El Manual de Ensayos de Suelos y Materiales – Volumen Suelos de la Administradora Boliviana de Carreteras (ABC) constituye un documento normativo fundamental para la caracterización geotécnica de materiales utilizados en infraestructura vial. Este manual establece procedimientos estandarizados de laboratorio y campo para la determinación de propiedades físicas, mecánicas e hidráulicas de los suelos, asegurando criterios uniformes en el control de calidad, diseño y construcción de carreteras.
Su aplicación permite obtener parámetros confiables para estudios geotécnicos, diseño de pavimentos, estabilidad de taludes, control de compactación y evaluación de materiales de préstamo. Además, el manual armoniza prácticas técnicas con normas internacionales, promoviendo resultados reproducibles y comparables entre proyectos viales.
Este documento es una herramienta indispensable para ingenieros civiles, laboratoristas, supervisores de obra y estudiantes, ya que consolida metodologías esenciales para la correcta ejecución de ensayos de suelos en el ámbito de la ingeniería de carreteras.
Volumen 4S: Contenido del Manual de Ensayos relacionados con Suelos
Este volumen desarrolla 8 secciones correspondientes a ensayos de suelos, principalmente en obras de infraestructura vial, aunque en su mayoría están basados en normas internacionales por lo que su aplicación puede realizarse en otros ámbitos; a continuación, damos una descripción sucinta y el detalle de ensayos contenidos en cada sección:
1. Métodos de descripción e investigación de suelos
Los métodos de descripción e investigación de suelos constituyen la base técnica para la identificación, clasificación y evaluación del comportamiento geotécnico de los materiales. Estos procedimientos permiten caracterizar el suelo desde el punto de vista visual, táctil y mecánico, integrando observaciones de campo con resultados de laboratorio para establecer parámetros confiables de diseño y control de calidad.
La investigación geotécnica comprende técnicas de exploración como calicatas, perforaciones, muestreo representativo y ensayos in situ, cuyo objetivo es obtener información estratigráfica y propiedades del terreno.
La aplicación sistemática de estos métodos garantiza una adecuada interpretación del perfil del suelo, minimizando riesgos asociados a asentamientos, fallas estructurales y deterioro prematuro de pavimentos. En el ámbito de la ingeniería vial, su correcta ejecución es esencial para el diseño seguro y económico de obras de infraestructura, así como para la toma de decisiones durante la construcción y mantenimiento de carreteras. A continuación, detallamos loes métodos que se desarrollan en este apartado:
– Descripción e identificación de suelos (procedimiento visual y manual) (ASTM D2488)
– Recomendaciones generales para suelos y sus aplicaciones como materiales de construcción
– Investigación de suelos y rocas para propósitos de ingeniería (ASTM D420 AASHTO T86)
2. Procedimientos para preparación, toma y transporte de muestras
Los procedimientos para la preparación, toma y transporte de muestras de suelos son etapas críticas dentro de la investigación geotécnica, ya que garantizan que los ensayos de laboratorio representen fielmente las condiciones naturales del terreno. Una muestra mal obtenida, contaminada o alterada puede generar resultados erróneos, afectando directamente la confiabilidad del diseño y el control de calidad en proyectos viales.
La toma de muestras debe ejecutarse siguiendo técnicas estandarizadas que preserven la estructura, humedad y composición del suelo, diferenciando entre muestras alteradas y no alteradas según el tipo de ensayo requerido. Asimismo, la preparación de las muestras implica procesos controlados de secado, cuarteo, almacenamiento y rotulado, orientados a mantener su trazabilidad y evitar modificaciones en sus propiedades físicas y mecánicas.
