MECANICA DE SUELOS

1. MECÁNICA DE SUELOS II
EC-513 I
Docente: MSc. ROCÍO DEL CARMEN PÉREZ
COLLANTES
E-mail: rocio.perez.c@uni.edu.pe
pcrocio7@gmail.com
Celular: 954467175
SEPTIEMBRE, 2022
UNI – FIC, 2022 1

2. INTRODUCCIÓN
En la elaboración de Proyectos de Ingeniería Civil,
es básico realizar primero los estudios geotécnicos con
Fines de Cimentación y Pavimentación, según sea el
caso. Para lo cuál es importante aplicar la Ingeniería
Geotécnica a fin de tener un mejor conocimiento de los
diferentes tipos de Suelos, algunos de ellos con
características especiales a tener en cuenta, debido a que
podrían representar un peligro a las estructuras
proyectadas y necesitan de un mayor estudio .
UNI – FIC, 2022 2

3. UNI – FIC, 2022
Mecánica de Suelos Avanzado
Problemas planteados por el terreno en Ingeniería
Civil.
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Los suelos en general se pueden dividir en los siguientes grupos:
- Forman parte de los suelos naturales sometidos a la acción
antrópica del ser humano (excavaciones, túneles, construcción de
cimentaciones).
- Los suelos con problemas especiales, debido a su condición y la
acción de la naturaleza, sin intervención humana.

4. UNI – FIC, 2022
Mecánica de Suelos Avanzado
Problemas planteados por el terreno en Ingeniería
Civil.
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5. UNI – FIC, 2022
Mecánica de Suelos Avanzado
Problemas planteados por el terreno en Ingeniería
Civil.
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Suelos Colapsables
Problemas de suelos especiales

6. Suelos Expansivos
UNI – FIC, 2022 6

7. UNI – FIC, 2022
Mecánica de Suelos Avanzado
Problemas planteados por el terreno en Ingeniería
Civil.
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Los problemas originados por algunos tipos de suelos que se presentan
pueden causar el colapso de la construcción de una edificación o un
pavimento, pudiendo ocasionar pérdidas de vidas humanas y
económicas. Si se presentarán los siguientes tipos de suelos especiales:
- Las arcillas expansivas,
- Los suelos colapsables,
- Los suelos dispersivos,
- Los suelos licuefactables
- Suelos orgânicos fangosos y suelos muy blandos y sensitivos.

8. Problemas geotécnicos que se presentan
debido a tipos de suelos especiales
UNI – FIC, 2022
Mecánica de Suelos Avanzado
- Asentamiento excesivos.
- Deslizamiento y derrumbes de taludes.
- Licuación de Suelos.
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9. SUELOS EXPANSIVOS
UNI – FIC, 2022
Mecánica de Suelos Avanzado
- Son aquellos suelos arcillosos finos que tienen la propiedad de
expandirse debido a cambios (partículas < 2 micras), varía con la
estructura y mineralogía (Presencia elevada del mineral
montmorillonita).
- La expansividad es el aumento de volumen por absorción de agua y
la retracción es la disminución del volumen por eliminación de agua.
El cambio de volumen depende de: las variaciones climáticas, la
vegetación, los cambios hidrogeológicos, producidas por el cambio de
clima y la variación del nível freático.
Solución: Reemplazo de material, impermeabilizar, humedecer.
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10. SUELOS EXPANSIVOS
UNI – FIC, 2022
Mecánica de Suelos Avanzado
Ref.: Ingeniería Geológica, Luis González Vallejo (2003).
Suelos expansivos em Perú: Norte: Piura, Paita, Talara, Chiclayo, Bagua e Iquitos, por el Sur: Moquegua.
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Grado
Expansivid
ad
Finos
(%)
Límite
Líquido
Ìndice Lambe
(kPa)
Presión de
Hinchamiento
(kPa)
Hinchamie
nto libre
(%)
I Baja < 30 < 35 < 80 < 25 < 1
II Baja a media 30-60 35-50 80-150 25-125 1-4
III Media a alta 60-95 50-65 150-230 125-300 4-10
IV Muy alta >95 >65 >230 >300 >10
Grados de expansividad y valores medios de parámetros geotécnicos

11. SUELOS EXPANSIVOS
UNI – FIC, 2022
Mecánica de Suelos Avanzado
Agrietamiento de la estructura producido por movimento perimetral provocado por la
expansión de la arcilla
Ref.: Ingeniería Geológica, Luis González Vallejo (2003).
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12. Método de Estabilización de Suelos Expansivos
UNI – FIC, 2022
Mecánica de Suelos Avanzado
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13. Aplicación: Conjunto Habitacional Enrique López Albujar
com problemas de Fisuras y agrietamientos debido a expansión
de suelos

14. Suelos Colapsables o Suelos Metaestables
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Mecánica de Suelos Avanzado
Son suelos no saturados del tipo residual e intemperizados com grandes
relaciones de vacíos, formado por suelos tipo eólicos que sufren un gran
cambio de volumen al saturarse. Esto puede ser o no debido a la
aplicación de una carga.
Las cimentaciones construídas sobre este tipo de suelo sufren grandes y
repentinos asentamientos, cuando el suelo bajo la cimentación se satura
com una humedad no anticipada (ejm. Tuberías rotas).
Solución: Uso de Compactación dinámica, estabilización química.

