mec. suelos i unidad

7/24/2019 Mec. Suelos I Unidad

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MECANICA DE SUELOS IMECANICA DE SUELOS I

I PRIMERA UNIDAD :Introduccin, Definicin, Origen,

Clases y estructura de los suelos.

ic. Radel Ro!ert Na"arro Mori N# $%&' M(C) %*$' + %*%* (ecnlogo

Modos Oerati"os


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MECANICA DE SUELOSMECANICA DE SUELOS

$.$.- IN(RODUCCION.-$.$.- IN(RODUCCION.-

Estudia las propiedades y comportamiento del material, suelo comomaterial de construccin o soporte de estructuras, bsicamente decimentaciones.

Se sirve de la recoleccin y anlisis de muestras para obtener susresultados y explicaciones y aplicarlos en diseos y determinacin de sus

caractersticas.

1.2.- SUE!.-1.2.- SUE!.-

El estrato suelto de material sin consolidar provenientes de lameteori"acin de la roca.

Es una me"cla de partculas slidas, l#uidas y $aseosas.

Suprayaciendo a la corte"a terrestre propiamente dic%a, existe unape#uea capa, &ormada por la desinte$racin y descomposicin de sus

'ltimos niveles, esta pe#uea capa del planeta, es el suelo, del cual setrata en mecnica de suelos.


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a corte"a terrestre es atacada principalmente por el aire y las a$uas,siendo los medios de accin de estas sustancias sumamente variadas. (odoslos mecanismos de ata#ue pueden incluirse en dos $rupos)

1.*.a.- +ES(E/0 3E40.-Es la intemperi"acin de lasrocas por a$entes &sicos, estos a$entes son)

-ambios de temperatura

-on$elacin del a$ua-!r$anismos y plantas.

(odos estos a$entes lle$an a &ormar el suelo 5 arenas, limos y solo en casosespeciales arcillas6.

1.*.b.- +ES!37!S 8U30.-Se re&iere a la accin de a$entes#ue atacan a las rocas modi&icando su constitucin mineral$ica o#umica, el principal a$ente es el a$ua, siendo los mecanismos de ata#ue,la oxidacin, la %idratacin y la carbonatacin. os e&ectos #umicos de lave$etacin 9ue$an un papel no despreciable.

1.3.-ORIGEN DE LOS SUELOS1.3.-ORIGEN DE LOS SUELOS


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Estos ecanisos generalente roducen arcilla coo /ltio roducto,

todos los efectos anteriores suelen asentuarse con los ca!ios de

teeratura, or lo cu0l es frecuente encontrar foraciones arcillosas de

iortancia en 1onas 2/edas y c0lidas, ientras 3ue son t4icas de1onas 0s fr4as foraciones arenosas o liosas, 0s gruesas.

En los desiertos c0lidos, la falta de agua 2ace 3ue los fenenos de

descoosicin no se desarrollen, or lo cual la arena redoina en estas

1onas.

ORIGEN

DE

LOS

SUELOS

ORIGEN

DE

LOS

SUELOS

0U0

:+/0(0!

0/;!0(0!

!


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1.4.- CLASES DE SUELOS.-1.4.- CLASES DE SUELOS.-

1.=. a6.- Suelos residuales.- Son producto del ata#ue de los a$entes delintemperismo, pueden #uedarse en el lu$ar directamente sobre la rocade la cual se derivan.

1.=. b6.- Suelos transportados.- os suelos pueden ser removidos del lu$ar de&ormacin, por los mismos a$entes $eol$icos y redepositados en otra "ona. 0sse $eneran suelos #ue sobreyacen sobre otros estratos sin relacin directa conellos.

1.>.- ES(/U(U/0 ? (E.1.- [email protected] +e&inimos como estructura a la propiedad de lossuelos #ue produce una respuesta a los cambios exteriores y solicitaciones

tales como el a$ua, car$as y otras. Esta propiedad involucra tanto elarre$lo $eomAtrico de las partculas como a las &uer"as #ue estan sobreellas . nvolucra conceptos como B$radacinC, Barre$loC, BvacosC, &uer"asli$antes y &uer"as electricas asociadas.

E (E/3! (E


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ESQUEMA DE LA ESTRUCTURA Y TEXTURA DE LOS SUELOSESQUEMA DE LA ESTRUCTURA Y TEXTURA DE LOS SUELOS

Esta $ran divisin se ori$ina por el di&erente comportamiento del suelo ante las mismas solicitaciones.

arenas

limos

0rcillas ycoloides

imite F mm

imite =.> mm

Suelos $ruesos o &riccionantes

Suelos &inos o co%esivos

3enores de G.G> mm

$ravas


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1.5.3.- DENSIDAD RELATIVA (Dr).-1.5.3.- DENSIDAD RELATIVA (Dr).-

a densidad relati"a es un terino relacionado con el grado de acoodo de lasart4culas de un suelo. Mate0ticaente uede calcularse con las ecuaciones:

e mx. e nat.

