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“AÑO DE la lucha contra la corrupción y la impunidad”

ORIGEN Y FORMACION DE LOS SUELOS.  Facultad: Ciencias e ingeniería.  Carrera profesional: Ingeniería Civil.  Curso: Mecánica de Suelos 1.

 Docente: Robalino Osorio, Miguel Ángel.  Integrantes: Aquije Rojas Jimmy Luis

IQUITOS – PERU. 2019

ORIGEN Y FORMACION DE LOS SUELOS

Introducción. El suelo es el material de construcción más abundante dentro de las prácticas de la ingeniería Civil, y constituye el soporte de las estructuras como edificaciones, vías, puentes, canales, torres, entre otros, además se utiliza como el material de terraplenes viales, muros de tierra reforzada con geotextil, diques, rellenos de adecuación de terrenos en relieves pendientes para áreas urbanas. Los suelos conforman los taludes de corte y de terraplenes viales y son estructuras que cumplen funciones diversas en los proyectos: son los elementos a estabilizar cuando se trata de taludes, y a la vez brindan estabilidad a los demás elementos que hacen parte de un tratamiento de pendientes, como los canales, las bermas, las estructuras y la vegetación que protege el suelo. De ahí la necesidad de estudiar los suelos desde las diferentes ópticas y necesidades dentro de las prácticas de la Ingeniería Civil. La estabilidad volumétrica de un suelo, donde no se admiten deformaciones altas, la estabilidad de los taludes y de las estructuras que hacen parte de la cimentación de una estructura; la saturación de los suelos y sus consecuencias en la inestabilidad de taludes, la estabilidad del suelo frente a procesos de erosión hídrica o sus cambios de volumen y resistencia cuando se deshidrata, son algunos de los comportamientos que se deben estudiar en la mecánica de suelos para dar respuesta a problemas frecuentes vinculados con los materiales térreos. La Mecánica de Suelos brinda las herramientas que permiten la solución a muchos problemas de la ingeniería de suelos: el origen y la formación del suelo es el primer análisis para sectorizar o inferir sobre la presencia de formaciones litológicas diferentes, de comportamientos diversos; la relación de fases permite conocer los pesos y volúmenes de los suelos y sus variaciones cuando cambia su humedad; la clasificación de los suelos se soporta en los laboratorios de granulometría y plasticidad, donde se identifican las propiedades de los suelos granulares, dependiendo de la cantidad y frecuencia de los tamaños de los granos que conforman el suelo o las cualidades de los suelos finos por la plasticidad que exponen sus partículas finas. El suelo y el agua tienen vínculos muy estrechos y tanto la ausencia de agua dentro de la estructura del suelo cuando éste se seca, o el exceso hasta la saturación ejercen control sobre su peso, alteran la resistencia de ese suelo y cambia su volumen; además de la respuesta del suelo fino saturado por la aplicación de cargas estáticas, cuando se induce el flujo del agua libre, se deforma y sufre asentamiento la estructura apoyada en él. El suelo debe ser un elemento funcional en los proyectos de ingeniería cuando conforma taludes de corte y de terraplenes, y su funcionalidad se vincula con la conservación de la humedad y de la plasticidad para soportar la vegetación que lo protege y conservar sus cualidades que permiten la estabilidad del talud. La magnitud de los esfuerzos en masas de suelo por la presencia de esfuerzos externos y el análisis de la magnitud y dirección de los esfuerzos o los esfuerzos máximos y mínimos en una masa de suelo son de vital importancia para el análisis de la respuesta de las estructuras subterráneas, como redes de alcantarillado, alcantarillas en vías, túneles o de las estructuras de contención. Todas las prácticas de la mecánica de suelos se soportan en campañas de prospección de los suelos y en el laboratorio para identificar y caracterizar los materiales que integran las áreas de los proyectos de ingeniería. De ahí la necesidad de tener claridad sobre el alcance y el objetivo de los trabajos de campo y de laboratorio para lograr los registros y parámetros que permitan resultados exitosos. Por último, la instrumentación de los suelos es cada vez más vital, necesaria y frecuente dentro de las prácticas de la ingeniería. La medición de variables como la deformación del suelo, los cambios de las

presiones totales, la presión de poro o la respuesta frente a perturbaciones dinámicas son necesarias cuando se construyen estructuras grandes y complejas. El presente trabajo de investigación de mecánica de suelos es un instrumento que se brinda las herramientas básicas necesarias para abordar con éxito el análisis y las soluciones vinculadas con el manejo de los suelos en la práctica de la ingeniería civil y afines. Finalmente, este trabajo de investigación consta de introducción, tres capítulos, conclusiones, referencias bibliográficas. De los tres capítulos: en el primero se abordará las perspectivas teoría del origen, formación y constitución del suelo. En el que se conocerá las generalidades, etapas y procesos de formación y evolución de los suelos, así como los tipos, componentes del mismo. En el segundo: se presenta las propiedades de los suelos tropicales en el Perú, clasificación, características geológicas y geomorficas de la selva asimismo la correlación empírica entre los límites de consistencia y estabilización del suelo tropical. Y en el tercero aborda la geología y geoformas de la zona de Iquitos, estratigrafía de los sedimentos, características geotécnicas y zonificación del suelo de Iquitos.

I.

PERSPECTIVA TEORÍCA DEL ORIGEN, FORMACIÓN Y CONSTITUCIÓN DEL SUELO.

