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UNIVERSIDAD CATÓLICA “LOS ANGELES DE CHIMBOTE”

UNIVERSIDAD CATÓLICA LOS ÁNGELES DE CHIMBOTE FACULTAD DE INGENIERÍA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL

CURSO: Mecánica de Suelos I TEMA: Formación de Suelos DOCENTE: Ing. Javier Vásquez León INTEGRANTES:      

ESPINOZA AGUIRRE FRANKLIN LOPEZ BLAZ DARWIN MEJIA GUZMAN DIEGO DE JESUS MENDOZA CAUSHI GILMER ROLIN OBREGON RAMIREZ OLIVER SERAFIN CASTRO CARLOS

HUARAZ - ANCASH - PERÚ 2017

MECANICA DE SUELOS I

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UNIVERSIDAD CATÓLICA “LOS ANGELES DE CHIMBOTE” CONTENIDO I. INTRODUCCION ................................................................................................................... 3 II. OBJETIVOS ........................................................................................................................... 4 2.1 OBJETIVO GENERAL .................................................................................................. 4 2.2 OBEJTIVO ESPECÍFICO .............................................................................................. 4 III. CONCEPTOS GENERALES .............................................................................................. 5 3.1 EL SUELO ........................................................................................................................ 5 3.2 ESTRUTURA DEL SUELO ........................................................................................... 5 3.3.1 ESTRUTURA FLOCULADA ................................................................................... 5 3.3.2 ESTRUTURA DISPERSA ........................................................................................ 6 3.3 FORMACION DE SUELOS ........................................................................................... 7 3.4. TIPOS DE FORMACION DE SUELOS........................................................................ 8 3.4.1 SUELO SEDIMENTARIO........................................................................................ 8 3.4.2 SUELO RESIDUAL ................................................................................................... 9 ............................................................................................................................................. 10 3.4.3 DEPOSITOS ARTIFICIALES .............................................................................. 10 ..................................................................................................................................................... 11 IV. ALTERACION DE SUELOS DESPUES DE SU FORMACION ................................. 12 V. CONCLUSIONES ................................................................................................................ 13 VI. BIBLIOGRAFÍA ................................................................................................................ 15

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UNIVERSIDAD CATÓLICA “LOS ANGELES DE CHIMBOTE” I. INTRODUCCION El presente trabajo ha sido elaborado con la finalidad de desarrollar los aspectos más resaltantes del tema relacionado con la formación de suelos, los cuales abarcan la cubierta superficial de la mayoría de la superficie continental de la Tierra. Es un agregado de minerales no consolidados y de partículas orgánicas producidas por la acción combinada del viento, el agua y los procesos de desintegración orgánica. Los suelos cambian mucho de un lugar a otro. La composición química y la estructura física del suelo en un lugar dado, están determinadas por el tipo de material geológico del que se origina, por la cubierta vegetal, por la cantidad de tiempo en que ha actuado la meteorización, por la topografía y por los cambios artificiales resultantes de las actividades humanas. Las variaciones del suelo en la naturaleza son graduales, excepto las derivadas de desastres naturales. Desde el punto de vista de la ingeniería, suelo es el sustrato físico sobre el que se realizan las obras, del que importan las propiedades físico-químicas, especialmente las propiedades mecánicas. Desde el punto de vista ingenieril se diferencia del término roca al considerarse específicamente bajo este término un sustrato formado por elementos que pueden ser separados sin un aporte significativamente alto de energía.

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II. OBJETIVOS 2.1 OBJETIVO GENERAL 

Describir los procesos de formación de tipos de suelos.

2.2 OBEJTIVO ESPECÍFICO   Definir que es el suelo y sus características. 

Determinar las causas de la formación de suelos.

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UNIVERSIDAD CATÓLICA “LOS ANGELES DE CHIMBOTE” III. CONCEPTOS GENERALES 3.1 EL SUELO Es la capa más superficial de la corteza terrestre, que resulta de la descomposición de las rocas por los cambios bruscos de temperatura y por la acción del agua, del viento y de los seres vivos. El proceso mediante el cual los fragmentos de roca se hacen cada vez más pequeños, se disuelven o van a formar nuevos compuestos, se conoce con el nombre de meteorización. Los productos rocosos de la meteorización se mezclan con el aire, agua y restos orgánicos provenientes de plantas y animales para formar suelos. Luego el suelo puede ser considerado como el producto de la interacción entre la litosfera, la atmósfera, la hidrosfera y la biosfera. Este proceso tarda muchos años, razón por la cual los suelos son considerados recursos naturales no renovables. En el suelo se desarrolla gran parte de la vida terrestre, en él crece una gran cantidad de plantas, y viven muchos animales.

