Alumnos: Bélgica Díaz / Gonzalo Morales

FUNDACIONES Y TIPOS DE SUELOS

Tem

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Mecánica de Suelos 3NCH 433 of 96 4Alcance 5Fundaciones superficiales 6Fundaciones Profundas 11Resistencias mecánicas 14ISE interacción suelo – estructura 15VIII Región del Bío Bío 16

Áreas protegidas problemas ambientales 17 Demografía 18 Geomorfología 19Formación del suelo 20Componentes del Suelo VIII región 22Ordenes de suelo VIII región 23Capacidad de uso de los suelos VIII región 26Clases de uso de los suelos VIII región 27Uso de los suelos VIII región 31Diagnostico ambiental los suelos VIII región 35

Conclusión 37

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Mecánica de Suelos

Alumnos: Bélgica Díaz / Gonzalo Morales 3

NCH 433 of 96

Estructuras Sismorresistentes

Fundaciones

Zapata corrida zapata aislada zapata medianera Viga de fundación

Pozo de fricción o Pilarote Pilotes de fricción y de punta

La cimentación ante un sismo es brindar al edificio una base rígida y capaz de trasmitir al suelo las acciones que se generan por la interacción entre los movimientos del suelo y de la estructura, sin que se produzcan fallas o deformaciones excesivas en el terreno 4

1.1 Esta norma establece requisitos mínimos para el diseño sísmico de edificios.

1.2 Esta norma también se refiere a las exigencias sísmicas que deben cumplir las estructuras principales de la edificación y otros elementos secundarios de ella.

1.3 También se incluyen recomendaciones sobre la evaluación del diseño sísmico y su reparación.

1.4 Esta norma no se aplica al diseño sísmico de otras obras civiles tales como puentes, presas, túneles, acueductos, muelles y canales. Tampoco se aplica a edificios industriales ni a instalaciones industriales. El diseño de estas obras debe regirse por la norma chilena correspondiente.

Alcance

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Fundaciones superficialesLas Zapatas

Las zapatas “cimentaciones en zonas aisladas de la estructura “son los tipos más utilizados y se utilizan cuando el terreno tiene en su superficie una resistencia media o alta con respecto a las cargas de la estructura.

Es homogénea como para ser afectadas por asentamientos diferenciales entre las distintas partes.

1) Zapatas aisladas Son de carácter puntual, generalmente están constituidas por dados de hormigón de planta cuadrada. Las fundaciones de zapata en general constituyen los tipos más usados tanto por su economía como por su sencillez de construcción.

Tensiones de la zapata aislada

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2) Zapatas y vigas de fundación La viga de fundación es un elemento estructural que permite tomar las cargas de muro y transmitirlas a zapatas aisladas. Puede haber varias razones para querer diseñar zapatas con vigas de fundación.Por ejemplo:Como una forma de ahorrar en comparación a la alternativa de zapata corrida. En algunos casos es conveniente hacer que el peso de los muros descanse sobre la zapata para aumentar las cargas horizontal y equilibrar momentos descompensados en el apoyo.Fu

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3) Zapatas corridas cuando se trate de pilares alineados muy próximos a muros, o de equilibrar cargas excéntricas sobre las zapatas contiguas, se considera directamente el empleo de una zapata continua o zapata corrida.

Fund

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4) Las losas “cimentación sobre toda la superficie de la estructura “se emplean en terrenos menos resistentes o menos homogéneos o bajo estructuras menos resistentes.Con ellas se aumenta la superficie de contacto y se reducen los asentamientos diferenciales. Puede decirse de forma aproximadamente que la losa es más económica que las zapatas si la superficie total de estas es superior a la mitad de la superficie cubierta por el edificio, debido al menor espesor de hormigón y cuantía de armaduras, a una excavación más sencilla y un ahorro de encofrados.

5) Losas con capiteles se utilizan para aumentar el espesor bajo los pilares y mejorar la resistencia a flexión y cortante. Los capiteles pueden ser superiores o inferiores teniendo estos últimos la ventaja de realizarse sobre la excavación y dejar plana la superficie del sótano.

