Este documento trata sobre la mecánica de suelos. Estudia los problemas de equilibrio y deformación de masas de tierra compuestas por varias capas de suelos de diferentes naturalezas y espesores. Explica la importancia de estudiar la mecánica de suelos para asegurar la estabilidad de construcciones. Además, clasifica los diferentes tipos de suelos, rocas y materiales del terreno, e identifica posibles problemas geotécnicos a través de indicios observables en el terreno.

1. UNIVERSIDAD CATOLICA LOS ANGELES
DE CHIMBOTE
CURSO: Mecánica de Suelos I
INTEGRANTES:
*Sernaque Chiroque Máximo
*Eche Jacinto Elmer
*Delgado Seminario Teófilo
TEMA: MECANICA DE SUELOS

2. Estudia problemas de esquilibrio y deformación de
masas de tierra.Masas de tierra conformadas por
varias capas de suelos de naturaleza y espesores
dieferentes. Suelos que en si ya no son homogenios ni
monofásicos .sino que en cada uno de los diferentes
tipos de suelo,nos encontramos con la fase solida de las
partículas de suelo propiamente dicho y con otras fases
como aire, agua o hielo e incluso gas

3. Mecánica de Suelos
IMPORTANCIA
La importancia de los estudios de la mecánica de suelos radica en el hecho de
que si se sobrepasan los límites de la capacidad resistente del suelo o si, aún
sin llegar a ellos, las deformaciones son considerables, se pueden producir
esfuerzos secundarios en los miembros estructurales, quizás no tomados en
consideración en el diseño, produciendo a su vez deformaciones importantes,
fisuras, grietas, alabeo o desplomos que pueden producir, en casos extremos, el
colapso de la obra o su inutilización y abandono.
La Torre de Pisa, ejemplo de un problema originado por
deformaciones importantes.

4. Mecánica de Suelos
IMPORTANCIA
La Mecánica de Suelos se interesa por la estabilidad del suelo, por
su deformación y por el flujo de agua, hacia su interior, hacia el
exterior y a través de su masa, tomando en cuenta que resulte
económicamente factible usarlo como material de construcción.

5. EL TERRENO
El terreno desde el punto de vista constructivo y geotécnico ,comprende la
capa mas exterior de la corteza terrestre , de espesor variable según los casos
;generalmente desde cerca de un metro a unas decenas de metros.
Se clasifica en dos principales categorías:
-Suelo
-Roca

6. SUELOS:
TAMBIEN LLAMADO ROCA EN ESTA SUELTO, SEDIMENTADO NO
MUY CONSOLIDADO O PRODUCTO DE METEORIZACION .ES TODO
AGREGADO NATURAL DE PARTICULAS MINERALES RESULTADO DE
LA ALTERACION QUIMICA O FISICA DE LAS ROCAS ,SEPARABLE POR
MEDIOS MECANICOS DE POCA INTENSIDAD.
EJEMPLO:
POR ALTERACION FISICA
-VARIACION DE TEMPERATURA
-CONGELACION
-EROSION POR EL VIENTO
POR ALTERACION QUIMICA
-OXIDACION
-HIDRATACION
-HIDROLISIS
-DISOLUCION
.

7. CLASIFICACION DE LOS SUELOS:
EXISTEN NUMEROSAS CLASIFICACIONES.
1. CLASIFICACION SEGÚN SU ORIGEN:
Suelos Inorganicos .- Si el suelo es por descomposición química
o física de las rocas.
Suelos Organicos.- Si el suelo es de origen esencialmente
organico.

