL

RETENIDO

ACUMULATIVO

QUE PASA

67


Tabla 16. Límites de Consistencia del Banco La Chinita.


(Tabla 16), colocando en el eje de las abscisas el número de golpes en escala logarítmica y

en el eje de las ordenadas el porcentaje de humedad y se obtuvo lo siguiente:

Figura 16. Gráfica Curva de Fluidez del Banco La Chinita.



Tabla 17. Índice de Plasticidad del Banco la Chinita.

g g g %

43 15.32 53.94 42.61 41.50

Peso tara Suelo humedo+tara Suelo seco+ tara W %SUCS

g g g %

14.84 18.43 17.55 32.47 ML

2 15.53 51.33 37.64 0.90


39 8.62 35.34 27.45 41.90

22 15.35 48.45 38.07 45.70



N°

Limite Lquido=

Limite Plastico=


43.50

32.47

11.03

68



resultado una clasificación S.U.C.S de ML, es decir limos inorgánicos arenosos o arcillosos

ligeramente plásticos. Sin embargo, de acuerdo con el Anexo VII-b Procedimiento auxiliar

para identificación de Suelos en el Laboratorio, a sus límites de consistencia y a su

granulometría, al pasar el menos del 5% de la muestra la malla N°200y su curva

granulométrica se clasifica como SP, es decir arenas mal graduadas de media plasticidad.

Figura 17. Gráfica Carta de Plasticidad de la muestra obtenida en el Banco La Chinita.

En esta muestra no se realizaron los demás ensayes de laboratorio, ya que se contaba con el

registro histórico de ese banco de materiales, cuyo informe se muestra en la Tabla 18:

69

Tabla 18. Informe de Laboratorio del Banco la Chinita (Laysa, 2018).

Banco Gumercindo


De acuerdo con los resultados obtenidos, la muestra tomada del banco Gumercindo contiene

6% de finos y 94 % de arenas, por lo tanto su contenido de gravas es 0%. Lo siguiente se

puede observar en la Tabla 19 y su respectiva gráfica (Figura 18):

EN SA YE N o . 3235 28/07/2018 01-ago-18

43

ABERTURA NOM ENGLATURA % Q U E

MALLA ( mm ) ASTM PASA

76.200 3 "

50.800 2 "

36.100 1 1/2"

25.400 1 "

19.050 3/4 "

12.700 1/2 "

9.520 3/8 "

6.350 1/4 "

4.760 No. 4 100

2.000 No. 10 81

0.840 No. 20 58

0.420 No. 40 38

0.250 No. 60 30

0.149 No. 100 18

0.074 No. 200 8

LIM IT ES D E C ON SIST EN C IA G ( % ) = 0.0 S ( % ) = 92.0 F ( % ) = 8.0

36.0

29.3 ARENA : LIM O : ARCILLA :

6.7 2.1 0.5

EN EL LUGAR SECO SUELTO

COMPACTACION 100% 95% 90%

MASA VOL. SECA , Kg / M3 1460 1134

24.2

27.7

0.8

OBSERVACIONES Y RECOMENDACIONES .

PROVEEDOR BANCO LA CHINITA

EL MATERIAL CUMPLE PARA SUB RASANTE

INDICE PLASTICO EXPANSION ( % )

M O D I F I C A D A

COEF. VAR. VOL.

V . R . S

METODO : PORTER

HUMEDAD , %

FECHA DE MUESTREO .

S E D I M E N T A C I O N ( % )

CONTRACCION LINEAL ( % )

M UESTRA No.

SM - SC ARENA LIMO ARCILLOSA DE MEDIA PLASTICIDADC LA SIF IC A C ION ( SUC S ) :

A N A L I S I S G R A N U L O M E T R I C O

LIMITE LIQUIDO

LIMITE PLASTICO

FECHA DEL INFORME .

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0.010 0.100 1.000 10.000 100.000

% Q

UE

PA

SA

ABERTURA (mm)

43

70

Tabla 19. Análisis Granulométrico del Banco Gumercindo.

Figura 18. Gráfica Granulométrica del Banco Gumercindo.

