Luis Velazquez Eje 4 Actividad4
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“MEC NIC DE SUELOS”
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Tec Luis Alberto Velázquez Vázque
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AGRADECIMIENTO;
Al ing. José Matías Gonzales pineda con colaboraciones de Arq. Carlos Rangel
Díaz y su cuerpo de laboratoristas, por la revisión técnica del manuscrito.
El suelo ha sido hasta el presente un patrimonio
subestimado, un recurso que hemos dilapidado y cuya perdida, de continuar, pone en peligro nuestras
viabilidad como nación “…”
Recuperar el suelo y protegerlo eficazmente de los
agentes erosivos y degradantes solo será posible con
grandes esfuerzos de muchas generaciones “…”
De la manera como una sociedad utiliza la tierra, se
puede predecir el futuro.(Ing. Manuel Velázquez plan
estratégico forestal para México 2025),
Ing. Manuel Velázquez Camacho
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Índice
Introducción………………………………………………………………..4
Capitulo1 Ingeniería geotécnica ………………………………….....5
Capítulo 2 laboratorio de suelos……………………………..….……. 5
Traxial consolidado no drenado……………………………………………..…………..5
Traxial consolidado drenado…………………………………………………..…………6
Clasificación de roca…………………………………………………………..………….6
Clasificación sucs……………………………………………………………...……...…..6
Límites de Atterberg…………………………………………………………...………….7
California bearing ratio…………………………………………………...……………….7
Análisis granulométrico……………………………………………..……………………8
Capítulo 3 Suelos deficientes………..…………….……………….......9
Capítulo 4 Mensaje a los ingenieros geotécnicos.…………….……9
Retroalimentación…………………………………………………….….10
Conclusiones……………………………………………………………...10Obras maestras de la ingeniería civil..……………………………….11
Bibliografía……………………………………………………………………………….. 12
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INTRODUCCION;
Hablaremos sobre la gran y basta ciencia del mecanismo del suelo, este tema
surgió gracias al considerado padre de la mecánica de suelos y de la ingenieríageotécnica Karl von Terzaghi, Recién con el trabajo realizado por Terzaghi, la
Mecánica de Suelos fue reconocida como una disciplina principal de la Ingeniería
Civil. Este término y el de Geología Aplicada a la Ingeniería, fueron introducidos en
su libro pionero “Erdbaumechanick auf Bodenphysikalischer Grundlage” (publicado
en 1925). El reconocimiento internacional de esta disciplina se logró con la
Primera Conferencia Internacional de Mecánica de Suelos e Ingeniería de
Cimentaciones, llevada a cabo en la Universidad de Harvard en junio de 1936.
Esta conferencia, presidida por Terzaghi, fue organizada por el Profesor
Casagrande. Un hito principal en la Mecánica de Suelos fue la publicación en 1943
del libro “Theoretical Soil Mechanics” de Terzaghi, el que hasta ahora permanece
como una importante referencia. Este libro fue seguido por “Soil Mechanics in
Engineering Practice” de K. Terzaghi y R.B. Peck enel año 1948 y por trabajos
posteriores de otros investigadores.
Técnicamente esto se basa en la aplicación de las leyes de la física y
las ciencias naturales a los problemas que involucran las cargas impuestas a la
capa superficial de la corteza terrestre (Caudal y Strack, 1979, Kitamura, 1981), es
decir la resistencia a la carga estática y dinámica del suelo y su clasificación del
mismo.
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Esto surgió desde el siglo XIX y se ha ido actualizando debido a la gran
contingencia de la modernización de ciudades, enormes rascacielos, puentes,
túneles, muelles, etc. Así mismo comenzaron los estudios al suelo ya que es de
gran importancia el saber su resistencia al soporte y su propiedad del mismo, acontinuación se presenta, la base de esta disciplina.
