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MECANICA DE SUELOS – INGENIERIA CIVIL – Prof: R.G.A.
ASIGNATURA MECANICA DE SUELOS
Foto: GIGMA, 2010
Prof. ROMEL JESUS GALLARDO AMAYA
Ingeniero Civil
Especialista en Ingeniería Ambiental
Magister en Geotecnia - UIS
Docente Tiempo Completo UFPS Ocaña
Foto: GIGMA, 2010
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MECANICA DE SUELOS – INGENIERIA CIVIL – Prof: R.G.A.
GENERALIDADES
*Que tipo de suelo
encontré?
*Será expansivo?
* Encontré un
Relleno? *Como
proceder?
*A que profundidad
cimentar?
*Que tipo de
cimentación utilizar?
*Habrá
asentamientos?
*Que tanto soportará
el suelo?
Agua..? Un
problema..?
CUANDO SE VA A CONSTRUIR SURGEN PREGUNTAS COMO:
Foto: RGA, 2013
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MECANICA DE SUELOS – INGENIERIA CIVIL – Prof: R.G.A.
Que es suelo en Ingeniería civil?
“Es una delgada capa sobre la corteza terrestre de
material que proviene de la desintegración o alteración
física y/o química de las rocas y de los residuos de la
actividad de los seres vivos que sobre ella se asientan”
Como se forman los suelos?
Definición de Roca
“Es un agregado natural de granos minerales unidos
por grandes y permanentes fzas de cohesión”
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ORIGEN Y FORMACION DE LOS SUELOS
MECANICA DE SUELOS – INGENIERIA CIVIL – Prof: R.G.A.
ORIGEN Y FORMACION DE SUELOS
ROCA
DESINTEGRACION
DESCOMPOSICION
SUELO Meteorización
Meteorización Biológica
Iones y
Materiales
Arcillosos
Inciden en las
propiedades Físico-
químicas del suelo.
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MECANICA DE SUELOS – INGENIERIA CIVIL – Prof: R.G.A.
ORIGEN Y FORMACION DE LOS SUELOS
Fuente: Selby, 1982
SAPROLITO
HT
RE
GO
LIT
O
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ORIGEN Y FORMACION DE LOS SUELOS
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IIA
IIB
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ORIGEN Y FORMACION DE LOS SUELOS
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ORIGEN Y FORMACION DE LOS SUELOS
REGOLITO
•Todos los materiales por encima de la Roca
Fresca.
•Material suelto constituido por partículas de
Roca.
•Roca meteorizada in situ (Saprolito)
•Residuo (suelos residual)
•Sedimentos superficiales retransportados
Saprolito: Suelo que contiene la estructura de la Roca Madre
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ORIGEN Y FORMACION DE LOS SUELOS
FACTORES DE FORMACIÓN Y EVOLUCION DE LOS SUELOS
Material parental : Mineral o material orgánico, no consolidado
y más o menos intemperizado o meteorizado, desde el cual se
desarrolla el suelo por procesos pedogeneticos (hidrolización,
oxidación, etc.) – Material parental como: Aluvial – Coluvial –
Volcánico – Eólico.
Topografía
Tiempo
Formadores Biológicos
Clima
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ORIGEN Y FORMACION DE LOS SUELOS
El suelo resultante posee las mismas
características físicas y químicas de
la roca madre o roca basal.
El suelo resultante no posee las
mismas características físicas y
químicas de la roca madre o roca
basal.
DESINTEGRACION
DESCOMPOSICION
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ORIGEN Y FORMACION DE LOS SUELOS
DESINTEGRACION Acción Mecánica del Agua, Aire y
Hielo, el Calor.
DESCOMPOSICION
Proceso Químico: Transformación o
Disolución de los minerales
constitutivos de la Roca.
•Hidratación (por H2O)
•Oxidación (por O2)
•Carbonatación (por CO2)
•Solución (por H2O) ARCILLAS
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ORIGEN Y FORMACION DE LOS SUELOS
Agua: Por arrastre sobre la roca – efecto cuña. Como
Resultado de su acción se producen suelos gruesos
redondeados.
El viento: Desgaste sobre la Roca – por Arrastre de Partículas.
Estas partículas son de tamaño uniforme.
Los Glaciares: Arrastran masas rocosas hasta pequeñas
particulas. Suelos muy Heterogéneos.
El Calor: Causa la Exfoliación – descascaramiento de la Roca.
Se producen suelos redondeados.
DESINTEGRACION
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ORIGEN Y FORMACION DE LOS SUELOS
Hidratación: Absorción de agua, que se combina quimicamente y
forma nuevos minerales.