N° mm g % %

3" 75.00 0.00 0.00 0.00

2" 50.00 0.00 0.00 0.00

1 1/2" 37.50 0.00 0.00 0.00

1" 25.00 0.00 0.00 0.00

3/4" 19.00 0.00 0.00 0.00

1/2" 12.50 0.00 0.00 0.00

3/8" 9.50 0.00 0.00 0.00

1/4" 6.30 0.00 0.00 0.00

Núm. 4 4.75 0.00 0.00 100.00

10 2.000 125.60 31.10 69.00

20 0.850 91.20 22.60 46.00

40 0.425 63.10 15.60 31.00

60 0.250 32.40 8.00 23.00

100 0.150 39.20 9.70 13.00

Núm. 200 0.075 29.60 7.30 6.00


RETENIDO

PARCIAL

RETENIDO

ACUMULATIVO

QUE PASA

71


Tabla 20. Límites de Consistencia del Banco Gumercindo.


(Tabla 20), colocando en el eje de las abscisas el número de golpes en escala logarítmica y

en el eje de las ordenadas el porcentaje de humedad y se obtuvo lo siguiente:

Figura 19. Gráfica Curva de Fluidez del Banco Gumercindo.



Tabla 21. Índice de Plasticidad del Banco Gumercindo.



N° g g g %

51 15.35 48.02 39.64 34.50

6 15.53 50.54 39.55 45.50


32 15.17 48.59 39.81 35.60

17 15.53 46.99 37.78 41.40

Peso tara Suelo humedo+tara Suelo seco+ tara W %SUCS

g g g %

11.14 14.10 13.26 33.30 ML

Limite Lquido=

Limite Plastico=


38.00

33.30

4.70

72



resultado una clasificación S.U.C.S de ML, es decir limos inorgánicos arenosos o arcillosos

ligeramente plásticos. Sin embargo, de acuerdo con el Anexo VII-b Procedimiento auxiliar

para identificación de Suelos en el Laboratorio, a sus límites de consistencia y a su

granulometría, al pasar solo el 6% de la muestra la malla N°200, se clasifica como SP-SM,

al ser un caso de frontera, es decir arena limosa mal graduada de media plasticidad.

Figura 20. Gráfica Carta de Plasticidad del Banco Gumercindo.

Masa Volumétrica Seca Suelta y Compacta.

Se realizaron 3 ensayes para la determinación de la masa volumétrica seca suelta y seca

compacta, en la Tabla 22 se pueden observar los resultados obtenidos de cada ensaye. Se

calcula el promedio de cada una de las pruebas, suelta y compacta, y se reporta como el

resultado final, obteniendo que la masa volumétrica seca suelta del banco Gumercindo es

igual a 1169 kg/cm³ y la masa volumétrica seca compacta es igual a 1186 kg/cm³.

73

Tabla 22. Ensayes para el cálculo de la Masa Volumétrica Suelta y Compacta del Banco

Gumercindo.

Porter Estándar.

Los cálculos para la realización de la prueba Porter estándar se muestran en la Tabla 23, de

los cuales se concluye que el Peso Volumétrico del material Húmedo es igual a 1967.01

kg/m³ y el Peso Volumétrico del material Seco es igual a 1612.95 kg/m³.

Tabla 23. Ensayes para el cálculo del peso volumétrico del material húmedo y seco del Banco

Gumercindo.

Volumen 2386 2386 2386

Masa Volumétrica Seca (kg/cm ³) 1182 1190 1186

Tara (g) 2190 2190 2190

Suelo Seco (g) 2820 2840 2830

1 2 3

Suelo Seco + Tara (g) 5010 5030 5020

Masa Volumétrica Seca (kg/cm ³) 1158 1180 1169

MASA VOLUMÉTRICA SECA COMPACTA

Suelo Seco (g) 2763 2815 2790

Volumen 2386 2386 2386

Suelo Seco + Tara (g) 4953 5005 4980

Tara (g) 2190 2190 2190

MASA VOLUMÉTRICA SECA SUELTA

1 2 3

Molde 2

Peso Molde (gr) 2761.00


Agua Agregada (cm ³) 5000.00

Peso Mat. Húmedo (gr) 4233.00

Altura Molde (cm) 12.54

Altura Faltante (cm) 0.71

Altura Material (cm) 11.82

Área Molde (cm ²) 181.94

Volumen Material (cm ³) 2152.00

Peso Vol. Húmedo (kg/m ³) 1967.01

Cápsula N° 2

Peso C+MH (gr) 500.00

Peso C+MS (gr) 410.00

Peso Agua (gr) 90.00


Humedad (%) 21.95

Peso Vol. Seco (kg/m ³) 1612.95

74

Expansión Libre.

