Mecanica De Suelos

ÍNDICE.

Introducción………………………………………………………………………………………………….2

Propiedades físicas y químicas de los suelos………………………………………………….3

Relaciones volumétricas y gravimétricas en los suelos…………………………………12

Exploración y muestreo de suelos………………………………………………………………..22

Otros métodos para explorar el suelo…………………………………………………….……34

Clasificación de los depósitos sedimentarios……………………………………………….39

Identificación y clasificación de suelos…………………………………………………………44

Capacidad de carga de suelos……………………………………………………………….…….54

Asentamientos en suelos………………………………………………………….………………….65

Suelos Colapsables……………………………………………………………………………………..75

Introducción.

Suelo

Es el sistema complejo que se forma en la superficie del terreno, inicialmente por la alteración física y química de las rocas y luego también por la influencia de los seres vivos, desarrollando una estructura en niveles superpuestos, el perfil, y una composición química y biológica definidas.

En palabras de asentado el suelo es partes de rocas erosionadas, rotas en pequeños pedazos a los que se le llama tierra o suelo.

Los procesos de alteración mecánica y meteorización química de las rocas, determinan la formación de un manto de alteración o eluvión que, cuando por la acción de los mecanismos de transporte de laderas, es desplazado de su posición de origen, se denomina coluvión.

Sobre los materiales del coluvión, puede desarrollarse lo que comúnmente se conoce como suelo; el suelo es el resultado de la dinámica física, química y biológica de los materiales alterados del coluvión, originándose en su seno una diferenciación vertical en niveles horizontales u horizontes. En estos procesos, los de carácter biológico y bioquímico llegan a adquirir una gran importancia, ya sea por la descomposición de los productos vegetales y su metabolismo, por los microorganismos y los animales zapadores.

El conjunto de disciplinas que se abocan al estudio del suelo se engloban en el conjunto denominado Ciencias del Suelo, aunque entre ellas predomina la Edafología e incluso se usa el adjetivo edáfico para todo lo relativo al suelo. El estudio del suelo implica el análisis de su mineralogía, su física, su química y su biología.

Por este motivo, el suelo no es una entidad estrictamente geológica, por lo que la ciencia que lo estudia, la Edafología, está vinculada a la Geología a la Biología y a la Agronomía.

PROPIEDADES FÍSICAS Y QUÍMICAS DEL SUELO.

El suelo es una mezcla de materiales sólidos, líquidos (agua) y gaseosos (aire). La adecuada relación entre estos componentes determina la capacidad de hacer crecer las plantas y la disponibilidad de suficientes nutrientes para ellas. La proporción de los componentes determina una serie de propiedades que se conocen como propiedades físicas o mecánicas del suelo: textura, estructura, consistencia, densidad, aireación, temperatura y color.

La textura

Depende de la proporción de partículas minerales de diverso tamaño presentes en el suelo. Las partículas minerales se clasifican por tamaño en cuatro grupos:

• Fragmentos rocosos: diámetro superior a 2 mm, y son piedras, grava y cascajo.

• Arena: diámetro entre 0,05 a 2 mm. Puede ser gruesa, fina y muy fina. Los granos de arena son ásperos al tacto y no forman agregados estables, porque conservan su individualidad.

• Limo: diámetro entre 0,002 y 0,5 mm. Al tacto es como la harina o el talco, y tiene alta capacidad de retención de agua.

• Arcilla: diámetro inferior a 0,002 mm. Al ser humedecida es plástica y pegajosa; cuando seca forma terrones duros.

La estructura

Es la forma en que las partículas del suelo se reúnen para formar agregados. De acuerdo a esta característica se distinguen suelos de estructura esferoidal (agregados redondeados), laminar (agregados en láminas), prismática (en forma de prisma), blocosa (en bloques), y granular (en granos).

Estructura en placa

Estructura prismática

Estructura en bloque

Estructura granular

Fuente: Geografía Física. Arthur Strahler

La consistencia

Se refiere a la resistencia para la deformación o ruptura. Según la resistencia el suelo puede ser suelto, suave, duro, muy duro, etc. Esta característica tiene relación con la labranza del suelo y los instrumentos a usarse. A mayor dureza será mayor la energía (animal, humana o de maquinaria) a usarse para la labranza.