El ingeniero de suelos debe conocer el contexto geológico del suelo, las condiciones agrológicas de las unidades, el clima de la región y el relieve. Sin ese entendimiento, su trabajo estará lleno de incertidumbres que pueden traducirse en pérdidas de oportunidades al desconocer las propiedades inherentes al material, y sobretodo, al no incorporar los elementos de riesgo para el diseño, por omitir circunstancias fundamentales intrínsecas y ambientales. I.1.

GENERALIDADES. Suelo en Ingeniería Civil son los sedimentos no consolidados de partículas sólidas fruto de la alteración de las rocas, o los suelos transportados por agentes como el agua, el hielo o el viento, con la contribución de la gravedad como fuerza direccional selectiva y que puede tener, o no materia orgánica. El suelo es un cuerpo natural heterogéneo. La mecánica de suelos es la aplicación de la mecánica y la hidráulica a los problemas geotécnicos. Ella estudia las propiedades, el comportamiento y la utilización del suelo como material estructural, de tal modo que las deformaciones y resistencia del suelo ofrezcan seguridad, durabilidad y estabilidad a las estructuras. La estructura del suelo puede ser natural (la del suelo “in situ”), como un talud, o el suelo de cimentación, o artificial (suelo como material de construcción), como un terraplén o un relleno.

Figura 1.1 Perfil del suelo residual (en geotecnia). El perfil geotécnico de describe con seis horizontes, del I, en la base al VI en la superficie, pudiendo en ocasiones estar el perfil incompleto por faltar en el algún horizonte.

I.2.

ETAPAS Y PROCESOS EN LA FORMACIÓN DEL SUELO (I) Y DE LAS ARCILLAS (II) Los suelos se forman a partir de la alteración de la roca. Esta inicia con la alteración mecánica cuando la tectónica induce esfuerzos que deforma y fracciona la roca, y la descarga por erosión disminuye las presiones, y permite el relajamiento y la ampliación de las discontinuidades a través de los planos estructurales de esta. La roca fracturada y relajada es más permeable, permite la circulación de flujos y obra la meteorización capaz de transformar los minerales de la roca que están en contacto con el agua, el aire y los seres vivos. Puede distinguirse:

• Meteorización física o meteorización mecánica: es aquella que se produce cuando, al bajar las temperaturas, el agua que se encuentra en las grietas de las rocas se congela. Así aumenta su volumen y provoca la fractura de las rocas. • Meteorización química: es aquella que se produce cuando los materiales rocosos reaccionan con el agua o con las sustancias disueltas en ella. 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. Está constituido por: 





Materia orgánica o humus: está compuesta por microorganismos y materia de origen vegetal y animal. Entre los materiales orgánicos, son de especial importancia las bacterias, los hongos, el humus, las lombrices y las hormigas entre otros seres. Materia mineral o inorgánica: está compuesta por los minerales formados por la degradación de la roca sobre la cual está el suelo. De los minerales del suelo se pueden citar como ejemplos la arena, el limo y la arcilla. Espacios porosos: ocupados por agua, que generalmente procede de la lluvia, y por los gases, procedentes de la atmósfera. De este modo:

El suelo contiene, aproximadamente, 45% de materia inorgánica, 5% de materia orgánica, 25% de agua como elemento desestabilizante del suelo, 25% de aire porque ocupa un volumen dentro del suelo.

Figura 1.2 Etapas y procesos en la formación del suelo

I.3.

FACTORES DE FORMACIÓN Y EVOLUCIÓN DEL SUELO (F.F.E.S.): Los factores que intervienen en la formación y evolución del suelo son cinco: El Material Parental: cuando la roca o los suelos son permeables permiten el acceso y la circulación de líquidos (agua) y gases (aire) que reaccionan con los minerales constituyentes de la roca madre.

El Tiempo: Las deformaciones que sufre la roca y el suelo, la circulación de los líquidos y gases a través de la estructura y las reacciones químicas requieren tiempo: unos minerales sufren alteración más rápido que otros, de ahí que la alteración del suelo es heterogénea y por eso los perfiles cambian con gran frecuencia. El relieve: Las pendientes, el patrón del drenaje, la orientación de la ladera y las barreras topográficas son el resultado de la combinación de la actividad tectónica y volcánica que forman el relieve y los procesos denudativos modelan el paisaje. Tanto la erosión del suelo como la acumulación están muy ligados al relieve y éste ejercer control sobre los espesores del suelo: en las áreas planas los suelos presentan mayor espesor que en las pendientes donde se erosionan. Los Formadores Biológicos: la meteorización vinculada con los formadores biológicos o “meteorización edafoquímica” es aquella vinculada con la actividad fisiológica de la flora y fauna, soportada en las reacciones químicas donde el agua es fundamental para los procesos y en ella se originan ácidos orgánicos y gases que reaccionan con el suelo y la descomposición de la materia orgánica contribuyen a la formación del suelo. El Clima: la temperatura, las precipitaciones, la humedad relativa, el balance hídrico determinan la intensidad de la acción y velocidad de procesos de meteorización, formadores de los suelos. En zonas de lluvias abundantes y temperaturas altas se dan las condiciones para la generación se suelos, en zonas áridas hay poca disponibilidad de agua, reacciones químicas más lentas y cambios bruscos de temperaturas que estimulan la formación de suelos granulares sobre los suelos arcillosos. En las áreas donde los suelos están desprovistos de vegetación se presentan los ciclos de secadohumectación severos que hacen perder algunas propiedades del suelo, su funcionalidad y estabilidad como estructura dentro de la ingeniería.

Figura 1.3 distintos tipos de formación de suelos.

Figura 1.4 Etapas y factores de formación de las arcillas

I.3.1.

