MECANICA DE SUELOS – INGENIERIA CIVIL – Prof: R.G.A.

ASIGNATURA MECANICA DE SUELOS

Foto: GIGMA, 2010

Prof. ROMEL JESUS GALLARDO AMAYA

Ingeniero Civil

Especialista en Ingeniería Ambiental

Magister en Geotecnia - UIS

Docente Tiempo Completo UFPS Ocaña

Foto: GIGMA, 2010

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GENERALIDADES

*Que tipo de suelo

encontré?

*Será expansivo?

* Encontré un

Relleno? *Como

proceder?

*A que profundidad

cimentar?

*Que tipo de

cimentación utilizar?

*Habrá

asentamientos?

*Que tanto soportará

el suelo?

Agua..? Un

problema..?

CUANDO SE VA A CONSTRUIR SURGEN PREGUNTAS COMO:

Foto: RGA, 2013

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Que es suelo en Ingeniería civil?

“Es una delgada capa sobre la corteza terrestre de

material que proviene de la desintegración o alteración

física y/o química de las rocas y de los residuos de la

actividad de los seres vivos que sobre ella se asientan”

Como se forman los suelos?

Definición de Roca

“Es un agregado natural de granos minerales unidos

por grandes y permanentes fzas de cohesión”

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ORIGEN Y FORMACION DE LOS SUELOS

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ORIGEN Y FORMACION DE SUELOS

ROCA

DESINTEGRACION

DESCOMPOSICION

SUELO Meteorización

Meteorización Biológica

Iones y

Materiales

Arcillosos

Inciden en las

propiedades Físico-

químicas del suelo.

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ORIGEN Y FORMACION DE LOS SUELOS

Fuente: Selby, 1982

SAPROLITO

HT

RE

GO

LIT

O

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ORIGEN Y FORMACION DE LOS SUELOS

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IIA

IIB

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ORIGEN Y FORMACION DE LOS SUELOS

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ORIGEN Y FORMACION DE LOS SUELOS

REGOLITO

•Todos los materiales por encima de la Roca

Fresca.

•Material suelto constituido por partículas de

Roca.

•Roca meteorizada in situ (Saprolito)

•Residuo (suelos residual)

•Sedimentos superficiales retransportados

Saprolito: Suelo que contiene la estructura de la Roca Madre

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ORIGEN Y FORMACION DE LOS SUELOS

FACTORES DE FORMACIÓN Y EVOLUCION DE LOS SUELOS

Material parental : Mineral o material orgánico, no consolidado

y más o menos intemperizado o meteorizado, desde el cual se

desarrolla el suelo por procesos pedogeneticos (hidrolización,

oxidación, etc.) – Material parental como: Aluvial – Coluvial –

Volcánico – Eólico.

Topografía

Tiempo

Formadores Biológicos

Clima

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ORIGEN Y FORMACION DE LOS SUELOS

El suelo resultante posee las mismas

características físicas y químicas de

la roca madre o roca basal.

El suelo resultante no posee las

mismas características físicas y

químicas de la roca madre o roca

basal.

DESINTEGRACION

DESCOMPOSICION

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ORIGEN Y FORMACION DE LOS SUELOS

DESINTEGRACION Acción Mecánica del Agua, Aire y

Hielo, el Calor.

DESCOMPOSICION

Proceso Químico: Transformación o

Disolución de los minerales

constitutivos de la Roca.

•Hidratación (por H2O)

•Oxidación (por O2)

•Carbonatación (por CO2)

•Solución (por H2O) ARCILLAS

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ORIGEN Y FORMACION DE LOS SUELOS

Agua: Por arrastre sobre la roca – efecto cuña. Como

Resultado de su acción se producen suelos gruesos

redondeados.

El viento: Desgaste sobre la Roca – por Arrastre de Partículas.

Estas partículas son de tamaño uniforme.

Los Glaciares: Arrastran masas rocosas hasta pequeñas

particulas. Suelos muy Heterogéneos.

El Calor: Causa la Exfoliación – descascaramiento de la Roca.

Se producen suelos redondeados.

DESINTEGRACION

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ORIGEN Y FORMACION DE LOS SUELOS

Hidratación: Absorción de agua, que se combina quimicamente y

forma nuevos minerales.

