MECANICA DE SUELOS III Presentación

Elaborado por: Ing. Francisco collao aranibar

Docente: mecánica de suelos IICICLO: (SEXTO) VI

INTRODUCCION E IMPORTANCIA DE LA

MECANICA DE SUELOS

Suelo

• El suelo procede de la interacción de dos mundos diferentes, la litosfera y la atmósfera, y biosfera. El suelo resulta de la descomposición de la roca madre, por factores climáticos y la acción de los seres vivos. Esto implica que el suelo tiene una fracción mineral y otra biológica. Es esta condición de compuesto organomineral lo que le permite ser el sustento de multitud de especies vegetales y animales.

El suelo es un conjunto con organización definida y propiedades que varían vectorialmente.

El suelo esta formado por capas, tiene un perfil.

Suelo, es todo material terroso

Relleno de desperdicio

Areniscas parcialmente cementadas

Lutitas suaves

hasta

ocasionalmente

Que va desde

AreniscaLutita

Relleno

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

AGENTES GENERADORES DE

SUELOS

Interperismo

• Es un proceso en el cual la roca se desintegra y se descompone en la superficie formando lo que llamamos SUELOS.

• Existe Interperismo Físico o Mecánico, Biológico y Químico.

Erosión

• Es el proceso mediante el cual las partículas resultante de la acción del Interperismo (meteorización) son incorporadas, transportadas atraves de agentes como el agua, viento entre otros.

Transporte

AGENTES GENERADORES DE SUELOS

El suelo se forma por meteorización de la roca.

DESINTEGRACION MECANICA: Interperismo 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.

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.

c) CONGELACION DE AGUA EN JUNTAS Y GRIETAS

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.

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.

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.

Propiedades Fisicas de los SuelosGranulometría (Forma, tamaño influencia en la composición

mineralógica (redondeada, sub-redondeada, angulosa)). • Peso específico. • Estructura. • Densidad. • Absorción. • Porosidad y permeabilidad se confunden generalmente. La

porosidad es el espacio vacío en la unidad de volumen del material, expresado en porcentaje. Por lo tanto, la porosidad es el volumen de vacíos dividido por el volumen total. Expresado de otra manera es la capacidad de un suelo de absorber agua.

• Permeabilidad en lo que se refiere a los suelos y a las rocas, se define como aquella propiedad que permite el paso o la penetración de fluidos a través de la masa. Expresado de otra manera: es la capacidad de un suelo de dejar pasar agua.

Formas de Suelos

• Los suelos pueden quedar en el lugar, directamente de la roca de la cual derivan, dando así origen a los suelos llamados residuales o suelos no transportados. Pero estos productos pueden ser movidos del lugar de formación, por los mismos agentes geológicos y re-depositados sobre otros estratos sin relación directa con ellos, a estos suelos se los denomina suelos transportados.

SUELOS RESIDUALES Y

TRANSPORTADOS

SUELOS RESIDUALES

Agente de Intemperismo

Características de Suelos Residuales (No Transportados)

• Suelo heterogéneo. • Tienen asentamiento. • No sufren transporte (suelto no compacto). • No aptos para fundaciones. • Son difíciles de reconocer en el campo. • Son de granulometría heterogénea. • Las formas de los granos son angulosas. • Son permeables • Porosos • Difíciles de reconocer en campo por la vegetación que

crece en ellos.

Características de Suelos Transportados

• Se formaron por meteorización de la roca en un lugar y posterior transporte a otro lugar por agentes externos que podrían ser: agua, glaciares, viento y gravedad. Los depósitos transportados por el viento, glaciares y agua están ampliamente repartidos, aunque en el sentido estricto de la palabra estos son depósitos transportados hace tanto tiempo, que se ha producido algunos o bastantes modificaciones en las condiciones presentes, el suelo endurecido está sometido a meteorización produciendo un material que es más residual que transportado.

SUELOS TRANSPORTADOS

TIPO AGENTE DE TRANSPORTE

Aluvial Agua

Eólico Viento

Glacial Hielo

Coluvial Gravedad

SUELOS TRANSPORTADOS

Suelos Aluviales• Son suelos transportados por el agua. El tamaño de sus

granos es de fino a muy grueso, su forma es sub-redondeada.

• La combinación del escurrimiento de aguas en las laderas de las colinas y montes y de las fuerzas del campo gravitatorio forman los depósitos de talud, en las faldas de las elevaciones, estos depósitos suelen ser heterogéneos, sueltos y predominantemente formados por materiales gruesos.

• El escurrimiento de torrentes produce arrastres de materiales de gran tamaño (mayores a velocidades crecientes del agua), que se depositan en forma graduada a lo largo de su curso, correspondiendo los materiales más finos que las zonas planas de los valles.

a) Aluvial

Suelos Coluviales

• Son suelos transportados por la gravedad.• Granulometría heterogénea. • El tamaño de sus granos es de muy fino a

grueso. • La forma de sus granos es angulosa. • Forma de depósitos completamente irregular. • No sufre desgaste por transporte. • No hay nivel freático. • No apto para fundación.

b) Coluvial

Agente: GravedadAgente:

Deslizamiento

c) Eólico

Agente: Viento

Médanos Monte de la Virgen en Lambayeque

d) Glacial

Resumen de suelos residuales y suelos transportados

Perfil de Suelos

Horizonte A• Horizonte A o aluvial

Es la capa más superficial, que contiene una capa oscura y rica en humus y sustancias minerales. El humus es el componente fértil de los suelos, que los hace aptos para los cultivos.

En este horizonte hay gran cantidad de microorganismos, hongos y bacterias.Típico aspecto del horizonte A, en donde se puede ver cómo las raíces de las plantas están imbricadas con la matriz arcilosa. Foto tomada en Ciñera de Gordón (León).

Horizonte B

• Horizonte B o iluvial

Es la capa donde se acumulan los materiales lavados del horizonte A que llegan por procesos de infiltración. Predominan las partículas minerales y los componentes orgánicos procedentes de restos de plantas y materiales en descomposición.

Horizonte C

• Horizonte C o inferior

Esta capa es el resultado de la alteración de la roca madre. Está constituido por pequeños fragmentos de rocas, más o menos alteradas, provenientes de ella.

• Típico aspecto del horizonte C, con los fragmentos sueltos de la roca madre insertos entre la matriz arcillosa. El mucho tiempo que lleva a la intemperie el corte ha permitido la colonización por raíces. Foto tomada en Ciñera de Gordón (León).

• Típico aspecto de la roca madre, en este caso lutitas plegadas, abajo, sobre las que se desarrolla un suelo ránker muy poco potente. En primer plano el desarrollo de las raíces de plantas alojadas en gran pendiente. Foto tomada en La Pola de Gordón (León).