El documento define el suelo como un sistema multifase compuesto de partículas minerales producto de la meteorización de las rocas. Las partículas forman una estructura definida con vacíos interparticulares comunicados donde se puede almacenar agua y aire, por lo que el suelo es multifásico. En los vacíos se establecen presiones de poro que pueden ser de agua, aire, o ambos, dependiendo de si los vacíos están saturados o parcialmente saturados.

1. Definición de Suelo
El suelo es un sistema multifase
compuesto por un conjunto de
partículas minerales producto
de la meteorización de las rocas
prexistentes. Las partículas
poseen una organización
definida, estructura, que da
lugar a vacíos interpartículares
comunicados entre si.
En los vacíos se puede
almacenar gases (aire) y agua,
por eso se afirma que es un
sistema multifásico.

2. Definición de Suelo
En los vacíos interpartículares se
establece un sistema de presiones,
denominadas presiones de poro (U)
pueden ser únicamente de agua
(Uw) cuando los vacíos estén
completamente llenos de agua,
suelos saturados, o de de agua-aire
cuando en los vacíos se almacenen
tanto agua como aire, suelos
parcialmente saturados.

3. DEFINICIÓN DE SUELO

4. Detalle de las partículas
minerales que componen
el esqueleto sólido del
suelo o fase solida.

5. Problemas que requieren de los
principios de la Mecánica de Suelos
1- Cimentación de Edificios

6. Problemas que requieren de los
principios de la Mecánica de Suelos
2- Taludes

7. Taludes
a- En cortes realizados en la construcción de carreteras.
b- En terraplenes

8. 3- Terraplenes

9. 4- Presas
Presa de Tierra
Presa de concreto

10. 5- Estructuras de Pavimento

11. Via Appia
Iniciada en 312 AC
Conectaba Roma con Capua

12. 6- Muros de Contención

13. Estabilización de zonas de suelos
Mediante Diseño y Construcción de Filtros

14. Programa del curso
OBJETIVO GENERAL
• Al final del curso los estudiantes deben estar en capacidad de identificar y evaluar
las principales propiedades físicas y mecánicas de los suelos requeridas para el
diseño, construcción y control de obras geotécnicas.
OBJETIVOS ESPECÍFICOS
• Conocer los fenómenos naturales que intervienen en la formación de suelos.
• Los estudiantes deben identificar física y mecánicamente los suelos gruesos de
los suelos finos.
• Los estudiantes deben clasificar los suelos al menos por dos sistemas de
clasificación.
• Los estudiantes deben resolver problemas de flujo unidimensional en masas de
suelo y los problemas de flujo bidimensional con un solo estrato y considerando el
suelo isotrópico.
• Los estudiantes deben calcular los esfuerzos geostáticos en los elementos de suelo
de un determinado estrato.
• Los estudiantes deben calcular asentamiento de los suelos por la consolidación
inducida por cargas exteriores y por drenaje. También los tiempos requeridos para
que se produzcan.
• Los estudiantes deben identificar los parámetros de resistencia al corte y
reconocer el comportamiento de los suelos frente a la resistencia al corte teniendo
en cuenta las condiciones de drenaje.

15. Contenido
CAPITULO I GENERALIDADES.
• Origen y formación de suelos. Exploración y muestreo de suelos. Lecturas.
CAPITULO II COMPOSICIÓN MULTIFASE DE LOS SUELOS
• Relaciones gravimétricas y volumétricas. Ejercicios de aplicación.
CAPITULO III ESTRUCTURA DE LOS SUELOS
• Estructura Simple o Granular. Química de los minerales arcillosos. Estructuras Arcillosas.
Fenómeno de Expansión.
CAPITULO IV CLASIFICACIÓN DE SUELOS
• Granulometría. Limites de Consistencia. Concepto de Plasticidad de los suelos. Índices de
Consistencia. Sistemas de clasificación UNIFICADO Y AASHTO
CAPITULO V TENSIÓN SUPERFICIAL Y CAPILARIDAD EN SUELOS
• Ascensión capilar en suelos. Saturación por capilaridad. Concepto de presión de poros
negativa. Concepto de Succión. Cohesión aparente en arenas. Fenómeno de Contracción de
suelos.
CAPITULO VI FLUJO UNIDIMENSIONAL
• Cabezas de Energía. Ley de Darcy. Concepto de Permeabilidad. Gradiente Crítico de los
suelos. Fuerzas de Filtración.

