4. Suelos y Estudio de Suelos
4. SUELOS Y ESTUDIO DE SUELOS 4.1. IMPORTANCIA Y NATURALEZA DE LOS SUELOS 4.1.1. Perfil estratigráfico Mediante un estud
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- Ricardo André
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4. SUELOS Y ESTUDIO DE SUELOS 4.1. IMPORTANCIA Y NATURALEZA DE LOS SUELOS 4.1.1. Perfil estratigráfico Mediante un estudio estratigráfico se puede ver en cuantas capas se divide un suelo, permite ver con claridad en cuanto y como está compuesto el suelo, también permite ver las propiedades físicas y mediante ensayos de laboratorio se puede determinar cuanta carga pueden soportar, luego ver si es necesario mejorar el suelo.
Fig.4.1. Perfil estratigráfico
Fig.4.2. Composición granulométrica del suelo
4.1.2. Estudio geotécnico de los suelos El estudio de suelos es necesario para construir ya sea una casa pequeña, un edificio o una obra de gran envergadura. Esta determina las propiedades físicas y mecánicas del suelo para conocer su capacidad portante. El estudio geotécnico tiene por finalidad conocer las características del terreno que soportará la obra tanto en su fase de ejecución definiendo:
La naturaleza de los materiales a excavar.
Modo de excavación y utilización de los mismos.
Los taludes a adoptar en los desmontes de la explanación.
La capacidad portante del terreno para soportar los rellenos y la estructura.
La forma de realizarlos y sus taludes, tanto en fase de obra como en fase de puesta en servicio previendo los asientos que puedan producirse y el tiempo necesario para que se produzcan.
Los coeficientes de seguridad que deben adoptarse.
Las medidas a tomar para incrementarlos caso de no ser aceptables.
Las operaciones necesarias para disminuir los asientos y/o acelerarlos.
Fig.4.3.Determinacion de propiedades físicas del suelo
4.1.3. Capacidad portante Se denomina capacidad portante a la capacidad del terreno para soportar las cargas aplicadas sobre él. Técnicamente la capacidad portante es la máxima presión media de contacto entre la cimentación y el terreno tal que no se produzcan un fallo por
cortante del suelo o un asentamiento diferencial excesivo. Por tanto la capacidad portante admisible debe estar basada en uno de los siguientes criterios funcionales:
Si
la
función
del
terreno
de cimentación es
soportar
una
determinada tensión independientemente de la deformación, la capacidad portante se denominará carga de hundimiento.
Si lo que se busca es un equilibrio entre la tensión aplicada al terreno y la deformación sufrida por éste, deberá calcularse la capacidad portante a partir de criterios de asiento admisible.
De manera análoga, la expresión capacidad portante se utiliza en las demás ramas de la ingeniería para
referir
a
la
capacidad
de
una estructura para
las cargas aplicadas sobre la misma.
Fig.4.4. Distribucion de cargas en el suelo
4.1.4. Licuefacción de suelos Es un fenómeno en el cual los terrenos, a causa
de
saturación
de
agua
en
sedimentos como arena o grava, pierden su firmeza y fluyen como resultado de los esfuerzos provocados en ellos por temblores. Fig.4.5. La licuefacción del suelo es capaz de desplazar, hundir o bien volcar las edificaciones.
soportar
La licuefacción es una causa mayor de destrucción relacionada con terremotos (más aún que por la acción directa de las ondas sobre los edificios). Las edificaciones costeras corren más peligro y por tanto, toda obra construida en estas zonas debe contar con estudios previos y detallados que caractericen el tipo de suelo que presenta el sitio.
Fig.4.6. Comparación entre un suelo estable y un suelo licuado 1.1. CLASIFICACION DE SUELOS PARA LA CONSTRUCCION 4.2.1. Según su granulometría y textura Los suelos son BUENOS (tienen mayor capacidad de carga) cuando la mayoría de sus componentes son gruesos como las rocas, gravas, grava arenosa y grava limosa, grava arenosa arcillosa y arenas gravosas. Los suelos son MALOS (tienen menos capacidad de carga,
se
deforman)
cuando
son
finos.
En
esta
calificación se encuentran los suelos arenosos, suelos limosos y suelos arcillosos.
Fig.4.7.Tamiz granulométrico
4.2.2. Según el peso especifico El peso específico se refiere a cuánto pesa una porción de un tipo de suelo. Nos indica cuanto vacio tiene en su interior; será mas pesado mientas menos espacios vacios tenga. Esto también influye en su estabilidad. Entre mayor sea el peso unitario de un suelo, mejor es la calidad de este. Si la mayoría de los componentes del suelo son homogéneos; entonces, el suelo es malo, porque tiene muchos espacios vacios y poco peso unitario. Si el suelo tiene variedad de tamaños; o sea es heterogéneo, el suelo es bueno.
4.2.3. Según el grado de consolidación o compactación Los suelos con el tiempo y la exposición a los fenómenos naturales cambian su grado de consolidación haciéndose mas compactos (suelos firmes o compactos) o mas sueltos (suelos sueltos o blandos), según el proceso que lo afecte. Los suelos firmes, consolidado y de buena calidad para la edificación son duros y difíciles de excavar. También son suelos no aptos para la construcción aquellos suelos que hayan sido arrastrados por el viento o la lluvia; a estos se le conoce como material de relleno natural. Lo mismo sucede con los suelos sobre rellenos no controlados, es decir cuando el hombre ha cortado con maquinaria pesada un cerro o ladera y los materiales de corte son acumulados al lado sin alcanzar un adecuado grado de compactación.
Fig.4.8. Consecuencias de los suelos mal consolidados
1.2. EXCAVACIONES Y RELLENOS 4.3.1. Operaciones más frecuentes en las excavaciones Excavación: Cualquier corte, cavidad, zanja o depresión en la superficie del suelo causada por el movimiento (extracción) de tierra.
Excavación y carga
Excavación y nivelación con medios mecánicos
Voladuras
Operación de control de aguas
Construcción de elementos de contención Colocación de anclaje o apuntalamiento
Estabilidad y refuerzo de los taludes en las excavaciones abiertas
Cortes y rellenos