2. suelos

SUELOS
Sistemas de Construccióny Estimación – Prof: Dr. Carolina StevensonRodriguez
SUELOS

SISTEMAS DE CONSTRUCCIÓN Y DE ESTIMACIÓN
PROFESOR: Dr. Carolina Stevenson Rodriguez

SUELOS
CONTENIDO
Aspectos generales
Tipos de suelo
Estudio de suelos
Relación con la topografía

SUELOS
¿ Que voy a construir…y…donde?

SUELOS
La relación del terreno con el edificio y su implantación, su orientación, las vistas, el respeto por el paisaje, ha sido y
es, una constante a lo largo de la historia de la arquitectura.
Petra, Jordania

SUELOS
Proceso de configuración o desarrollo formal de un proyecto arquitectónico. Tomado de “Construir la arquitectura”, Desplazes (2010).
TIPOLOGIA TECTONICA
TOPOLOGIA
Lugar
Terreno
Forma del
proyecto
Energía

INTRODUCCION
Sistemas de Construccióny Estimación – Prof: Carolina Stevenson
Estudio de la topografía
Estudio del lugar

SUELOS
…el terreno es el encargado de recibir las cargas del edificio que se transmiten a través de la cimentación, estas
cargas modifican el estado de equilibrio del mismo…

SUELOS
Cargas transmitidas por la
estructura a la cimentación
Fuerzas del terreno que asumen las
cargas transmitidas por la cimentación
Acción + Reacción = 0
Reacción
Acción

SUELOS
Tomado de : Control integral de la edificación, Puyana (1991)
Proyecto Arquitectónico Proyecto Estructural

SUELOS
EL SUELO: Conjunto de materiales originados por la meteorización
Núcleo interior
Núcleo exterior
Manto
Corteza

SUELOS
Meteorización: consiste en la alteración que experimentan las rocas en contacto con el
agua, el aire y los seres vivos. Puede ser física o Química
Erosión: consiste en el desgaste y fragmentación de los materiales de la superficie
terrestre por acción del agua, el viento, etc. Los fragmentos que se desprenden reciben el
nombre de detritos.
Transporte: consiste en el traslado de los detritos de un lugar a otro.
Sedimentación: consiste en el depósito de los materiales transportados, reciben
el nombre de sedimentos, y cuando estos sedimentos se cementan originan las
rocas sedimentarias.

SUELOS
Èl lecho rocoso empieza
a desintegrarse
La materia organiza facilita
la desintegración
Se forman los horizontes El suelo desarrollado sustenta una
vegetación densa
TIEMPO

SUELOS
Los suelos se forman en la superficie de la tierra, donde la roca dura o los sedimentos bandos y sueltos superficiales
son transformados por numerosos procesos físicos, químicos y bilógicos, dependientes de la proximidad de la
atmosfera.
Perfil del suelo

SUELOS
Son más fértiles que los claros . Pero también
un suelo oscuro puede significar exceso de
humedad no siendo indicador de fertilidad.
Contienen grandes cantidades de óxidos de
hierro, lo que significa que es un terreno
drenado, fértil y no muy húmedo.
Son poco fértiles debido a que los óxidos de
hierro han reaccionado frente al agua,
convirtiéndolos en una zona mal drenada.
Grises pueden tener poco hierro u oxígeno y
poseer muchas sales alcalinas como carbonato
de calcio.
VARIEDAD CARACTERISTICAS
Según los minerales y elementos orgánicos que tenga el suelo, dependerá la fertilidad y características
químicas. A través del color podemos conocer la variedad frente a la que estemos.

SUELOS
Suelos arenosos: No retienen el agua, tienen muy poca
materia orgánica y no son aptos para la agricultura, ya que no
tienen nutrientes.
Suelos calizos: Tienen abundancia de sales calcáreas, son de
color blanco, secos y áridos, y no son buenos para la agricultura.
Suelos mixtos: tiene características intermedias entre los
suelos arenosos y los suelos arcillosos.
Suelos humíferos (tierra negra): Tienen abundante materia
orgánica en descomposición, de color oscuro, retienen bien el
agua y son excelentes para el cultivo.
SUELOS IDEALES PARA CULTIVO
Suelos pedregosos: Formados por rocas de todos los tamaños,
no retienen el agua y no son buenos para el cultivo.
SUELOS IDEALES PARA LA CONSTRUCCION
SUELOS QUE NECESITAN TRATAMIENTO
Suelos arcillosos: Están formados por granos finos de color
amarillento y retinen el agua formando charcos. Si se mezclan
con humus pueden ser buenos para cultivar.