Los datos del ensaye para la realización de esta prueba se muestran en la Tabla 24, donde se

obtuvo como resultado que la expansión de la muestra obtenida en el Banco Gumercindo es

igual a 0.85%.

Tabla 24. Ensaye para el cálculo de la Expansión Libre del Banco Gumercindo.


Para la realización de esta prueba se tomó como base la constante del anillo mostrada en la

Tabla 10, obteniendo los resultados mostrados en la Tabla 25.

Tabla 25. Ensaye para el cálculo de Valor Relativo de Soporte Natural del Banco

Gumercindo.

El resultado final del cálculo de V.R.S es igual a 77.24%. Los cálculos obtenidos se

graficaron colocando en eje de las abscisas la penetración en milímetros y en el eje de las

ordenadas la carga en kilogramos (Figura 21).

Extensómetro N° 2

Lectura Final (mm) 54

Lectura Inicial (mm) 55

Diferencia (mm) 1

Expansión (%) 0.9

мм Kg/cm² Kg

1.27 15 376.6

2.54 45 1,050.4

3.81 65 1,499.6

5.05 80 1,836.5

PENETRACIÓN

EN

MILIMETROS

LECTURA DE

ANILLO

CARGA EN

KILOGRAMOS

75

Figura 21. Gráfica Resistencia a la Penetración del Banco Gumercindo.

Masa Volumétrica Seca Máxima y Humedad Óptima (AASHTO).

Para la realización de esta prueba se hicieron seis ensayes, de los que se obtuvo su contenido

de agua y su masa volumétrica seca máxima, estos resultados se muestran en la Tabla 26:

76

Tabla 26. Ensayes para el cálculo de la masa volumétrica seca máxima y húmeda óptima del

Banco Gumercindo.

Así mismo, se graficaron estos resultados colocando en el eje de las abscisas el Contenido de

Agua y en el eje de las ordenadas la Masa Volumétrica Seca Máxima (Figura 22):

Figura 22. Gráfica AASHTO del Banco Gumercindo.

Los puntos obtenidos se unen con una línea parabólica y el punto más alto (indicado con

amarillo) representa la masa volumétrica se máxima y la humedad óptima, siendo 1828.5

kg/m³ y 30.5 % respectivamente.

1 2 3 4 5 6 7

3418 3541 3682 3763 3621 3578 3418

2066 2066 2066 2066 2066 2066 2066

1352 1475 1616 1697 1555 1512 1352

1427.7 1557.6 1706.4 1792.0 1642.0 1596.6 1427.7

1 2 3 4 5 6 7

200.0 200.0 200.0 200.0 200.0 200.0 200.0

163.5 160.4 157.2 154.2 151.0 148.7 145.2

36.5 39.6 42.8 45.8 49.0 51.3 54.8

163.5 160.4 157.2 154.2 151.0 148.7 145.2

22.3 24.7 27.2 29.7 32.5 34.5 37.7

1167.1 1249.2 1341.3 1381.6 1239.7 1187.1 1036.5

Masa molde + Suelo Hum (g)

Masa molde (g)

Masa suelo húmedo (g)

Masa suelo seco (g)

Contenido de agua (%)

Masa específica seca (kg/m ³)

Masa específica hum (kg/m ³)

Cápsula N°

Masa cápsula

Masa cápsula + suelo hum (g)

Masa cápsula + suelo seco (g)

Masa del agua (g)

77

Contracción Lineal.

Para el cálculo de la contracción lineal se hizo un solo ensaye, el cual se muestra en la Tabla

27, obteniendo como resultado que la contracción lineal es igual a 0.8%.

Tabla 27. Ensaye para el cálculo de la Contracción Lineal del Banco Gumercindo.

Equivalente de Arena.

Se realizaron dos ensayes para el cálculo del Equivalente de Arena obteniendo como

resultado 62.6, los resultados obtenidos se muestran en la Tabla 28:

Tabla 28. Ensayes para el cálculo de Equivalente de Arena del Banco Gumercindo.

