La mecánica de suelos estudia las interacciones entre las estructuras de ingeniería y la capa superficial de la corteza terrestre. La estabilidad y comportamiento de obras como terraplenes y diques depende de las propiedades del suelo. Es importante considerar la capacidad portante y deformaciones del suelo para evitar daños estructurales. Las cimentaciones como zapatas, vigas y losas transmiten las cargas de la superestructura al suelo.

1. Conceptos y Fundamentos De
Mecanica De Suelo.
Patología De La Construcción

2. La mecánica de suelos
• Es la aplicación de las leyes de la física y las ciencias
de la naturaleza, los problemas que involucran las
cargas impuestas a la capa superficial de la corteza
terrestre. Esta ciencia fue fundada por Karl von
Terzagh, a partir de 1925.
• Todas las obras de ingeniería civil y Arq. se apoyan
sobre el suelo de una u otra forma, y muchas de
ellas, además, utilizan la tierra como elemento de
construcción para terraplenes, diques y rellenos en
general; por lo que, en consecuencia, su estabilidad
y comportamiento funcional y estético estarán
determinados, entre otros factores, por el
desempeño del material de asiento situado dentro
de las profundidades de influencia de los esfuerzos
que se generan, o por el del suelo utilizado para
conformar los rellenos.

3. • 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,
productores a su vez de
deformaciones importantes,
fisuras, grietas, alabeo o
desplomos que pueden
producir, en casos extremos, el
colapso de la obra o su
inutilización y abandono.

4. • En consecuencia, las condiciones
del suelo como elemento de
sustentación y construcción y las
del cimiento como dispositivo de
transición entre aquel y la
superestructura, han de ser
siempre observadas, aunque esto
se haga en proyectos pequeños
fundados sobre suelos normales
a la vista de datos estadísticos y
experiencias locales, y en
proyectos de mediana a gran
importancia o en suelos dudosos,
infaliblemente, al través de una
correcta investigación de
mecánica de suelos.

5. Génesis
• El mecanismo primario de
creación de suelos es la erosión de
rocas. Todos los tipos de rocas
(ígnea, metamórficas
y sedimentarias) pueden ser
reducidas a partículas menores
para crear suelo. Los mecanismos
de erosión dependen del agente,
pudiendo ser físico, químico y
biológico. Las actividades
humanas como las excavaciones,
explosiones y deposición de
residuos y material pueden crear
también suelos. A lo largo del
tiempo geológico los suelos
pueden ser alterados por presión
y temperatura hasta convertirse
en rocas metamórficas o
sedimentarias, o volver a ser
fundidos y solidificados,
volviendo a ser ígneos y cerrando
el ciclo de las rocas.

6. • La erosión física incluye los efectos de la
temperatura, heladas, lluvia, viento,
impacto y otros mecanismos. La erosión
química incluye la disolución del
compuesto de la roca y la precipitación en
forma de otro mineral. La arcilla, por
ejemplo, puede formarse a través de la
erosión del feldespato, que es uno de los
minerales más comunes de las
rocas ígneas.
• El mineral más común de la arena es
el cuarzo, que es también un componente
importante de las rocas ígneas y se le
llama Óxido de silicio (IV). En resumen
todos los suelos del mundo son partículas
más pequeñas provenientes de las rocas.
Las partículas más grandes son
denominadas gravas. Si las gravas se
parten en partes más pequeñas pueden
convertirse en arena, de esta al limo y de
este a la arcilla, que es la división más
pequeña.

7. • De acuerdo con el Sistema
Unificado de Clasificación de
Suelos, las partículas limosas
tienen un rango de tamaños
entre los 0,002 mm a los
0,075 mm y las partículas de
arena tienen un tamaño entre
0,075 mm a 4,75 mm. Las
partículas de gravas se
consideran entre un rango
que va de los 4,75 mm a los
100 mm y por encima de esto
se denominan bloques.

