CONOCIENDO LA MECÁNICA DE SUELOS Profesor: Ruben J. Calderon

BIBLIOGRAFÍA Mecánica de Suelos. Juarez Badillo. (T I-III) Mecánica de Suelos. Lambe-Whitman. Mecánica de Suelos. Crespo Villalaz Apuntes de clase. http://civilgeek.blogspot.com

SISTEMA DE EVALUACIÓN Acumulativo Pruebas Cortas Grupales e Individuales Foros de discusión virtuales Tareas Trabajos Investigativos y Exposiciones Giras de campo Clases Prácticas (Aplicando dinámicas como Competencias entre géneros).

Objetivos Generales Analizar fundamentos teóricos de la Mecánica de Suelos, para su posterior aplicación en problemas típicos relacionados con la construcción de viviendas u obras de distinta envergadura. Karl von Terzaghi, conocido como el padre de la mecánica de suelos

Qué es la Mecánica de Suelos? La mecánica de suelos es la aplicación de las leyes de la física y las ciencias naturales a los problemas que involucran las cargas impuestas a la capa superficial de la corteza terrestre. Esta ciencia fue fundada por Karl von Terzaghi, a partir de 1925. Todas las obras de ingeniería civil se apoyan sobre el suelo de una u otra forma, y muchas de ellas, además, utilizan la tierra como elemento de construcción para terraplenes, diques y rellenos en general; por lo que, en consecuencia, su estabilidad y comportamiento funcional y estético estarán determinados, entre otros factores, por el desempeño del material de asiento situado.

Qué tipos de problemas trata la Mecánica de Suelos? Si se sobrepasan los límites de la capacidad resistente del suelo o si, aún sin llegar a ellos, las deformaciones son considerables, se pueden producir esfuerzos secundarios en los miembros estructurales, quizás no tomados en consideración en el diseño, productores a su vez de deformaciones importantes, fisuras, grietas, alabeo o desplomos que pueden producir, en casos extremos, el colapso de la obra o su inutilización y abandono. En consecuencia, las condiciones del suelo como elemento de sustentación y dispositivo de transición entre el mismo y la superestructura, han de ser siempre observadas.

Qué tipos de problemas trata la Mecánica de Suelos?

Qué es el suelo? El suelo es la capa de transformación de la corteza sólida terrestre, sometida a un constante cambio estacional y a un desarrollo peculiar. Aparece como resultado de un conjunto de procesos físicos, químicos y biológicos sobre el medio rocoso original (roca madre) denominados genéricamente meteorización.

Origen y formación de los suelos Parte de la descomposición de la roca en su lugar; mediante un proceso estático (meteorización) por el cual la roca se rompe en pequeños fragmentos, se disuelve, se descompone y se forman nuevos minerales. Los factores que condicionan las características de la meteorización y por lo tanto la evolución de un suelo, son: el clima, la topografía, los organismos vivos, la roca madre y el tiempo transcurrido. El resultado es la formación de un perfil de suelo, sucesión típica de capas horizontales que denota el conjunto de factores que han intervenido en su formación.

PROCESO DE FORMACIÓN DE LOS SUELOS www.themegallery.com

RESULTADO DE LA METEORIZACIÓN

Composición del Suelo Desde el punto de vista de su composición, el suelo es un material complejo compuesto por sólidos (materia mineral y materia orgánica), líquidos (sobre todo el agua, que en ocasiones, es un componente más de las rocas) y gases (aire y vapor de agua, esencialmente). A su vez, los gases y los líquidos llevan sustancias disueltas o en suspensión que pueden adherirse a la matriz sólida. La génesis del suelo es un proceso extremadamente lento. La formación de una capa de 30 cm de suelo puede durar de 1.000 a 10.000 años. Desde este punto de vista, se debe considerar el suelo como un recurso no renovable y por lo tanto un bien a proteger.

Cuál es la diferencia entre roca y suelo? La roca es considerada como un agregado natural de partículas minerales unidas mediante grandes fuerzas cohesivas. Se llama roca a todo material que suponga una alta resistencia. El suelo es todo elemento natural compuesto de corpúsculos minerales separables por medios mecánicos de poca intensidad, como son la agitación en agua y la presión de los dedos de la mano.