1.-INGENIERÍA GEOTÉCNICA;
La Ingeniería geotécnica es una rama de la Ingeniería civil que se encarga del
estudio de las propiedades mecánicas, hidráulicas e ingenieriles de los materiales
provenientes de la Tierra. Los ingenieros geotécnicos investigan el suelo y
las rocas por debajo de la superficie para determinar sus propiedades y diseñar
las cimentaciones para estructuras tales como edificios, puentes, centrales
hidroeléctricas, estabilizar taludes, construir túneles y carreteras, etc.
Es de gran importancia esta disciplina ya que es las que infieren para dar un
resultado amplio y conciso del material estudiado (Northey, 1952), se cree que son
la base de la ingeniería civil, ya que son lo que dan la pauta al buen control y
seguimiento de obras civiles.
2.- LABORATORIO DE SUELOS;
Esta se apoya con los laboratorios de suelos, los cuales realizan los estudios
preliminares para la determinación de resultados, el estudio referente hacia unamecánica de suelos son primordialmente de gran importancia para la realización
de diseño del soporte, a continuación
se presenta los principales estudios
que se realizan y sus objetivos de
estos;
2.1.-Traxiales consolidado nodrenado;
La muestra es llevada a la falla por
rápido incremento de la carga axial,
de manera que no exista cambio de
volumen, se refiere al hecho de aplicar
carga a un elemento cilíndrico
extraído de suelo sin alteración alguna
sin cambios de humedad y volumetría
en su estructura a fin de obtener las cargas de soporte de los suelos.
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2.2.-Traxiales consolidado drenado;
La diferencia esencial con respecto al ensayo anterior corresponde al hecho de
abrir la válvula de la bureta, esto con el propósito de desalojar el agua contenida
en los poros de la muestra de suelo que se está ensayando, se refiere al hecho de
aplicar carga a un elemento cilíndrico como la traxial consolidada no drenada a
diferencia que esta es repercutida y alterada por la erosión de agua a presión, al
mismo tiempo que se le aplica las cargas de compresión axial, tiene como objetivo
determinar el soporte de suelo a estado saturados por lluvias , mantos freáticos o
escurrimientos de ríos, laderas etc.
2.3.- Clasificación de rocas;
Se refiere al análisis conservativo y físico de las rocas, en las cuales nos sirve
para determinar su tipo, entre los más comunes del tipo; ígneas, metamórficas y
sedimentarias las cuales se miden en base a su textura, forma, color, resistencia y
desgate ala abrasión. A pesar de todos los
esfuerzos, no existe en actualidad una sola
clasificación que reúna todos los diversos
tipos de rocas. Si bien algunas tablas de
clasificación satisfacen.
A algunos Petrógrafos también sedisponen de otras tantas desarrolladas por
otro gran número de estudiosos. Su objetivo
de este es el saber su soporte y rendimiento
para la aplicación de cargas tanto estáticas
dinámicas como expansivas.
2.4.-Clasificación suscs;
El Sistema Unificado de Clasificación de
Suelos, (Unified Soil Classification System
(USCS)) es un sistema de clasificación de suelos
usado en ingeniería y geología para describir la
textura y el tamaño de las partículas de un suelo.
Este sistema de clasificación puede ser aplicado
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a la mayoría de los materiales sin consolidar y se representa mediante un símbolo
con dos letras.
2.5.- Límites de Atterberg;
Los límites de Atterberg o límites de consistencia se utilizan para caracterizar
el comportamiento de los suelos finos, aunque su comportamiento varía a lo largo
del tiempo. El nombre de estos es debido al científico sueco Albert Mauritz
Atterberg (1846-1916).
Los límites se basan en el concepto de que en
un suelo de grano fino solo pueden existir cuatro
estados de consistencia según su humedad. Así,
un suelo se encuentra en estado sólido, cuando
está seco. Al agregársele agua poco a poco va
pasando sucesivamente a los estados de
semisólido, plástico, y finalmente líquido. Los
contenidos de humedad en los puntos de
transición de un estado al otro son los
denominados límites de Atterberg.