8. CLASIFICACION DE LOS SUELOS:
EXISTEN NUMEROSAS CLASIFICACIONES.
2.- Clasificación según su situación.
Suelo residual.-Si esta en el mismo lugar de meteorización
Suelo transportado.-Si esta en distinto lugar de meteorización

9. ARCILLAS:
Se da el nombre de arcilla a las partículas sólidas con diámetro
menor de 0.005 mm y cuya masa tiene la propiedad de volverse
plástica al ser mezclada con agua. Químicamente es un silicato
de alúmina hidratado, aunque en pocas ocasiones contiene
también silicatos de hierro o de magnesio hidratados. La
estructura de estos minerales es, generalmente, cristalina y
complicada y sus átomos están dispuestos en forma laminar

10. GRAVAS:
Las gravas son acumulaciones sueltas de fragmentos de rocas y
que tienen mas de dos milímetros de diámetro. Dado el origen,
cuando son acarreadas por las aguas las gravas sufren desgaste
en sus aristas y son, por lo tanto, redondeadas. Como material
suelto suele encontrársele en los lechos, en los márgenes y en los
conos de deyección de los ríos

11. ARENAS:
La arena es el nombre que se le da a los materiales de
granos finos procedentes de la denudación de las rocas o
de su trituración artificial, y cuyas partículas varían
entre 2 mm y 0.05 mm de diámetro.

12. LIMOS :
Los limos son suelos de granos finos con poca o ninguna
plasticidad, pudiendo ser limo inorgánico como el
producido en canteras, o limo orgánico como el que
suele encontrarse en los ríos, siendo en este último caso
de características plásticas. El diámetro de las partículas
de los limos esta comprendido entre 0.05 mm y 0.005
mm.

13. Para la completa identificación de un suelo o
terreno el ingeniero necesita saber lo siguiente:
 granulometría
 forma
 composición química de las partículas
 las fracciones coloidales y sedimentables que
contiene.

15. PROBLEMAS DE SUELOS
Desniveles entre pisos y terreno.
El terreno ha bajado dejando el piso al aire en algunos
sectores

16. Depresiones en el terreno.
Un jardín en áreas planas o en pendiente, normalmente
no debe tener formas onduladas.

17. Levantamientos del terreno y de aceras.
A veces estos levantamientos son debidos a raíces de
árboles.
Si esto no es evidente, pueden ser por expansión del
suelo

18. Grietas en el suelo en forma de media luna.
Las grietas en el terreno siempre son indicio de algún
problema geotécnico.

19. Terreno con topografía original escalonada.
Indicio de movimientos antiguos que pueden
reactivarse, o de un movimiento actual lento pero
continuo.

20. Escarpas que muestran suelo “fresco” o escarpas viejos
cubiertos por vegetación Estas son evidencias claras de
deslizamientos.

21. Muros, cercas, postes, o cualquier otra cosa que no esté
aplomada o alineada en su forma natural Estos son
indicios de que el terreno se está moviendo, arrastrando
o empujando obras enterradas.

22. Árboles inclinados: son indicadores menos confiables de
movimientos, pues tienden a doblarse en búsqueda de la
luz solar. Cuando se presentan muy inclinados o
inclinados en diferentes direcciones, pueden ser indicio
de deslizamientos o reptación superficial.

23. Taludes verticales o con pendientes abruptas. Los
taludes pueden lucir estables, pero la descomposición
con el tiempo de los materiales que los constituyen,
puede originar su deslizamiento.

24. Desprendimiento de material del talud.
Se considera uno de los indicios más evidentes, pero su
relevancia debe ser determinada por un especialista.

25. Huecos en el terreno similares a cuevas de roedores.
Son el producto de erosión interna, causada por agua
infiltrada

26. Socavación del pie de laderas por ríos y quebradas.
Este proceso puede originar el deslizamiento progresivo
de la ladera.

27. Cortes al pie de taludes para ganar área de construcción
o de jardines y recreación.

28. Colocación de rellenos sobre laderas.

29. Alteración de las condiciones naturales de las aguas,
como obstrucción de cauces, eliminación de la cobertura
vegetal, terraceos que impiden el flujo y favorecen la
infiltración.

30. Colocación de tuberías sobre materiales de relleno sin
compactación adecuada.

31. Siembra de árboles que desarrollan raíces gruesas y
extensas

32. ROCAS
La superficie de la Tierra está formada por
materiales sólidos, las rocas.
Una roca es un sólido natural formado por
la asociación de minerales.
Al igual que los minerales, las rocas que
forman nuestro planeta tienen una
composición y origen diversos que se
utilizan para establecer su clasificación.