Carbonatación: Efecto del CO2 en la roca que produce casi
siempre Arcilla. (illitas – Caolinitas – Montmorillonitas)
Oxidación: Las reacciones involucran oxigeno. Como es el caso
de la oxidación de los minerales de hierro. En combinación con la
hidratación producen suelos con la característica de ser muy
blandos (compresibles – deformables)
Disolución: Cuando los sólidos se descomponen en fluidos
naturales. Ej. Yeso en contacto con el agua.
LA ACCIÓN DE LOS ANTERIORES PUEDE PRODUCIR
SUELOS INORGANICOS
DESCOMPOSICIÓN
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ORIGEN Y FORMACION DE LOS SUELOS
PRODUCTOS DE
METEORIZACION
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ROCA PRODUCE
Granito (Ignea) Arena y arcilla
Basalto (Ignea) Arcilla
Lutita (Sedimentaria) Limo y Arcilla
Caliza (Sedimentaria) Cavernas y Arcilla
Conglomerados Gravas
Arenisca Arenas
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ORIGEN Y FORMACION DE LOS SUELOS
Agentes Biológicos: La acción de estos produce
suelos orgánicos
TIPOS DE
SUELOS:
INORGANICOS
ORGANICOS
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ORIGEN Y FORMACION DE LOS SUELOS
INORGANICOS:
RESIDUALES
TRANSPORTADOS
ORGANICOS: TURBAS
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ORIGEN Y FORMACION DE LOS SUELOS
RESIDUALES
Permanecen en el sitio donde son formados.
Están descritos por el perfil de meteorización
y el conjunto de estructuras heredadas.
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ORIGEN Y FORMACION DE LOS SUELOS
TRANSPORTADOS
Se encuentran en un sitio diferente al de
donde se formaron. Un suelo transportado
queda descrito por un perfil estratigráfico.
Con una secuencia de colocación y espesor
respectivo de los estratos. Los agentes
transportadores pueden ser El Agua – El
Viento – Los Glaciares y la Gravedad.
Fuente: González, L., 2003
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ORIGEN Y FORMACION DE LOS SUELOS
SUELOS TRANSPORTADOS
Agua
Aluvión: Suelos Gruesos – sueltos o finos
(terrazas de inundación)
Lacustres (Lagos): Depósitos estratificados según
tamaño y peso.
Marinos: Se forman en las playas y costas por las
olas que generalmente arrastran el material.
Viento
Loess
Dunas
Gravedad
Coluvión
Talus
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ORIGEN Y FORMACION DE LOS SUELOS
SUELO ALUVIAL
Fotos Tomadas de:
http://www2.etcg.upc.edu/asg/engeol/pdf_files/curs11_12/TEMA%201.2.pdf
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SUELOS DESDE EL PUNTO DE
VISTA INGENIERIL
GRAVAS: Acumulaciones sueltas de fragmentos de
roca. Redondeadas. Diam: mayor a 2 mm
ARENAS: Materiales de Grano Fino procedentes de la
denudación o trituración artificial. Diam. Entre 2 mm y
0.05 mm. No se contraen al secarse – No son plásticas
– menos compresibles que las arcillas – bajo carga se
comprimen casi instantáneamente.
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ORIGEN Y FORMACION DE LOS SUELOS
SUELOS DESDE EL PUNTO DE
VISTA INGENIERIL
LIMOS: Suelos de grano fino entre 0.05mm y 0.002mm.
Con poca o ninguna plasticidad – de color gris claro a
obscuro – malos como terreno de fundación cuando
están sueltos o saturados – tienen permeabilidad baja
y compresibilidad altas.
ARCILLAS: Partículas con diámetro inferior a 0.002mm
adquieren plasticidad al ser mezcladas con agua –
corresponden a un silicato de aluminio, hierro o
magnesio hidratado – impermeables – bajo carga
sufren asentamientos (Consolidación)
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ORIGEN Y FORMACION DE LOS SUELOS
MECANICA DE SUELOS – INGENIERIA CIVIL – Prof: R.G.A.
ORIGEN Y FORMACION DE LOS SUELOS
CUANDO UN
SUELO ES NO
COHESIVO?
CUANDO
UN SUELO
ES
COHESIVO?
LOS SUELOS COHESIVOS POSEEN
LA PROPIEDAD DE LA ATRACCION
INTERMOLECULAR
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MECANICA DE SUELOS – INGENIERIA CIVIL – Prof: R.G.A.