ETAPAS DE FORMACIÓN DEL SUELO. La formación del suelo se inicia cuando la roca es meteorizada por la acción de agentes atmosféricos o biológicos, originando una capa de fragmentos rocosos de todo tamaño y sales minerales. El proceso de formación puede durar miles de años. Las etapas por las que pasa la formación de un suelo o edafogénesis, las podemos resumir en cuatro. Etapa inicial. Roca madre. Cuando una roca aflora a la superficie es meteorizada por los agentes atmosféricos y, poco a poco, se va fragmentando. Etapa 2. Suelo bruto. Continua la meteorización de la roca madre y se forma una capa mineral denominada “manto de alteración” u horizonte C, sobre la que se asientan seres vivos sencillos (musgos, líquenes, bacterias, protistas). Etapa 3. Suelo joven. Se trata de una etapa de maduración en donde la actividad de los seres vivos proporciona materia orgánica que se transforma, dando lugar al humus que constituye el horizonte A. La evolución del suelo permite la instalación de comunidades biológicas más complejas. Etapa 4. Suelo maduro. Es la etapa climácica, en donde el suelo queda estructurado definitivamente en niveles horizontales denominados horizontes. En esta se crea una capa intermedia, el horizonte B, formada por la acumulación de sales minerales que el agua de la lluvia arrastra desde el horizonte A. El suelo ya no evoluciona más porque ha llegado al máximo que los factores ambientales permiten.

I.4.

LOS DEPÓSITOS Los depósitos de tierra son las formaciones de suelos transportados (formaciones superficiales) por la acción de agentes como el agua, el hielo, el viento y el hombre, con contribución de la gravedad. Se clasifican según el agente, el lugar y la estructura. El ingeniero de suelos debe reconocer y advertir las propiedades ingenieriles de los depósitos y diferenciarlas de aquellas exhibidas por los suelos residuales. La densidad, la compresibilidad, la resistencia, la permeabilidad y la plasticidad son unas de muchas propiedades de los suelos que permiten los diseños y la atención de problemas en forma oportuna, para atender los problemas que se generan en un suelo de depósito y son diferentes a los generados en una formación con otra génesis. Por el agente: los materiales que son movilizados, transportados y depositados por un agente adquieren ciertas propiedades particulares: los depósitos coluviales son transportados ladera abajo por la acción de la gravedad; estos depósitos alcanzan humedades altas y su textura y estructura está gobernada por las fuerzas de la gravedad. Los depósitos eólicos son transportados por el viento, en el transporte y depósito se presenta

una selección por tamaños y densidades y ocurre el depósito de partículas secas de diámetros y densidades similares conformando depósitos de baja densidad. Los depósitos aluviales son formados a partir del transporte de partículas por la acción del agua y su sedimentación. Las características del depósito es el resultado de la energía y densidad del flujo, y estos determinan los tamaños de las partículas: se presentan depósitos arcillosos en ambientes de energías bajas y depósitos granulares de arenas y gravas cuando la energía del agua es alta. El depósito glaciar (hielo), es el resultado de los depósitos en los glaciares que forman los casquetes polares. El proceso del avance y retroceso del glaciar genera un rozamiento entre hielo y el material de cimentación, y con este la erosión de material de cimentación, su transporte y depósito cuando el glaciar se descongela. Por el lugar: los depósitos que se generan en humedales y áreas bajas con nivel freático superficial se denominan palustres (pantanos); los depósitos en el fondo marino (marinos), se forman en ambientes de concentración de sales diferentes a los depósitos continentales (terrígenos) y los depósitos lacustres (lagos) donde el agente son aguas dulces con otra concentración de sales. La respuesta de los depósitos es diferente debido a la estructura de los suelos (el ordenamiento de las partículas sólidas finas está gobernado por fuerzas eléctricas), al grado de consolidación y a la susceptibilidad a la erosión por el cambio de la concentración de sales que ocupan los espacios vacíos. Por la estructura: los clásticos (fragmentos) son depósitos en los pies de taludes rocosos de clastos que son el producto de la alteración de la roca por cambios bruscos de temperatura; los depósitos no clásticos (masivos) son suelos y bloques donde las propiedades del material están gobernadas por la resistencia o la permeabilidad del material fino. Los talus y los coluviones son depósitos de ladera: el talus es un depósito clastosoportado (Los bloques están mutuamente en contacto) y los coluviones son matriz soportados (la matriz de suelo no permite el contacto entre los bloques). Ambos depósitos se localizan en las laderas de acumulación. La infiltración es más intensa en las laderas convexas donde se puede presentar procesos de reptamiento. Las laderas rectilíneas, largas y pendientes son denutativas y exhiben los horizontes I y II I.5.

ALTERACIÓN DE LAS ROCAS. Existe un equilibrio dinámico entre las tasas de alteración TA y de denudación TD. Cuando la tasa de alteración (TA) es mayor que la de denudación (TD) se incrementan los espesores de los suelos residuales, y si estos no se erosionan se pueden encontrar suelos de gran espesor. Cuando la tasa de denudación es mayor que la tasa de alteración se movilizan con facilidad los suelos y se conserva la roca cerca de la superficie del terreno. En estas áreas los suelos son de poco espesor. Este ambiente es propio de zonas secas sometidas a erosión severa y en laderas de pendientes fuertes. En la zona tropical dominan los suelos residuales, mientras los de zonas templadas dominan los suelos transportados. En la primera la temperatura, la humedad y la meteorización son altas y con ellas la generación de suelos; en la segunda la ausencia de agua permanente ejerce control sobre la abundancia de la vegetación, se estimula la erosión hídrica y eólica y con ello la pérdida de suelo.