El transporte adecuado desde el sitio de muestreo hasta el laboratorio constituye un factor determinante para conservar la integridad del material, requiriendo envases apropiados, protección contra vibraciones, cambios de temperatura y pérdida de humedad. La aplicación rigurosa de estos procedimientos asegura resultados reproducibles y técnicamente válidos, fundamentales para la caracterización del suelo, el diseño de pavimentos y la evaluación de la estabilidad de obras de infraestructura vial. Los procedimientos que se desarrollan en este apartado son los siguientes:
– Conservación y transporte de muestras de suelos (ASTM D4220)
– Procedimientos para la preparación de muestras de suelos por cuarteo (AASHTO T248)
– Obtención de muestras para probetas de ensayo mediante tubos de pared delgada (ASTM D1587 AASHTO T207)
– Preparación en seco de muestras de suelo para análisis granulométrico y determinación de las constantes físicas (ASTM D421 ASTM D2217 AASHTO T87)
– Preparación de muestras húmedas de suelo para análisis granulométrico y determinación de las constantes físicas (ASTM D2217)
– Perforación con brocas de diamante para investigaciones en el sitio (ASTM D2113)
– Muestreo de suelos mediante tubo con camisa interior de anillos (ASTM D3550)
– Investigación y muestreo de suelos mediante barrenas con vástago hueco (AASHTO T251)
– Método de penetración normal y muestreo con tubo partido de los suelos (ASTM D1586 AASHTO T206)
– Toma de muestras superficiales de suelo inalterado (NLT 203)
3. Ensayos de caracterización de suelos
Los ensayos de caracterización de suelos constituyen el conjunto de procedimientos destinados a determinar las propiedades físicas e índices que definen la naturaleza y comportamiento básico de un material geotécnico. Estos ensayos permiten identificar, clasificar y evaluar la aptitud de los suelos para su uso en obras de infraestructura vial, proporcionando parámetros esenciales para el diseño de pavimentos, control de compactación y selección de materiales de construcción.
A través de pruebas normalizadas —como análisis granulométrico, límites de Atterberg, contenido de humedad, densidad natural y peso específico— se obtiene una descripción cuantitativa del suelo que facilita su clasificación dentro de sistemas geotécnicos reconocidos. Esta información es fundamental para anticipar su respuesta frente a cargas, cambios de humedad y condiciones ambientales, factores que influyen directamente en la estabilidad y desempeño de la estructura vial.
La correcta ejecución de los ensayos de caracterización garantiza uniformidad en los resultados, reproducibilidad entre laboratorios y confiabilidad en la toma de decisiones técnicas. En el ámbito de la ingeniería de carreteras, estos procedimientos representan la base del control de calidad de materiales y del análisis geotécnico preliminar, permitiendo diseñar soluciones seguras, eficientes y económicamente viables. A continuación, mostramos los ensayos que se desarrollan en este apartado del manual técnico:
– Determinación en laboratorio del contenido de agua (humedad) de suelo, roca y mezclas de suelo-agregado (ASTM D2216)
– Análisis granulométrico por tamizado (ASTM D422 AASHTO T88)
– Análisis granulométrico por medio del hidrómetro (ASTM D422)
– Determinación del límite líquido de los suelos (ASTM D4318 AASHTO T89)
– Determinación del límite plástico e índice de plasticidad (ASTM D4318 AASHTO T90)
– Determinación de los factores de contracción de los suelos (ASTM D427 AASHTO T92)
– Determinación del peso específico de los suelos (ASTM D854 AASHTO T100)
– Método para determinar el equivalente de arena (ASTM D2419)
– Determinación del contenido orgánico en suelos mediante pérdida por ignición (asstho T267)
– Permeabilidad de suelos granulares (carga constante) (ASTM D2434 AASHTO T215)
– Determinación del PH de los suelos (ASTM G51)
– Evaluación y determinación de suelos expansivos (ASTM D4546 AASHTO T258)
4. Ensayos de resistencia y deformabilidad de suelos
Los ensayos de resistencia y deformabilidad de suelos tienen como objetivo evaluar la capacidad del material para soportar cargas y su comportamiento frente a esfuerzos aplicados, aspectos fundamentales para el diseño geotécnico de obras viales. Estos ensayos permiten determinar parámetros mecánicos como la resistencia al corte, cohesión, CBR, ángulo de fricción interna, módulo de deformación y capacidad portante, los cuales controlan la estabilidad de terraplenes, subrasantes y estructuras de pavimento.