Longitud inicial (mm) 99.5

Longitud final (mm) 99

Contracción (mm) 0.8

Contracción (%) 0.8

1 2 PROMEDIO

Lectura de Arena 4.2 4.4

Lectura Total 7.6 6.3

Equivalente de Arena 55.3 69.8

62.6

78

9. Discusión

Se evaluaron los resultados obtenidos en las pruebas de laboratorio con base en las normas

N-CMT-1-01/16 Características de los Materiales – Materiales para Terracerías –

Materiales para Terraplén; N-CMT-1-02/02 Características de los Materiales – Materiales

para Terracerías – Materiales para Subyacente, N-CMT-1-03/02 Características de los

Materiales – Materiales para Terracerías – Materiales para Subrasante, N-CMT-4-02-

001/16 Características de los Materiales – Materiales para Pavimentos – Materiales para

Subbases y Bases – Materiales para Subbases y N-CMT-4-02-002/16 Características de los

Materiales – Materiales para Pavimentos – Materiales para Subbases y Bases – Materiales

para Bases Hidráulicas, las cuales indican los requisitos de calidad de los materiales que se

utilicen en la construcción de vialidades.

Los materiales que se utilizan para la formación de Terraplenes deben cumplir con los

requisitos de calidad que se establecen la columna de “Valor Nominal” de la Tabla 29, en la

cual también se comparan los resultados obtenidos de los ensayes de los tres bancos:

Tabla 29. Requisitos de calidad de materiales para Terraplén y comparación de resultados.

Característica Valor

Nominal Pimpón

La

Chinita Gumercindo

Límite Líquido, % máximo 50 53 43.5 38

Valor Relativo de Soporte Natural; %

mínimo 5 34.3 36 77.24

Expansión; % máximo 5 3.6 0.5 0.9

Grado de compactación; % 90±2

Como se observa en la Tabla 29, los materiales provenientes del Banco La Chinita y

Gumercindo, dados los valores de las pruebas, pueden ser útiles para ser utilizados como

Terraplén.

Los materiales que se utilizan para la formación de la capa Subyacente, en función de sus

características y de la intensidad de tránsito esperada en términos del número de ejes

79

equivalentes de 8.2 toneladas, acumulados durante la vida útil del pavimento, deben cumplir

con lo indicado en la columna “Valor Nominal” de la Tabla 30, en la cual también se

comparan los resultados obtenidos de los ensayes de los tres bancos:

Cuando la intensidad del tránsito sea menor de 10 mil ejes equivalentes, no se requiere

la capa subyacente.

Cuando la intensidad del tránsito sea de 10 mil a 1 millón de ejes equivalentes, el

material debe cumplir con los requisitos de calidad que se establecen en la Tabla 30

y tendrá un espesor mínimo de 30 cm:

Tabla 30. Requisitos de calidad de materiales para capa Subyacente y comparación de

resultados.

Característica Valor Pimpón La

Chinita Gumercindo

Tamaño máximo y Granulometría

(mm)

Que sea

compactable 4.76 4.76 4.76



mínimo 10 34.3 36 77.24



Como se observa en la Tabla 30, los materiales provenientes del Banco La Chinita y

Gumercindo, dados los valores de las pruebas, pueden ser útiles para ser utilizados como

Subyacente.

Cuando la intensidad del tránsito sea de 1 millón a 10 millones de ejes equivalentes,

el material debe cumplir con los requisitos de calidad que se establecen en la Tabla

30 y tendrá un espesor mínimo de 70 cm.

80

Cuando la Intensidad del tránsito sea mayor de 10 millones de ejes equivalentes, la

capa subyacente será motivo de diseño especial.

Los materiales que se utilizan para la formación de la capa Subrasante, en función de sus

características y de la intensidad de tránsito esperada en términos de ejes equivalentes de 8.2

toneladas, acumulados durante su vida útil del pavimento, deben cumplir con lo indicado en

la columna “Valor Nominal” de la Tabla 31, en la cual también se comparan los resultados

obtenidos de los ensayes de los tres bancos:

Cuando la intensidad del tránsito sea igual a 1 millón de ejes equivalentes o menor,

el material debe cumplir con los requisitos de calidad que se establecen en la Tabla

31 y tendrá un espesor mínimo de 20 cm:

Tabla 31. Requisitos de calidad para capa Subrasante y comparación de resultados.


Nominal Pimpón

La

Chinita Gumercindo

Tamaño máximo; mm 76 4.76 4.76 4.76


Índice Plástico; % máximo 12 22 11.03 4.7


mínimo 20

34.3 36 77.24



Como se observa en la Tabla 31, los materiales provenientes del Banco Gumercindo, dados

los valores de las pruebas, pueden ser útiles para ser utilizados como Subrasante.