Fund

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6) Losas nervadas Con nervios principales bajos los pilares y otros segundarios los nervios pueden ser superiores o inferiores, en el caso de nervios superiores el encofrado es más complicado, y suele ser necesario el empleo de un relleno de aglomerado ligero y un solado independiente para dejar plana la superficie superior.

Los nervios inferiores pueden hacerse sobre la excavación.

7) Losas flotantes cuando es necesario construir estructuras muy sensibles a asentamientos en terrenos pobres puede recurrirse a fundaciones de loza flotante. La fundación debe hacerse de dimensiones tales que el peso del volumen de tierra removida sea similar a la carga producto del peso de la estructura. En esta forma las condiciones de carga en la superficie del terreno de fundación no han sido teóricamente modificadas por la construcción, de modo que será razonable suponer que los asentamientos serán bajos o nulos.

Fund

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Fundaciones Profundas1) Pilotes pieza larga a modo de estaca, de madera, hierro y hormigón armado, que se hinca en el terreno, bien para soportar una carga, transmitiéndola a capas inferiores más resistentes, bien para comprimir y aumentar la compacidad de las capas de tierra subyacentes.

2) Pilotajes es una cimentación constituida por una zapata o encepado que se apoya sobre un grupo de pilote o columnas que se introducen profundamente en el terreno para transmitir su carga al mismo.

Los pilotajes se emplean cuando el terreno resistente esta a profundidades de los 5 o 6 metros; cuando el terreno es poco consistente hasta una gran profundidad; cuando existe gran cantidad de agua en el mismo; y cuando hay que resistir acciones horizontales de cierta importancia. 11

3) Pilotes prefabricados estos se hincan en el terreno mediante maquinas del tipo martillo. Son relativamente caros ya que deben ir fuertemente armados para resistir los esfuerzos que se producen en su transporte, izado e hinca. Pueden originar perturbaciones en el terreno y en las estructuras próximas durante su hinca, tienen la ventaja de que la hinca constituye una buena prueba de carga.

4) Pilotes moldeados in situ estos se realizan en perforaciones practicadas previamente mediante sondas de tipo rotativo. Generalmente son de mayor diámetro que los prefabricados y resisten mayores cargas.

Fund

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5) Encepados constituyen piezas prismáticas de hormigón armado que trasmiten y reparten la carga de los soportes o muros a los grupos de pilotes. Como en la actualidad se emplea generalmente pilotes de diámetro grande por razones económicas él número de pilotes por cada encepado no suele ser muy elevado.

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Resistencias mecánicas Al estudiar la resistencia mecánica, el perfil geológico y la presencia de agua en los suelos que determinan el asentamiento. Es posible clasificar las fundaciones según distintos criterios:

1) Por la forma en que transmiten las cargas al suelo- Directas- Indirectas- Mixtas

2) Por la profundidad en que se encuentra el suelo resistente- Superficiales- Semiprofundas- Profundas

3) Por su disposición en el terreno- Puntual- Lineal- Superficial o Losas

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ISE interacción suelo - estructura

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VIII Región del Bío Bío U

bica

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Limita al norte con la VII región del Maule, al sur con la IX región de la Araucanía, al este con Argentina y al oeste con el océano pacifico.Cuenta con una superficie de 37.068,7 km² y una población estimada al año 2.010 de 2.036.443 habitantes. La región está compuesta por las provincias de Arauco, Bio bio, concepción, Ñuble la capital regional es la ciudad de concepción.

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Áreas protegidas problemas ambientales

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Dem

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Geo

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Form

ació

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loconfluyen una serie de factores meteorológicos y de relieve que determinan que presente características climáticas de transición entre el clima mediterráneo y el clima templado húmedo.

1.1. Relieve: La actividad volcánica y geológica hanconfigurado el relieve de nuestro país. Las grandesunidades de relieve que caracterizan nuestra regiónson de oeste a este: las Planicies Litorales, Cordillera de la Costa la Depresión Intermedia o Central La Cordillera de los Andes.

1.400 metros de altura

La formación del suelo es el resultado de la acción

combinada del clima, el relieve, la vegetación,

organismos asociados, y la acción del ser humano.