3.2 ESTRUTURA DEL SUELO

El termino estructura del suelo hace referencia a la orientación y distribución de las partículas en una masa de suelo (también se denomina “fabrica” y “arquitectura”) y a las fuerzas entre partículas de suelo adyacente. Como fuerzas correspondientes a la estructura del suelo se consideran principalmente las generadas entre la propias partículas, de naturaleza electroquímica. Los dos casos límites en la estructura del suelo son la estructura floculada y la estructura dispersa.

3.3.1 ESTRUTURA FLOCULADA

Las partículas de suelo presentan contactos borde – cara atrayéndose mutuamente.

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Imagen 01: Estructura floculada.

3.3.2 ESTRUTURA DISPERSA Posee partículas en disposición paralela que tienden a repelarse mutuamente.

Imagen 02: Estructura dispersa.

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UNIVERSIDAD CATÓLICA “LOS ANGELES DE CHIMBOTE” 3.3 FORMACION DE SUELOS La roca, al ser meteorizada, queda alterada en el mismo lugar donde afloró en la superficie terrestre. Se va formando por este proceso un manto homogéneo y rico en nutrientes, por lo que es colonizado rápidamente por seres vivos, como plantas o las lombrices de la imagen. La acción de estos seres transforma este manto homogéneo apareciendo zonas diferenciadas llamadas horizontes.

Suelo, geológicamente hablando, es la capa más superficial, móvil y suelta de la corteza terrestre, resultado de la meteorización y de la acción de los seres vivos. La ciencia que estudia los suelos se llama Edafología.

La formación de un suelo depende de factores tan diversos como son: 

La roca madre

Es la roca que genera el suelo. Cuanto más dura sea esta roca, más tardará en meteorizarse y transformarse en suelo. 

El clima

En climas húmedos las rocas se meteorizan antes debido a la acción del agua. Esto permitirá que se forme mejor que en un clima seco. 

El relieve

Cuando el relieve es suave los productos de la meteorización quedan donde se encontraba la roca madre, generando un suelo. Si el relieve es abrupto los fragmentos de roca meteorizada son arrastrados rápidamente hacia otros lugares. Por eso en estas zonas es más difícil que se forme un suelo con todos los horizontes, es decir, un suelo evolucionado.

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UNIVERSIDAD CATÓLICA “LOS ANGELES DE CHIMBOTE” 3.4. TIPOS DE FORMACION DE SUELOS Según el proceso de formación, un suelo puede ser sedimentario, residual o colocado por el hombre (relleno artificial).

En un suelo sedimentario las partículas se formaron en un determinado lugar, fueron transportadas y se depositaron finalmente en otro emplazamiento. Un suelo residual se ha formado por la meteorización de la roca in situ, con escaso o nulo desplazamiento de las partículas. El hombre puede construir rellenos o terraplenes de suelos.

3.4.1 SUELO SEDIMENTARIO La formación de suelos sedimentarios puede explicarse más adecuadamente considerando la formación, el transporte y el depósito de los sedimentos. a) formación de sedimentos: el modo principal de la formación de sedimentos le constituye la meteorización física y química de las rocas en la superficie terrestre, en general las partículas de limo, arena y grava se forman por la meteorización física de las rocas, mientras que las partículas arcillosas proceden de la alteración química de las mismas. La formación de la partículas arcillosas a partir de las rocas pueden producirse, bien por combinación de elementos en disolución o por la descomposición química de otros minerales. b) Transporte de los sedimentos: los sedimentos pueden ser transportados por cualquiera de los cinco agentes siguientes: agua, aire, hielo, gravedad y organismos vivos. El transporte afecta a los sedimentos de dos formas principales: 1. Modifica la forma, el tamaño y la textura de las partículas por abrasión, desgaste, impacto y disolución. 2. Produce una clasificación o graduación de las partículas. c) Depósito de los sedimentos: después de las partículas se han formado y han sido transportadas se depositan para formar un suelo sedimentario. Las tres causas principales de este depósito en el agua son la reducción de velocidad, la disminución de la solubilidad y el aumento de electrolitos.

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Imagen 03: Formación de suelo sedimentario. 3.4.2 SUELO RESIDUAL Los suelos residuales se originan cuando los productos de la meteorización de las rocas no son transportados como sedimentos sino que se acumulan in situ. Si la velocidad de descomposición de la roca supera a la arrastre de los productos de descomposición, se produce una acumulación de suelo residual. Entre los factores que influyen sobre la velocidad de alteración en la naturaleza de los productos de meteorización están el clima (temperatura y lluvia), el tiempo, la naturaleza de la roca original, la vegetación, el drenaje y la actividad bacteriana. El perfil de un suelo residual puede dividirse en tres zonas: a) La zona superior: en la que existe un elevado grado de meteorización pero también cierto arrastre de materiales. b) La zona intermedia: en cuya parte superior existe una cierta meteorización, pero también cierta graduación hacia la parte inferior de la misma.