A través de procedimientos normalizados de laboratorio e in situ —como ensayos triaxiales, corte directo, compresión no confinada y pruebas de soporte relativo— se simulan condiciones de carga representativas del servicio real. Los resultados obtenidos permiten predecir asentamientos, deformaciones permanentes y posibles mecanismos de falla, proporcionando una base técnica sólida para el análisis de estabilidad y desempeño estructural.
La correcta interpretación de estos ensayos es esencial para garantizar la seguridad, durabilidad y eficiencia de las infraestructuras viales. En ingeniería de carreteras, su aplicación sistemática reduce la incertidumbre en el comportamiento del suelo, optimiza el diseño de pavimentos y contribuye a una gestión adecuada del riesgo geotécnico durante la construcción y operación del proyecto vial. A continuación, detallamos todos los ensayos que se desarrollan individualmente en el manual:
– Ensayo de compactación considerando familias de curvas método de un punto (AASHTO T272)
– Relaciones de peso unitario-humedad en suelos – método estándar (ASTM D698 AASHTO T99)
– Relaciones de peso unitario – humedad en los suelos – método modificado (ASTM D422 AASHTO T180)
– Determinación de la relación de soporte del suelo en el laboratorio (CBR de laboratorio) (ASTM D1883 AASHTO T193)
– Determinación del valor de resistencia R y de la presión de expansión de suelos compactados (ASTM D2844 AASHTO T190)
– Mediciones de la presión de poros (AASHTO T252)
– Consolidación unidimensional de los suelos (ASTM D2435 AASHTO T216)
– Compresión inconfinada en muestras de suelos (ASTM D2126 AASHTO T208)
– Parámetros de resistencia del suelo mediante compresión triaxial (ASTM D2850 AASHTO T234)
– Determinación de la resistencia al corte método de corte directo (CD) (consolidado drenado) (ASTM D3080 AASHTO T236)
– Resistencia no drenada en especímenes de rocas mediante compresión triaxial sin medir presiones de poros (ASTM 2664 AASHTO T226)
– Modulo resiliente de suelos de subrasante (AASHTO T274)
– Determinación de la succión de un suelo con el método del papel de filtro (AASHTO T273)
5. Ensayos de verificación y monitoreo en sitio (campo)
Los ensayos de verificación y monitoreo en sitio constituyen herramientas fundamentales para el control de calidad y la evaluación del comportamiento real de los suelos durante la construcción de obras viales. A diferencia de los ensayos de laboratorio, estas pruebas se ejecutan directamente en campo, permitiendo validar las condiciones de compactación, capacidad portante, humedad y respuesta estructural del terreno bajo condiciones operativas.
Estos procedimientos incluyen técnicas de medición in situ orientadas a comprobar que los materiales colocados cumplen con las especificaciones de diseño y los criterios técnicos establecidos. Asimismo, el monitoreo continuo del comportamiento del suelo durante la ejecución de la obra permite detectar variaciones en sus propiedades, prevenir fallas prematuras y ajustar oportunamente los procesos constructivos.
