Propiedades y clasificación de los suelos

      CAPÍTULO I

PROPIEDADES Y CLASIFICACIÓN DE LOS SUELOS

1.1. DEFINICIÓN DE SUELO Y SU IMPORTANCIA

El suelo es la capa superficial de la tierra compuesta por minerales, materia orgánica, agua, aire y organismos vivos, que interactúan entre sí para formar un ambiente complejo y dinámico. Es el medio en el cual crecen las plantas y donde se desarrolla gran parte de la vida terrestre. Los cuatro tipos de suelos se clasifican en:

•  arenosos
• limos
•  suelos francos
• arcillosos o barros.

Esta clasificación se basa en el tamaño de las partículas que tiene cada tipo de suelo. Las partículas del suelo varían mucho de tamaño, como se muestra en esta ilustración. La importancia del suelo radica en su función vital para el sustento de la vida en el planeta. A continuación, se presentan algunas de sus principales importancias:

• Producción de alimentos: El suelo es el recurso fundamental para la agricultura, ya que proporciona los nutrientes y el soporte físico necesario para el crecimiento de los cultivos. Es esencial para la producción de alimentos y el sustento de la humanidad.
• Ciclo de nutrientes: El suelo actúa como un reservorio de nutrientes esenciales para las plantas y otros organismos. A través de procesos de descomposición de la materia orgánica, el suelo recicla nutrientes, como el nitrógeno, el fósforo y el potasio, manteniendo así la fertilidad de los ecosistemas.
• Filtración y purificación del agua: El suelo funciona como un filtro natural para el agua, eliminando impurezas y contaminantes a medida que el agua se infiltra a través de él. Esto ayuda a mantener la calidad del agua subterránea y a regular el ciclo hidrológico.
• Regulación del clima: El suelo desempeña un papel crucial en la regulación del clima. Almacena y libera calor, influye en los patrones de evaporación y condensación, y participa en el ciclo del carbono. Además, los suelos sanos y bien estructurados pueden almacenar grandes cantidades de carbono, ayudando a mitigar el cambio climático.
• Biodiversidad y hábitat: El suelo alberga una gran diversidad de organismos, desde microorganismos hasta invertebrados, que desempeñan funciones vitales en los ecosistemas. El suelo proporciona hábitats para numerosas especies y es un componente clave de la biodiversidad global.
• Estabilidad del paisaje: El suelo juega un papel importante en la estabilidad del paisaje. Actúa como un sostén para las plantas y previene la erosión del suelo por la acción del agua y el viento. Los suelos saludables son fundamentales para la conservación de los ecosistemas terrestres y la prevención de la degradación del suelo.

1.2. MECANICA DE SUELO

La mecánica de suelos es una parte del área de la ingeniería que está dedicada a estudiar las fuerzas o cargas que son establecidas en la superficie terrestre.El estudio de mecánica de suelos es el análisis que nos ayuda a conocer cuál es la composición real del subsuelo (arenas, arcillas, rocas). Es de suma importancia evaluar las condiciones en las que se encuentra el área o terreno antes de construir, para saber las características y técnicas que se requieren y así realizar una estructura óptima para tu edificación, evitando hundimientos y cuarteaduras posteriores o durante en la construcción.El método consiste en realizar perforaciones sobre la superficie del terreno para obtener muestras particulares del subsuelo. Con ello se sabe la capacidad de carga del suelo, así como las virtudes o irregularidades que pudiera beneficiar o afectar al Proyecto Arquitectónico

Deformación plástica: Es la deformación permanente e irreversible que ocurre en el suelo cuando se excede su límite de elasticidad. El suelo sufre una deformación plástica y no recupera su forma original después de retirar la carga. La deformación plástica puede conducir a asentamientos o hundimientos en las estructuras.

Flujo del suelo: En algunos casos, los suelos pueden experimentar flujo o deformación viscosa bajo cargas aplicadas prolongadas o cargas cíclicas. Esto puede ocurrir en suelos arcillosos blandos o en suelos saturados. El flujo del suelo implica una deformación continua y lenta en el tiempo.

