Mecanica de suelos

Origen formación y constitución del suelo, fisicoquímica de las arcillas

1.

Capítulo 1

MECÁNICA DE LOS SUELOS I

Por: - Gonzalo Duque E. y Carlos E. Escobar

1.1. Introducción
Terzaghi dice: La mecánica de suelos es la aplicación de las leyes de la mecánica y la hidráulica a los
problemas de ingeniería que tratan con sedimentos y otras acumulaciones no consolidadas de partículassólidas, producidas por la desintegración mecánica o la descomposición química de las rocas,
independientemente de que tengan o no materia orgánica.
La mecánica de suelos incluye:
a. Teorías sobre el comportamiento de los suelos sujetas a cargas, basadas en simplificaciones necesarias
dado el estado actual de la teoría.
b. Investigación de las propiedades físicas de los suelos.
c. Aplicacióndel conocimiento teórico y empírico de los problemas prácticos.
Los métodos de investigación de laboratorio figuran en la rutina de la mecánica de suelos.
En los suelos se tiene no solo los problemas que se presentan en el acero y concreto (módulo de elasticidad
y resistencia a la ruptura), y exagerados por la mayor complejidad del material, sino otros como su tremenda
variabilidad y que losprocesos naturales formadores de suelos están fuera del control del ingeniero.
En la mecánica de suelos es importante el tratamiento de las muestras (inalteradas – alteradas). La mecánica
de suelos desarrolló los sistemas de clasificación de suelos – color, olor, texturas, distribución de tamaños,
plasticidad (A. Casagrande).
El muestreo y la clasificación de los suelos son dos requisitosprevios indispensables para la aplicación de la
mecánica de suelos a los problemas de diseño.
1.2. Problemas planteados por el terreno en la ingeniería civil.
En su trabajo práctico el ingeniero civil ha de enfrentarse con muy diversos e importantes problemas
planteados por el terreno. Prácticamente todas las estructuras de ingeniería civil, edificios, puentes,
carreteras, túneles, muros, torres,canales o presas, deben cimentarse sobre la superficie de la tierra o dentro
de ella. Para que una estructura se comporte satisfactoriamente debe poseer una cimentación adecuada.
Cuando el terreno firme está próximo a la superficie, una forma viable de transmitir al terreno las cargas
concentradas de los muros o pilares de un edificio es mediante zapatas. Un sistema de zapatas se denominacimentación superficial. Cuando el terreno firme no está próximo a la superficie, un sistema habitual para
transmitir el peso de una estructura al terreno es mediante elementos verticales como pilotes o caissons.
El suelo es el material de construcción más abundante del mundo y en muchas zonas constituye, de hecho, el
único material disponible localmente. Cuando el ingeniero emplea el suelo comomaterial de construcción

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debe seleccionar el tipo adecuado de suelo, así como el método de colocación y, luego, controlar su
colocación en obra. Ejemplos de suelo como material de construcción son las presas en tierra, rellenos para
urbanizaciones o vías.
Otro problema común es cuando la superficiedel terreno no es horizontal y existe una componente del peso
que tiende a provocar el deslizamiento del suelo. Si a lo largo de una superficie potencial de deslizamiento,
los esfuerzos tangenciales debidos al peso o cualquier otra causa (como agua de filtración, peso de una
estructura o de un terremoto) superan la resistencia al corte del suelo, se produce el deslizamiento de una
parte delterreno.
Las otras estructuras muy ligadas a la mecánica de suelos son aquellas construidas bajo la superficie del
terreno como las alcantarillas y túneles, entre otros, y que está sometida a las fuerzas que ejerce el suelo en
contacto con la misma. Las estructuras de contención son otro problema a resolver con el apoyo de la
mecánica de suelo entre las más comunes están los muros de gravedad,...