La Mecánica de Rocas es la parte de la geotecnia encargada de atender problemas vinculados con los macizos rocosos. Las alteraciones que sufren las rocas por la acción de la tectónica y la actividad hidrotermal no son formas de meteorización; pero contribuyen a preparar los materiales para la meteorización acelerada que se presenta en ambientes húmedos, donde las variaciones del clima y la humedad son intensos. No son la humedad y la temperatura, sino las variaciones de ambas las que hacen intensa y rápida la meteorización.

Figura 1.5 Macizo rocoso plegado, fracturado y relajado por las presiones de la actividad tectónica y las descargas por erosión severa en una cárcava. (Carlos E Escobar P).

I.5.1.

Alteración física: Incluye la desintegración de la roca por acción mecánica. La roca es sometida cambios de esfuerzos por la descarga del suelo: se presenta el relajamiento, se abren las fisuras y la estructura del macizo rocoso es más evidente y abierta. Los ciclos de secado saturación o los cambios de temperatura contribuyen a la disgregación de la roca y a la formación del suelo. Actividades como la tectónica (ver figura 1.5), el clima, la acción biológica y la hidrotermal intervienen en los macizos rocosos y los preparan para la meteorización.

I.5.2.

La Alteración Química: Son el conjunto de las reacciones químicas entre el suelo y los agentes como el agua y los fluidos que permean el sustrato y dan como resultado el suelo. Las reacciones químicas pueden ser por agua (hidratación, hidrólisis, solución), por CO2 (Carbonatación) o por O2 (Oxidación, reducción). Los coluviones son por lo general depósitos de suelo formados por la acción de la gravedad y quedan acumulados en el pie de las laderas; son heterogéneos, sueltos y en ocasiones presentan bloques angulosos. En ellos se estimula la infiltración y el paso del agua a través de su estructura, estimulando la formación de los suelos. Los aluviones son depósitos conformados por materiales gruesos embebidos en matrices finas que se depositan en los valles estrechos de montaña, o por materiales finos que ocupan los valles amplios. La gradación está vinculada con la intensidad del evento: la acción hidráulica del fluido que moviliza el material, las características del flujo que lo transporta y el ambiente en el cual se deposita determinan la textura y estructura del depósito: en cauces torrenciales y valles estrechos so comunes depósitos heterogéneos de materiales finos y bloques; en valles amplios de pendientes bajas los materiales depositados son por los general finos.

Los depósitos lacustres son por lo general de grano fino; los depósitos marinos suelen ser estratificados. Los depósitos glaciares son heterogéneos, los till1 no presentan estratificación clara; los fluvioglaciares sí. Los primeros por el efecto aplanadora del hielo y los segundos por formarse a partir de las aguas de fusión. Los depósitos eólicos son homogéneos, los loes son conformados por limos y los más estables son acumulaciones de arena. Los principales minerales que constituyen suelos gruesos son: Silicato principalmente feldespato (K, Na, Ca), micas (moscovita y biotita), olivino y serpentina. Óxidos, en especial el cuarzo (SiO2), limonita, magnetita y corindón. Carbonatos, principalmente calcita y dolomita; y sulfatos como yeso y anhidrita. En los suelos gruesos el comportamiento mecánico e hidráulico depende de su compacidad y la orientación de las partículas, y poco influye la composición mineralógica. Las diferencias entre la roca y el suelo: Desde la perspectiva geotécnica, dicha diferencia depende de la resistencia a la compresión c, según estos criterios:  Roca es dura sí c > 300 Kg/cm2 .  Roca es blanda sí 200 Kg/cm2 < c < 300 Kg/cm2  Suelo si c  10 Kg/cm2 (El concreto normalmente es de c = 210 Kg/cm2 ) Los suelos homogéneos presentan planos de falla circulares; las rocas tienen planos gobernados por la estructura del macizo rocoso.

DIFERENCIAS ENTRE LAS ARCILLAS Y LAS ARENAS. ARENAS Volumen de los poros hasta 50% máximo No es plástica. No se retrae al secarse No es compresible o lo es muy poco Se comprime rápidamente. La humedad la afecta poco. Tamaño de las partículas mayor de 0,06 mm No presenta cohesión.

ARCILLAS Volumen de los poros hasta 98% máximo. Es plástica. Se retrae al secarse. Muy compresible. Por carga aplicada se comprime lentamente. Su consistencia depende de la humedad. Tamaño menor de 0,002 mm. Presenta cohesión.

DIFERENCIAS ENTRE LAS ARCILLAS Y LOS LIMOS ARCILLAS La resistencia seca es alta a muy alta, especialmente si se seca al horno. No desprende polvo de la superficie. Difícilmente desmenuzable con los dedos. Plasticidad. Los rollitos del límite plástico son tenaces, secan lentamente y permanecen finos, con humedades bajo el estado plástico. Tienen resistencia alta a muy alta. Reacción muy lenta o nula a la vibración o dilatancia. La superficie permanece lustrosa. Dispersión. Cuando está en suspensión, tarda días a semanas, en asentarse, a menos que haya floculación.

I.6.

LIMOS La resistencia seca es baja, aún seca al horno. Desprende polvo de la superficie. Es fácilmente desmenuzable con los dedos. Plasticidad. Los rollitos para el límite plástico son frágiles. Secan rápido y se agrietan fácilmente con humedad bajo el estado plástico. Tienen resistencia baja. Reacción rápida frente a vibración o dilatancia. La superficie se vuelve húmeda por vibración y se opaca al presionarla. Dispersión. Se asienta entre 15 y 60 minutos.