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1.3 IMPORTANCIA DEL ESTUDIO DE LOS SUELOS ANTES DE LA CONSTRUCCIÓN:

La falta de un estudio de suelos podría hacer colapsar a un edificio o vivienda. En toda obra de arquitectura o ingeniería moderna, ya sea viviendas o edificios, es necesaria e imprescindible la realización de un estudio de suelos. El Estudio de Mecánica de Suelos,es un documento suscrito por un especialista reconocido y acreditado en mecánica de suelos, a través del cual determina la resistencia del terreno sobre el que se desplantan las edificaciones, mismo que sirve de base para determinar el tipo de cimentación a usar. El Estudio de Suelos o Estudio Geotécnico es parte de la Mecánica de Suelos

1.4. COMPOSICIÓN Y ESTRUCTURA DEL SUELO.

1.4.1 PROPIEDADES FÍSICAS Y QUÍMICAS DE LOS SUELOS

Las propiedades físicas y químicas de los suelos pueden variar ampliamente dependiendo de su composición y formación. A continuación, se describen algunas de las propiedades más importantes:

• Granulometría: La granulometría se refiere al tamaño de las partículas presentes en el suelo y su distribución. Se clasifica en diferentes fracciones: arena (partículas gruesas), limo (partículas intermedias) y arcilla (partículas finas). La proporción relativa de estas fracciones determina la textura del suelo, que influye en su capacidad de retención de agua y nutrientes, así como en su estructura.
• Plasticidad: La plasticidad se refiere a la capacidad del suelo para cambiar de forma sin romperse cuando se le aplica presión o se le manipula. Está relacionada con el contenido de arcilla en el suelo. Los suelos arcillosos son más plásticos que los suelos arenosos y limosos, lo que significa que pueden moldearse y retener agua más fácilmente.
• Permeabilidad: La permeabilidad se refiere a la capacidad del suelo para permitir el flujo de agua a través de él. Está influenciada por la textura del suelo, la estructura, la porosidad y la compactación. Los suelos arenosos suelen tener una alta permeabilidad, permitiendo que el agua se infiltre rápidamente, mientras que los suelos arcillosos pueden tener una baja permeabilidad y retener el agua por más tiempo.
• Compresibilidad: La compresibilidad se refiere a la capacidad del suelo para reducir su volumen bajo cargas aplicadas. Los suelos compresibles son aquellos que pueden ser comprimidos o compactados fácilmente. La compresibilidad está relacionada con la cantidad y el tipo de partículas presentes en el suelo, así como con su contenido de humedad.
• Capacidad de retención de agua: Esta propiedad se refiere a la capacidad del suelo para retener agua después de que ha ocurrido el drenaje gravitacional. Está influenciada por la textura, la estructura y la materia orgánica del suelo. Los suelos arcillosos y limosos suelen retener más agua que los suelos arenosos.
• pH y capacidad de intercambio catiónico: El pH del suelo es una medida de su acidez o alcalinidad. Puede variar desde ácido hasta alcalino. El pH del suelo afecta la disponibilidad de nutrientes para las plantas. La capacidad de intercambio catiónico (CIC) se refiere a la capacidad del suelo para retener y liberar iones nutrientes, como calcio, magnesio, potasio y sodio. Una alta CIC indica que el suelo tiene una mayor capacidad para retener nutrientes

1.5 COMPORTAMIENTO DE LOS SUELOS

1.5.1. ESFUERZOS Y DEFORMACIONES EN LOS SUELOS.

Los suelos experimentan esfuerzos y deformaciones bajo la acción de cargas aplicadas. Estos esfuerzos y deformaciones son de gran importancia en la ingeniería geotécnica, ya que determinan el comportamiento y la respuesta del suelo. A continuación, te proporcionaré una descripción general de los esfuerzos y deformaciones en los suelos:

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