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UNIVERSIDAD CATÓLICA “LOS ANGELES DE CHIMBOTE” c) La zona parcialmente meteorizada: que sirve de transición del suelo residual a la roca original no alterada. La temperatura y otros factores han favorecido el desarrollo de espesores importantes de suelos residuales en muchas partes del mundo, Sowers (1963) ha dado los siguientes espesores típicos de suelos residuales:

Imagen 04: tabla de espesores de suelos residuales.

Imagen 05: Formación de suelo residual.

3.4.3 DEPOSITOS ARTIFICIALES Un depósito realizado por el hombre se denomina terraplén o relleno. Un terraplén constituye realmente un depósito “sedimentario” en el que el hombre realiza todo los MECANICA DE SUELOS I

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UNIVERSIDAD CATÓLICA “LOS ANGELES DE CHIMBOTE” procesos de formación. El suelo se extrae por excavación o voladura de un cierto yacimiento (zona de préstamo), se trasporta mediante un vehículo y se deposita por vertido directo. El material se puede dejar tal como cae o tratarse mecánicamente para aumentar su compacidad.

Imagen 06: depósitos artificiales.

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UNIVERSIDAD CATÓLICA “LOS ANGELES DE CHIMBOTE” IV. ALTERACION DE SUELOS DESPUES DE SU FORMACION

El ingeniero civil que trabaja en suelo debe proyectar su estructura no solo para las propiedades del suelo existentes al comienzo de la obra sino también para toda la vida del proyecto de la estructura. Necesita por tanto conocer las propiedades del terreno a comienzo de la obra y la forma en que estas propiedades varían a lo largo del tiempo, tanto el tamaño y la forma de un deposito determinado como las propiedades mecánicas del suelo que lo componen pueden variar de manera muy significativa. Continuación se enumera los principales factores que influyen sobre el comportamiento del suelo:

a) Presiones: en general un aumento de presión sobre un elemento de suelo produce un incremento de la resistencia al esfuerzo cortante, una disminución de la compresibilidad y una reducción de la permeabilidad; los efectos contrarios se producen si las presiones disminuyen. b) Tiempo: es una variable que interviene en los demás factores que contribuyen a las variaciones de comportamiento del suelo (en especial las presiones, la humedad y las condiciones del medio). c) Agua: el agua puede tener dos efectos perjudiciales sobre el suelo. En primer lugar, la mera presencia de agua hace disminuir fuerzas de atracción entre las partículas arcillosas. En segundo lugar el agua intersticial puede soportar los esfuerzos aplicados, modificando así el comportamiento del suelo. d) Entorno o medio ambiental: existen varias características del entorno de un suelo que pueden tener influencia sobre su comportamiento. Consideremos aquí la naturaleza del fluido intersticial y la temperatura.

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V. CONCLUSIONES 1. En el desarrollo y formación de los suelos intervienen numerosos tipos de procesos, algunos de ellos son de tipo pasivo; otros agentes activos 2. Los suelos se pueden formar de manera artificial y natural ( suelos sedimentarios, residuales y artificiales) 3. El suelo en un material superficial natural, que sostiene la vida vegetal cada suelo posee ciertas propiedades que son determinadas por el clima y los organismos vivientes que operar por periodos de tiempo sobre los materiales de la tierra y sobre el paisaje de relieve variable 4. Su textura, principalmente se encuentra determinada por el tamaño de la partículas que lo conforman ( aunque sus demás características ayudan a determinar su textura) 5. El presente trabajo nos ayudó a darnos cuenta de que el agua y el aire no son los únicos recursos que deben ser cuidados y valorados, le debemos dar la misma importancia a la preservación de los suelos, ya que es nuestro habitad natural.

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VI. RECOMENDACIONES PARA EL BUEN MANEJO DEL SUELO.  El suelo es esencial para la vida, como lo es el aire y el agua, y cuando es utilizado de manera prudente puede ser considerado como un recurso renovable 

La erosión es uno de los principales problemas que alteran la utilidad de los suelos, cuando estos quedan sin la protección de su cubierta vegetal, son destruidos rápidamente por la acción del agua, el calor y el viento, es por este motivo que la vegetación tiene un papel muy importante en la preservación de los suelos, y todo esto se produce por el abuso del cultivo, el pastoreo y la contaminación.

 Una propuesta de mejora planteada por el grupo es que se creen programas de sensibilización, para que las personas sean conscientes del daño que están causando en el suelo, que es el único lugar en el cual se puede habitar.  Debemos mitigar la contaminación de los suelos, evitar el arrojo de basura en espacios geográficos que no están destinados al acopio de materiales no deseados, residuos biodegradables y/o basura.

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VI. BIBLIOGRAFÍA 1. Lambe W., Mecánica de Suelos 2. http://www.monografias.com/trabajos33/suelos/suelos.shtml#tipos 3. http://recursos.cnice.mec.es/biosfera/alumno/3ESO/Agentes_1/contenidos4.htm

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