Cuando la intensidad del tránsito sea de 1 millón a 10 millones de ejes equivalentes,

el material debe cumplir con los requisitos de calidad de la Tabla 31 y tendrá un

espesor mínimo de 30 cm.

Cuando la intensidad del tránsito sea mayor de 10 millones de ejes equivalentes, la

capa subrasante será motivo de diseño especial.

81

El material natural, cribado, parcialmente triturado, totalmente triturado o mezclado, que se

emplea en la construcción de Subbases para pavimentos asfálticos, debe cumplir con los

requisitos de calidad que se indican a continuación:

El material debe tener las características granulométricas que se establecen en la

Tabla 32 las cuales se compararon con los resultados obtenidos, considerando que el

tamaño máximo de sus partículas no será mayor de 25% del espesor de la subbase y

cumple con los requisitos de calidad que se indican en la columna “Valor Nominal”

de la Tabla 33, en la cual también se comparan los resultados obtenidos, en función

de la intensidad del tránsito en términos del número de ejes equivalentes acumulados

de 8.2 ton, esperado durante la vida útil del pavimento (∑L).

Tabla 32. Requisitos de granulometría de los materiales para Subbases de pavimentos

asfálticos y comparación de resultados.

Malla Porcentaje que pasa Pimpón La

Chinita Gumercindo

Abertura

(mm) Designación ∑L ≤ 10⁶ ∑L > 10⁶ Porcentaje que pasa

75 3” 100 100

50 2” 85 – 100 85 – 100

37.5 1 ½” 75 – 100 75 – 100

25 1” 62 – 100 62 – 100

19 ¾” 54 – 100 54 – 100

9.5 3/8” 40 – 100 40 – 100

4.75 Nº4 30 – 100 30 – 80 100 100 100

2 Nº10 21 – 100 21 – 60 80 74 69

0.85 Nº20 13 – 92 13 – 45 76 46 46

0.425 Nº40 8 – 75 8 – 33 65 27 31

0.25 Nº60 5 – 60 5 – 26 59 16 23

0.15 Nº100 3 – 45 3 – 20 45 6 13

0.075 Nº 200 0 – 25 0 – 15 40 2 6

82

Tabla 33. Requisitos de calidad para los materiales para Subbases de pavimentos asfálticos y

comparación de resultados.

Característica

Valor Nominal

% Pimpón

La

Chinita Gumercindo

∑L ≤

10⁶

∑L >

10⁶

Límite Líquido, % máximo 30 25 53 43.5 38

Índice Plástico; % máximo 10 6 22 11.03 4.7

Valor Relativo de Soporte

Natural; % mínimo 50 60 34.3 36 77.24

Expansión; % máximo 30 40 3.6 0.5 0.9

Grado de compactación; % 100 100

Como se observa en las Tablas 32 y 33, los materiales provenientes del Banco Pimpón, La

Chinita y Gumercindo, dados los valores de las pruebas, no pueden ser útiles para ser

utilizados como Subbase.

El material cribado, parcialmente triturado, totalmente triturado o mezclado, que se emplea

en la construcción de Bases para pavimentos asfálticos o para pavimentos de concreto

hidráulico, debe cumplir con los requisitos de calidad que se indican a continuación:

El material para la base hidráulica es 100% producto de la trituración de roca sana,

cuando el tránsito esperado durante la vida útil del pavimento sea mayor de 10

millones de ejes equivalentes acumulados de 8.2 ton; cuando ese tránsito sea de 1 a

10 millones, el material debe contener como mínimo 75% de partículas producto de

la trituración de roca sana y si dicho tránsito es menor de 1 millón, el material debe

contener como mínimo 50% de esas partículas.

Cuando inmediatamente después de la construcción de la base se coloque una capeta

de concreto hidráulico, el material para la base debe tener las características

granulométricas que se establecen en la Tabla 34, las cuales se comparan con los

resultados obtenidos y con los requisitos de calidad que se establecen en la columna

de “Valor Nominal” de la Tabla 35, en la cual también se comparan los resultados

obtenidos de los ensayes de los tres bancos.

