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GEOLOGIA APLICADA

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GEOLOGIA APLICADASUELOS- ORIGEN

En la Ingeniera Civil se debe conocer el contexto geolgico

del suelo, e incluso el climatolgico y agrologico. Sin ese

conocimiento, se producirn incgnitas que pueden

traducirse en prdidas de oportunidades y fallas para el

Diseo de un proyecto durante sus fases de inicio y

desarrollo, al desconocer propiedades inherentes y

sobretodo, que pudiesen incorporar elementos de riesgo

para el mismo, por omitir estas circunstancias

fundamentales intrnsecas y ambientales.2


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GEOLOGIA APLICADASUELOS-ORIGENGENERALIDADES:

Suelo, en Ingeniera Civil, son los sedimentos no consolidados de

partculas slidas, fruto de la alteracin de las rocas, o suelos

transportados por agentes como el agua, hielo o viento con contribucin

de la gravedad como fuerza direccional selectiva, y que pueden tener

materia orgnica. El suelo es un cuerpo natural heterogneo.

La mecnica de suelos es la aplicacin de la mecnicaa los problemas

geotcnicos, y estudia las propiedades, comportamiento y utilizacin del

suelo como material estructural, de tal modo que las deformaciones y

resistencia del suelo ofrezcan seguridad, durabilidad y estabilidad de las

estructuras3


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GEOLOGIA APLICADASUELOS-ORIGEN

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QUES EL SUELO?

El suelo es una mezcla de minerales, materia

orgnica, bacterias, agua y aire.Se forma por la accin de la temperatura, el agua, elviento, los animales y las plantas sobre las rocas.Estos factores descomponen las rocas en partculasmuy finas y as forman el suelo


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GEOLOGIA APLICADASUELOS- ORIGEN

La estructura del suelo puede ser natural (la del suelo insitu),como un talud,

canal en tierra o artificial (suelo como material de construccin), como un

terrapln o un relleno.

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CONCEPTOS Y/O DEFINICIONES MANEJADOS EN SUELOS

Saprolito: Suelo que mantiene la estructura de la roca madre.

Regolito: Material suelto constituido por partculas de roca.

Suelo residual: El que se forma sobre la roca madre (autctono).Suelo transportado: El que se forma lejos de la roca madre (alctono).

Lixiviacin: Remocin de material soluble del suelo por agua infiltrada.

Humus: Residuo de la descomposicin de tejidos orgnicos, que da el

color al suelo.

Relictos: Estructuras heredadas por el suelo, de la roca madre

(diaclasas, etc.).


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CONCEPTOS Y/O DEFINICIONES MANEJADOS EN SUELOSEluvin: Depsito in situ (autctono). Origina talus y coluviones.

Coluvin: Depsito de ladera; proviene de los movimientos masales (del

talus).

Aluvin: Depsito de corriente (alctono).

Subsidencia: Hundimiento por presencia de cavernas krsticas o fallas

activas.

Fixible: Que se exfolia, es decir, se separa en lminas delgadas.

Abrasin: Efecto de lija sobre las rocas, producido por viento, olas,

glaciares, ros.

Gelivacin: Agrietamiento del suelo por accin del hielo.
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GEOLOGIA APLICADASUELOSETAPASENLAFORMACIN

8Etapas y Procesos en la Formacin del Suelo
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LOS FACTORES DE FORMACION Y EVOLUCION DEL SUELOSON:

Material Parental: Permeabilidad y constituyentes minerales de la roca

madre.

Tiempo: El clmax puede ser de decenas a miles de aos. Por ejemplo

siglos.

Topografa: Pendientes, drenaje; orientacin de la ladera y barreras

topogrficas.

Formadores biolgicos: Micro y macro fauna como fuente de humus.

Clima: Temperatura, balance hdrico, intensidad de accin y velocidad de

procesos.
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10Etapas y Procesos en la Formacin de las Arcillas
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LOS FACTORES DE FORMACION Y EVOLUCION DE LAS ARCILLAS:Dependiendo de los Factores de Formacin y Evolucin del Suelo- FFES-, estos

son los tres grupos de arcillas y otros materiales trreos, derivados de la

alteracin de los Silicatos.

Caolinita: Es estable y se da en clima tropicales drenados. Estas arcillas sonmoderadamente plsticas, de mayor permeabilidad y mayor friccin interna.

Illita: Se da en clima Seco y frio y esta entre poco y medianamente estable. El

coeficiente de friccin interno y la permeabilidad son menores que en la caolinita

y mayores que en la montmorillonita.

Montmorillonita: Muy inestable y se da en climas secos o hmedos mal

drenados. Adems de ser expansiva, la montmorillonita es muy plstica y se

contrae al secarse, mejorando su resistencia y hacindose impermeable.