Carbonatación: Efecto del CO2 en la roca que produce casi

siempre Arcilla. (illitas – Caolinitas – Montmorillonitas)

Oxidación: Las reacciones involucran oxigeno. Como es el caso

de la oxidación de los minerales de hierro. En combinación con la

hidratación producen suelos con la característica de ser muy

blandos (compresibles – deformables)

Disolución: Cuando los sólidos se descomponen en fluidos

naturales. Ej. Yeso en contacto con el agua.

LA ACCIÓN DE LOS ANTERIORES PUEDE PRODUCIR

SUELOS INORGANICOS

DESCOMPOSICIÓN

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ORIGEN Y FORMACION DE LOS SUELOS

PRODUCTOS DE

METEORIZACION

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ROCA PRODUCE

Granito (Ignea) Arena y arcilla

Basalto (Ignea) Arcilla

Lutita (Sedimentaria) Limo y Arcilla

Caliza (Sedimentaria) Cavernas y Arcilla

Conglomerados Gravas

Arenisca Arenas

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ORIGEN Y FORMACION DE LOS SUELOS

Agentes Biológicos: La acción de estos produce

suelos orgánicos

TIPOS DE

SUELOS:

INORGANICOS

ORGANICOS

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ORIGEN Y FORMACION DE LOS SUELOS

INORGANICOS:

RESIDUALES

TRANSPORTADOS

ORGANICOS: TURBAS

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ORIGEN Y FORMACION DE LOS SUELOS

RESIDUALES

Permanecen en el sitio donde son formados.

Están descritos por el perfil de meteorización

y el conjunto de estructuras heredadas.

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ORIGEN Y FORMACION DE LOS SUELOS

TRANSPORTADOS

Se encuentran en un sitio diferente al de

donde se formaron. Un suelo transportado

queda descrito por un perfil estratigráfico.

Con una secuencia de colocación y espesor

respectivo de los estratos. Los agentes

transportadores pueden ser El Agua – El

Viento – Los Glaciares y la Gravedad.

Fuente: González, L., 2003

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ORIGEN Y FORMACION DE LOS SUELOS

SUELOS TRANSPORTADOS

Agua

Aluvión: Suelos Gruesos – sueltos o finos

(terrazas de inundación)

Lacustres (Lagos): Depósitos estratificados según

tamaño y peso.

Marinos: Se forman en las playas y costas por las

olas que generalmente arrastran el material.

Viento

Loess

Dunas

Gravedad

Coluvión

Talus

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ORIGEN Y FORMACION DE LOS SUELOS

SUELO ALUVIAL

Fotos Tomadas de:

http://www2.etcg.upc.edu/asg/engeol/pdf_files/curs11_12/TEMA%201.2.pdf

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SUELOS DESDE EL PUNTO DE

VISTA INGENIERIL

GRAVAS: Acumulaciones sueltas de fragmentos de

roca. Redondeadas. Diam: mayor a 2 mm

ARENAS: Materiales de Grano Fino procedentes de la

denudación o trituración artificial. Diam. Entre 2 mm y

0.05 mm. No se contraen al secarse – No son plásticas

– menos compresibles que las arcillas – bajo carga se

comprimen casi instantáneamente.

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ORIGEN Y FORMACION DE LOS SUELOS

SUELOS DESDE EL PUNTO DE

VISTA INGENIERIL

LIMOS: Suelos de grano fino entre 0.05mm y 0.002mm.

Con poca o ninguna plasticidad – de color gris claro a

obscuro – malos como terreno de fundación cuando

están sueltos o saturados – tienen permeabilidad baja

y compresibilidad altas.

ARCILLAS: Partículas con diámetro inferior a 0.002mm

adquieren plasticidad al ser mezcladas con agua –

corresponden a un silicato de aluminio, hierro o

magnesio hidratado – impermeables – bajo carga

sufren asentamientos (Consolidación)

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ORIGEN Y FORMACION DE LOS SUELOS

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ORIGEN Y FORMACION DE LOS SUELOS

CUANDO UN

SUELO ES NO

COHESIVO?

CUANDO

UN SUELO

ES

COHESIVO?