PROPIEDADES DE LOS
SUELOS
PROPIEDADES MECANICAS:
•Permeabilidad
•Compresibilidad
•Resistencia al esfuerzo
cortante.
PROPIEDADES INDICE:
Granulometría
Límites de plásticidad
Peso Unitario
Compasidad Relativa.
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ORIGEN Y FORMACION DE LOS SUELOS
PROPIEDADES MECANICAS: Se relacionan con los procesos de
formación del suelo. En la medida que la desintegración física
se desarrolla esta depende de:
1. Resistencia de la roca.
2. Magnitud de Esfuerzos Aplicados.
La efectividad de la descomposición química depende de:
1. Tipo de sustancia disuelta en el agua.
2. Superficie específica.
Superficie especifica: RELACIÓN ENTRE EL ÁREA LATERAL Y
EL VOLUMEN DE UN MATERIAL.
Entre más fracturada esta una roca (Diaclasas) se tendrá más
área expuesta a la acción de los agentes químicos.
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ORIGEN Y FORMACION DE LOS SUELOS
MECANICA DE SUELOS – INGENIERIA CIVIL – Prof: R.G.A.
ORIGEN Y FORMACION DE LOS SUELOS
CLASIFICACION DE LOS SUELOS DE ACUERDO A SU ORIGEN
Y MATERIAL PRIMARIO
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Residual Residual
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GENERALIDADES SOBRE ROCAS
ORIGEN Y FORMACION DE LAS ROCAS
MAGMA: FLUIDO ROCOSO INCANDESCENTE COMPUESTO
PRINCIPALMENTE DE MINERALES TIPO SILICATOS Y OXIDOS FUNDIDOS
Fuente: Duque, E., G., 1998
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MECANICA DE SUELOS – INGENIERIA CIVIL – Prof: R.G.A.
GENERALIDADES SOBRE ROCAS
LAS ROCAS ESTAN COMPUESTAS POR MINERALES LOS CUALES SE
FORMAN POR CRISTALIZACION AL ENFRIARSE EL MAGMA.
CLASIFICACION
DE LAS ROCAS
POR SU ORIGEN
IGNEAS
SEDIMENTARIAS
METAMORFICAS
La principal clasificación de los materiales rocosos se basa
en la Litología. (Mineralogía, textura y estructura de la roca)
La clasificación de las rocas también se realiza por su origen
y es la más conocida por los ingenieros, aun cuando poco nos
dice de la roca.
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GENERALIDADES SOBRE ROCAS
CLASIFICACION DE LAS ROCAS
POR SU RESISTENCIA
Magnitud de la Resistencia Resistencia a la Compresión
Simple en Kg/cm2
Muy elevada Mayor de 2250
Elevada de 1125 a 2250
Media de 565 a 1125
Baja de 280 a 565
Muy baja Menor de 280
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MECANICA DE SUELOS – INGENIERIA CIVIL – Prof: R.G.A.
UNIDADES GEOMORFOLOGICAS LOCALES
UNIDADES GEOLOGICAS
MPIO. DE RIO DE ORO
Fuente: EOT RIO DE ORO, 2000
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UNIDADES GEOMORFOLOGICAS LOCALES
ROCAS
PERTENECIENTES
A LA FORMACION
pDb Neiss de
Bucaramanga
corresponde a un
paraneis Riolítico
LOCALIZACION:
MPIO. DE RIO DE
ORO
Foto: RGA, 2007
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MECANICA DE SUELOS – INGENIERIA CIVIL – Prof: R.G.A.
UNIDADES GEOMORFOLOGICAS LOCALES
UNIDADES
GEOMORFOLOGICAS
MPIO. DE ABREGO
Fuente: EOT ABREGO, 2000
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1
2
3
4
5
6
7
1
1
1
1
2
Cachira
La Esperanza
San Alberto
Ocaña
La Playa de Belén
3
3
4
5
6
7
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UNIDADES GEOMORFOLOGICAS LOCALES
Zonas susceptibles a deslizamientos. Unidad de Filitas
en estado de saprolito y sobre ella suelo residual.
LOCALIZACION: PR38 VIA ABREGO – EL TARRA
Foto: RGA
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MECANICA DE SUELOS – INGENIERIA CIVIL – Prof: R.G.A.
UNIDADES GEOMORFOLOGICAS LOCALES
Foto: RGA , 2009
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UNIDADES GEOMORFOLOGICAS LOCALES
Zonas susceptibles a deslizamientos. Unidad de Filitas
y Esquistos meteorizados con rumbo y buzamiento
desfavorable.
