Mecánica de Suelos

Origen y tipos de suelo

• Todos los suelos provienen de las rocas.

• Cerca de las tres cuartas partes de la superficie del globo están cubiertas por agua; sólo está expuesta una cuarta parte. Las masas terrestres más grandes están compuestas de varios tipos de rocas, cuyas estructuras presentan una forma en ocasiones sorprendente pero siempre sistemática.
• La tierra está compuesta por la corteza, el manto y el núcleo tal como se observa en la figura

[pic 1]

Rocas

Las rocas constituyen la corteza terrestre y, la Petrología que tiene por objeto el estudio de ellas, distingue tres clases de acuerdo con su proceso de formación de la siguiente manera:

• Rocas Ígneas.
• Rocas Sedimentarias.
• Rocas Metamórficas

Las rocas sólidas, están formadas por minerales, los que poseen propiedades físicas características, como la dureza, el color, la fractura, etc. De ellas tienen su origen los suelos.

• ROCAS IGNEAS.
  
  Las rocas ígneas son de dos clases principales:
  
  extrusivas o volcánica: aquellas arrojadas a la superficie de la Tierra e
  intrusivas o plutónica: grandes masas de roca que no se han enfriado en contacto con la atmósfera.

Inicialmente, ambas clases fueron magma en fusión; su estado actual resulta de la manera en la cual se solidificaron.

• ROCAS SEDIMENTARIAS.

Este gran grupo de rocas bien podría considerarse como rocas secundarias, por que en general resultan del intemperismo y desintegración de las masas de roca ya existentes. Su nombre es poco preciso ya que lo sedimentarlo es verdaderamente descriptivo sólo para parte del grupo. El agua no es un agente de depósito en el caso de todas las rocas sedimentarlas ni siempre están estratificadas, otro título que se les ha dado.

Las rocas sedimentarias se pueden clasificar en tres grupos generales:

• Rocas que se formaron mecánicamente
  Rocas que se formaron químicamente (evaporitas)
• Rocas que se formaron orgánicamente

ROCAS METAMÓRFICAS.

Son múltiples los agentes que han ayudado a cambiar, las rocas sedimentarias e ígneas en tipos de rocas metamórficas.
Los principales son los intensos esfuerzos y tensiones ejercidos en las rocas por fuertes movimientos de la tierra y por el excesivo calor resultado del enfriamiento de rocas intrusivas o de la penetración de vapores y líquidos.

RELACIONES DE PESO VOLUMEN

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V: volúmenes

W: pesos

La mecánica de suelos utiliza un modelo basado en tres fases que consisten en partículas sólidas, agua y aire, con estos conceptos se define lo siguiente:

1.-        Índice de vacíos: relación entre el volumen de vacíos y el volumen de sólidos.

                e = Vv/Vs                    e = (Va+Vw)/Vs

2.-        Porosidad: relación entre el volumen de vacíos y el volumen total

                n = VV/VT                n = e/ (e+1)

3.-        Grado de saturación: relación entre el volumen de agua y el volumen de vacíos.

                S = Vw/Vv                S = Vw/(Va+Vw)

• En un suelo saturado el grado de saturación vale 100%, es decir, Va=0

4.-        Contenido de agua: relación entre el peso del agua y el peso del sólido

W = Wa/Ws

.

5.-        Peso específico húmedo: relación entre el peso total y el volumen total.

                γ = W/V

6.-        Peso específico seco: relación entre el peso del sólido y el volumen total.

                γd = Ws/V

Características  de las partículas del suelo

1. Forma

Las partículas pueden tener forma regulas (cubicas o esférica) en el caso de partículas de menor tamaño.

Las partículas de menor tamaño (arcilla) tienen forma laminares

1. Redondez, Textura superficial y color

La redondez hace referencia a la agudeza de los bordes de las partículas, la textura en tanto puede ser pulimentada, lisa, rugosa o estriadas.

Propiedades de un suelo

1. Cohesión

Esta propiedad se refiere a la resistencia al cambio de forma que tiene un suelo fino.

1. Estabilidad interna

Propiedad que tiene los suelo de tipo granular de ofrecer resistencia al desplazamiento debido al soporte mutuo de partículas, esta propiedad de mide con el “ensayo triaxial”

1. Fricción Interna

Se define como la resistencia al desplazamiento producida por la interferencia de las partículas en un plano de falla

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