15. Suelos Licuables
UNI – FIC, 2022
Mecánica de Suelos Avanzado
La licuefacción de suelos es un fenómeno en el cual los
terrenos, a causa de saturación de agua y particularmente en
sedimentos recientes como arena o grava, pierden su firmeza
y fluyen como resultado de los esfuerzos provocados en
ellos debido a los sismos. La licuefacción es una causa mayor
de destrucción relacionada con terremotos (más aún que por la
acción directa de las ondas sobre los edificios). En otras
palabras, la licuefacción es capaz de desplazar, hundir o
incluso volcar infraestructura, sean casas, edificios u otros.
Como es de esperarse, la infraestructura de regiones costeras
es la que más peligro corre y, por tanto, toda obra construida
en estas zonas debe contar con estudios previos y detallados
que caractericen el tipo de suelo que presenta el sitio. Una
buena parte de los daños observados en Japón después del
gran terremoto del 2011 fueron causados por licuefacción de
suelos

16. Cimentaciones
Construcción de las pirámides egipcias
La Gran Muralla China
UNI – FIC, 2022

17. Cimentaciones
¿Cuál es el motivo para que la Torre de Pisa empezara a
inclinarse?
El motivo era que el suelo dónde se asienta la torre es muy
poco estable, el subsuelo es pantanoso y está conformado
esencialmente por arena y arcillas, materiales no muy
compactos que tienden a moverse y deformarse.
A este problema se le suma que la parte de la torre que se
encuentra enterrada, esto es los cimientos, tienen tan sólo 3
metros de profundidad, lo que supone muy poca fijación para
tratarse de una torre de ni más ni menos 55 metros de altura y
casi 15 mil toneladas de peso.
Estos dos factores hicieron que la torre se alejase cada año más
de la perpendicular y acercándose cada vez más al suelo, hecho
que podría provocar el derrumbe, por lo que no hubo más
remedio que parar la construcción y dejarla a medias por largo
tiempo.
UNI – FIC, 2022 17

18. 1925 Profesor Karl Terzaghi:
Padre de la Mecánica de Suelos
UNI – FIC, 2022 18

19. Profesor Casagrande
UNI – FIC, 2022 19

20. Problemas de Asentamientos
UNI – FIC, 2022 20

21. Unidad 1:
• Que es la cimentación ?
Son elementos estructurales cuya finalidade o función es la
transferencia de cargas de la estructura para el estrato resistente de
suelo.
• Cuales son los tipos de Cimentación que hay
- Cimentaciones Superficiales.
- Cimentaciones Profundas.
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22. Cimentaciones:
SUELOS
Interacción terreno - cimentación - estructura
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23. Tipos de Cimentación en edificios
Cimentación Superficial
Cimentación Profunda
UNI – FIC, 2022 23

24. Cimentaciones:
Edificios multifamiliares
Hospitales
Colegios
Viviendas
Centro Comercial
Puentes
Carreteras
Canales
Túneles
Muros de contención
Estabilidad de Taludes
ESTUDIO DE
MECÁNICA
DE SUELOS
UNI – FIC, 2022 24

25. Cimentaciones:
Asentamientos en edificaciones no mayor a 1
pulgada. (Norma E050 Suelos y Cimentaciones)
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26. Cimentaciones y Asentamientos en suelos:
Las tensiones transmitidas por las
cimentaciones al suelo dan lugar
a deformaciones del terreno que
se traducen en asentamientos,
desplazamientos horizontales y
giros de la estructura que, si
resultan excesivos, por encima de
los tolerables, podrán originar una
pérdida de la funcionalidad,
producir fisuras, agrietamientos, u
otras patologías.
UNI – FIC, 2022 26

27. Porque es
importante el
estudio del
terreno para la
construcción?
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28. El suelo como material de construcción
Relleno con material de préstamo en pavimento de una carretera:
Cantera del Río Mantaro
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29. Producción de Agregados:
Pavimento
de una
Carretera
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30. Problemas que se presentan en la Ingeniería
Civil
UNI – FIC, 2022 30