LOCALIZACION: PR48 VIA ABREGO – EL TARRA
Foto: RGA, 2008
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MECANICA DE SUELOS – INGENIERIA CIVIL – Prof: R.G.A.
UNIDADES GEOMORFOLOGICAS LOCALES
Foto: RGA, 2008
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MECANICA DE SUELOS – INGENIERIA CIVIL – Prof: R.G.A.
UNIDADES GEOMORFOLOGICAS LOCALES
Foto: RGA, 2009
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MECANICA DE SUELOS – INGENIERIA CIVIL – Prof: R.G.A.
UNIDADES GEOMORFOLOGICAS LOCALES
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MECANICA DE SUELOS – INGENIERIA CIVIL – Prof: R.G.A.
UNIDADES GEOMORFOLOGICAS LOCALES
Zonas susceptibles a deslizamientos. Unidad de Filitas
en estado de saprolito y sobre ella suelo residual. Se
presenta un deslizamiento rotacional regresivo.
LOCALIZACION: PR39 VIA ABREGO – EL TARRA
Foto: RGA
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UNIDADES GEOMORFOLOGICAS LOCALES
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UNIDADES GEOMORFOLOGICAS LOCALES
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UNIDADES GEOMORFOLOGICAS LOCALES
MECANICA DE SUELOS – INGENIERIA CIVIL – Prof: R.G.A.
UNIDADES GEOMORFOLOGICAS LOCALES
Foto: RGA, 2009
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Foto: RGA, 2009
3:45 p.m. 44 MECANICA DE SUELOS – INGENIERIA CIVIL – Prof: R.G.A.
UNIDADES GEOMORFOLOGICAS LOCALES
UNIDADES GEOLOGICAS
MPIO. DE OCAÑA
FORMACION SILGARÁ
Conformada por pizarras, filitas,
metalimolita y metaareniscas.
Fuente: PBOT OCAÑA, 2000
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UNIDADES GEOMORFOLOGICAS LOCALES
UNIDADES GEOLOGICAS
ZONA URBANA DE OCAÑA
FORMACION ALGODONAL
Secuencia conglomerática poco
consolidada compuesta por cantos de
roca metamórfica, ígnea y cuarzo
lechoso, con areniscas y arcilla gris
verdosa a amarillo.
Fuente: PBOT OCAÑA, 2000
3:45 p.m. 46 MECANICA DE SUELOS – INGENIERIA CIVIL – Prof: R.G.A.
UNIDADES GEOMORFOLOGICAS LOCALES
ROCAS PERTENECIENTES A LA FORMACION SILGARÁ
(pDs) corresponde a pizarras y filitas (color rojizo –
izq.).
A la derecha ROCAS IGNEAS meteorizadas.
Corresponden a cuarzomonzonitas alteradas a caolín.
LOCALIZACION: VIA ABREGO – EL TARRA
Fuente: PBOT OCAÑA, 2000
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UNIDADES GEOMORFOLOGICAS LOCALES
ROCAS DEL CUERPO IGNEO INTRUSIVO (Jci)
compuesto por cuarzomonzonitas poco alteradas.
LOCALIZACION: VIA OCAÑA – ABREGO
Fuente: PBOT OCAÑA, 2000
3:45 p.m. 48 MECANICA DE SUELOS – INGENIERIA CIVIL – Prof: R.G.A.
UNIDADES GEOMORFOLOGICAS LOCALES
Detalle de LA FORMACIÓN ALGODONAL. Nótese la
composición heterométrica y la estratificación
gradada.
LOCALIZACION: PR14 VIA OCAÑA – SARDINATA
Fuente: PBOT OCAÑA, 2000
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UNIDADES GEOMORFOLOGICAS LOCALES
PERFIL ESTRATIGRAFICO
CORRESPONDIENTE A LA
FORMACION ALGODONAL
LOCALIZACION: BARRIO LIBARDO
ALONSO – OCAÑA.
Fuente: GIGMA, 2010
3:45 p.m. 50 MECANICA DE SUELOS – INGENIERIA CIVIL – Prof: R.G.A.
UNIDADES GEOMORFOLOGICAS LOCALES
AFLORAMIENTO DE ROCA
CORRESPONDIENTE AL COMPLEJO
IGNEO INTRUSIVO EXTRUSIVO
LOCALIZACION: LADERA FRENTE A
BARRIO SAN FERMIN – OCAÑA.
Fuente: GIGMA, 2010
3:45 p.m. 51 MECANICA DE SUELOS – INGENIERIA CIVIL – Prof: R.G.A.
UNIDADES GEOMORFOLOGICAS LOCALES