Asignatura: Mecánica de Suelos I

CAPITULO I.- SUELOS: ORIGEN Y

FORMACION

1.3 Origen y formación del suelo

1.3.1 CONSTITUCION INTERNA DEL GLOBO

TERRESTRE.

Componente Espesor Densidad media Minerales Estado

Núcleo 3400 km Muy alta (9.9 a

13.1 gr/cm3) Hierro y níquel Solido y Fluido

Corteza terrestre 30 a 40 km Menor (2.2 a 2.9

gr/cm3) Silicatos

Rígido (balance

isostático)

Suelo Muy pequeño

Mucho menor

(menos de 2

gr/cm3)

Diversos Variable

El suelo es un conjunto con organización definida y

propiedades que varían vectorialmente.

1.3.2 SUELO

Tomado de: Cesel Ingenieros, Cimentaciones Superficiales, Ing. Hebert Sotelo Aedo

El suelo esta formado por capas, tiene un perfil.

Tomado de: Cesel Ingenieros, Cimentaciones Superficiales, Ing. Hebert Sotelo Aedo

Suelo, es todo material terroso

Relleno de desperdicio

Areniscas parcialmente cementadas

Lutitas suaves

hasta

ocasionalmente

Que va

desde

Arenisca Lutita

Relleno

Materiales excluidos

Roca sana: ígnea o metamórfica

Depósitos sedimentarios

altamente cementados

El agua, al jugar un papel fundamental en el

comportamiento mecánico del suelo, debe

considerarse parte del mismo (Juárez, 2005).

1. Suelos colapsables

2. Suelos expansivos

3. Suelos licuables

1.3.3 AGENTES GENERADORES DE SUELOS

Tomado de: http://webdelprofesor.ula.ve/ingenieria/silviorojas/mecsuelos/Cap%20I_OrigenSuelos_Depositos.pdf

El suelo se forma por meteorización de la roca.

DESINTEGRACION MECANICA: Intemperismo de las

rocas por Agentes Físicos (Meteorización Física).

Roca

Acción de las plantas

Temperatura

Congelación de agua en

juntas y grietas

Acción de animales y

micro organismos

Deriva en: grava, arena, limo y ocasionalmente

arcilla.

a) ACCION DE LAS PLANTAS (bioclasticidad)

Las raíces de las plantas son capaces de atravesar

las rocas en busca de agua.

http://www.astromia.com/tierraluna/bioerosion.htm

b) TEMPERATURA

Variaciones de

temperatura

(termoclasticidad):

dilataciones

contracciones

http://www.geovirtual2.cl/MVgeo/0331ksprg01.htm

Temperatura

Al calentarse las rocas y minerales se producen

diferencias de tensión en su estructura. Los

materiales oscuros absorben más calor que los claros

y están expuestos. Las altas variaciones de

temperatura entre el día y la noche imprimen a las

rocas fuertes contracciones y dilataciones, que

provocan fisuras y, con el tiempo, su fragmentación.

http://www.2bachillerato.es/CTM/tema5/p1.html

c) CONGELACION DE AGUA EN JUNTAS Y GRIETAS

http://es.wikipedia.org/wiki/Archivo:Ffionphort_cracked_granite_boulder.jpg

Acción del hielo

(gelifracción)

Agua:

El agua líquida influye en la meteorización mecánica de

las rocas, y aún más cuando se trata de hielo. En pocas

horas el hielo puede abrir fisuras en las rocas y

exponerlas a una acción acelerada de otros agentes.

Las rocas de las capas más superficiales de la corteza

terrestre, presentan grietas o fisuras. Cuando el agua

de lluvia o procedente de los deshielos penetra en el

interior de estas grietas y la temperatura desciende por

debajo de los 0 grados, se expande. Si la roca es muy

porosa, su disgregación puede llegar a tener

consistencia granular.

http://www.2bachillerato.es/CTM/tema5/p1.html

d) ACCION DE LOS ANIMALES

ACCION DE LOS ANIMALES

Realizan una labor complementaria a la de otros

agentes, excavan y construyen nidos y

madrigueras; producen secreciones y

excreciones de materiales que tienen un alto

poder corrosivo y pueden descomponer las

rocas.

http://www.astromia.com/tierraluna/bioerosion.htm

DESCOMPOSICION QUIMICA: Acción de agentes

(AGUA) que atacan las rocas modificando su

constitución mineralógica y química.