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Principales cerros de la Cordillera de la Costa y Cordillera de Nahuelbuta en la Región del

Bío-Bío

Principales cerros, sierras y volcanesde la Cordillera de los Andes en la Región del

Cordillera de la Costa Bío-Bío

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Roca madre

Desintegra

Mezcla de partículas mezclan agua - aire (grandes – pequeñas)

ArenaFragmentos rocosos (2 a 0,02mm),De tacto áspero.

LimoDe tacto suave (0,02 a 0,002 mm)

ArcillaPartículas muy pequeñas, no Identificables a la vista(menos de 0,002mm)

Humusmateria orgánica y parcialmente descompuesta 22

Ord

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La edafología

"Sistema Completo de Clasificación de Suelos",Este sistema identifica 10 órdenes de suelo, 40subórdenes, más de 100 grupos de suelos y cientos de series de suelos.

en la Región del Bio bío, se distinguen cinco órdenes de suelo:

-Entisoles:

localizan en la depresión intermedia (“Arenales de Yumbel” ), formados a partir del rio lajaasociados a la presencia de sedimentos arrastrados por los ríos de origen volcánico.

Cercano a ríos y cursos de agua. Por sulocalización se les llama “Arenales de Yumbel” y sehan formado a partir del Río Laja.

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-Mollisoles:Ord

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II re

gión Esta denominación proviene de

"incepti" que significa "reciente". Son suelos jóvenescon horizontes débilmente desarrollados, con bajocontenido de materia orgánica. En nuestra regióngran parte de estos suelos se han desarrollado apartir de cenizas volcánicas y, por lo general, se lesllama “trumaos”. Se localizan en sectores de escasapendiente en los valles y montañas más bajas dela Cordillera de los Andes. Por el transporte delviento llegan, incluso, a la Cordillera de la Costa

-Inceptisoles:

Su nombre proviene de "molli", quesignifica "blando" o “mullido”. Son suelos de mayordesarrollo en horizontes o capas, con abundantemateria orgánica. Se encuentran principalmente enla Cordillera de la Costa y cerca del mar,desarrollándose bajo vegetación de pradera yarbórea.

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-AlfisolesO

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Estos suelos tienen un mayordesarrollo de capas, son ácidos y se caracterizanpor un contenido alto de arcillas. Se pueden observaren bosques caducifolios, asociados a climas conperíodos áridos. En la región se localizan en laCordillera de la Costa, al norte del Río Bío-Bío

-Ùltisoles

Su nombre viene del latín “ult” (último),por su desarrollo muy avanzado. Se presentan enáreas con mayores precipitaciones, pero donde aúnpersiste una estación seca. El superávit deprecipitación los hace ser fácilmente erosionables,por lo general, muy lixiviados; es decir, el paso delagua ha arrastrado compuestos solubles. Estossuelos se localizan principalmente en la cordillerade Nahuelbuta.

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Capa

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Esta clasificación se basa en la capacidad de los suelos para sustentar actividades agropecuarias. Se dividen de acuerdo a sus potencialidades y limitaciones para la producción de los cultivos en una zona determinada para mantener una vegetaciónpermanente.

Según estos criterios existen varias categorías de suelos arables, los primeros, y varias categorías de suelos no arables, los segundos. Las características principales de los grupos de suelos, de acuerdo a su capacidad de uso, son:

26

Clases I a III: Son suelos arables, de buena calidad para los cultivos, ofrecen adecuadaproductividad y prácticamente no tienen limitaciones en su uso. En la Región del Bío-Bío, alcanzan el 20% de la superficie regional, y se encuentran principalmente, en las llanuras y valles de la depresión intermedia, en los alrededores de las ciudades de Chillán y Los Angeles.

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Clase IV y V: Estos suelos se localizan en terrenos que presentan serias limitaciones para la realización de cultivos, como pedregosidad, clima riguroso, viento o frío. Se encuentran dispersos en la región, especialmente en zonas de altura, como mesetas, y alcanzan un 7,8% de la superficie regional.

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Clases VI y VII: Son suelos no arables, conserias limitaciones para los cultivos y principalmente destinados a la forestación o ganadería. Los suelos Clase VI representan un 10,4% de la superficie regional, así como los suelos clase VII alcanzan al 34,6 % del total regional. Se localizan en terrenos de mayor pendiente, asociados a los cordones dela Cordillera de la Costa y Precordillera de los Andes.