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GEOLOGIA APLICADASUELOS

Depsitos: El nombre de los depsitos depende del agente, el lugar y su

estructura. El gelogo debe reconocer y advertir las propiedades

ingenieriles de un depsito, como su densidad, resistencia,

permeabilidad, naturaleza, etc., recurriendo al anlisis de su gnesis y a

los materiales y procesos que lo explican:

Por el agente: Coluvial (gravedad), elico (viento), aluvial (agua), glaciar

(hielo).

Por el lugar: Palustre (pantanos), marino (mar), lacustre (lagos),

terrgenos (continentes).

Por la estructura: clstico (fragmentos), no clstico (masivo).. 12


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GEOLOGIA APLICADASUELOSCONOSALUVIALES

Un abanico aluvial o cono de deyeccin, es en geologa una forma del

terreno o accidente geogrfico formado cuando una corriente de agua que

fluye rpidamente entra en una zona ms tendida y su velocidad disminuye,

extendindose su cauce en abanico, en general a la salida de un can en

una llanura plana. Su vista en planta presenta el aspecto de un abanico y se

origina a partir de la sedimentacin de la carga slida transportada por una

corriente fluvial, all donde sta pierde sbitamente fuerza debido a la brusca

disminucin de la gradiente topogrfica que se produce cuando un ro que

corre por entre las montaas alcanza la llanura del pie de monte o por otra

causa parecida desde el punto de vista hidrodinmico, como cuando una

corriente tributaria alcanza un valle de menor gradiente.13


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En un abanico aluvial o cono de deyeccin, su perfil radial es cncavo,

mientras que su perfil transversal es marcadamente convexo. En la

descripcin de abanicos aluviales se utiliza la siguiente subdivisin: zona de

cabecera, correspondiente a la parte ms cercana al pice asociada

normalmente a conglomerados y clasto de tamao, zona de cuerpo,

presentando normalmente alternancia de conglomerados con areniscas y la

zona de pie del abanico correspondiente a zonas distales que puede

interdigitarse con otros ambientes sedimentarios, que puede ser caracterizada

a la alternancia de areniscas con estratificacin cruzada. La pendiente general

varia entre 5 y 10 en la zona de la cabecera y de 1 a 2 en el pie, existiendo

una correlacin positiva entre pendiente del abanico y calibre del sedimento; y

se diferencia con la de un rio porque esta es siempre mayor.14


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La siguiente es la clasificacin comnmente ms utilizadapara describir abanicos aluviales:

Abanicos hmedos. Con corrientes (semi) perennepueden cubrir miles de kilmetros cuadrados y cuentan

tambin con gradientes ms bajos, normalmente menoresa 1. En estos existe un predominio de flujos fluidos.

Abanicos secos o ridos. Con escurrimiento espordico,est dominado por flujo de detritos. Normalmente se

desarrollan a lo largo de los escarpes de falla y engrabens, donde el tectonismo renovado, lleva a repetirsela sedimentacin. Pueden cubrir unas pocas decenas dekilmetros cuadrados y puede mostrar gradientesglobales de ms de 3.

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GEOLOGIA APLICADASUELOSCOLUVIALES

Un coluvines un aluvin constituido por los granos ms finosdel limo y de la arena, transportados a corta distancia,arrastrados por una arroyada (escorrenta) difusa. La formacinde coluviones (o coluvionamiento) es caracterstica de losterrenos llanos de vegetacin abierta, como las sabanas y los

campos de cultivo. Los coluviones van llenandoprogresivamente las cavidades, allanando esos terrenos. Por elcontrario, la arroyada que baja de las vertientes excava al piede stas una depresin caracterstica, al arrastrar las partculasfinas del suelo para abandonarlas en otra parte. Elcoluvionamiento antrpico (es decir, provocado por el hombre)se debe sobre todo a las labores agrcolas. En particular, tiendea nivelar los campos que forman pendiente, ya que el agua,que discurre por gravedad, se carga de las partculas en lazona superior y las abandona en la inferior.

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LaEstructura del SueloSe refiere a la manera en que las partculas del suelo

se agrupan en fragmentos mayores y la estructurainfluye en la proporcin de agua que es absorbida por elsuelo, en la susceptibilidad del suelo a la erosin y en lafacilidad de cultivo. Las partculas irregulares de aristas y vrtices agudos dan

lugar a una estructura en bloques con forma de nuez.

Si las partculas son ms o menos esfricas, la estructura esgranular.

Algunos suelos tienen estructura prismtica o en columnas,formada por prismas o columnas verticales de tamaocomprendido entre 0,5 y 10 centmetros.

La estructura laminar consiste en trozos planos en posicinhorizontal.