16. Contenido
CAPITULO VII ESFUERZOS EN MASAS DE SUELO
• Esfuerzos en un elemento de suelo. Esfuerzo Geostático. Concepto de Esfuerzos Efectivos.
Licuación de suelos. Esfuerzos Efectivos en condición de flujo.
CAPITULO VIII FENÓMENO DE CONSOLIDACIÓN DE SUELOS
• Descripción del fenómeno. Evaluación del fenómeno respecto al tiempo. Ensayo de
consolidación. Asentamiento por consolidación inducida por cargas exteriores y drenaje.
Ejercicios de aplicación.
CAPITULO IX RESISTENCIA AL CORTE
• Concepto de resistencia al corte de los suelos. Representación del estado de esfuerzos
internos de los elementos de suelos. Métodos de laboratorio para evaluar los parámetros de
resistencia al corte. Comportamiento de los suelos frente a la resistencia al corte. Ejercicios
de aplicación.
CAPITULO X FLUJO BIDIMENSIONAL
• Conceptos fundamentales. Ecuación de Laplace. Solución gráfica a la ecuación. Ejercicios de
aplicación.

17. Bibliografía
• Bowles Joseph E., Propiedades Geofísicas de los Suelos, editorial Mc.Graw Hill, impresión ediciones Lerner Ltda., Bogotá
D.C., 1982.
• Jiménez Salas J.A. y de Justo Alpañes J.L., Mecánica de Suelos y Cimentaciones, , tomo I., editorial Rueda,
Madrid, 1980
• Juárez Badillo y Rico Rodríguez Alfonso, Mecánica de Suelos, , tomos I y III., editorial limusa, 1979
• Lambe T.W. y Whitman R.V., Mecánica de Suelos,.Editorial Limusa, México D.F., 1990
• Polanco Flórez Margarita, Principios Básicos de Mecánica de Suelos, Sello Editorial Universidad del Cauca,
Popayán, 2009.
• Rico Rodríguez Alfonso y Del Castillo Hermilo, La Ingeniería de Suelos en Vías Terrestres, tomos I y II,
Editorial Limusa, México D.F., 1982
• Sowers George B y Sowers George F., Introducción a la Mecánica de Suelos y Cimentaciones. Editorial
Limusa Willey S.A., México D.F., 1972
• Terzaghi K.y Peck R., Mecánica Teórica de los Suelos en la Ingeniería Práctica, Editorial J. Willey, 1970.
• Berry y Reid, Mecánica de Suelos. Editorial McGRAW-HILL, primera edición, 1993.
• Braja M. Das, Fundamentos de Ingeniería Geotécnica. Editorial THOMSON LEARNIN, primera edición,
2002.
• Braja M; Das, Principios de Ingeniería de Cimentaciones, Editorial THOMSON, cuarta edición, 2000.
• Whitlow Roy (1994) Fundamentos de Mecànica de Suelos. Editorial Continental México

18. CAPITULO I GENERALIDADES
Origen y formación de suelos
Meteorización de la Roca
M. MECÁNICA O DESINTEGRACIÓN
DE LA ROCA.
M. METEORIZACIÓN QUÍMICA

19. CAPITULO I GENERALIDADES.
Origen y formación de suelos
Meteorización de la Roca
• M. MECÁNICA O DESINTEGRACIÓN DE LA
ROCA. La roca es reducida a fragmentos más
pequeños sin que se produzcan cambios
químicos.
• M. METEORIZACIÓN QUÍMICA. Los minerales
de la roca se transforman mediante
reacciones químicas que forman nuevos
compuestos.

20. M. MECÁNICA O DESINTEGRACIÓN DE LA ROCA
• Efectos climáticos: Ciclos de hielo y deshielo. Congelamiento del agua
almacenada en las fisuras y grietas de los macizos rocosos. Esfuerzos
generados por dilataciones y contracciones diferenciales de los minerales
que componen la roca, a causa de diferencia en los coeficientes térmicos.
• Exfoliación: Desprendimiento de la superficie exterior en forma de
escamas de los macizos rocosos , sometidos a grandes esfuerzos de
compresión.
• Erosión por viento y agua: El fenómeno mas formador de suelos en
topografías escarpadas.
• Abrasión: Desgaste cuando dos materiales duros entran en contacto o
cuando uno se desplaza respecto al otro y se produce un empuje bajo
presión. Efecto de los glaciares sobre los macizos rocosas.
• Actividad orgánica: Esfuerzos generados por el crecimiento de vegetación
y microorganismos en grietas y hendiduras de los macizos rocosos

21. M. METEORIZACIÓN QUÍMICA DE LA ROCA
• Oxidación: Se produce en los minerales de las superficies expuestas al
agua de lluvia y al aire.
• Solución: Producida en rocas generalmente calizas por aguas
relativamente acidas.
• Lixiviación: Los cementantes de las rocas sedimentarias pueden reaccionar
con el agua circulante llegándose aflojar algunos minerales. Los agentes
cementantes y las partículas mas pequeñas pueden ser arrastradas por el
agua a estratos mas profundos o por corrientes superficiales.
• Hidrólisis : Reacciones donde se forman H + en presencia de agua y
generalmente dan origen a minerales arcillosos.

