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MARCO TEORICO

1. MECANICA DE SUELOS 1.1. Concepto Para muchas personas se les hace un poco difícil entender sobre Mecánica de suelos ya que existen varias definiciones sobre este tema, viéndolo desde un punto de la ingeniería civil debemos entender que toda edificación antes de ser realizada, es necesario un estudio de suelos para evitar posibles daños en infraestructura de la edificación a construir. Varios autores coinciden en el concepto sobre este tema. Así por ejemplo para Braja (1991) afirma que: “La mecánica de suelos es la rama de la ciencia que trata el estudio de sus propiedades físicas y el comportamiento de masas de los suelos sometidas a varios tipos de fuerzas.” Por su parte, Terzagui (1936) afirma que: “La mecánica de suelos es la aplicación de las leyes dela física y las ciencias naturales a los problemas que involucran las cargas impuestas a la capa superficial de la corteza terrestre.” Es evidente que ambos autores coinciden en que la mecánica de suelos es una ciencia que estudia el comportamiento de los suelos y la capacidad de carga que puede soportar para cualquier inicio de una obra civil. En conclusión, podemos decir que la mecánica de suelos es la ciencia que se encarga del estudio para una mejor base en una construcción y que es fundamental para evitar posibles desastres a futuro ya que nos muestra las propiedades físicas y químicas de los suelos. 1.2. Origen por Historia Hoy en día hay tantas cosas por saber sobre el origen del estudio de la mecánica de suelos ya que se originó debido a la necesidad de solucionar los problemas provocados por la naturaleza o por tener un conocimiento sobre el suelo a trabajar. Se afirma sobre sus orígenes: Según Juárez & Rico (2011) indica que: “Fue a principios del siglo, en 1913 los Estados Unidos y en Suecia, donde se intentó por primera vez de forma sistemática y organizada,

realizar estudios que corrigieran vicios seculares en el tratamiento de los suelos.” Luego, Terzagui (1925) y gracias a sus investigaciones, en un laboratorio muy modesto con el auxilio de sus cajas de puros, es ahí donde nació el termino ahora mundialmente usado como la mecánica de suelos. En conclusión, por falta de las necesidades sobre el estudio de suelos se dio el origen a las investigaciones sobre los tipos de suelos y es así que hoy en día tenemos un amplio conocimiento, realizando estudios y ensayos en determinadas universidades con sus respectivos laboratorios. 1.3. Tipos de ensayos Los ensayos de laboratorio constituyen hoy la herramienta principal para el estudio de las características geotécnicas del terreno. Rara vez será posible un estudio geotécnico correcto que no incluya ensayos de laboratorio los cuales son diversos y es un tema amplio para analizarlos todos pero algunos autores lo describen con claridad es el caso de: Juárez que menciona algunos de ellos:  Spt determina golpes de impacto hacia el suelo.  Límites de atterberg (Plasticidad, contracción y líquido).  Granulometría (permite la determinación cuantitativa de la distribución de tamaños de partículas de suelo).  Contenido de humedad (proporción porcentual entre la fase líquida (agua) y sólida del suelo)  Peso volumétrico (relación del peso de la masa de suelos entre su volumen de masa).  El cbr (esfuerzo requerido para que un pistón normalizado penetre en el suelo a una profundidad determinada.  Corte directo (Permite encontrar los parámetros de resistencia de un suelo). Por otro lado, Braja menciona que: La consistencia relativa de un suelo cohesivo en estado natural se define por una razón llamada índice de liquidez. Los limites líquido y plástico son determinados de pruebas de laboratorio relativamente simples que proporciona información sobre la naturaleza de los suelos cohesivos. El análisis mecánico es la determinación del rango del tamaño de partículas presentes en un suelo, expresadas como un porcentaje de peso se usa generalmente dos métodos análisis con cribados y análisis hidrométrico.