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Textura

Arenoso

Franco

Francolimoso

Arcilloso

Agente de agregacin

Tacto

spero

spero Suave

Terronoso oplstico Tensin superficial

Drenaje interno

Excesivo

Bueno

Suave

Suave o pobre

Materia orgnica

Agua disponible paralas plantas

Baja Media Alta

Alta Alta concentracin de electrolitos

Agua transportable Baja Media Alta Alta Bajo potencial electro cintico

Labranza

Fcil

Fcil

Media

Difcil Bajo potencial electro cintico

Erosin elica

Alta

Media

Baja

Baja

Bajo potencial electro cintico

Esquema de Clasificacin de Textura de los Suelos


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GEOLOGIA APLICADASUELOS- PROPIEDADES

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Entre las propiedades de los suelos se encuentran: el color,distribucin del tamao de las partculas, consistencia,textura, estructura, porosidad, atmsfera, humedad,densidad, pH, materia orgnica, capacidad de intercambioinico, sales solubles y xidos amorfos-slice almina yxidos de fierro libres.Las propiedades fsicas permiten conocer mejor lasactividades agrcolas fundamentales como el laboreo, lafertilizacin, el drenaje, la irrigacin, la conservacin desuelos y agua, as como, el manejo adecuado de losresiduos cosechas. Tanto las propiedades fsicas como lasqumicas, biolgicas y mineralgicas determinan, entreotras, a la productividad de los suelos.Hay una relacin entre el tamao de las partculas y su

superficie especfica (rea de las partculas por unidad demasa de material).


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El tamao del rea superficial de un material puede influiren las propiedades fsicas y qumicas. Los suelos difierenen el rea superficial como resultado de las diferencias detextura, tipos de minerales arcillosos y materia orgnica.Propiedades tan importantes como la retencin del agua y

la capacidad de intercambio inico dependen de lasuperficie especfica de los suelos.

La densidad aparente vara de acuerdo al estado deagregacin del suelo, al contenido de agua y la proporcindel volumen ocupado por los espacios intersticiales, queexisten incluso en suelos compactos. La densidad aparentees afectada por la porosidad e influye en la elasticidad,conductividad elctrica, conductividad trmica, en lacapacidad calorfica a volumen constante y en la dureza.


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La textura de un suelo es la proporcin de lostamaos de los grupos de partculas que loconstituyen y est relacionada con el tamao de laspartculas de los minerales que lo forman y se refierea la proporcin relativa de los tamaos de varios

grupos de partculas de un suelo.Para el estudio de la textura del suelo, ste seconsidera formado por tres fases: slida, lquida ygaseosa. La fase slida constituye cerca del 50 % del

volumen de la mayor parte de los suelos superficialesy consta de una mezcla de partculas inorgnicas yorgnicas cuyo tamao y forma varanconsiderablemente.


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La distribucin proporcional de losdiferentes tamaos de partculas mineralesdetermina la textura de un determinadosuelo. La textura del suelo se considera

una propiedad bsica porque los tamaosde las partculas minerales y la proporcinrelativa de los grupos por tamaos varanconsiderablemente entre los suelos, perono se alteran fcilmente en un determinadosuelo.


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El procedimiento analtico mediante el que se separanlas partculas de una muestra de suelo se le llamaanlisis mecnico o granulomtrico y consiste endeterminar la distribucin de los tamaos de laspartculas. Este anlisis proporciona datos de laclasificacin, morfologa del suelo, as como, de laspropiedades fsicas del suelo como la permeabilidad,retencin del agua, plasticidad, cantidad de aire,capacidad de cambio de bases, etc. Todos los suelos

constan de una mezcla de partculas o agrupacionesde partculas de tamaos similares por lo que se usasu clasificacin con base en los lmites de dimetro enmilmetros.


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Clasificacin de las partculas del suelo segn elUnited States Departament of Agriculture.

Nombre de la partcula lmites del dimetro en milmetros TAMAOArena 0.05 a 2.0 Muy gruesa

1.0 a 2.0 Gruesa0.5 a 1.0 Mediana

0.25 a 0.5 Fina0.10 a 0.25 Muy fina0.05 a 0.10 Limo

0.002 a 0.05Arcilla menor de 0.002


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Los nombres de las clases de textura se utilizan paraidentificar grupos de suelos con mezclas parecidasde partculas minerales. Los suelos mineralespueden agruparse de manera general en tres clasestexturales que son: las arenas, las margas y las

arcillas, y se utiliza una combinacin de estosnombres para indicar los grados intermedios. Porejemplo, los suelos arenosos contienen un 70 % oms de partculas de arena, los areno-margososcontiene de 15 a 30 % de limo y arcilla. Los suelos

arcillosos contienen ms del 40 % de partculas dearcilla y pueden contener hasta 45 % de arena yhasta 40 % de limo, y se clasifican como arcillo-arenosos o arcillo-limosos.


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GEOLOGIA APLICADABIBLIOGRAFA

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