COMPONENTES DEL SUELO. El aire y el agua son elementos constitutivos del suelo, además de los sólidos y los gases. Los guijarros son fragmentos de roca con diámetros () > 2 cm. Las gravas tienen dimensiones entre 2 mm y 2 cm. La arena gruesa desde 0,2mm <  < 0,2 cm; la arena fina entre 0,005 mm <  < 0,2 mm. Se denomina limos a las partículas con diámetro aparente entre 0,005 mm y 0,05 mm. Con los análisis granulométricos, las arcillas son los constituyentes de diámetro aparente inferior a 0,002 mm (o 2), pero el término arcilla tiene otro sentido, adicionalmente, no granulométrico.

I.7.

LA ARCILLA. Son grupos minerales definidos, como caolinita, illita y montmorillonita, donde participan estructuras octaédricas y tetraédricas. La arcilla, como el humus, posee propiedades coloidales. Las arcillas, en el sentido mineralógico, son cristales microscópicos cuyos átomos están dispuestos en planos. Al interior de una trama de átomos de oxígeno, cuyas esferas iónicas son voluminosas, se encuentran cationes de sílice (Si) y aluminio (Al). Si el volumen lo permite, los cationes de hierro (Fe), magnesio (Mg), calcio (Ca) o potasio (K) reemplazan al sílice (Si) y al aluminio (Al). Las arcillas tienen una capacidad de intercambio iónico grande. Otros iones diferentes a los enunciados pueden completar las capas y unirlas, y también, las cargas eléctricas libres pueden ser equilibradas por iones intercambiables.

Figura 1.6 Tres unidades estructurales básicas y radios iónicos.

Gibsita: (G) Lámina de alúmina, fruto de la combinación de octaedros de aluminio (Al). Brucita: (B) Lámina hidratada, fruto de combinar octaedros de magnesio (Mg). Láminas de sílice: Tetraedros (SiO4) de sílice dispuestos en lámina. Ver trapecios. Las arcillas 1:1 son arreglos de octaedro G o B (rectángulo) y T de Silicio (trapecio) Las arcillas 2:1 son 2 tetraedros de silicio y en medio de ellos un octaedro G o B.

Figura 1.7 Estructuras básicas y radios iónicos

Figura 1.8 Estructura de la illita

I.7.1.

Las Caolinitas: Principal grupo de arcillas que presenta baja capacidad de intercambio, 10 – 12 me (miliequivalentes) cada 100 gr, y con dos capas de cationes, las llamadas arcillas 1:1 (capa tetraédrica más capa octaédrica de alúmina hidratada). El arreglo, que se repite indefinidamente da una carga eléctrica neutra del mineral caolinita, cuya estructura no es expansiva, por no admitir agua en su retícula. Estas arcillas son moderadamente plásticas, de mayor permeabilidad y mayor fricción interna. Del grupo son: HALOISITA, CAOLINITA (por definición), ENDELLITA, DICKITA, ALOFANO, NACRITA Y ANAUXITA. La haloisita, aunque tiene la misma fórmula del caolín, contiene moléculas extras dentro de su estructura. En la figura 1.7 Gibsita = SiO4 (En la “Carta de Plasticidad” las caolinitas están bajo la línea A = limos).

I.7.2.

Illita: Es una arcilla 2:1, cuya capacidad de intercambio es de unos 40 me/100gr, lo que la hace algo expansiva. Las láminas de alúmina están entre dos láminas de SiO4, y estas se ligan por iones de potasio, que le dan cierta estabilidad al conjunto. La actividad de la illita es 0,9, de la caolinita es de 0,38. El coeficiente de fricción interno y la permeabilidad son menores que en la caolinita y mayores que en la montmorillonita.

I.7.3.

. Montmorillonita: Arcilla 2:1 cuya capacidad de intercambio es de unos 120 me/100gr, lo que las hace muy expansivas. Entre las dos láminas de sílice se encuentra una brucita o una gibsita, y este arreglo se repite indefinidamente. La unión entre minerales individuales es débil, por lo cual el agua se inserta, introduciendo moléculas para producir el hinchamiento

del suelo. Además de ser expansiva, la montmorillonita es muy plástica y se contrae al secarse, mejorando su resistencia y haciéndose impermeable. La actividad de la montmorillonita es 7,2

Figura 1.9 Grupo de la montmorillonita (puede tener brucita)

Entre las montmorillonitas se identifican: La MONTMORILLONITA (por definición), HECTORITA, SAPONITA, BEIDELLITA, SAUCONITA, TALCO, PORFILITA y NONTRONITA.

I.8.

Bentonitas: Suelos montmorilloníticos altamente plásticos y altamente expansivos, de grano tan fino que al tacto es jabonoso (sí es húmedo). Se utilizan para cellar fugas en depósitos y canales. Vermiculita, clorita, sericita, etc., son otros minerales arcillosos no clasificados en los anteriores tres grupos.

I.9.

