Mecanica suelos

MECÁNICA DE LOS SUELOS I

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 partículas
sólidas, producidas por la desintegración mecánica o la descomposición química de las rocas,
independientemente de que tengan o no materia orgánica.

Los métodos deinvestigación 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 los procesos naturales formadores de suelos están fuera del control del ingeniero.

En lamecánica 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 requisitos previos indispensables para la aplicación de la
mecánica de suelos a los problemas dediseño.

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 denomina
cimentación superficial. Cuando el terreno firme no está próximo a la superficie, un sistema habitual para
transmitir el peso de una estructura al terreno es medianteelementos 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 como material de construcción debe seleccionar el tipo adecuado de suelo, así como el método de colocación y, luego, controlar su
colocación en obra. Ejemplos de suelo comomaterial de construcción son las presas en tierra, rellenos para
urbanizaciones o vías.

Otro problema común es cuando la superficie del 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 del terreno.

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. Lasestructuras de contención son otro problema a resolver con el apoyo de la
mecánica de suelo entre las más comunes están los muros de gravedad, los tablestacados, las pantallas
ancladas y los muros en tierra armada.

En un suelo se distinguen tres fases constituyentes: la sólida, la líquida y la gaseosa. La fase sólida está formada por
las partículas minerales del suelo (incluyendo la capa sólidaadsorbida); la líquida por el agua (libre,
específicamente), aunque en el suelo pueden existir otros líquidos de menor significación; la fase gaseosa
comprende sobre todo el aire, pero pueden estar presentes otros gases (vapores sulfurosos, anhídrido carbónico,
etc).

Las fases líquida y gaseosa del suelo suelen comprenderse en el volumen de vacíos (Vv), mientras que la fase
sólida constituyeel volumen de sólidos (Vs).

Se dice que un suelo es totalmente saturado cuando todos sus vacíos están ocupados por agua. Un suelo en tal circunstancia consta, como caso particular de solo dos fases, la sólida y la líquida.

Las relaciones entre las
diferentes fases constitutivas del suelo (fases sólida, líquida y gaseosa), permiten avanzar sobre el análisis de la
distribución de las...