31. Problemas que se presentan en la Ingeniería
Civil
UNI – FIC, 2022 31

32. Importancia de la exploración de suelos
UNI – FIC, 2022 32

33. Resistencia al corte
UNI – FIC, 2022 33
UNI – FIC, 2022 33

34. Resistencia al corte
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35. Resistencia al corte
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36. Objetivos típicos de una exploración o
calicata:
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37. Etapas típicas de una exploración geotécnica:
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38. Exploración de Suelos:
Calicatas o excavaciones a
cielo abierto
Perforaciones
UNI – FIC, 2022 38

39. Preguntas que se hace el Ingeniero Civil
Como observa Lambe el Ingeniero Civil se preguntará y tendrá
solo respuestas indicativas, si no fuera especialista en
mecánica de suelos, para la cimentación de una edificación .
Ejemplo:
a) Cuál es la cimentación más adecuada: superficial o
profunda?
b) Con que carga máxima admisible
c) Abrá asentamientos
d) Será necessário bajar el nível de agua
e) Abrá peligro para las fundaciones de edificaciones vecinas
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40. Principales causas de falla de Taludes:
-Terraplén sin remosión de estrato superficial de suelo
blando.
-Terraplén sobre suelo inclinado.
-Altura inadecuada de los estratos del terraplén
-Compactación inadecuada.
-Inclinación y protección superficial inadecuada de los
taludes.
-Presencia de ductos de agua o tuberías en el terraplén
-Captación desagüe inadecuado de las aguas pluviales.
-Presencia de turba orgánica en un estrato inferior.
-Corte con inclinación muy acentuada.
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41. Etapas importantes para un estudio de Suelos:
- Determinar el número de calicatas y su
localización
- Analizar un perfil de sondaje
- Saber escoger la cimentación ideal para una
determinada edificación.
- Especificar correctamente el tipo de
impermeabilización que se utilizará en la
cimentación.
- Especificar el tipo de drenaje y su ubicación.
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42. Causas de problemas en Cimentaciones:
Errores en las investigaciones de los suelos:
- Número insuficiente de sondajes
- Errores de ubicación.
- Presencia de bloques de roca.
- Influencia de la vegetación.
UNI – FIC, 2022 42

43. Investigación Insuficiente:
UNI – FIC, 2022 43

44. Casos especiales de problemas en la
cimentación por rocas Kársticas
Son rocas calizas
compuestas de
carbonatos de cálcio
y magnésio (rocas
calcáreas o
dolomíticas)
Produce disolución
en presencia de aguas
ácidas.
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45. Proceso Kárstico:
UNI – FIC, 2022 45

46. Causas de fallas en fundaciones:
Problemas relacionados a la estructura de la
cimentación:
- Error en la determinación de las cargas
actuantes en la fundación ,
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47. Causa de fallas en las cimentaciones:
Eventos después de la construcción de la
cimentación:
- Carga propia de la superestructura,
- Movimiento de la masa del suelo,
- Vibraciones o golpes.
UNI – FIC, 2022 47

48. Fallas en la cimentación:
UNI – FIC, 2022 48

49. Problemas en la cimentación de edificaciones:
Por Influencia de
la vegetación
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50. Problemas en la cimentación
Teoría Real
Bolsón de arcilla orgánica
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51. Problemas en la cimentación:
UNI – FIC, 2022 51

52. Fisuras típicas de problemas debido a las
cimentaciones:
Fundación
continua, apoyada
en suelo
heterogéneo, con
asentamiento
diferentes en los
extremos.
UNI – FIC, 2022 52

53. Problemas en la cimentación:
Rellenos con espesores
diferentes asentamientos
diferentes, causando grietas y
fisuras en la estructura.
Thomaz, 1989
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54. Principales causas de Falla en rellenos
- Relleno sin remosión del estrato superficial de suelo blando.
- Relleno sobre suelo inclinado.
- Relleno con suelo impropio.
- Altura inadecuada de los estratos de relleno.
- Compactación inadecuada.
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55. Principales causas de fallas en taludes:
- Inclinación y protección superficial inadecuada de los
taludes.
- Presencia de tuberías de agua o desagüe sobre el relleno
- Captación y salida inadecuada de las aguas pluviales.
- Presencia de turba orgánica en un estrato inferior.
- Corte con inclinación muy fuerte.
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56. El talud fue construido hace mas de 20 años y se presenta estable hasta
esa fecha. Los cortes realizados alteró las condiciones de equilibrio
existentes, resultando en la rotura del suelo existente y en el consecuente
colapso total de la residencia que está sobre el.
Colapso de la edificación debido al corte en la base del talud del relleno de para la construcción de la vía
expresa.
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57. Problemas en Taludes:
UNI – FIC, 2022 57

58. Estructuras de Contención para estabilizar
Taludes:
UNI – FIC, 2022 58

59. Normalmente los asentamientos pueden ser
causados por:
- Fugas hidráulicas
- Infiltración de aguas pluviales
- Rebajamiento de nivel freático
- Construcciones de obras en las proximidades.
- Errores del Proyecto
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