TIPOS DE SUELOS DESDE EL PUNTO DE VISTA DE LA MECANICA DE SUELOS. los términos principales que usan los ingenieros civiles para describir suelos son: grava, arena, limo y arcilla. La mayor parte de los suelos naturales se componen por la mezcla de dos o más de estos elementos, y pueden contener por añadidura material orgánico parcial o completamente descompuesto. En este sentido tenemos: 

SUELOS NO COHESIVOS: las partículas de suelos no tienden a juntarse ni adherirse, sus partículas son relativamente grandes, también llamados suelos granulares o friccionantes. (Grava, arena, limos)



SUELOS COHESIVOS: Partículas muy pequeñas predominan los efectos electroquímicos superficiales. Las partículas tienden a juntarse (interacción agua partícula). Suelos plásticos. (Arcillas)



SUELOS ORGÁNICOS: Suelos esponjosos, con grumos, comprensibles. Prohibitivos para soporte de estructuras de ingeniería. (Turba, Muskeg)

Por otro lado, existen otros tipos de suelo según su estructura y otra de acuerdo a sus formas físicas. Por su Estructura.  Suelos arenosos: No retienen el agua, tienen muy poca materia orgánica y no son aptos para la agricultura.  Suelos calizos: Tienen abundancia de sales calcáreas, son de color blanco, seco y árido, y no son buenos para la agricultura.  Suelos humíferos (tierra negra): Tienen abundante materia orgánica en descomposición, de color oscuro, retienen bien el agua y son excelentes para el cultivo.  Suelos arcillosos: Están formados por granos finos de color amarillento y retienen el agua formando charcos. Si se mezclan con el humus, que es la sustancia compuesta por ciertos productos orgánicos, pueden ser buenos para cultivar.  Suelos pedregosos: Formados por rocas de todos los tamaños, no retienen el agua y no son buenos para el cultivo.

 Suelos mixtos: Tiene características intermedias entre los suelos arenosos y los suelos arcillosos mezclados. Por sus Características Físicas.  Litosoles: Se consideran un tipo de suelo que aparece en escarpas y afloramientos rocosos, su espesor es menor a 10 cm y sostienen una vegetación baja. Se conocen también como leptosoles, palabra que viene del griego leptos, que significa "delgado".  Cambisoles: Son suelos jóvenes con proceso inicial de acumulación de arcilla. Se divide en vértigos, gleycos, eutrícos y crómicos.  Luvisoles: Presentan un horizonte de acumulación de arcilla con saturación superior al 50%.  Acrisoles: Presentan un marcado horizonte de acumulación de arcilla y bajo saturación de bases al 50%.  Gleysoles: Presentan agua en forma permanente o semipermanente con fluctuaciones de nivel freático en los primeros 50 cm.  Fluvisoles: Son suelos jóvenes formados por depósitos fluviales, la mayoría son ricos en calcio.  Rendzina: Presenta un horizonte de aproximadamente 50 cm de profundidad. Es un suelo rico en materia orgánica sobre roca caliza.  Vertisoles: Son suelos arcillosos de color negro, presentan procesos de contracción y expansión, se localizan en superficies de poca pendiente y cercanos escurrimientos superficiales.

II.

PROPIEDADES DE LOS SUELOS TROPICALES DEL PERU.

En la Amazonía peruana los suelos tropicales son abundantes, ocupan las dos terceras partes del territorio y presentan propiedades y mecanismos que controlan su comportamiento mucho más complejo que los suelos transportados del resto del país. Una de las dificultades para usar adecuadamente los suelos de las regiones tropicales, para fines de construcción en general, es la limitación del uso de las clasificaciones tradicionales de los suelos y los parámetros involucrados en estas clasificaciones que han sido establecidas generalmente para los suelos de origen sedimentario que se encuentran en los países de clima templado a frío, lugares donde la Mecánica de Suelos clásica tuvo su desarrollo más acentuado según (Carrillo-Gil, 1983). También los fenómenos de erosión y sedimentación que suceden alternadamente en las riberas de ambas márgenes de los ríos, así como los continuos cambios de curso entre los años subsiguientes, presentan dificultades adicionales y grandes retos a la aplicación de los conocimientos de la ingeniería civil, tanto en la selva baja que se ubica entre los 80 y 400 m.s.n.m., como en la selva alta que se sitúa entre los 400 y 1000 m.s.n.m.

II.1.

CLASIFICACION DEL SUELO TROPICAL PERUANO. En los últimos años se ha observado un aumento en el número de investigaciones a nivel mundial con respecto a la tecnología de los suelos tropicales, todos ellos contribuyen a desarrollar criterios adecuados para establecer su posible comportamiento, tomando en consideración que los suelos tropicales han mostrado diferentes conductas cuando han sido comparados con suelos de otros orígenes, y además no están convenientemente representados en el sistema de clasificación clásico conocido en la ingeniería geotécnica. Así se han hecho muchos intentos (usando factores objetivos o subjetivos), que han sido elaborados para identificar las características intrínsecas de los suelos tropicales y para prever sus propiedades geotécnicas. Uno de los proyectos tomado en cuenta en este trabajo, ha sido desarrollado en Brasil y fue denominado MCT (Miniatura Compacto Tropical), que permite la determinación de conductas lateríticas y no lateríticas (saprolíticas), que toman en cuenta sus propiedades en relación a sus características genéticas. De todas las clasificaciones propuestas hasta la fecha, hemos considerado como más representativa para los suelos tropicales del Perú la de considerar estos dos tipos de suelos: saprolíticos y lateríticos. Suelos saprolíticos. son aquellos originados por la intemperización de la roca en el lugar, conservando sus condiciones de macro estructura, mineralogía y granulometría. Debido a que aparecen como el residuo de la roca de origen y presentan un apropiado perfil de intemperización, también se les llama suelos residuales jóvenes. Normalmente constituyen estratos subyacentes al horizonte superficial de estos depósitos y suprayacentes a la roca matriz, caracterizándose por la presencia de estructuras heredadas de la roca madre, grandes espesores del estrato, mineralogía compleja con diferentes grados de intemperismo y estratigrafía en algunos casos compleja con gran heterogeneidad, y en otros muy homogéneas con estructuras simples ( Nogami, 1985)

