Guía de ingreso a especialidad geotecnia UNAM






























NOTAS SOBRE LOS FUNDAMENTOS DE LA MÉCANICA DE SUELOS


























M.I. CARMELINO ZEA CONSTANTINO DR. RIGOBERTO RIVERA CONSTANTINO Profesores de Carrera de Tiempo Completo, UNAM Otoño de 2004
NOTAS SOBRE LOS FUNDAMENTOS DE LA MÉCANICA DE SUELOS

1. ORIGEN DE LOS SUELOS

Toda obra de Ingenieríacivil tendrá que ser desplantada ya sea en un suelo o sobre un manto rocoso. El tipo de cimentación que se requiera depende de factores tales, como el tipo de suelo, los asentamientos permisibles de la estructura, la magnitud y distribución de las cargas, la presencia de aguas freáticas, la sismicidad, la velocidad máxima del viento, el hundimiento regional, etc.

Lageología, auxiliar de la ingeniería civil, clasifica los sedimentos no consolidados en dos grandes grupos como son los suelos residuales y los suelos transportados.

Los suelos residuales son el producto de la desintegración y alteración de los componentes minerales de la roca madre debido a los agentes climáticos como pueden ser la humedad, la congelación del agua entre las grietas, la exposiciónsolar, etc. El espesor de un suelo residual puede ser de unos cuantos centímetros a varios metros dependiendo del clima y fisiografía de la región. En zonas tropicales y subtropicales el espesor de los sedimentos suele ser relativamente grande. Generalmente estos suelos se reconocen porque su granulometría se hace más gruesa con la profundidad, siendo muy variable desde grandesfragmentos, grava, arena, limo, arcilla y coloides (arcilla de tamaño extremadamente pequeño). La densidad y grado de cementación también suelen variar con la profundidad; las densidades más bajas pueden encontrarse en la parte superior del suelo debido al fenómeno de lixiviación que consiste en el arrastre de sedimentos finos hacia las partes más profundas por corrientes de agua. Las propiedades decompresibilidad pueden ser altas a muy altas. En el caso de áreas volcánicas, pueden generarse arcillas montmoriloníticas de características expansivas. Es importante señalar que los sedimentos residuales suelen presentar los mismos defectos estructurales que el macizo rocoso que les dio origen como pueden ser grietas, fallas, juntas, etc.

Los suelos transportados son el producto de la acción deagentes de transporte que actúan sobre la roca madre o el suelo original entre los que vale la pena mencionar el viento, los ríos, las fuerzas de gravedad, los volcánes y los glaciares, generando depósitos eólicos, aluviales, lacustres y marinos, de piemonte, volcánicos resientes y glaciares.

Los sedimentos eólicos son materiales transportados por el viento a un lugar donde se acumulan, formandodunas, loess, playas eólicas y grandes depósitos de polvo volcánico durante las erupciones volcánicas. Estos depósitos son característicos de regiones áridas donde el nivel de aguas freáticas se encuentra a gran profundidad. Pueden llegar a presentar alta a muy alta compresibilidad. Los loess tienen la peculiaridad de cambiar sus propiedades mecánicas ante cambios
en el nivel de aguas freáticas ocondiciones de filtración, sufriendo una súbita compactación si soportan la carga de una estructura.

Los sedimentos aluviales son arrastrados y depositados por el agua en movimiento. Debido a cambios de velocidad del agua a lo largo del cauce se van depositando los tamaños de los granos en el lecho del río en forma gradual desde los grandes fragmentos de roca, para velocidadeselevadas del agua, hasta los tamaños de granos de suelo como son gravas, arenas, limos y arcillas. En general son bien graduados y medianamente compactos a muy compactos. Los sedimentos finos pueden presentar mediana compresibilidad, pero los cuarzosos pueden tener baja a muy baja compresibilidad.

Los sedimentos finos a muy finos como limos y arcillas son depositados cuando el agua...