introduccion ala geotecnia

Capítulo 1

Introducción a la Geotecnia

Teoría

1
INTRODUCCIÓN A LA GEOTECNIA:
TIPOS Y PROPIEDADES GENERALES DE LOS SUELOS
1.1 INTRODUCCIÓN
La Geotecnia es la rama de la Ingeniería que se ocupa del estudio de la interacción de las construcciones
con el terreno. Se trata por tanto de una disciplina no sólo de la Ingeniería Civil, sino también de otras
actividades, como la Arquitectura y laIngeniería Minera, que guardan relación directa con el terreno.
Los problemas geotécnicos básicos son:
− El terreno como cimiento: todas las obras deben apoyarse en el terreno; debe por tanto definirse la forma
de este apoyo, y la transmisión de cargas de la estructura al terreno, para lo que debe estudiarse la
deformabilidad y resistencia de éste.

© Grupo Geotecnia. Universidad de Cantabria.

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− El terreno como productor de cargas: en ocasiones, para crear un desnivel, o con otro motivo, se
construyen estructuras cuyo fin es contener el terreno (p. ej., muros de contención, revestimientos de
túneles); para su dimensionamiento, debe calcularse la magnitud y distribución de los empujes ejercidos
por el terreno.
− El terreno como propiaestructura: otras veces, para crear un desnivel no se construye una estructura de
contención, sino que se deja al propio terreno en talud; debe en este caso estudiarse la inclinación que debe
darse a este talud para garantizar su estabilidad.
− El terreno como material: en obras de tierra (rellenos, terraplenes, presas de materiales sueltos), el terreno
es el material de construcción, por lo quedeben conocerse sus propiedades, y la influencia que en ellas
tiene el método de colocación (compactación).
Los terrenos sobre los que se construyen las obras son de naturaleza muy variada, desde un macizo
granítico sano hasta un fango de marisma en el que no es posible caminar. Las diferencias de comportamiento
obedecen a varias causas:
− Diferencias de naturaleza mineralógica de los componentes:silíceos, calcáreos, orgánicos, etc.
− Diferencias de tamaño de las partículas:
de milímetros o decímetros en gravas y bolos
de décimas de milímetro en arenas

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1.2

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Teoría

de centésimas de mm (decenas de micras) en limos
inferiores a una micra en arcillas.
− Diferencias de la forma de contacto y unión entregranos; puede tratarse de:
una simple yuxtaposición, en el caso de una arena seca,
uniones por meniscos capilares entre granos si está húmeda,
fuerzas eléctricas entre partículas en el caso de arcillas,
soldadura entre granos o cristales en rocas.
− Diferencias del proceso de deposición y de tensiones a que está sometido: la compacidad o consistencia de
un elemento de terreno varía entre loscasos:
recién sedimentado, a pequeña profundidad, y por tanto a pequeñas compresiones;
profundo y, por tanto, sometido a un gran peso de terreno situado por encima;
que haya estado a gran profundidad y luego por erosión se haya eliminado parte de la presión
(procesos de sobreconsolidación);
en rocas, por la fracturación producida por plegamiento y empujes tectónicos, o
con diferentes grados demeteorización por agentes atmosféricos.
Todo ello da lugar a la gran diversidad de terrenos señalada.

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1.3

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1.2 SUELOS Y ROCAS
Una primera clasificación es la distinción entre suelos y rocas.
Suele considerarse que los suelos están constituidos por partículas sueltas, mientras que en las rocas los
granos estáncementados o soldados. Sin embargo, esta separación no es tan clara: existen, por una parte,
suelos con algún grado de cementación entre sus partículas y, por otro, rocas en las que la cementación es
relativamente ligera. En algunos textos se considera la resistencia a compresión simple de 103 kN/m² (1 MPa)
como el límite de separación entre suelo y roca.
Desde el punto de vista práctico, en...