33. Tipos de Rocas
1.-Ígneas o Magmáticas; formadas por enfriamiento de un
liquido silicatado (magma) en la superficie de la tierra o en
su interior.
2.-Sedimentarias, formadas en la superficie terrestre por
acumulación y compactación de sedimentos.
3.-Metamórficas, formadas casi exclusivamente en las
profundidades de la tierra por transformación de cualquier
otro tipo de roca.

34. Los magmas son rocas fundidas que se encuentran en el
interior de la Tierra y tienden a ascender hacia zonas
más superficiales. Según se produce su ascenso, se
enfrían y solidifican formando las rocas ígneas o
magmáticas.
Las rocas magmáticas se forman por solidificación y
enfriamiento de un magma.
Dependiendo de si el enfriamiento es rápido o lento se
pueden formar, a su vez, dos tipos de rocas
magmáticas: plutónicas y volcánicas.

35. VOLCÁNICAS
Se forman cuando un magma se enfría
rápidamente.
En este tipo de roca no se observan cristales a
simple vista.
Son rocas con un aspecto y color uniforme.

36. BASALTO Roca de color oscuro que se produce en los volcanes de las dorsales
oceánicas. Sólo son visibles algunos cristales.
PUMITA o Piedra pómez Roca de color claro llena de agujeros por
donde salen los gases que tenía el magma.
OBSIDIANA Roca de color negro brillante. No tiene estructura cristalina,
es amorfa.
ANDESITA Roca gris verdosa que debe su nombre a los Andes.

37. PLUTÓNICAS
Se forman si el magma se enfría
lentamente en el interior de la Tierra.
Se aprecian granos de distintos
minerales.

38. GABRO Roca oscura donde es difícil distinguir los minerales que la
componen. que se produce en los volcanes de las dorsales oceánicas. Sólo son
visibles algunos cristales.
GRANITO Roca de color gris, a veces rosa. Presenta granos de diferentes
minerales: cuarzo (gris claro), feldespato (blancos) y mica (negro brillante).
SIENITA Parecida la granito, es color rosa, sin cuarzo.
DIORITA Roca gris oscura, parecida al granito pero sin cuarzo.

39. SEDIMENTARIAS
Las rocas sedimentarias se forman en la superficie
terrestre a partir de sedimentos que se compactan,
presentándose frecuentemente en forma decapas o
estratos.
Según el origen de los sedimentos y el tipo de proceso
que los ha formado podemos distinguir tres tipos de
rocas sedimentarias: detríticas, de precipitación y de
origen orgánico.

40. ROCAS DETRÍTICAS Se forman por acumulación de
fragmentos erosionados por el agua, viento o hielo.
ROCAS DE PRECIPITACIÓN Se forman cuando las
sales disueltas en el agua precipitan formando cristales
de pequeño tamaño.
ROCAS DE ORIGEN ORGÁNICO Se forman por
acumulación de restos orgánicos, como corales,
caparazones de los moluscos.

41. CONGLOMERADOS Constituidos por fragmentos muy
grandes.
ARENISCAS Formados por fragmentos más pequeños.
ARCILLAS Fragmentos muy finos.

42. HALITA
(sal común)
YESO
CALIZA

43. LUMAQUELAS Roca formada por restos de esqueletos fósiles de
invertebrados.
CALIZA CORALINA Formada por corales
CALIZA NUMMULÍTICA Formada por acumulación foraminíferos
unicelulares.

44. CALIZA DE CRINOIDES o encrinita Roca compuesta por restos de
crinoideos (equinodermos bentónicos).
CRETA Formada por acumulación de caparazones de foraminíferos calcáreos.
Blanca, de grano muy fino.
DIATOMITA o TRÍPOLI Roca compuesta por restos de diatomeas (algas
silíceas).Color hueso.

45. ROCAS SEDIMENTARIAS: de origen orgánico
III
El carbón y el petróleo son materiales que se
forman a partir de restos orgánicos.
El carbón procede de restos vegetales.
El petróleo de la acumulación de plancton en los
fondos marinos.
Estos restos son enterrados entre sedimentos,
transformándose por la acción de bacterias, la
presión y la temperatura en estos materiales.