En conclusión se puede decir que antes de realizar cualquier ensayo primero se tiene que ir a campo y analizar la zona y de acuerdo a eso determinar el tipo de ensayo adecuado dependiendo de estudio que se va a realizar ya que cada estudio requiere un ensayo específico. 2. EL SUELO 2.1. Definición Es común definir los suelos como un material que cumple distintas funciones, depende de los intereses que tiene pues el suelo para un agricultor es diferente al de un ingeniero o a un geólogo; por tal motivo analizando el concepto de suelo con intereses de ingeniería se podría decir que son partículas necesarias para toda obra, pero para entender mejor diversos autores planteas sus ideas sobre la definición de este. Así, por ejemplo, Braja (1991) deduce que: “En el sentido general de la ingeniería, suelos de define como el agregado no cementado de granos minerales y materia orgánica descompuesta (partículas sólidas) junto con el líquido y gas que ocupan los espacios vacíos entre las partículas sólidas.” Por Duque & Escobar “Suelo, en Ingeniería Civil, son los sedimentos no consolidados de partículas sólidas, fruto de la alteración de las rocas, o suelos transportados por agentes como el agua, hielo o viento con contribución de la gravedad como fuerza direccional selectiva, y que pueden tener materia orgánica. El suelo es un cuerpo natural heterogéneo.” Ambos autores coinciden en decir que los suelos están formados por partículas sólidas que al ser heterogéneas dan mayor compactación y resistencia en las obras. En conclusión, el suelo tiene distintas maneras de definirse pero en la ingeniería civil siempre va a ser llamado como un material primordial como parte de todo inicio de un proyecto de obra.

2.2. Formación y propiedades Todo este tiempo atrás se ha estado formando suelo sobre la superficie de la tierra. Este proceso de formación de suelo sucede en el interior o bien sobre la superficie de la tierra, y se divide en 4 subprocesos. Tal como lo describen Juárez & Rico (2011)

“Los procesos se dan en físico, químico, biológico y geológico. En todos estos subprocesos intervienen dos o más de los 6 elementos siguientes: la roca madre, clima, organismos del suelo, relieve o topografía, vegetación y tiempo.” Por el lado de las propiedades Marconi (2008) afirma que: “Se utiliza la primera clasificación, enfatizando las propiedades físicas, entre las cuales están: color, textura, estructura, porosidad, consistencia, densidad, permeabilidad, profundidad, propiedades térmicas y dinámica del agua. La principal propiedad química del suelo es la salinidad.” En conclusión podemos decir que el suelo tiene diferentes propiedades de clasificación y que estas nos permiten conocer un poco más sobre su formación u origen de estas.

2.3. Clasificación y tipos Dependiendo de qué tipo de obra a realizar, se debe tomar en cuenta que existen dos tipos de clasificaciones en las cuales abarcan sus especificaciones, medidas, distribución por tamaño de grano y plasticidad de los suelos. Contamos con dos sistemas de clasificación como detalla Braja: a) USCS: Nos indica si es sistema contiene arenas, arcillas, limos y gravas en solitario o en combinación de unos con los otros a través de un gráfico llamado perfil Estratigráfico como consecuencia de la granulometría por tamizado y es usado en todo tipo de obras. b) AASHTO: Permite determinar la calidad relativa de suelos de terraplenes, subrasantes, subases y bases, usado mayormente para obras viales. Luego de haberse realizado varios estudios, se llegó a determinar los siguientes tipos de suelos, tal como lo explica Cruz (2001)



Suelo no cohesivo: Las partículas del suelo no tienden a juntarse ni adherirse, sus partículas son relativamente grandes, también llamados suelos granulados o friccionantes. (Gravas, arenas, limo y arcillas).



Suelo cohesivo: Partículas muy pequeñas, predominan los efectos electroquímicos superficiales. Las partículas tienden a juntarse (interacción, agua, partícula).



Suelos Orgánicos: Suelos esponjosos, con grumos, comprensibles. Prohibitivos para soporte de estructuras de ingeniería.

En conclusión podemos decir que tenemos dos tipos de clasificación, los cuales nos indican que el AASHTO se aplica específicamente para pavimentaciones, caminos, carreteras y todo tipo de obras viales en cambio, USCS engloba todo lo que tenga que ver con una construcción, es decir, para cualquier tipo de obra.

3. Bibliografías Peter L. Berry – David Reid. Mecanica de Suelos. Madrid; 1997 Crespo L. Villa Laz. Mecanica de Suelos y cimentaciones. Mexico: monterrey; 1976 Juárez Badillo Rico Rodrigue. Mecánica de Suelos Tomo I. Mexico: Limusa; 2005 Angel R. Huanca Borda. Mecanica de Suelos y Cimentaciones. Peru:Moquegua; 2010