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7/26/2019 SESION 1-INTROD.MEC-SUELOS (1).pdf

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CLASE 1: INTRODUCCION A LA

MECANICA DE SUELOS

I UNIDAD

EXPLORACION Y MUESTREO

DE UN SUELO

UNIVERSIDAD CATOLICA LOS ANGELES DE CHIMBOTE

DOCENTE : ING. GIOVANA MARLENE ZARATE ALEGRE


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UN POCO DE HISTORIA

Mecnicos de Suelos Famosos


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HISTORIA DE LA MECANICA DE SUELOS

Bullet, 1691, (francs), presentala primera teora sobre empuje

de tierras y a ella contribuyen

los franceses: Coulomb (1773),

Rondelet (1802), Navier (1839),Poncelet (1840) y Collin (1846).

En 1773, Coulomb, relaciona la

resistencia al corte con la

cohesin y friccin del suelo.


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Rankine (escocs), presenta suteora del empuje de tierras.

En 1856, se presenta la "Ley de

Darcy" (Francia) y la Ley de

Stokes(Inglaterra), relacionadas

con la permeabilidad del suelo y

la velocidad de cada departculas slidas en fluidos.



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En 1911, Atterberg (Suecia), establece

los lmites de Atterberg para suelos

finos.

En 1925, Terzagui, presenta en Viena

el tratado ERDBAUMECHANIK quehace de la Mecnica de Suelos una

rama autnoma de la Ingeniera.

El cientfico de Praga, Karl Terzagui, esel padre de la Mecnica de Suelos.


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QUE ES LA MECANICA DE SUELOS ?

DEFINICIONES


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En ingeniera, la mecnica de

suelos es la aplicacin de lasleyes de la fsica y las ciencias

naturales a los problemas que

involucran las cargas impuestas

a la capa superficial de la corteza

terrestre.

Esta ciencia fue fundada por

Karlvon Terzaghi, a en 1925.


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TERZAGHI, DIJO:

La mecnica de suelos es la

aplicacin de las leyes de la

mecnica y la hidrulica a los

problemas de ingeniera que tratan

con sedimentos y otrasacumulaciones no consolidadas de

partculas slidas, producidas por

la desintegracin mecnica o la

descomposicin qumica de lasrocas, independientemente de que

tengan o no materia orgnica.


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LA MECANICA DE SUELOS INCLUYE:

Teoras sobre el comportamiento

de los suelos sujetos a cargas,

basadas en simplificaciones

necesarias dado el estado actual

de la teora.

Investigacin de las propiedades

fsicas de los suelos.

Aplicacin del conocimientoterico y emprico de los

problemas prcticos.


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Edificios

Todas las estructuras deben fundarse sobre el suelo


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Puentes



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Carreteras



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Tuneles



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TODAS LAS ESTRUCTURAS DE INGENIERIA CIVIL

deben fundarse sobre la tierra


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Las estructuras, edificios,puentes, carreteras, tneles,

muros, torres, presas, deben

fundarse sobre la superficie

de la tierra o dentro de ella.

Para que una estructura se

comporte satisfactoriamente

debe poseer una fundacinadecuada.

FUNDACION ADECUADA


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FUNDACIONES SUPERFICIALES

ZAPATAS)

Cuando el terreno firme estprximo a la superficie, una

forma viable de transmitir al

terreno las cargas concentradas

de los muros o pilares de un

edificio es mediante zapatas.

Un sistema de zapatas sedenomina fundacin superficial.


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FUNDACIONES PROFUNDAS PILOTES)

Cuando el terreno firme no est

prximo a la superficie, un

sistema habitual para transmitir

el peso de una estructura al

terreno es mediante elementosverticales como pilotes.


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La mecnica de suelos es la aplicacin de las leyes de la fsica y

las ciencias naturales a los problemas que involucran las cargasimpuestas a la capa superficial de la corteza terrestre. Esta

ciencia fue fundada por Karl von Terzaghi, a partir de 1925.

Todas las obras de ingeniera civil se apoyan sobre el suelo deuna u otra forma, y muchas de ellas, adems, utilizan la tierra

como elemento de construccin para terraplenes, diques y

rellenos en general; por lo que, en consecuencia, su estabilidad

y comportamiento funcional y esttico estarn determinados,entre otros factores, por el desempeo del material de asiento

situado.


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QUE ES EL SUELO ?

El suelo es la capa de transformacin de la corteza slida

terrestre, sometida a un constante cambio estacional y a undesarrollo peculiar. Aparece como resultado de un conjunto de

procesos fsicos, qumicos y biolgicos sobre el medio rocoso

original (roca madre) denominados genricamente

meteorizacin.
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/d/d1/Desquamation.jpg


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ORIGEN Y FORMACION DE LOS SUELOS

Parte de la descomposicin de la roca en su lugar; mediante

un proceso esttico (meteorizacin) por el cual la roca serompe en pequeos fragmentos, se disuelve, se descompone

y se forman nuevos minerales.

Los factores que condicionan las caractersticas de la

meteorizacin y por lo tanto la evolucin de un suelo, son: el

clima, la topografa, los organismos vivos, la roca madre y el

tiempo transcurrido. El resultado es la formacin de un perfilde suelo, sucesin tpica de capas horizontales que denota el

conjunto de factores que han intervenido en su formacin.