83

Tabla 34. Requisitos de granulometría de los materiales para bases de pavimentos con

carpetas de concreto hidráulico y comparación de resultados

Malla Porcentaje que

pasa Pimpón

La

Chinita Gumercindo Abertura

(mm) Designación

37.5 1 ½” 100

25 1” 70 – 100

19 ¾” 60 – 100

9.5 3/8” 40 – 100

4.75 Nº4 30 – 80 100 100 100

2 Nº10 21 – 60 80 74 69

0.85 Nº20 13 – 44 76 46 46

0.425 Nº40 8 – 31 65 27 31

0.25 Nº60 5 – 23 59 16 23

0.15 Nº100 3 – 17 45 6 13

0.075 Nº 200 0 – 10 40 2 6

Tabla 35. Requisitos de calidad de los materiales para bases de pavimentos con carpetas de

concreto hidráulico y comparación de resultados.


Nominal Pimpón

La

Chinita Gumercindo


Índice Plástico; % máximo 6 22 11.03 4.7

Equivalente de Arena; mínimo 40 32.4 62.6


mínimo 80 34.3 36 77.24

Grado de compactación; % 100

Como se observa en las Tablas 34 y 35, los materiales provenientes del Banco Pimpón, La

Chinita y Gumercindo, dados los valores de las pruebas, no pueden ser útiles para ser

utilizados como Subbase.

84

10. Conclusiones y recomendaciones

Las muestras extraídas de los Bancos de Materiales en estudio, se analizaron con base a las

especificaciones requeridas por las normatividades aplicables vigentes para materiales

térreos o rocosos que se pretendan utilizar en cualquier proyecto de vialidades de obras

residenciales, a través de pruebas índice como granulometría, límites de consistencia, valor

relativo de soporte, equivalente de arena, etc., para asegurar que los materiales cumplan con

los requisitos de calidad. A partir de esto se obtuvo lo siguiente:

El Banco Pimpón, no cumple con la granulometría requerida para ser base o subbase, y no

cumple con el límite líquido requerido para ser terraplén, subyacente o subrasante.

El Banco La Chinita, por su granulometría no cumple como material para base y subbase.

Así mismo, por su límite líquido no cumple para subrasante. Sin embargo los valores

cumplen para su uso en terraplén y subyacente.

El Banco Gumercindo, por su granulometría no cumple como material para base o subbase.

Sin embargo este material cumple con todos los requisitos de calidad para ser usado como

terraplén, subyacente y subrasante.

Se recomienda utilizar en la construcción de vialidades el material extraído del Banco

Gumercindo, ya que cumple con los requisitos de calidad para ser empleado en 3 diferentes

capas de una vialidad, en segundo lugar se recomienda utilizar el material extraído del Banco

La Chinita, ya que cumple con los requisitos de calidad para ser empleado en 2 diferentes

capas, sin embargo se recomienda no utilizar el material extraído del Banco Pimpón ya que

no cumple ningún requisito de calidad de las 5 capas que pueden conformar una vialidad.

También se sugiere hacer un estudio de calidad al material de banco utilizado en la

construcción de vialidades cada 1,000 m³ para Terraplén, cada 3,000 m³ para Subbase y cada

2,000 m³ para Base o cada que cambien las características del material (Normas

N.CMT.1.01/16, N.CMT.4.02.001/16, N.CMT.4.02.002/16), ya que como se observa en la

Tabla 18 el Informe de Laboratorio de Laysa del Banco la Chinita de Julio del 2018 el

material cumplía los requisitos de calidad para ser empleado como Subrasante, no obstante

los resultados obtenidos del mismo banco analizados en Noviembre del mismo año no

cumplen con los requisitos de calidad de la misma capa.

85

Por lo anterior, el material del Banco Pimpón no se rechaza por completo ya que las

características del material pueden cambiar en función al frente de explotación que se esté

atacando y a la geología de la zona. Cuando el material no cumple con algunas características

como el Límite Líquido se puede estabilizar con cal u otros productos para mejorar su

condición y pueda ser utilizado. Para ello se realizan las mismas pruebas descritas en este

estudio anexando diferentes porcentajes de cal al material muestreado, para identificar con

qué porcentaje logra estabilizarse y cumplir con los parámetros medidos, ya que la cal mejora

sus condiciones de liquidez y plasticidad, por lo tanto daría como resultado un límite líquido

menor, haciendo que el material sea apto para su uso en terraplén en la construcción de una

vialidad.

Como lo demuestra esta memoria profesional, el conocimiento y la colaboración de

Ingenieros Geólogos e Ingenieros Civiles es útil antes y durante la construcción de cualquier

obra civil o de edificación ya que las condiciones del suelo y los materiales utilizados no

siempre serán las mismas y requieren observación continua para poder dictar las

recomendaciones, tratamientos o diseños durante la construcción de cualquier proyecto para

asegurar la calidad de los materiales y tener la confianza de que es una obra que tendrá una

larga vida útil.