2.6.- California bearing ratio (valor relativo de soporte);
El valor de soporte de California, cuyas siglas CBR viene de California Bearing
Ratio fue considerada por Porter en el
estado de California para estandarizar un
modelo de ensaye a esfuerzo cortante
para determinar la resistencia del suelo
para ser considerado en el diseño de un
pavimento.
En México fue considerado como el
Valor Relativo de Soporte, contemplando
el ajuste propuesto por el Ing. Rodrigo
Padrón para el manejo de las
características de clima propicias en
México mediante el ajuste de humedades
a diferentes grados de compactación, creando el estándar VRS modificado.
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Como objetivo de esta prueba es el valor de soporte que presenta un suelo al
estado saturado aplicando carga a
compresión en un punto específico y
definido observando claramente elvalor ala cortante de este (Rodrigo
padrón, 1989). Este método es
aplicable a materiales ya consolidados
en capas de suelo o en estado suelto y
compactados en laboratorio.
2.7.- Análisis granulométrico;
Se denominada clasificacióngranulométrica o granulometría, a la
medición y gradación que se lleva a cabo
de los granos de una formación
sedimentaria, de los materialessedimentarios, así como de los suelos,
con fines de análisis, tanto de su origen
como de sus propiedades mecánicas, y el
cálculo de la abundancia de los
correspondientes a cada uno de los
tamaños previstos por una escala granulométrica.
Este estudio se efectúa al hacer pasar las partículas por una serie de mallas
de distintos anchos de entramado (a modo de coladores) que actúen como filtros
de los granos que se llama comúnmente columna de tamices.
Pero para una medición más exacta se utiliza un granulómetro láser, cuyo rayo
difracta en las partículas para poder determinar su tamaño. O también se pueden
utilizar los rayos gamma obs.
Es claro que es indispensable para logras saber que gradación tiene el suelos
ya que esto da amplitud al soporte del suelo.
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3.-Suelos Deficientes Alcalinos;
Los suelos alcalinos son suelos arcillosos con pH elevado (>9), estructura
pobre y densa, baja capacidad de infiltración y lenta permeabilidad. Poseen amenudo una capa calcárea compacta a una profundidad de 0.5 - 1 m (en la India
llamada kankar). Son difíciles de cultivar para la agricultura.
Las propiedades físicas desfavorables de estos suelos se deben mayormente a
la presencia de carbonato de sodio, que causa la expansión de la arcilla cuando
están húmedos. Su nombre lo derivan del grupo de metales alcalinos al cual
pertenece el sodio, que puede originar condiciones básicas. Suelos que son
básicos por otras razones no se llaman alcalinos: todos los suelos alcalinos son
básicos, pero no todos los suelos básicos son alcalinos. Los suelos alcalinos son
el opuesto de los suelos sulfatados ácidos que tienen un pH < 5.
El grado de ocurrencia de los suelos alcalinos no se conoce exactamente, 1
pero en Europa oriental y la India septentrional se encuentran millones de
hectáreas.
4.- MENSAJE A LOS INGENÍEROS GEOTECNICOS;
Terzaghi (1958) indica que un Consultor es una persona que supuestamente
sabe más que su cliente sobre una determinada materia. Cuando un Consultor
adquiere una reputación y descubre que sus servicios están en demanda, sucarrera futura dependerá de lo que desea conseguir en la vida.
Terzaghi presentó las calificaciones necesarias para la aplicación de la
mecánica de Suelos de forma satisfactoria:
1.- Adecuado conocimiento de fundamentos
2.- Conocimiento adquirido por experiencia
3.- Sentido común
4.- Apropiada observación
5.- Iniciativa
6.- Imaginación
El Prof. Casagrande (1959) complementó las recomendaciones propuestas por
Terzaghi, con el objeto de animar a los ingenieros jóvenes a desarrollar una
posición correcta frente a esta materia.