Suelos lateríticos. Llamamos lateríticos a los suelos tropicales que sufren durante su formación un proceso pedológico intenso denominado laterización, cuyas características son: lixiviación de los cationes alcalinos y alcalinos terrosos (Na+, K+, Ca++ y Mg++), empobrecimiento de sílica, existencia de minerales arcillosos en grados avanzados de transformación y aumento del porcentaje de óxidos de fierro y aluminio hidratado. Los suelos lateríticos pueden ser residuales maduros o transportados y constituyen un horizonte

superficial de origen esencialmente pedogenético recubriendo normalmente áreas bien drenadas y formando estratos con limites graduales poco perceptivos. Los tipos de suelo considerados en este trabajo toman en cuenta el sistema de clasificación MCT, como lateritas arena (LA), lateritas arenosas. (LA') lateritas arcillosas (LG'), saprolitas arenosas (NA'), saprolitas limosas (NS') y saprolitas arcillosas (NG') como subgrupos aplicables a los suelos tropicales peruanos.

II.2.

En el Perú, los suelos tropicales en un gran porcentaje son de tipo saprolíticos, esto es, suelos arcillosos mezclados con limo y arena principalmente. Algunos resultados de ensayos de resistencia al cortante efectuadas en los suelos del Perú indican valores muy dispersos; sin embargo, se ha encontrado que la prueba de la veleta practicada en el campo en los suelos saprolíticos que se encuentran muy fisurados, la medida de la resistencia al corte sin drenaje efectuada en el campo arroja siempre valores mucho más confiables que las ensayos de laboratorio, comprobándose que estos valores son mucho más altos en casi todos los casos que los obtenidos por otros medios, siendo el limite más bajo los resultados de los ensayos triaxiales rápidos y los más próximos los resultados de los ensayos de Compresión-NoConfinada, quizás debido a la descompresión que sufren estos suelos al ser obtenidos en profundidad y a la alteración de los especímenes con el manipuleo, o los efectos de la succión en los suelos parcialmente saturados que hacen variar su resistencia al cortante. (Carrillo-Gil, 1978). CARACTERISTICAS GEOLOGICAS Y GEOMORFOLOGICAS DE LA SELVA PERUANA De acuerdo a los estudios recopilados la selva alta y en los limites de la selva baja se encuentran tanto rocas ígneas como sedimentarias, mientras que en la selva baja predominan las rocas sedimentarias del terciario y cuaternario y están constituidas principalmente por areniscas, lutitas y arcillitas. En cambio, las rocas ígneas encontradas en la selva alta son: granito, andesita, y tipos volcánicos, mientras que las del tipo sedimentario son las areniscas, pizarras, calizas y dolomitas. La roca madre que ha formado los suelos de la selva peruana tiene orígenes muy diversos, como se deduce de lo expuesto anteriormente, referente a la geología de la zona. Al agrupar los materiales geotécnicos se establece que en la selva alta predominan tanto los materiales residuales como los transportados originando suelos litocambisólicos y acrisoles, mientras que en la selva baja se encuentra predominio de materiales residuales, creando principalmente suelos ferrosólicos. Entre las rocas originales que han generado estos materiales residuales, se tiene el calcáreo, las arcillas y lutitas, las areniscas y algunas rocas ígneas del tipo de los granitos, andesitas y tufos volcánicos. (Villachica, 1980). En este caso cabe indicar cierta diferencia con la roca madre que generalmente se menciona para algunas otras regiones de Sudamérica. Así mismo parecería probable que en nuestra región no se ha dado con mucha frecuencia el proceso de latolización, de acuerdo con las referencias encontradas al respecto.

Región Amazónica Peruana y Tipo de Roca Madre Subyacente La descripción generalizada de la geomorfología de la región indica que la selva baja es esencialmente plana y como queda dicho, su altura varia entre 80 a 400 m.s.n.m. Debido a este pequeño desnivel los ríos discurren lentamente, teniendo en la estación seca la apariencia de verdaderas lagunas, son anchas sinuosas y de muy fácil vegetación. Esta región del llano amazónico, puede señalarse como el tipo de estado de madurez o avanzada erosión. El llano amazónico esta caracterizado por su gran humedad, y terreno cubierto por una densa vegetación tropical. Esta extensísima llanura se halla suavemente inclinada hacia el Este y comprende las llanuras de Loreto y Madre de Dios. El territorio es suavemente ondulado, por el despliegue de amplias superficies planas, lomadas y zonas colinosas bajas, depresiones, terrazas aluviales, etc., modelados en sedimentos blandos y subhorizontales del terciario superior y aluviales del cuaternario. La llanura esta íntegramente drenada por los ríos Marañón, Huallaga y Ucayali, formadores del gran Amazonas y su sistema de tributarios. La llanura de Madre de Dios, se desarrolla a altitudes de 200 a 500 m.s.n.m. Se extiende con suave inclinación hacia el sureste, desde el alineamiento del alto Fitzcarrald hasta la frontera con Bolivia. Morfológicamente es un territorio llano a ondulado y modelado en sedimentos del terciario y depósitos aluviales del cuaternario. Esta íntegramente drenada por el río Madre de Dios y sus numerosos tributarios. Las características geomorfológicas de esta zona corresponden a un escenario del tipo continental, el que ha estado sometido a diversos ciclos diastróficos de intensidad variable, los cuales junto con los agentes geodinámicos externos,

han modelado la superficie del terreno en diversas formas, desde el punto de vista geomorfológico en colinas y planicies. El sector de colinas, que incluye también a las lomadas, corresponde a las áreas que topográficamente se ubican a mayor altura dentro de la zona, las cuales se encuentran intensamente disectadas por pequeñas quebradas las que están en su etapa inicial de erosión. El sector de planicies ha sido generado por movimientos epirogenénicos, también podemos mencionar la erosión vertical de los recursos hídricos que drenan la zona. La morfogénesis de la región se remonta a los subhorizontes del Terciario Superior, sedimentos del terciario y depósitos aluviales del cuaternario.