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PROCESO DE FORMACION DE LOS SUELOS


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RESULTADO DE LA METEORIZACION


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COMPOSICION DEL SUELO

Desde el punto de vista de su composicin, el suelo es un

material complejo compuesto por slidos (materia mineral ymateria orgnica), lquidos (sobre todo el agua, que en

ocasiones, es un componente ms de las rocas) y gases (aire

y vapor de agua, esencialmente). A su vez, los gases y los

lquidos llevan sustancias disueltas o en suspensin quepueden adherirse a la matriz slida.

La gnesis del suelo es un proceso extremadamente lento. La

formacin de una capa de 30 cm de suelo puede durar de1.000 a 10.000 aos. Desde este punto de vista, se debe

considerar el suelo como un recurso no renovable y por lo

tanto un bien a proteger.


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CUAL ES LA DIFERENCIA ENTRE ROCA Y

SUELO

La roca es considerada como un agregado natural de

partculas minerales unidas mediante grandes fuerzas

cohesivas. Se llama roca a todo material que suponga una alta

resistencia.

Elsuelo es todo elemento natural compuesto de corpsculos

minerales separables por medios mecnicos de poca

intensidad, como son la agitacin en agua y la presin de losdedos de la mano.


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EL SUELO COMO MATERIAL DE

CONTRUCCION

El suelo es el material deconstruccin ms abundante del

mundo y en muchas zonas

constituye, de hecho, el nico

material disponible localmente.

Se debe seleccionar el tipo

adecuado de suelo, as como elmtodo de colocacin y, luego,

controlar su colocacin en

obra.


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EL SUELO COMO MATERIAL DE CONTRUCCION

Como consecuencia de la actividad humana desarrollada a travs de

los aos, surge la necesidad de introducir un nuevo concepto, elsuelo artificial o material de construccin. La procedencia de los

materiales puede ser diversa, diferenciando entre materiales

naturales (arcillas, arenas y gravas) y materiales artificiales

(escombros de construccin, residuos de diversos procesos defabricacin como el cemento, etc).

En el mbito de la construccin los suelos se distinguen

principalmente de acuerdo a su capacidad de soporte o cimentacin.Los suelos rocosos poseen altas resistencias a acciones o

solicitaciones de carga por eso lo convierte en el suelo por

excelencia para cimentacin.


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EL SUELO COMO MATERIAL DE CONTRUCCION

Presas de Tierra

Estructura de PavimentosLagunas de Oxidacin

Estructuras de adobe (Mezcla de suelos)

Construcciones de Terraza


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IMPORTANCIA DE UN ESTUDIO DE SUELO

Actualmente es cada vez ms concluyente el hecho de que

ningn ingeniero que sienta la responsabilidad tcnica y moralde su profesin, deja de efectuar un estudio de las

condiciones del subsuelo cuando disean estructuras de

cierta importancia. Ya que ello conlleva dos caractersticas

que se conjugan: seguridad y economa.

No olvidemos: Quiensolo conoce la teora de la Mecnica

de Suelos y carece de prctica, puede ser un peligro

pblico,Dr. Karl V. Terzaghi (Fundador de la Mecnica de

Suelos).


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IMPORTANCIA DE UN ESTUDIO DE SUELO

Es por eso que en los proyectos de construccin sedesprende la necesidad de contar, tanto en la etapa de

proyecto, como durante la ejecucin de la obra, con datos

firmes, seguros y abundantes respecto al suelo que se est

tratando. El conjunto de estos datos deben llevar alproyectista a adquirir una concepcin razonablemente

exacta de las propiedades fsicas del suelo.


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EQUIPOS EXISTENTES EN UN LABORATORIO

DE SUELOS

Equipo bsico para

determinar la densidad del

suelo o dicho de otra forma

para conocer el porcentaje

de compactacin del suelo

donde se construir.

Malla de distintas graduacionespara clasificar el suelo segn el

tamao de sus partculas.


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LABORATORIO DE SUELOS

Para llegar en el laboratorio a unos resultados

razonablemente dignos de crdito es preciso cubrir en formaadecuada una etapa previa e imprescindible: la obtencin de

muestras de suelo apropiadas para la realizacin de las

correspondientes pruebas.

Resultan as estrechamente ligados las dos importantes

actividades, el muestreo de los suelos y la realizacin de las

pruebas necesarias de laboratorio. El muestreo debe estar

regido ya anticipadamente por los requerimientos impuestos a

las muestras obtenidas por el programa de pruebas de

laboratorio.


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CONSTRUCCIONES Y CIMENTACIONES

El programa exploratorio para la cimentacin de una

construccin depende de dos factores:

1. El peso de la construccin y otras fuerzas que actan

sobre ella.

2. El servicio de la construccin o fin para el que se va a

construir. Si la estructura es ligera no es necesario

mucho estudio, pero para estructuras pesadas es

imprescindible explorar la profundidad mediante la tomade muestras con pozos y perforaciones, adems

conocer la geologa local y regional.


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CONSTRUCCIONES Y CIMENTACIONES

Para pequeas

construcciones

Para construcciones de

envergadura


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TIPOS DE SUELOS ENLA CONSTRUCCION

Los suelos en la construccin pueden agruparse en 5 tipos bsicos:

La grava: Esta formada por grandes granos minerales con dimetrosmayores a 2 mm.

La arena: Se componen de partculas minerales que varan

aproximadamente desde 0.06 y 2 mm.

El limo: Consiste en partculas minerales naturales, mas pequeas con

tamaos que oscilan entre 0.002 y 0.06 mm.

La arcilla: Contienen partculas de tamao coloidal que producen suplasticidad. La plasticidad y resistencia en seco estn afectadas por la

forma y la composicin mineral de las partculas.


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