46. Se forman por transformación de rocas previas (ígneas,
sedimentarias o metamórficas) mediante el proceso denominado
metamorfismo(Conjunto de cambios texturales y mineralógicos que
experimenta una roca sometida a condiciones de presión y temperatura
diferentes a las de su formación, excluyendo los procesos diagenéticos
propios de rocas sedimentarias).
Las nuevas condiciones de presión (P) y temperatura (T) a que se
someten las rocas producen cambios mineralógicos y texturales
que transforman totalmente la roca original. Estos cambios
dependen de P, T, y de la composición de la roca original
(protolito). Esto implica que existen una gran variedad de rocas
metamórficas.

47. Según su aspecto externo, las rocas
metamórficas se pueden clasificar en dos tipos:
Laminares. Durante el metamorfismo, algunos
minerales de arcilla originan cristales de mica
blanca y negra que son laminares. Estas láminas
suelen separase en láminas al romperse.
Cristalinas. No presentan láminas, son
homogéneas. Se rompen de forma irregular sin
separase en láminas.

48. PIZARRA Se separa bien en láminas finas. Color variable, el más frecuente es
negro.
Superficie ligeramente brillante por la presencia de diminutos cristales de
mica.
ESQUISTO Presenta láminas deformadas. Abundancia de mica (brillo).
Puede tener otros minerales, como granate, andalucita, cianita, estaurolita…
GNEIS Bandeado deformado e irregular.
Se aprecian cristales, medianos o grandes, de feldespato.

49. MÁRMOL Colores variados, pudiendo presentar vetas de distintas
tonalidades.
Al echarle un ácido reacciona con un burbujeo de CO₂.
CUARCITA Colores variados, es frecuente el rosado o rojo.
Muy dura y resistente.
No reacciona con el ácido.

50. 1). PESOS ESPECÍFICOS DE UN SUELO
Se distinguen para un suelo en situ varios pesos específicos
diferentes, se les mide en muestras tomadas con
procedimientos mecánicos y sacadas a la superficie. Lo que
puede dar lugar a una perdida parcial del agua intersticial,
que reduce el peso de la muestra ,o bien puede dar lugar a
un desconocimiento del volumen real que ocupa la
muestra en situ dándonos una idea falsa de compacidad
real de los terrenos

51. Peso especifico:
Se designa por peso especifico en situ no sumergido, es
decir el peso de la muestra que ocupa un volumen
unitario .Implica particularmente el agua comprendida
naturalmente entre sus partículas solidas.

52. 2.- PESO ESPECÌFICO SECO (d).
Es la relación entre el peso de las partículas minerales
secas y el volumen total de la muestra de suelo γm =
Ws /Vm.

53. 3.- PESO ESPECÍFICO SATURADO (γSAT)
Se designa por peso específico saturado el peso total de la
muestra que ocupa el volumen unitario, después de su
saturación con agua, (esta notación no figura actualmente
en la terminología internacional). Se encuentra sobre el
nivel freático y todos sus vacíos están ocupados por agua,
por lo tanto consta solo de dos fases, la sólida y la líquida.

54. 4.- PESO ESPECÍFICO SUMERGIDO
Se denomina peso específico sumergido el peso específico del suelo in situ
cuando éste está sumergido en agua y sometido en si al empuje de Arquímedes.
Este peso específico aparente no puede determinarse por medida directa.
Se encuentra bajo el nivel freático por lo tanto todos sus vacíos están
ocupados por agua. Estos suelos al igual que los suelos saturados solo
presentan dos fases, la sólida y la líquida

55. Los suelos suelen comprender
partículas de materia solida entre
los que hay huecos; y agua Y Aire
que ocupan estos huecos. Las
partículas pueden tocarse unas a
otros por pequeñas superficies, o
mediante capas finas liquidas
absorbidas. El aspecto físico de
esta constitución puede
representarse por diferentes
características.