LOS SUELOS COHESIVOS POSEEN

LA PROPIEDAD DE LA ATRACCION

INTERMOLECULAR

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PROPIEDADES DE LOS

SUELOS

PROPIEDADES MECANICAS:

•Permeabilidad

•Compresibilidad

•Resistencia al esfuerzo

cortante.

PROPIEDADES INDICE:

Granulometría

Límites de plásticidad

Peso Unitario

Compasidad Relativa.

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ORIGEN Y FORMACION DE LOS SUELOS

PROPIEDADES MECANICAS: Se relacionan con los procesos de

formación del suelo. En la medida que la desintegración física

se desarrolla esta depende de:

1. Resistencia de la roca.

2. Magnitud de Esfuerzos Aplicados.

La efectividad de la descomposición química depende de:

1. Tipo de sustancia disuelta en el agua.

2. Superficie específica.

Superficie especifica: RELACIÓN ENTRE EL ÁREA LATERAL Y

EL VOLUMEN DE UN MATERIAL.

Entre más fracturada esta una roca (Diaclasas) se tendrá más

área expuesta a la acción de los agentes químicos.

3:45 p.m. 25 MECANICA DE SUELOS – INGENIERIA CIVIL – Prof: R.G.A.

ORIGEN Y FORMACION DE LOS SUELOS

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ORIGEN Y FORMACION DE LOS SUELOS

CLASIFICACION DE LOS SUELOS DE ACUERDO A SU ORIGEN

Y MATERIAL PRIMARIO

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Residual Residual

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GENERALIDADES SOBRE ROCAS

ORIGEN Y FORMACION DE LAS ROCAS

MAGMA: FLUIDO ROCOSO INCANDESCENTE COMPUESTO

PRINCIPALMENTE DE MINERALES TIPO SILICATOS Y OXIDOS FUNDIDOS

Fuente: Duque, E., G., 1998

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GENERALIDADES SOBRE ROCAS

LAS ROCAS ESTAN COMPUESTAS POR MINERALES LOS CUALES SE

FORMAN POR CRISTALIZACION AL ENFRIARSE EL MAGMA.

CLASIFICACION

DE LAS ROCAS

POR SU ORIGEN

IGNEAS

SEDIMENTARIAS

METAMORFICAS

La principal clasificación de los materiales rocosos se basa

en la Litología. (Mineralogía, textura y estructura de la roca)

La clasificación de las rocas también se realiza por su origen

y es la más conocida por los ingenieros, aun cuando poco nos

dice de la roca.

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GENERALIDADES SOBRE ROCAS

CLASIFICACION DE LAS ROCAS

POR SU RESISTENCIA

Magnitud de la Resistencia Resistencia a la Compresión

Simple en Kg/cm2

Muy elevada Mayor de 2250

Elevada de 1125 a 2250

Media de 565 a 1125

Baja de 280 a 565

Muy baja Menor de 280

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UNIDADES GEOMORFOLOGICAS LOCALES

UNIDADES GEOLOGICAS

MPIO. DE RIO DE ORO

Fuente: EOT RIO DE ORO, 2000

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UNIDADES GEOMORFOLOGICAS LOCALES

ROCAS

PERTENECIENTES

A LA FORMACION

pDb Neiss de

Bucaramanga

corresponde a un

paraneis Riolítico

LOCALIZACION:

MPIO. DE RIO DE

ORO

Foto: RGA, 2007

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UNIDADES GEOMORFOLOGICAS LOCALES

UNIDADES

GEOMORFOLOGICAS

MPIO. DE ABREGO

Fuente: EOT ABREGO, 2000

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1

2

3

4

5

6

7

1

1

1

1

2

Cachira

La Esperanza

San Alberto

Ocaña

La Playa de Belén

3

3

4

5

6

7

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UNIDADES GEOMORFOLOGICAS LOCALES

Zonas susceptibles a deslizamientos. Unidad de Filitas

en estado de saprolito y sobre ella suelo residual.

LOCALIZACION: PR38 VIA ABREGO – EL TARRA

Foto: RGA

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UNIDADES GEOMORFOLOGICAS LOCALES

Foto: RGA , 2009

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UNIDADES GEOMORFOLOGICAS LOCALES

Zonas susceptibles a deslizamientos. Unidad de Filitas

y Esquistos meteorizados con rumbo y buzamiento

desfavorable.