Bibliografía

Alarcón, F. U. (2007). Inventario Físico de los Recursos Minerales del Municipio Zumpango,

México. México: Servicio Geológico Mexicano.

Bates, R. L. y Jackson, J. A. (1972). Glossary of Geology. American Geological Institute

[s.n].

Bloomfield, K. (1975). A Late – Quaternary Monogenetic Volcano Field in Central México.

Geol. Rundschau.

Braja, M. D. (2013). Fundamentos de Ingeniería Geotécnica. 4ª edición. México: [s.n.].

Bryan, K. (1948) Los Suelos Complejos y Fósiles de la Altiplanicie de México en Relación

con los cambios climáticos. Bol. Soc. Geol. Mex. Volumen XIII, 1-20.

Colombo, F. (2010). Abanicos aluviales: procesos de transporte y acumulación de

materiales detríticos. En Arche A. Sedimentología. Del proceso físico a la Cuenca

Sedimentaria. (1ª edición, pp. 85 – 131). Madrid, España: Consejo Superior de

Investigaciones Científicas.

Corrales, Z. I.; Rosell S. J.; Sánchez T. L.; Vera T. J. y Vilas M. L. (1977). Estratigrafía.

Madrid, España: Rueda.

de la Llata, R. (2011). Panorama geológico – geotécnico de México. En Pérez, E. A.;

Álvarez, M. A. y Sánchez, F. Túneles en México. (1ª edición, pp. 3 – 39). Barcelona, España:

Paymacotas.

Domínguez, P. R.; Hernández, M. S.; Martínez, M. P. y Almanza, H. F. (1999). Guía para

realizar pruebas de laboratorio en materiales para terracerías y pavimentos. 1ª edición.

Universidad Autónoma Metropolitana, México: [s.n].

Fries, C. (1960). Geología del Estado de Morelos y partes adyacentes de México y Guerrero,

región central meridional de México. Universidad Nacional Autónoma de México: [s.n.].

Fries, C. (1962). Resumen de la Geología de la Hoja Pachuca, Estados de Hidalgo y México.

Instituto de Geología, Universidad Nacional Autónoma de México: [s.n].

Gobierno del Estado de México (2013). Atlas de riesgos Tecámac. Tecámac, Estado de

México: Dirección General de Protección Civil.

Goodman E. R. (1993). Engineering Geology: Rock in Engineering Construction. 1ª edición.

Inc. Universidad de Michigan, E.U.A.: John Wiley & Sons.

Grim, R. E. (1953). Clay Mineralogy. McGraw-Hill, New York: [s.n.].

Gutierrez, E. M. (2008). Geomorfología. 1ª edición. Madrid, España: Pearson.

Geyne, R. V.; Fries, C.; Sergestrom, K.; Black, F. R. y Wilson F. I. (1963) Geología y

Yacimientos Minerales del Distrito de Pachuca – Real del Monte, Estado de Hidalgo. Ciudad

de México: CRNR.

INEGI (1983) Carta geológica E14-2 Ciudad de México, escala 1:250 000. México: Autor.

Juárez, M.; Auvinet, G.; Hernández, F. y Méndez, E. (2011). Contribución a la

caracterización geotécnica de la zona norte de la Cuenca de México. Pan-Am CGS

Geotechnical Conference.

Krynine, D. P. y Judd W. R. (1980). Principios de geología y geotecnia para Ingenieros. 5ª

edición. Barcelona, España: Omega.

López, J. A. (2018). El Geólogo en la Ingeniería Geológica. En Ilustre Colegio Oficial de

Geólogos. La profesión del Geólogo (1ª edición, pp. 165 – 179). Madrid, España: CYAN,

Proyectos y Producciones Editoriales, S.A.

López, M. J. (2002). Geología aplicada a la Ingeniería Civil. 2ª edición. Madrid, España:

Cie Inversiones Editoriales Dossat.

MacKenzie, W. S.; Donaldson C. H. y Guilford C. (1996). Atlas de rocas ígneas y sus

texturas. 1ª edición. Barcelona, España: Masson, S.A.

Marfil, R. y Caja, M. A. (2010). Diagénesis de rocas detríticas. En Arche A. Sedimentología.