La aplicación sistemática de ensayos de campo garantiza la trazabilidad del control de calidad, mejora la confiabilidad del proyecto y reduce riesgos asociados a asentamientos diferenciales, pérdida de capacidad estructural o deterioro temprano del pavimento. En el ámbito de la ingeniería de carreteras, estos ensayos representan un vínculo esencial entre el diseño teórico y el desempeño real de la infraestructura. A continuación, detallamos puntualmente los ensayos que se desarrollan en este apartado:
– Verificación del peso unitario del suelo, método del cono de arena (ASTM D1556 AASHTO T191)
– Verificación del peso unitario del suelo en el terreno, método del cilindro penetrante (AASHTO T204)
– Determinación de la humedad en suelos mediante un probador con carburo de calcio (Speedy) (AASHTO T217)
– Ensayo de placa de carga estática no repetida, para emplear en la evaluación y diseño de pavimentos (AASHTO T222)
– Ensayo de placa de carga repetida, para emplear en la evaluación y diseño de pavimentos flexibles (AASHTO T221)
– Peso unitario del suelo en el terreno método del balón de caucho (ASTM D2167 AASHTO T205)
– Peso unitario del suelo y del suelo-agregado en el terreno mediante métodos nucleares (ASTM 2922 AASHTO T238)
– Determinación de la humedad equivalente de suelos en el terreno (AASHTO T93)
– Tasa de infiltración de agua en el terreno empleando infiltrómetros de anillo doble (ASTM D3385)
– Relación de soporte del suelo en el terreno (CBR «in situ») (ASTM D4429)
– Ensayo de corte sobre suelos cohesivos en el terreno, usando la veleta (AASHTO T223)
– Instalación, monitoreo y procesamiento de datos de inclinómetro de recorrido para taludes (AASHTO T254)
6. Estabilización de suelos con mezclas de suelo-cal
La estabilización de suelos con cal es un procedimiento de mejoramiento geotécnico ampliamente utilizado en ingeniería vial para incrementar la capacidad portante, reducir la plasticidad y mejorar la estabilidad volumétrica de suelos finos. Este proceso se basa en reacciones químicas entre la cal y los minerales arcillosos del suelo, que producen floculación, aglomeración y cementación progresiva, modificando favorablemente sus propiedades mecánicas e hidráulicas.
Las mezclas suelo-cal permiten transformar materiales originalmente inadecuados en capas estructurales aptas para subrasantes y bases estabilizadas, disminuyendo la susceptibilidad a la humedad y la deformación permanente bajo cargas repetidas. La efectividad del tratamiento depende de factores como el tipo de suelo, contenido de cal, humedad de mezcla, energía de compactación y condiciones de curado, los cuales deben controlarse mediante ensayos normalizados de laboratorio y verificación en campo.
En proyectos de carreteras, la estabilización con cal representa una solución técnica y económicamente eficiente para optimizar el uso de materiales locales, mejorar la durabilidad del pavimento y reducir costos de construcción. Su correcta aplicación exige un control riguroso de dosificación, mezcla y ejecución, asegurando que el comportamiento del suelo tratado cumpla con los requisitos estructurales y de servicio establecidos en las especificaciones técnicas. Entre los ensayos relacionados con estabilización de suelos con mezclas de Suelo – Cal, se desarrollan los siguientes:
– Resistencia de mezclas de suelo cal (AASHTO T220)
– Determinación por titulación del contenido de cal en suelos tratados con cal (AASHTO T232)
– Contenido de cal en mezclas suelo-cal no curadas (ASTM D3155)
– Expansión unidimensional, contracción y presión de levantamiento en mezclas de suelo-cal (ASTM D3877)
– Preparación en el laboratorio de mezclas de suelo-cal empleando una mezcladora mecánica (ASTM D3155g)
7. Estabilización de suelos con mezclas de suelo-cemento
La estabilización de suelos con cemento es una técnica de mejoramiento mecánico ampliamente empleada en la ingeniería de carreteras para incrementar la resistencia, rigidez y durabilidad de materiales naturales utilizados en subrasantes, subbases y bases estabilizadas. El proceso consiste en la incorporación controlada de cemento Portland al suelo, generando reacciones de hidratación que producen una matriz cementante capaz de unir las partículas y formar una estructura más densa y estable.