LOCALIZACION: PR48 VIA ABREGO – EL TARRA

Foto: RGA, 2008

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UNIDADES GEOMORFOLOGICAS LOCALES

Foto: RGA, 2008

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UNIDADES GEOMORFOLOGICAS LOCALES

Foto: RGA, 2009

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UNIDADES GEOMORFOLOGICAS LOCALES

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UNIDADES GEOMORFOLOGICAS LOCALES

Zonas susceptibles a deslizamientos. Unidad de Filitas

en estado de saprolito y sobre ella suelo residual. Se

presenta un deslizamiento rotacional regresivo.

LOCALIZACION: PR39 VIA ABREGO – EL TARRA

Foto: RGA

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UNIDADES GEOMORFOLOGICAS LOCALES

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UNIDADES GEOMORFOLOGICAS LOCALES

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UNIDADES GEOMORFOLOGICAS LOCALES

Foto: RGA, 2009

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Foto: RGA, 2009

3:45 p.m. 44 MECANICA DE SUELOS – INGENIERIA CIVIL – Prof: R.G.A.

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UNIDADES GEOLOGICAS

MPIO. DE OCAÑA

FORMACION SILGARÁ

Conformada por pizarras, filitas,

metalimolita y metaareniscas.

Fuente: PBOT OCAÑA, 2000

3:45 p.m. 45 MECANICA DE SUELOS – INGENIERIA CIVIL – Prof: R.G.A.

UNIDADES GEOMORFOLOGICAS LOCALES

UNIDADES GEOLOGICAS

ZONA URBANA DE OCAÑA

FORMACION ALGODONAL

Secuencia conglomerática poco

consolidada compuesta por cantos de

roca metamórfica, ígnea y cuarzo

lechoso, con areniscas y arcilla gris

verdosa a amarillo.

Fuente: PBOT OCAÑA, 2000

3:45 p.m. 46 MECANICA DE SUELOS – INGENIERIA CIVIL – Prof: R.G.A.

UNIDADES GEOMORFOLOGICAS LOCALES

ROCAS PERTENECIENTES A LA FORMACION SILGARÁ

(pDs) corresponde a pizarras y filitas (color rojizo –

izq.).

A la derecha ROCAS IGNEAS meteorizadas.

Corresponden a cuarzomonzonitas alteradas a caolín.

LOCALIZACION: VIA ABREGO – EL TARRA

Fuente: PBOT OCAÑA, 2000

3:45 p.m. 47 MECANICA DE SUELOS – INGENIERIA CIVIL – Prof: R.G.A.

UNIDADES GEOMORFOLOGICAS LOCALES

ROCAS DEL CUERPO IGNEO INTRUSIVO (Jci)

compuesto por cuarzomonzonitas poco alteradas.

LOCALIZACION: VIA OCAÑA – ABREGO

Fuente: PBOT OCAÑA, 2000

3:45 p.m. 48 MECANICA DE SUELOS – INGENIERIA CIVIL – Prof: R.G.A.

UNIDADES GEOMORFOLOGICAS LOCALES

Detalle de LA FORMACIÓN ALGODONAL. Nótese la

composición heterométrica y la estratificación

gradada.

LOCALIZACION: PR14 VIA OCAÑA – SARDINATA

Fuente: PBOT OCAÑA, 2000

3:45 p.m. 49 MECANICA DE SUELOS – INGENIERIA CIVIL – Prof: R.G.A.

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PERFIL ESTRATIGRAFICO

CORRESPONDIENTE A LA

FORMACION ALGODONAL

LOCALIZACION: BARRIO LIBARDO

ALONSO – OCAÑA.

Fuente: GIGMA, 2010

3:45 p.m. 50 MECANICA DE SUELOS – INGENIERIA CIVIL – Prof: R.G.A.

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AFLORAMIENTO DE ROCA

CORRESPONDIENTE AL COMPLEJO

IGNEO INTRUSIVO EXTRUSIVO

LOCALIZACION: LADERA FRENTE A

BARRIO SAN FERMIN – OCAÑA.

Fuente: GIGMA, 2010

3:45 p.m. 51 MECANICA DE SUELOS – INGENIERIA CIVIL – Prof: R.G.A.

UNIDADES GEOMORFOLOGICAS LOCALES