22. Actividad orgánica
Ensanchamiento de grietas por ciclos de
hielo y deshielo
Abrasión por Glaciares

23. Ataque a la roca por abrasión causada
por los glaciares

24. Estalactitas formadas por
solución, el agua contiene
calcio diluido que en
contacto con el aire forma
calcita
Oxidación

25. Depósitos de suelo
Según el proceso de Formación

26. Clasificación:
• 1- Suelos residuales. suelos ubicados en el
mismo sitio de formación.
• 2- Suelos Transportados. Depositados en
sitios diferentes al de formación

27. Clasificación de los depósitos según el
proceso de formación

28. D. Residuales o Lateritas
Principales características:
1- Tienen una estratigrafía definida
2- Conservan la estructura de la roca
que le dio origen.
3- Se forman generalmente por
meteorización química.
4- Están presentes en topografías
montañosas.
Eluvión detritos que no han sufrido transporte

29. FORMACION DEL SUELO HORIZONTES Y PERFIL DE SUELOS

30. Depósitos Residuales
Depósitos de climas tropicales
Las condiciones climáticas en regiones
tropicales con alta humedad y altas
temperaturas determinan una intensa
meteorización química, originando
suelos residuales muy desarrollados. Su
composición mineralógica, el tamaño
de las partículas y las condiciones
geoquímicas del medio controlan el
comportamiento geotécnico de estos
suelos. Cuando se precipitan altos
contenidos de hierro y aluminio se
forman lateritas.
Si las condiciones de drenaje son
deficientes pueden formarse los
denominados suelos negros, ricos en
esmectitas. Si el drenaje es alto se
forman las arcillas rojas, ricas en
haloysitas.

31. Depósitos Residuales
Depósitos de climas tropicales
-Zonas de ladera y de montaña:
formación de suelos rojos. Suelos ricos
en haloysitas en condiciones de buen
drenaje.
-En zonas bajas y llanuras: formación de
suelos negros. Predominio de las
esmectitas. Problemas de Expansividad
y mal drenaje.
-Suelos encostrados: Presentan un buen
comportamiento geotécnico. En función
del tipo de mineral predominante se
forman lateritas (Al), ferricritas (Fe),
silcritas (Si), o calcritas (Ca).

32. D. de suelos Transportados o
Sedimentarios. Las características son
muy variables y dependen de:
• Agente Transportador y de las condiciones
ambientales, climáticas y geomorfologicas.
• De el ambiente electroquímico el momento de
la sedimentación, el caso de suelos con
partículas de pequeño tamaño.
• Tiempo de sedimentación y de la cantidad de
suelo depositado encima del estrato.

33. Principales Agentes transportadores
• El agua. Ríos, lagos, y mares.
• El viento
• Los glaciares
• Agua +Acción de la gravedad
• Erupciones de volcanes

34. Los depósitos sedimentarios se forman por la acción de los procesos
geomorfológicos y climáticos, debido principalmente al medio de
meteorización y al transporte . Los distintos medios de
sedimentación originan una serie de depósitos cuyas características están
relacionadas con las condiciones de formación de estos sedimentos. Así, la
clasificación de los materiales, granulometría, forma y tamaño, dependen del
medio de transporte.
En función de las relaciones geológicas de los depósitos
sedimentarios, estos se clasifican:
1-Depósitos coluviales.
2-Depósitos aluviales.
3-Depósitos lacustres.
4-Depósitos litorales.
5-Depósitos glaciares.
6- Depósitos eólicos o de climas aridos
7-Algunos depósitos de origen volcánico
Depósitos Transportados