El tratamiento suelo-cemento reduce la deformabilidad, la susceptibilidad al agua y la pérdida de capacidad estructural bajo cargas repetidas, mejorando significativamente el desempeño del pavimento a lo largo de su vida útil. La efectividad del sistema depende de una adecuada selección del suelo, dosificación del cemento, control del contenido de humedad, homogeneidad de la mezcla y correcta compactación y curado, factores que deben verificarse mediante ensayos de laboratorio y control en campo.
En proyectos viales, esta técnica permite aprovechar materiales locales, optimizar costos de construcción y aumentar la capacidad estructural de la plataforma, constituyéndose en una alternativa técnica eficiente para el mejoramiento de suelos problemáticos. Su aplicación requiere un estricto control de calidad para garantizar que las propiedades del material estabilizado cumplan con los criterios de diseño y las especificaciones técnicas establecidas. Entre los ensayos relacionados con estabilización de suelos con mezclas de Suelo – Cemento, se desarrollan los siguientes:
– Método para dosificar bases y gravas tratadas con cemento
– Método de control de bases y gravas tratadas con cemento
– Método para determinar el contenido de cemento por titulación en mezclas estabilizadas con cemento
– Método para evaluar el uso de estabilizadores químicos (ASTM D4601)
– Relaciones humedad-peso unitario de mezclas de suelo cemento (ASTM D558)
– Humedecimiento y secado de mezclas de suelo cemento compactadas (ASTM D559 AASHTO T135)
– Preparación en el laboratorio de probetas de suelo cemento (ASTM D1632)
– Resistencia a la compresión de cilindros preparados de suelo cemento (ASTM D1633)
– Contenido de cemento en mezclas frescas de suelo cemento (ASTM D2901)
– Contenido de cemento en mezclas endurecidas de suelo-cemento (ASTM D806 AASHTO T144)
8. Otros métodos de estabilización de suelos
Además de los métodos tradicionales de estabilización con cal y cemento, existen diversas técnicas de mejoramiento de suelos orientadas a modificar sus propiedades físicas y mecánicas para cumplir con los requisitos estructurales de obras viales. Estos métodos incluyen la estabilización mecánica, el uso de aditivos químicos, polímeros, emulsiones asfálticas, cenizas, escorias industriales y materiales geosintéticos, entre otros, cuya selección depende de la naturaleza del suelo, las condiciones ambientales y las exigencias del proyecto.
El objetivo de estas técnicas es incrementar la resistencia al corte, reducir la plasticidad y la expansividad, mejorar la capacidad portante y disminuir la susceptibilidad a la humedad. Algunos métodos actúan mediante refuerzo físico, otros por reacciones químicas o por la modificación de la estructura granular del material, generando suelos más estables y durables frente a cargas repetidas y variaciones climáticas.
La aplicación de métodos alternativos de estabilización permite optimizar el uso de recursos locales, reducir impactos ambientales y adaptar soluciones constructivas a condiciones geotécnicas específicas. En ingeniería de carreteras, su correcta evaluación y control mediante ensayos de laboratorio y verificación en campo es esencial para garantizar un desempeño estructural confiable y una vida útil adecuada de la infraestructura. A continuación, se detalla el ensayo de estabilización de suelos con emulsiones:
– Dosificación y ensayo de mezclas de suelo-emulsión (NTL 170)
Descarga del Manual de Ensayos de Suelos y Materiales para Carreteras – Suelos (ABC Bolivia)
A continuación, pueden obtener el: Manual de Ensayos de Suelos y Materiales para Carreteras – Suelos de la Administradora Boliviana de Carreteras (ABC), este es un documento técnico esencial para ingenieros civiles, laboratoristas y estudiantes que trabajan en geotecnia y construcción vial. Este manual reúne procedimientos normalizados de laboratorio y campo utilizados en la caracterización, control de calidad y evaluación de suelos aplicados a proyectos carreteros.
Este material sirve como referencia para estudios geotécnicos, diseño de pavimentos, control de compactación y verificación de materiales de obra, alineado con prácticas utilizadas en proyectos de infraestructura vial en Bolivia u otros proyectos.