Del proceso físico a la Cuenca Sedimentaria. (1ª edición, pp. 1045 – 1105). Madrid, España:

Consejo Superior de Investigaciones Científicas.

Martín, A. L. (1982). Monogenetic Vulcanism in Sierra Chichinautzin. México: Bull.

Volcanol.

Mooser, F.; Montiel, A. y Zúñiga A. (1996). Nuevo Mapa Geológico de las Cuencas de

México, Toluca y Puebla. México: Comisión Federal de Electricidad.

Mooser, F; Nairn, M. E. A. y Negendank, F. W. (1974). Paleomagnetic Investigations of the

Tertiary and Quaternary Igneous Rocks. A Paleomagnetic and Petrologic Study of Volcanics

of the Valley of México. Volumen VIII, (63), 451 – 483.

Ortega, G. F.; Mitre, S. L.; Roldán, Q. J.; Aranda, G. J.; Morán, Z. D.; Alaníz, A. S.; Nieto,

S. A. (1992). Texto explicativo de la Quinta Edición de la Carta Geológica de la República

Mexicana. Instituto de Geología, Universidad Autónoma de México: [s.n].

Pozo, R. M.; González, Y. J. y Giner, R. J. (2003). Geología Práctica. Introducción al

Reconocimiento de Materiales y Análisis de Mapas. 1ª edición. España: Pearson.

Puig, J. B. (1970). Geología aplicada a la Ingeniería Civil y Fotointerpretación. 1ª edición.

Universidad Autónoma de Nuevo León: [s.n].

Regueiro, M. (2018). Prólogo. En Ilustre Colegio Oficial de Geólogos. La profesión del

Geólogo (1ª edición., pp. 1 – 5). Madrid, España: CYAN, Proyectos y Producciones

Editoriales, S.A.

Rico, A. y del Castillo, H. (1977). La Ingeniería de Suelos en las Vías Terrestres. (1ª edición,

Vol. II). México: Limusa.

Rivera, M. H. (2005). Geología General. 2ª edición. Lima, Perú: [s.n].

Ruiz V. M. y González H. S. (1999). Geología aplicada a la Ingeniería Civil. 1ª edición.

Instituto Politécnico Nacional, México: Limusa.

Secretaría de Comunicaciones y Transportes (2003). M-MMP-1-02/03. México: Normativa

para la Infraestructura del Transporte.










para la Infraestructura del Transporte

Secretaría de Comunicaciones y Transportes (2016). N-CMT-1-01/16. México: Normativa






Secretaría de Comunicaciones y Transportes (2016). N-CMT-4-02-001/16. México:

Normativa para la Infraestructura del Transporte.

Secretaría de Comunicaciones y Transportes (2016). N-CMT-4-02-002/16. México:


Secretaría de Comunicaciones y Transportes (2000). N-CTR-CAR-1-01-008/00. México:


Secretaría de Comunicaciones y Transportes (1999). N-INT-1/99. México: Normativa para

la Infraestructura del Transporte.

Secretaría de Desarrollo Agrario, Territorial y Urbano (2014). Atlas de Riesgos Naturales del

Municipio de Zumpango, Estado de México. Zumpango, Estado de México: EM Capital

Soluciones Integrales S.A. de C.V.

Segerstrom, K. (1961). Geología del SW del Estado de Hidalgo y del NE del Estado de

México. Bol. Asoc. Mex. Geol. Petrol, Volumen XIII, (3 y 4).

Suárez, L. E. (2009). Prólogo. En Ilustre Colegio Oficial de Geólogos. La Profesión del

Geólogo (1ª edición., pp. 7 – 11). España: CYAN, Proyectos y Producciones Editoriales, S.A.

Tenorio, E. A. (2013). Aplicación de la Geoestadística a la Caracterización Geotécnica del

Subsuelo de la Zona Central de la Ciudad de México. Tesis de Maestría. Universidad

Nacional Autónoma de México. Ciudad de México.

Valencia, D. (2007). Contribución a la Zonificación geotécnica de la Zona Norte del Valle

de México. Tesis de Maestría en Ciencias, Escuela Superior de Ingeniería y Arquitectura,

Instituto Politécnico Nacional.

Vázquez, E. S. y Jaimes, R. P. (1989). Geología de la Cuenca de México. Geofísica

Internacional¸ Volumen 28 (2), 141 – 166.

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