Roca

Oxidación

Hidratación

Carbonatación

Deriva en: arcilla.

a) Oxidación

Oxidación: La oxidación se produce por la acción del

oxígeno, generalmente cuando es liberado en el agua.

En la oxidación existe una reducción simultánea, ya

que la sustancia oxidante se reduce al adueñarse de los

electrones que pierde la que se oxida. Los sustratos

rocosos de tonalidades rojizas, ocres o parduzcas, tan

abundantes, se producen por la oxidación del hierro

contenido en las rocas.

b) Hidratación

Hidratación: Es el proceso por el cual el agua se

combina químicamente con un compuesto. Cuando las

moléculas de agua se introducen a través de las redes

cristalinas de las rocas se produce una presión que causa

un aumento de volumen, que en algunos casos puede

llegar al 50%. Cuando estos materiales transformados se

secan se produce el efecto contrario, se genera una

contracción y se resquebrajan.

c) Carbonatación

Carbonatación: Consiste en la capacidad del

dióxido de carbono para actuar por si mismo, o

para disolverse en el agua y formar ácido

carbónico en pequeñas cantidades. El agua

carbonatada reacciona con rocas cuyos

minerales predominantes sean calcio,

magnesio, sodio o potasio, dando lugar a los

carbonatos y bicarbonatos.

1.3.4 SUELOS RESIDUALES Y TRANSPORTADOS

SUELOS RESIDUALES

Agente de

Intemperismo

SUELOS TRANSPORTADOS

TIPO AGENTE DE TRANSPORTE

Aluvial Agua

Eólico Viento

Glacial Hielo

Coluvial Gravedad

SUELOS TRANSPORTADOS

a) Aluvial

b) Coluvial

Agente: Gravedad Agente:

Deslizamiento

c) Eólico

Agente: Viento

Médanos Monte de la

Virgen en Lambayeque

d) Glacial

Resumen de suelos residuales y suelos transportados

1.3.5 MINERALES CONSTITUTIVOS DE LOS

SUELOS GRUESOS

Sustancia inorgánica y

natural

Posee estructura

interna propia

Sus propiedades

físicas y químicas, o

son fijas o varían

dentro de limites

definidos

MINERAL

Color Tabla de Munsell

Lustre

Perlado

Metálico

Vítreo

Tonalidad de raspaduras

Forma de cristalización

Dureza Tabla de Mohs

PROPIEDADES FISICAS DE LOS MINERALES

Forma de Fractura

Exfoliación

Lisa

Concoidea

Terrosa

Tenacidad

Frágil

Dúctil

Flexible

Elástico Paso de Ondas y radiaciones

Densidad relativa

Ligero, menor a 2

Normal, entre 2 y 4 (2.7)

Pesado, mayor a 4

PROPIEDADES FISICAS DE LOS MINERALES

Comportamiento Mecánico

Comportamiento Hidráulico COMPACIDAD

1.3.6 MINERALES CONSTITUTIVOS DE LAS ARCILLAS

LAMINAS DE ARCILLA

Lamina silícica

Lamina alumínica

De acuerdo con su estructura reticular, los

minerales de arcilla se agrupan en tres grandes

grupos

Caolinitas: Al2O

3.2SiO

2.2H

2O

Montmorillonitas: (OH)4 Si

8Al

4O

20.nH

2O

Ilitas: (OH)4 . K

y(Si

8-y.Al

y)(Al

4.Fe

4.Mg

4.Mg

6)O

20

BIBLIOGRAFIA BASICA.

JUAREZ BADILLO, Eulalio y RICO RODRIGUEZ, Alonso,

Mecánica de Suelos, Tomo I, Fundamentos de la

Mecánica de Suelos, México, Tercera Edición.