Dr 78 ; < $**

e mx. e mn.

=i e nat. = e mx. Dr = 0%

=i e nat. = e mn. Dr = 100%

* Dr $**

a Dr es sinonio de 3ue un suelo de art4culas gruesas corresondiendo en"alores enores enor ser0 la resistencia> si a ? Dr ? la resistencia.

Utili"ando ambas estructuras se puede concluir #ue la primera 5densa6 exi$e un arre$lome9or #ue la se$unda, es decir la resistencia #ue pueda tener el suelo es mayor y #ue laspartculas menores contribuyen al soporte de car$as y el tener menor cantidad de vacosexiste menos posibilidad de de&ormacin. En la naturale"a el suelo se presenta en un estadointermedio donde la relacin de vacos podra denominarse estado natural 5en) #ue en

cierto modo representa el $rado de acomodo entre partculas.

Estructura simpleEstructura simple

+ensa o compacta+ensa o compacta

e3n.3n.

a misma estructura donde se %ana misma estructura donde se %anremovido las partculas pe#ueasremovido las partculas pe#ueas

BBestructura simple sueltaCestructura simple sueltaC

e3x.3x.


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1.5.4.- ESTRUCTURA DE LOS SUELOS1.5.4.- ESTRUCTURA DE LOS SUELOS

COHESIVOS.-COHESIVOS.-El conocimiento de la composicin interna de las lminas de arcillaes ms importante a nivel bsico #ue a nivel in$enieril, sin embar$o

es 'til comprender su composicin a &in de establecer sucomportamiento.

nvesti$aciones recientes sealan el ambiente electro#umico #ueexiste en el a$ua en el momento de la &ormacin del suelo como el&actor ms incluyente en su &uturo comportamiento y lasedimentacin individual de tales produce las denominadas

estructuras) @loculenta, 7analoide, astillo de naipes y +ispersa.

$ravas

0rcilla

@S0

8U30

/!0

5o necesariamente tienen las mismas caractersticas6


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1.5.4.1. - ESTRUCTURA FLOCULENTA (arcia)1.5.4.1. - ESTRUCTURA FLOCULENTA (arcia)

1.5.4.!. - ESTRUCTURA "ANALOIDE1.5.4.!. - ESTRUCTURA "ANALOIDE

1.5.4.4. - ESTRUCTURA DIFUSA1.5.4.4. - ESTRUCTURA DIFUSA

1.5.4.3. - ESTRUCTURA EN CASTILLO DE NAI"E1.5.4.3. - ESTRUCTURA EN CASTILLO DE NAI"E

F#c$# %#r&a'# #r ar*c$a+ i,'i-i'$a+

Arcia+ Vac*#+/ %a,0#

Li+

C##i' (arcia &1+ 2$3a)

O 4 5.55! &&.

L#+ %6c$#+ +1, %#r&a'#+ , ca',a+ '

ar*c$a+ .

"r'#&i,a, a+ %$r7a+ ' a'8r,cia

9

-

Vac*#+

R+(#,' a a ,a)$ra7a :i(#ar ' a+ 1&i,a+

' arcia '#,' ;i;) a)racci6, ,)r #+

;)r+ < a+ (ar)+ c,)ra+ )a c# +

&$+)ra , a %i0$ra.

S #ri0i,a c$a,'# (+# ' +)ra)#+ +$(ri#r+

'i%ica 1,0$# ' c#,)ac)# ,)r (ar)*c$a+.


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1.5.4.5. = COM"OSICION DE LAS ARCILLAS1.5.4.5. = COM"OSICION DE LAS ARCILLAS

Estn compuestas por silicatos de 0luminio, %ierro y silicatos de ma$nesio. onestructura cristalina dispuestas a &orma de %o9as de un libro con dos unidadeselementales para armar la estructura de estos minerales . Estn &ormados por )

mina silcica

mina 0l'minica.mina silcica.-= tomos de oxi$eno dispuestos en los puntos de un tetraedro encierran a untomo de silicio.

mina 0lumnica.- F tomos de oxi$eno con la con&i$uracin de un octaedro encierran a untomo de aluminio.

=ilicio

O6igeno

O6igeno 5a6

=ilicio

O6igeno

5b6

Esquema de la lmina silcica

Un tomo de oxi$eno #ueconstituye un nexo con otrotetraedro similar &ormndose

cadenas %exa$onales dandolu$ar a la denominadalmina silcica

Si

O6igeno

Esquema de la estructura de la lmina

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