La densidad

Se refiere al peso por volumen del suelo, y está en relación a la porosidad. Un suelo muy poroso será menos denso; un suelo poco poroso será más denso. A mayor contenido de materia orgánica, más poroso y menos denso será el suelo.

La aireación

Se refiere al contenido de aire del suelo y es importante para el abastecimiento de oxígeno, nitrógeno y dióxido de carbono en el suelo. La aireación es crítica en los suelos anegados. Se mejora con la labranza, la rotación de cultivos, el drenaje, y la incorporación de materia orgánica.

La temperatura

Del suelo es importante porque determina la distribución de las plantas e influye en los procesos bióticos y químicos. Cada planta tiene sus requerimientos especiales. Encima de los 5º C es posible la germinación.

El color

Del suelo depende de sus componentes y puede usarse como una medida indirecta de ciertas propiedades. El color varía con el contenido de humedad. El color rojo indica contenido de óxidos de fierro y manganeso; el amarillo indica óxidos de fierro hidratado; el blanco y el gris indican presencia de cuarzo, yeso y caolín; y el negro y marrón indican materia orgánica. Cuanto más negro es un suelo, más productivo será, por los beneficios de la materia orgánica.

Naturaleza del suelo:

1) compuestos inorgánicos, no disueltos, producidos por la meteorización y la descomposición de las rocas superficiales;

2) los nutrientes solubles utilizados por las plantas;

3) distintos tipos de materia orgánica, viva o muerta y

4) gases y agua requeridos por las plantas y por los organismos subterráneos.

La naturaleza física del suelo está determinada por la proporción de partículas de varios tamaños. Las partículas inorgánicas tienen tamaños que varían entre el de los trozos distinguibles de piedra y grava hasta los de menos de 1/40.000 centímetros. Las grandes partículas del suelo, como la arena y la grava, son en su mayor parte químicamente inactivas; pero las pequeñas partículas inorgánicas, componentes principales de las arcillas finas, sirven también como depósitos de los que las raíces de las plantas extraen nutrientes.

CARACTERISTICAS HIDRICAS DE LOS SUELOS

Agua estructural: Esta contenida en los minerales del suelo (hidromica, óxidos hidratados, etc.) solamente son liberados en procesos edáficos

Agua hidroscópica: Es Agua inmóvil, es removida solamente por calentamiento o sequía prolongada.

Agua capilar: Es agua retenida en los microporos por fuerza de capilaridad, el agua de los capilares mayores puede percolar pero no puede drenar fuera del perfil

Agua gravitacional: Es agua retenida en los macro poros y puede drenar fuera del perfil.

Tamaño del poro con relación al tipo de agua

Capacidad de retención de agua (CC)

La capacidad de campo marca el limite entre el agua capilar y gravitacional, indica la máxima cantidad de agua que puede retener el suelo después de tres días de aporte de agua. En la capacidad de campo de un suelo franco o arcilloso, este retiene agua a 0,3 atm

Mientras que los suelos arenosos lo hacen a 0,1 atm.

Propiedades Químicas

Desde el punto de vista general, la composición elemental de los suelos varía de acuerdo a la naturaleza de la roca madre y los cambios producidos durante la meteorización, acumulación de materia orgánica y prácticas de manejo. Un factor importante es la movilidad relativa de los distintos elementos, que determina pérdidas diferenciales durante los procesos de meteorización y formación del suelo. Así, el SiO2 es el constituyente más abundante en las rocas ígneas y en la mayoría de los suelos, en cambio las bases, Ca, Mg, K y Na presentan porcentajes más bajos en los suelos que en las rocas ígneas debido a su remoción preferencial durante la meteorización.

Las fracciones del suelo no son uniformes en composición química, como se puede deducir de las diferencias que presentan en composición mineralógica. Debido a que el cuarzo (SiO2) es dominante en la arena y limo, estas dos fracciones son, por lo general, inactivas químicamente. Incluso los minerales primarios que pueden contener elementos nutrientes en su composición química son,

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