8. Suelos transportados
• Los depósitos de suelo están afectados por el
mecanismo del transporte y la deposición
hasta su localización. Los suelos que no han
sido transportados sino que provienen de la
roca madre que subyace por debajo de éstos
se denominan suelos residuales.
• El granito descompuesto es un ejemplo
común de suelo residual. Los mecanismos
más comunes del transporte son la acción de
la gravedad, hielo, viento y agua. Los
procesos eólicos incluyen las dunas de arena
y los loess. El agua transporta las partículas
en función de su tamaño y la velocidad de las
aguas, de ahí la distribución granulométrica
que aparecen en muchos ríos en función del
punto donde se tome la muestra

9. • El mecanismo del transporte también afecta a la
forma de las partículas, por ejemplo, las
partículas de los ríos suelen ser redondeadas y
los coluviones suelen presentar fracturas frescas.

10. Capacidad Portante del Suelo
• Se denomina capacidad portante a la capacidad
del terreno para soportar las cargas aplicadas
sobre él. Técnicamente la capacidad portante es
la máxima presión media de contacto entre la
cimentación y el terreno tal que no se produzcan
un fallo por cortante del suelo o un asentamiento
diferencial excesivo.
Por tanto la capacidad portante admisible debe
estar basada en uno de los siguientes criterios
funcionales:
• Si la función del terreno de cimentación es
soportar una determinada tensión
independientemente de la deformación, la
capacidad portante se denominará carga de
hundimiento.
• Si lo que se busca es un equilibrio entre la tensión
aplicada al terreno y la deformación sufrida por
éste, deberá calcularse la capacidad portante a
partir de criterios de asiento admisible.

11. Capacidad de carga a corto y a largo
plazo
• Las propiedades mecánicas de un terreno suelen diferir
frente a cargas que varían (casi)instantáneamente y
cargas cuasipermanentes. Esto se debe a que los
terrenos son porosos, y estos poros pueden estar total o
parcialmente saturados de agua. En general los terrenos
se comportan de manera más rígida frente a cargas de
variación quasinstantánea ya que éstas aumentan la
presión interesticial, sin producir el desalojo de una
cantidad apreciable de agua. En cambio bajo cargas
permanentes la diferencia de presión intersticial entre
diferentes partes del terreno produce el drenaje de
algunas zonas.
• En el cálculo o comprobación de la capacidad portante
de un terreno sobre el que existe una construcción debe
atenderse al corto plazo (caso sin drenaje) y al largo
plazo (con drenaje). En el comportamiento a corto plazo
se desprecian todo los términos excepto la cohesión
última, mientras que en la capacidad portante a largo
plazo (caso con drenaje) es importante también en
rozamiento interno del terreno y su peso específico.

12. Factores de Formación del Suelo
• Los factores de formación del suelo son: roca
madre, organismos (vegetales y animales),
clima, topografía y tiempo.
Cuando se habla del suelo, hay que tener en
cuenta sus características como: textura (% de
cada componente), estructura (arreglo o
disposición de las partículas), nutrientes, pH,
profundidad, los cuales son condiciones que
determinan la distribución de las especies, así
como las prácticas silviculturales.

13. Profundidad del Suelo
• Dentro de la profundidad del suelo se tiene:
profundidad aparente y profundidad real o efectiva.
a) Profundidad Aparente
Es aquella que va desde la superficie hasta donde se
encuentra la roca madre.
b) Profundidad Real
Más importante es hablar de la profundidad real o
efectiva.
Es aquella que va desde la superficie hasta donde llegan
las raíces, limitada por una napa freática, roca calcárea o
hardpan.
En suelos forestales, debe llegar hasta 1 m. Rara vez, las
raíces de los árboles.

14. • Todas las obras de la
ingenieria civil y de la
arquitectura se construyen
apoyandose en el suelo o en la
roca y las cargas que estos
transmiten a la base de apoyo,
se realiza por medio de
zapatas, vigas o losas.
• Estos ultimos tipos de
cimentaciones vigaas y losas,
se emplean generalmente en
estructuras que transmiten
grandes cargas, o bien se
apoyan en suelos
relativamente blandos.

15. • Tambien se usan en determinados tipos
singulares de estructuras tales como piscina,
diques secos. Otro campo de aplicacion es la
asimilacion de determinadas obras de la
ingenieria a estos tipos de cimentacion
mencionados. Tal es el caso, por ejemplo los
pilotos sometidos a esfuerzos horizontales, que
se asimilan, sobre todo, para el estudio de
deformacion, a vigas bien en estado de
deformacion plana, bien en estado
tridimensional.

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19. EDIFICIO DE APARTAMENTOS

21. PLAZA COMERCIAL

24. HOSPITAL