SUELOS
Los suelos se depositan en capas heterogéneas que conforman la superficie del terreno, y se
clasifican según el tamaño de sus partículas.
Suelo orgánico/Relleno/Capa Vegetal
Arcillas
Limos
Arenas
Gravas
Rocas
Suelos Finos -----------
Suelos Granulares
--------Suelos Gruesos
ó
-------------------------
definición
definición
definición
definición

SUELOS
Suelo Orgánico/Relleno
Son terrenos, en general, no aptos para cimentar sobre ellos.
Entre ellos se encuentran los fangos inorgánicos, los terrenos
orgánicos y los terrenos de relleno. Estos últimos podrían ser
aptos para cimentar si poseen buena compactación.

SUELOS

SUELOS
Los rellenos artificiales hacen suelos heterogéneos y de alta deformabilidad.

SUELOS
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SUELOS
Suelos Finos
También llamados suelos cohesivos o coherentes son aquellos cuyo
porcentaje en finos es superior al 35% en peso y están formados
fundamentalmente por arcillas, que pueden contener áridos en cantidad
moderada. Al secarse forman terrones que no pueden deshacerse con los
dedos.

SUELOS
ARCILLAS (C)
Partículas microscópicas, alargadas y muy delgadas, con tamaños menores a 0.005 mm. Sus propiedades
son diferentes a las de la roca madre, y tienen propiedades cohesivas. Inestables ante la presencia del
agua.
Intercalaciones de
Limos y arenas

SUELOS
ARCILLAS EXPANSIVAS
Son arcillas que presentan cambio de volumen con los cambios de humedad, cuando la arcilla se humedece sufre
una fuerte expansión que produce daños en elementos estructurales y de cerramiento, sobre todo en zonas con
condiciones climáticas con largas o intermitentes periodos de humedad. Cuando la arcilla se encuentra a una
considerable distancia de la superficie, la expansión y contracción se reduce considerablemente.

SUELOS
LIMOS (M)
Partículas entre 0.075 y 0.005 mm de tamaño. Conforman depósitos blandos y se encuentran mezclados con
arenas y gravas.
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SUELOS
Suelos Ganulares o Gruesos
Son terrenos cuyo porcentaje de finos es inferior al 35% en peso.
Están formados principalmente por áridos, grava, arena y limo
inorgánico, pudiendo tener arcilla en cantidad moderada, no tienen
cohesión (adherencia) entre sus partículas y son permeables al
agua. Su resistencia se debe al rozamiento interno entre sus
granos. Por tanto, su capacidad portante, o aptitud para soportar
las cargas, crece al aumentar el tamaño de los granos, la
compacidad y profundidad en que esté situado el estrato.

SUELOS
ARENAS (S)
Partículas entre 4.7 y 0.075 mm de tamaño. Su firmeza depende del grado de compactación y de la presencia de
agua (nivel freático).

SUELOS
GRAVAS (G)
Partículas producto de la meteorización física (erosión, abrasión) de la roca madre. Su
tamaño está comprendido entre 75 y 4.7 milímetros.
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SUELOS
ROCAS (R)Agregado de minerales unidos por elevadas
fuerzas cohesivas. El mejor terreno de cimentación, resiste mucho a
compresión y no presentan, en general problemas de asientos.

SUELOS
ROCAS SEDIMENTARIAS
ROCAS IGNEAS
ROCAS METAMORFICAS

SUELOS
Tipos de Rocas
(según su origen)
IGNEAS
METAMORFICAS
SEDIMENTARIAS
Volcánicas Plutónicas
Textura Foliada Textura no foliada
Detríticas Químicas Organógenas
granito
andesit
a
pómez
basalto
gabro
peridoti
ta
sienita
pizarra
gneis
Micaesquisto
mármol
cuarcita
yeso
halita
arenisca
conglomerado
arcilla
Caliza conchífera
Carbón. Lignito
Petróleo.