56. A.1
Peso específico del material (YS).- Se designa por; el
peso específico del material que constituye las
partículas sólidas. Este peso se aproxima generalmente
a 2,70 t/m3en nuestro sistema de unidades.

57. A.2.-Peso específico del agua (YW). Se designa el peso
específico del agua incluida en la muestra: cuando es
necesario aclararlo: se sustituirá en general por 1 en
nuestro sistema de unidades (tonelada y metro) (w del
inglés wáter).

58. B. Porosidad e índice de huecos.
Se designa por n la porosidad; es decir; la parte del volumen
unitario de un suelo que no está ocupada por las partículas de
materia solida.se designa por na y nw las fracciones del espacio
libre que ocupan respectivamente el aire y el agua (nw es
también llamada grado de saturación; escrita s).

59. C.- Contenido de agua (w).-
Se designa por w contenido de agua, es decir la relación
entre el peso del agua comprendida naturalmente entre
las partículas sólidas de una muestra y el peso de los
materiales secos. En esta relación no se incluye el agua
de composición de las partículas sólidas.

60. La granulometría se define como la
distribución de los diferentes
tamaños de las partículas de un
suelo, expresado como un
porcentaje en relación con el peso
total de la muestra seca.
Aprenderemos a utilizarla como un
instrumento en la clasificación de
los materiales, ya que la descripción
por tamaño tiene especial interés en
la selección de materiales para
rellenos de carreteras y presas, los
cuales requieren materiales con
graduaciones determinadas.

61. Numero de Malla % de retenido % de acumulado % que pasa
4 0 0 100
8 9 9 91
16 22 31 69
30 24 55 45
50 10 65 35
100 23 88 12
Tengamos la siguiente prueba granulométrica y calcular el modulo de
finura.
MODULO DE FINURA = (0+9+31+55+65+88)/100 = 248/100 = 2.48 ≈
2.5
El rango del modulo de finura de la arena es de 2.3 a 3.1
Si el modulo d finura de una arena es de 2.3 se trata de una arena fina; y
si el modulo se encuentra entre 2.3 a 3.1 se trata de una arena mediana.
Y si el modulo es mayor de 3.1 se trata de una arena gruesa.

62. Resistencia al corte.-
La resistencia al corte se refiere al nivel de fuerzas cortantes
que un material puede resistir sin fracturarse. La resistencia
al corte se mide en Newtons por metro cuadrado. Los
fuerzas cortantes son fuerzas que se aplican
tangencialmente a lo largo de una cara de la tierra. La
resistencia al corte es difícil de medir ya que depende de
una amplia variedad de factores, incluyendo la naturaleza
del suelo, la historia de la muestra de suelo particular que es
medida, y la velocidad a la que las fuerzas de corte se
aplican.

63. Presión lateral del suelo
La presión lateral del suelo es la presión que ejerce la
tierra horizontalmente. Si tienes una masa cúbica de
tierra en un recipiente cúbico, entonces la presión
lateral del suelo es la presión ejercida sobre las paredes
del recipiente. El empuje lateral se mide en Pascales o
Newtons por metro cuadrado.

64. Consolidación.-
La consolidación es el proceso
mediante el cual el volumen del
suelo disminuye bajo la aplicación
de una carga. La consolidación es
causada por las cargas que se
aplican al suelo y los granos de
suelo que son empacados juntos
más estrechamente como
resultado

65. Capacidad de carga.-
La capacidad de carga es la capacidad de la tierra en
torno a una estructura para soportar las cargas
aplicadas. La capacidad de carga se mide en Pascales o
Newtons por metro cuadrado

66. Los diques del estanque se
deben construir con un
tipo de suelo que
garantice una buena
retención del agua. La
calidad del suelo tendrá
que comprobarse.
LA PERMEABILIDAD Y FILTRACION.-
La permeabilidad se refiere a la facilidad con la cual el fluido puede fluir a
través de los poros en el suelo. La filtración se refiere a la tasa a la cual el
fluido se mueve a través de una masa de tierra. La filtración se mide en
metros por segundo.