35. Son materiales transportados por gravedad,
la acción del hielo – deshielo y,
principalmente, por el agua. Su origen es
local, producto de la alteración in situ de las
rocas y posterior transporte como
derrubes de ladera ó depósitos de
solifluxión, (Deslizamiento de la capa superior de un
terreno embebido en agua).
Frecuentemente están asociados a masas
inestables. Su composición depende de la
roca de la que proceden, estando formados
por fragmentos angulares y heterométricos,
generalmente de tamaño grueso,
englobados en una matriz limo arcillosa.
Su espesor suele ser escaso, aunque puede
ser muy variable.
La resistencia de estos materiales es baja,
sobre todo en la zona de contacto con el
sustrato rocoso, y cuando se desarrollan
altas presiones intersticiales como
consecuencia de lluvias intensas.
1- Coluviones

36. Ejemplos de coluvión
Depósito coluvial. Los fragmentos de roca angulares
a subangulares de diversos tamaños caen sobre una
ladera por gravedad formando suelo.
Depósito coluvial. Se puede observar la
granulometría diversa y la forma angular de
los elementos englobados en una matriz limo
arcillosa.

37. Son materiales transportados y
depositados por el agua. Su tamaño varía
desde la arcilla hasta las gravas gruesas,
cantos y bloques. Las partículas más
gruesas presentan bordes redondeados. Se
distribuyen en forma estratiforme, con
cierta clasificación, variando mucho su
densidad. Están muy desarrollados en los
climas templados, ocupando cauces y valles
fluviales, llanuras y abanicos aluviales
Sus propiedades están estrechamente
relacionadas con la granulometría.
Su continuidad es irregular, pudiendo
tener altos contenidos en materia orgánica
en determinados medios.
Los depósitos aluviales constituyen una
fuente de recursos de materiales de
construcción, sobre todo como agregados.
Depósitos Aluviales

38. Depósito sedimentario aluvial.

39. Depósitos lacustres:
En general son sedimentos de grano fino,
predominando los limos y las arcillas. El
contenido de materia orgánica puede ser
muy alto, sobre todo en zonas
pantanosas. Frecuentemente presentan
estructuras laminadas en niveles muy
finos. En condiciones de agua salada se
forman precipitados de sales.
Las principales propiedades están en
relación a su alto contenido en materia
orgánica, siendo en general suelos muy
blandos. También se pueden encontrar
arcillas asociadas a estos suelos.

40. Depósitos litorales:
Son materiales formados en la zona
intermareal por la acción mixta de
ambientes continentales y marinos,
influyendo en este caso las corrientes
fluviales, el oleaje y las mareas.
Predominan las arenas finas y los limos,
pudiendo contener abundante materia
orgánica y carbonatos. Los sedimentos
más finos, los fangos y la materia orgánica
son característicos de las zonas de delta y
estuario.
En general, la consistencia de materiales
es blanda a muy blanda.
Otro tipo de depósitos característicos de
las zonas litorales son las dunas, con
carácter inestable debido a su movilidad.

41. Depósito Litoral

42. Son depósitos transportados y depositados
por el hielo o por el agua de deshielo. Están
formados por tillitas y morrenas. Su
composición es muy heterométrica y la
distribución es altamente errática. Los
depósitos fluvio-glaciares contienen
fracciones desde gravas gruesas a arcillas;
están algo clasificadas y su granulometría
decrece con la distancia frente al glaciar.
Sin embargo, los de origen lacustre-glaciar
presentan fracciones más finas,
predominando las arcillas y las estructuras
laminadas.
La heterogeneidad escaracterística típica de
estos depósitos, pues coexisten desde las
arcillas hasta las gravas gruesas y grandes
bloques.
Depósitos Glaciares

43. Trozos de rocas (hasta un tamaño de 10m) flotan con el hielo hacia abajo. En
los sectores más bajas de las montañas, donde las temperaturas son más
bajas, el glaciar pierde grandes cantidades de hielo. Pero para un deshielo total
se necesitan algunos años. Durante este tiempo las ultimas partes del glaciar
se mueven más hacia abajo. En el momento del deshielo total todas las clastos
flotantes en el hielo se acumulan en un sector (porque falta de medio de
transporte). Esta acumulación se llama morrena.
En las regiones de altas
montañas donde esta una
temperatura promedia
baja, la nieve se acumula
y se transforma a hielo.
Por la gravedad el hielo se
mueve hacia abajo.
Durante este movimiento
el glaciar erosiona las
rocas del fondo.

44. Morrenas
En Peñalara
Madrid

45. Despósitos
fomados por el
viento. Son
arenas o
mezclas de
arena y limos

46. Duna longitudinal se expande en la misma
dirección de la dirección del viento.

47. Duna Transversal