El suelo como material de construcción Como consecuencia de la actividad humana desarrollada a través de los años, surge la necesidad de introducir un nuevo concepto, el suelo artificial o material de construcción. La procedencia de los materiales puede ser diversa, diferenciando entre materiales naturales (arcillas, arenas y gravas heterometricas) y materiales artificiales (escombros de construcción, residuos de diversos procesos de fabricación como el cemento, etc). En el ámbito de la construcción los suelos se distinguen principalmente de acuerdo a su capacidad de soporte o cimentación. Los suelos rocosos poseen altas resistencias a acciones o solicitaciones de carga por eso lo convierte en el suelo por excelencia para cimentación.

El suelo como material de construcción Presas de Tierra Estructura de Pavimentos Lagunas de Oxidación Estructuras de adobe (Mezcla de suelos) Construcciones de Terraza

IMPORTANCIA DE UN ESTUDIO DE SUELO Actualmente es cada vez más concluyente el hecho de que ningún profesional que sienta la responsabilidad técnica y moral de su profesión, deja de efectuar un estudio de las condiciones del subsuelo cuando diseñan estructuras de cierta importancia. Ya que ello conlleva dos características que se conjugan: seguridad y economía. No olvidemos: “Quien solo conoce la teoría de la Mecánica de Suelos y carece de práctica, puede ser un peligro público”, Dr. Karl V. Terzaghi (Fundador de la Mecánica de Suelos).

IMPORTANCIA DE UN ESTUDIO DE SUELO Es por eso que en los proyectos de construcción se desprende la necesidad de contar, tanto en la etapa de proyecto, como durante la ejecución de la obra, con datos firmes, seguros y abundantes respecto al suelo que se está tratando. El conjunto de estos datos deben llevar al proyectista a adquirir una concepción razonablemente exacta de las propiedades físicas del suelo.

Equipo existente en un Laboratorio de Suelos Equipo básico para determinar la densidad del suelo o dicho de otra forma para conocer el porcentaje de compactación del suelo donde se construirá. Malla de distintas graduaciones para clasificar el suelo según el tamaño de sus partículas

LABORATORIO DE SUELOS Para llegar en el laboratorio a unos resultados razonablemente dignos de crédito es preciso cubrir en forma adecuada una etapa previa e imprescindible: la obtención de muestras de suelo apropiadas para la realización de las correspondientes pruebas. Resultan así estrechamente ligados las dos importantes actividades, el muestreo de los suelos y la realización de las pruebas necesarias de laboratorio. El muestreo debe estar regido ya anticipadamente por los requerimientos impuestos a las muestras obtenidas por el programa de pruebas de laboratorio.

Obtencion de muestras de suelo www.themegallery.com

Construcciones y Cimentaciones El programa exploratorio para la cimentación de una construcción depende de dos factores: 1. El peso de la construcción y otras fuerzas que actúan sobre ella. 2. El uso de la construcción o fin para el que se va a construir. Si la estructura es ligera no es necesario mucho estudio, pero para estructuras pesadas es imprescindible explorar la profundidad mediante la toma de muestras con pozos y perforaciones, además conocer la geología local y regional.

Construcciones y Cimentaciones Para construcciones de envergadura Para pequeñas construcciones

Tipos de suelos en la construcción Los suelos en la construcción pueden agruparse en 5 tipos básicos: La grava: Esta formada por grandes granos minerales con diámetros mayores a 2 mm. La arena: Se componen de partículas minerales que varían aproximadamente desde 0.06 y 2 mm. El limo: Consiste en partículas minerales naturales, mas pequeñas con tamaños que oscilan entre 0.002 y 0.06 mm. La arcilla: Contienen partículas de tamaño coloidal que producen su plasticidad. La plasticidad y resistencia en seco están afectadas por la forma y la composición mineral de las partículas.

Suelos para fundaciones www.themegallery.com

Actividad de Aprendizaje Realiza un recorrido por tu comunidad o ciudad y visita la construcción de una vivienda o cualquier obra civil, a partir de tu visita realiza una entrevista filmada al maestro de obra y/o albañil e indaga sobre el tipo de suelos en el sitio, así como las actividades de mejoramiento de suelo que tuvo que ejecutar antes de colocar las cimentaciones. Además del video recopilado toma fotografías para que respalden tu informe, el cual debe contener lo siguiente: Portada, Introducción, Tema y Objetivos, Desarrollo, Conclusiones y anexos. Forma de Entrega: subir a la plataforma digital Edmodo Fecha de Entrega: 23/3/16 Podrán realizar la actividad en grupos de a dos

Muchas Gracias ! Profesor: Ruben J. Calderon