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Clas

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III re

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Clase VIII: Son suelos que no poseen potencial para ningún fin agrícola, ganadero o forestal, debido a severas limitaciones originadas por sus pendientes.Son suelos destinados a usos como vida silvestre, recreación, y protección de cuencas hidrográficas. Se localizan, generalmente, en los cauces de los ríos y zonas húmedas.

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Uso

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os V

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Desde el punto de vista administrativo, la Región del Bío-Bío se divide en 52 comunas que, de acuerdo a criterios de urbanización, concentración de la población, rubros productivos y problemas ambientales, se han clasificado en tres grupos:

• El área metropolitana: Está conformada por ungrupo de 8 comunas unidas físicamente con acapital regional, Concepción. En este grupo decomunas se concentra el 46,2% del total deLa población regional, la mayor parte de lasactividades industriales y portuarias, y en ellasse observa una serie de impactos ambientalesderivados de su alta urbanización, como es elcaso de las ciudades de Talcahuano y Concepción.

• Las comunas urbanas medianas: Este grupo formado por 6 comunas, (Chillán, Los Angeles, Lebu, San Carlos, Laja y Nacimiento) se caracteriza por un fuerte crecimiento urbanoe industrial y por el surgimiento de problemasambientales.

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Uso

de

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El Uso de los Suelos en las Áreas Rurales:La superficie total de la región del Bío-Bíocomprende 3.692.930 hectáreas, de las cualesun 6,6% son suelos de riego, un 19,5% de secanoarable y un 73,9% de secano no arable. Ladistribución de los terrenos según su aptitud ocapacidad de uso es la siguiente: 26,4% de suelosagropecuarios, 59,3% a suelos forestales y 14,2%a suelos inproductivos.

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Uso

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Suelos destinados a actividades agropecuarias, Región del Bío-Bío, según uso del suelo y superficie.

Plan regulador Metropolitano de Concepción

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Uso

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Principales cultivos agropuecuarios de la Región del Bío-Bío

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Dia

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VIII

regi

ónLos múltiples usos del suelo muchas veces causan

su degradación, que se define como una disminuciónde su capacidad actual y potencial para produciralimentos y bienes de origen animal y vegetal,

provocada por causas naturales y humanas.La degradación se refiere a las alteraciones

desfavorables, ya sean de naturaleza físicoquímicao biológica, de una o más de las

propiedades del suelo.1. Degradación Biológica

Es un proceso degradativo de la productividad de los suelos, influido principalmente por la deforestación y los incendios que contribuyen a una fuerte disminución de la materia orgánica. Dada la latitud y el tipo de clima de la región y bajo condiciones de vegetación nativa, los incendios no se manifiestan en forma espontánea en Chile. Sinembargo, la Región del Bío-Bío presenta los índices más altos de incendios forestales del país, y éstos están asociados siempre a la acción del serhumano.

35

1. Erosión Hídrica

Corresponde a los procesos erosivos del suelo porescurrimiento superficial del agua de lluvia. Losprincipales factores asociados son los relieves delomajes y cerros, el grado de destrucción de lacobertura vegetal y el régimen de lluvias.

2. Erosión Eólica

Es un proceso erosivo del suelo producido por laacción del viento, y caracterizada por la aspersiónde arenas, denudación de los suelos, esterilizacióny pérdida de nutrientes. Ocurre, por lo general, ensuelos desprovistos de humedad y vegetación,formado a partir de partículas segregadas y livianas(arenas, arcillas) en terrenos expuestos a la accióndel viento.

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Conc

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En el estudio de Mecánica de Suelos se puede indicar que tipo de edificación es la correspondiente de acuerdo al tipo de suelo. Esto siempre se determina mediante un estudio previo de la zona y por siguiente un estudio del área de edificación.En los estudios de suelos siempre pueden obtenerse variantes como napas subterráneas o distintos tipos de suelos, es por ende de que siempre en una edificación las muestras de suelos mediantes calicatas son de suma importancia, agregando de que de acuerdo al tipo, altura y envergadura de la edificación, estas calicatas varían en la profundidad de la toma de muestra de suelos.