SUELOS
Sistemas de Construccióny Estimación – Prof: Dr. Carolina StevensonRodriguez Universidad de Los Andes. Departamento de Arquitectura
GRADO DENOMINACIÓN CRITERIO DE RECONOCIMIENTO
I Roca sana o fresca
La roca no presenta signos visibles de meteorización, pueden existir
ligeras pérdidas de color o pequeñas manchas de óxidos en los planos
de discontinuidad.
II Roca ligeramente meteorizada
La roca y los planos de discontinuidad presentan signos de
decoloración. Toda la roca ha podido perder su color debido a la
meteorización y superficialmente ser más débil que la roca sana.
III Roca moderadamente meteorizada
Menos de la mitad del material está descompuesto a suelo. Aparece
roca sana o ligeramente meteorizada de forma continua o en zonas
aisladas.
IV Roca meteorizada o muy
meteorizada
Más de la mitad del material está descompuesto a suelo. Aparece roca
sana o ligeramente meteorizada de forma discontinua.
V Roca completamente meteorizada Todo el material está descompuesto a un suelo. La estructura original
de la roca se mantiene intacta.
VI Suelo residual
La roca está totalmente descompuesta en un suelo y no puede
reconocerse ni la textura ni la estructura original. El material
permanece in situ y existe en cambio de volumen importante.

SUELOS
PRESIONES ADMISIBLES EN EL TERRENO DE CIMENTACIÓN
TERRENO TIPOS Y CONDICIONES PRESIÓN ADM. (Mpa)
ROCAS -Rocas ígneas y metamórficas. Granito, diorito, basalto, gnesis.
- Rocas metamórficas foliadas sanas. Esquistos, pizarras.
- Rocas sedimentarias sanas. Pizarras cementadas, limolitas, areniscas,
calizas sin karstificar, conglomerados cementados.
- Rocas arcillos sanas.
- Rocas diaclasadas de cualquier tipo con esciamiento de discontinuidades
superior a 0.30 m, excepto rocas arcillosas.
- Calizas areniscas y rocas pizarrosas con pequeño espaciamiento de los
planos de estratificación.
- Rocas muy diaclasadas o meteorizadas.
10
3
1 a 4
0.5 a 1
1
Investigado in situ
Investigado in situ
Mpa= Mega Pascal =10 Kilogramos fuerza/cm2 ; 1 MPa = 10Kgf/cm2

SUELOS
PRESIONES ADMISIBLES EN EL TERRENO DE CIMENTACIÓN
TERRENO TIPOS Y CONDICIONES PRESIÓN ADM. (Mpa)
SUELOS GRANULARES
(% FINOS INFERIOR AL
35% EN PESO)
-Gravas y mezclas de arena y grava, muy densas.
-Gravas y mezclas de grava y arena medianamentedensas a densas.
-Gravas y mezclas de arena y grava, sueltas.
-Arena muy densa
-Arena medianamente densa.
-Arena suelta.
>0.6
0.2 a 0.6
<0.2
>0.3
0.1 a 0.3
<0.1
SUELOS FINOS
(% FINOS SUPERIOR AL
35% EN PESO)
- Arcillas duras
-Arcillas muy firmes
-Arcillas firmes
-Arcillas y limos blandos
-Arcillas y limos muy blandos
0.3 a 0.6
0.15 a 0.3
0.175 a 0.15
<0.075
SUELOS ORGÁNICOS Estudio Especial
RELLENOS Estudio Especial

SUELOS
Estratificación
A la secuencia de los depósitos que van formando los suelos, se les denominan estratos,
estos son variados en composición, espesor, posición y profundidad.

SUELOS
Se entiende como el nivel en el cual se encuentran las fuentes acuíferas subterráneas presentes en cualquier
terreno. Dependiendo del tipo de suelo, su altura y su proximidad a fuentes hídricas, este nivel se puede encontrar
a diferentes profundidades (desde pocos cm a varios metros debajo de la superficie) .
NIVEL FREÁTICO:

SUELOS
PRESENCIA DE AGUA EN LOS SUELOS:
DRENAJE: Eliminación de agua de superficie por infiltración, permeabilidad y escurrimiento.
INFILTRACIÓN: Velocidad con que entra el agua en el suelo.
PERMEABILIDAD: Movimiento del agua en flujo saturado en cada uno de los estratos del suelo.
ESCURRIMIENTO: Eliminación del agua superficial debida al relieve.
El agua circula por el espacio poroso, queda retenida en los “huecos” del
suelo y está en constante competencia con depósitos de aire por espacio.

