Las relaciones gravimétricas son la base del análisis geotécnico. Esta calculadora permite determinar parámetros fundamentales como el peso unitario (γ), contenido de humedad (w), gravedad específica (Gs), relación de vacíos (e), porosidad (n) y grado de saturación (S). En Chile, estos valores son críticos para caracterizar suelos en proyectos de edificación, minería e infraestructura, especialmente bajo la exigencia de la norma NCh 1508. Con esta herramienta, ingenieros y estudiantes pueden obtener resultados rápidos y confiables, asegurando el cumplimiento de los estándares nacionales.

¿Cuándo se aplica?

Esta calculadora es esencial en múltiples escenarios de la ingeniería chilena. En edificación, se usa para clasificar suelos y diseñar fundaciones según NCh 433. En minería, permite evaluar relaves y estabilidad de taludes bajo condiciones de humedad variables. En infraestructura vial, determina la compactación óptima de terraplenes (DS61 MINVU). También aplica en obras portuarias, donde la porosidad y saturación influyen en la licuación sísmica. Su uso es clave en cualquier estudio de mecánica de suelos que requiera correlacionar propiedades físicas con comportamiento mecánico.

Fórmula principal

γ = (Gs·γw·(1+w)) / (1+e) ; e = (Gs·γw / γd) - 1 ; n = e / (1+e) ; S = (w·Gs) / e

Variables:

γ: peso unitario del suelo (kN/m³)
w: contenido de humedad (%)
Gs: gravedad específica de sólidos
e: relación de vacíos (adimensional)
n: porosidad (%)
S: grado de saturación (%)

Ejemplo numérico

Para una muestra de suelo con Gs=2.65, w=18% y γd=16 kN/m³: e=(2.65·9.81/16)-1=0.62; n=0.62/(1+0.62)=38.3%; S=(0.18·2.65)/0.62=76.9%. Con γ=16·(1+0.18)=18.88 kN/m³. Estos valores indican un suelo medianamente denso y húmedo, típico de arenas en la Región Metropolitana.

Normativa aplicable

NCh 1508.Of2014 — Estudio de mecánica de suelos
NCh 433.Of2012 — Diseño sísmico de edificios
DS61 MINVU — Compactación de suelos
ASTM D854 — Gravedad específica de sólidos

Consideraciones para proyectos en Chile

En Chile, la alta sismicidad exige una caracterización precisa de las relaciones gravimétricas, especialmente el grado de saturación y la relación de vacíos, que influyen en la licuación. Suelos típicos como arenas de la zona central y arcillas del sur requieren valores de Gs entre 2.65 y 2.75. La práctica local recomienda ajustar los cálculos según la humedad natural y la densidad in situ, usando métodos como el cono de arena (NCh 1516).

Limitaciones del método

Asume suelos homogéneos e isotrópicos; no aplica en suelos fisurados o con materia orgánica.
No considera efectos de temperatura ni presión de poros dinámica.
Requiere datos de laboratorio precisos; errores en w o Gs afectan todos los resultados.

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Calculadora de Relaciones Gravimétricas: γ, w, Gs, e, n, S | Mecánica de Suelos Chile