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Retroalimentación;
Esta disciplina son base de años de conocimiento, experimentación para lograr
conocer los soportes del suelo sus propiedades y así diseñar los elementosestructurales a soportar, para que estos logren tener una larga vida útil, esta
disciplina basada en la ingeniería civil es fundamental en construcción (Karl von
Terzaghi en 1925) con la publicación Erdbaumechanik .
Como se ha podido comprobar que el suelo está en constante cambio aun en
estados estáticos ya sean cambios volumétricos propiedades primas y el deterioro
en base al alto grado de contaminación de los suelos tanto en agrícolas como vía
estructural.
Conclusión;En resumen la base de toda un diseño y construcción estructural o pavimentario,
requiere de un exhaustiva analizacion de suelo el cual será la base de la
construcción, es de gran importancia conocer sobre la mecánica de un suelo,
también sabemos que su base de este término son la ingeniería geotécnica y los
laboratorios de suelos ya que son los que analizan y dan a certedad el resultado
en todas sus características del mismo.
Aún existe la incertidumbre y se cree que aún no se tiene conceptualizado
referente a información sobre esta disciplina (Wroth y Houlsby, 1992). Ya que sonpocos los investigares que se adentran al enfoque del suelo, aunque gracias a los
grandes esfuerzos de esta disciplina “Mecánica de suelos” tales como Karl Von
Terzaghi, Thomas William Lambe, Robert Whitman, entre otros, Se puede decir en
la actualidad que gracias a estos grandes genios se logra así ser esta disciplina la
base fundamental de la construcción civil, la premisa del éxito y desafío a la física
y las ciencias naturales.
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Obras maestras de la ingeniería civil;
Se muestran algunos ejemplos donde influye mucho el estudio del suelo.
Hotel, Burj Al Arab- DUBAI Presa, Hoover Dam - RIO COLORADO
Túnel Mont blac- Australia
Puente baluarte bicentenario - Autopista Durango-Maz
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¿Por qué elegí este tema?
En base a mis conocimientos sobre esta disciplina y el deseo de seguir
conociendo este extenso y bello arte del suelo y sus estados cambiantes.
¿De dónde partí para empezar a escribir?
Desde mi experiencia sobre el tema ya que estos estudios que conlleva la
geotecnia los realizo diariamente en mi trabajo y parto de ello con apoyo de
grandes arquitectos, geólogos e ingenieros que dieron sus aportaciones para que
se tenga un extenso conocimiento de esta ciencia.
Bibliografía;
TERZAGHI Y LA MECANICA DE SUELOS, Jorge E. Al va Hur tado, PhD
PROTECCIÓN, RESTAURACIÓN CONSERVACIÓN DE SUELOS FORESTALES manual de obrasy prácticas tercera edición.
http://pavimentositt.blogspot.mx/2011/03/valor-de-soporte-de-california-cbr-y.html
http://es.wikipedia.org/wiki/L%C3%ADmites_de_Atterberg
http://es.wikipedia.org/wiki/Sistema_Unificado_de_Clasificaci%C3%B3n_de_Suelo
s
http://www.pdv.com/lexico/museo/rocas/clasificacion.htm
http://www3.ucn.cl/FacultadesInstitutos/laboratorio/difM9.htm
http://es.wikipedia.org/wiki/Ingenier%C3%ADa_geot%C3%A9cnica
http://www.cismid.uni.edu.pe/descargas/a_labgeo/labgeo31_a.pdf
http://normas.imt.mx/normativa/M-MMP-1-06-03.pdf
http://www.conagua.gob.mx/CONAGUA07/Contenido/Documentos/Manualdemecanica.pdf
http://es.wikipedia.org/wiki/Suelo_alcalino
http://fic.uanl.mx/iic/mecanica-de-suelos/