SUELOS
PROBLEMAS: humedad, inundación desecamiento
-Impermeabilización
- Bombeo del Agua y devolverla al suelo mediante filtración
- Dejar pasos de agua al interior de la estructura y luego conducir filtrar el
agua de nuevo hacia el suelo
ALTERNATIVAS

SUELOS
Estudio de Suelos y Cimentación
Tomado de : Control integral de la edificación, Puyana (1991)

SUELOS
-revisión de los informes previos del lugar
-observaciones del terreno mediante satélites y fotografías aéreas.
-consulta de mapas geológicos o de microzonificación e información estadística
-sondeos de muestreo
-pruebas de resistencia experimentales
Estudio Preliminar
Manual (barreno) mecánico (trípode)

SUELOS
Microzonificación Sísmica de Bogotá
Microzonificación Sísmica (Bogotá)

SUELOS
ROCAS GRAVAS ARENAS LIMOS ARCILLAS
ARCILLOLITA ROJA

SUELOS
DESECAMIENTO DE LA SÁBANA DE BOGOTÁ:

SUELOS
ESTUDIO DE SUELOS DETALLADO
OBJETIVOS DEL ESTUDIO GEOTÉCNICO:
1. Determinar la adecuación del terreno al proyecto
2. Determinar un sistema de cimentación adecuado y económico
3. Determinar las dificultades que pueden surgir durante el proceso de la construcción
4. Determinar la posible aparición y/o causa de todos los cambios en las condiciones del subsuelo
zapatas pilotes placa flotante

SUELOS
OBTENCION DE MUESTRAS DEL SUELO
Calicatas o catas: excavaciones de profundidad pequeña a media, realizadas normalmente con pala
retroexcavadora.
Sondeos: perforaciones de pequeño diámetro (65 -140 mm) de profundidades superiores a las de las
calicatas

SUELOS
Calicatas
- MUESTRAS ALTERADAS: Muestras del suelo obtenidas con sondas manuales. El método de extracción
altera la estructura natural del subsuelo. Son útiles para la evaluación visual de los estratos, la
estimación del contenido de humedad y ciertos ensayos de laboratorio.
- MUESTRAS INALTERADAS: Muestras extraídas por medio de trépanos huecos. Permiten conservar la
estructura y propiedades naturales del subsuelo. Método idóneo para subsuelos rocosos o arcillosos.
Muestra alterada Muestra inalterada

SUELOS
Sondeos
Alcanzar profundidades superiores a las que se consiguen con calicatas.
Reconocer el terreno bajo el nivel freático.
Atravesar capas rocosas o de suelo muy resistente.
Realizar ensayos "in situ" específicos, como el ensayo de penetración estándar
SPT, presiómetro, molinete, permeabilidad "in situ", etc.
Tubos Shelby

SUELOS
Ensayo de Penetración Estándar
Consiste en medir el número de golpes necesario para que se introduzca una determinada profundidad una cuchara
(cilíndrica y hueca. Esto permite determinar la resistencia del suelo a la penetración.
70cm
Sondeo con máquina
Sondeo manual
Ensayo SPT

SUELOS
ENSAYOS GEOTÉCNICOS DE LABORATORIO
Pruebas realizadas para la determinación de las características geotécnicas de un terreno, se clasifican en:
Ensayos de identificación
Físicos: granulometría, plasticidad o peso específico de partículas.
Químicos: contenido en sulfatos, carbonatos o materia orgánica.
Ensayos de estado: humedad natural, peso específico seco o aparente.
Ensayos de permeabilidad: en permeámetros de carga constante, de carga variable o en célula triaxial.
Ensayos de cambio de volumen:
Ensayos de resistencia: compresión simple, corte directo (CD, CU, UU), compresión triaxial (CD, CU, UU).
Ensayos sobre rocas: compresión simple, carga puntual, corte directo, índice de durabilidad , compresión triaxial.
Ensayos químicos sobre agua freática: obtención de pH, de contenido en sales solubles o de elementos
contaminantes.

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