Zonas Morfoestructurales de la Amazonía PeruanaS II.3.

Correlación Empírica Entre los Límites de Consistencia y el probable. Comportamiento del Suelo Tropical Peruano De otro lado, desde el punto de vista práctico se ha logrado establecer correlaciones empíricas entre las características de plasticidad de estos suelos tropicales y su probable clasificación para diseños preliminares de obras de ingeniería en la amazonía peruana. Analizando estadísticamente miles de resultados de ensayos efectuados, principalmente durante la construcción de carreteras y aeródromos, así como también cimentación de edificios, puertos y problemas de derrumbes en las riberas de los principales ríos tanto en la selva alta como en la selva baja o llanura amazónica, se han establecido algunas características típicas de comportamiento. utilizando la información geomorfológica, de clima, pedológica, etc., recopilada y tomando en cuenta la roca madre subyacente a cada región ( Carrillo-Gil,1994).

Correlación Empírica Entre los Límites de Consistencia y el probable. Comportamiento del Suelo Tropical Peruano II.4.

ESTABILIZACION DE LOS SUELOS TROPICALES PERUANOS estabilizar los suelos tropicales con cal, se establece que las mezclas de suelos saprolíticos con este estabilizante presentan sistemáticamente mejores resistencias que con el suelo laterítico para iguales porcentajes de cal y tiempo de cura ( Gimenez, 1990). En los suelos tropicales mezclados con cal la resistencia aumenta con el tiempo de curado, aumentando más en el suelo saprolítico que en el laterítico. La influencia del porcentaje de cal en la resistencia es semejante tanto en los suelos saprolíticos como lateríticos. La resistencia de los suelos prácticamente no disminuye como consecuencia del tiempo transcurrido entre la mezcla y su compactación en las primeras cuatro horas, sin embargo, el suelo saprolítico sufre cierta disminución de resistencia entre cuatro y veinticuatro horas. Características Típicas de Comportamient

De la investigación llevada a cabo con fines de estabilización con cal para algunos suelos saprolíticos de la amazonía peruana que permanentemente presentan contenidos, de humedad natural mucho mayores que el óptimo de compactación, se han encontrado algunos resultados de laboratorio para especimenes que presentan portancia tan baja como CBR de 1% a 5% en promedio, y que al mezclarse con cal se obtiene un aumento substancial en el valor del CBR para diferentes tiempos de curado, probablemente debido al desarrollo de la reacción puzolánica en el suelo, estableciéndose que con 5% a 6% de cal hidratada en peso es posible obtener un mínimo de 15% de CBR como resistencia inicial para las arcillas saprolíticas de la selva baja, y si se continua el curado, se encontró que después de un buen tiempo el CBR aumentó considerablemente llegando hasta valores mayores del 29% en 140 horas (Carrillo-Gil, et al, 1993). En la mayoría de los casos, la adición de 5%, a 6% de cal hidratada fue suficiente para lograr resistencias adecuadas para el diseño de pavimentos de carreteras, calles y aeródromos para aviones medianamente pesados que normalmente hacen servicio en las áreas selváticas del Perú.

III.

GEOLOGÍA Y GEOFORMA DE LA ZONA DE IQUITOS.

El área de Iquitos está localizada entre el cratón de Guayana-Brazil hacia el Este y las cuencas del antearco andino hacia el Oeste y Sur. Durante el Cenozoico hasta hoy día la formación y levantamiento de los Andes han determinado en gran escala la evolución geológica, la distribución de las formaciones geológicas y la formación de las geoformas modernas en los alrededores de Iquitos. En el área de Iquitos se han diferenciado seis unidades geológicas, cuya distribución espacial se presenta en un mapa geológico preliminar, a saber (1) la Formación Pebas, (2) la Unidad canalizada de Porvenir (Unidad B), (3) la Unidad canalizada de Nauta (Unidad C), (4) la Unidad las arenitas de Iquitos, (5) los depósitos de terrazas fluviales y (6) los depósitos de la llanura aluvial de los ríos actuales. Los sedimentos de cada unidad tienen diferentes edades, propiedades físicas, geoquímicas, mineralógicas y geomorfológicas propias. Por esta razón, la meteorización y lixiviación del trópico ha afectado cada unidad, de una manera característica, resultando en condiciones edáficas diferentes. Las unidades geológicas son el resultado de los procesos geológicos que han estado actuando en el área en los últimos 18 Ma (millones de años). Hace aproximadamente 18 a 12 Ma la región de Iquitos formaba parte del inmenso sistema del "Lago Pebas", que cubría grandes áreas de la Amazonía occidental. La Formación Pebas fue depositada en el sistema del "Lago Pebas", que fue de aguas someras, en una cuenca subsidente que probablemente estuvo siempre cerca al mismo nivel del mar, y que pudo haber tenido una conexión estrecha con el mar. Hace unos 12 Ma la(s) incursión(es) marina(s) ingresó(aron) a la cuenca lacustrina por el Norte depositando a la Unidad B, produciendo un incremento en la influencia de la depositación fluvial de los ríos de origen andino depositando a la Unidad C. Hace unos 8 Ma, el río Amazonas tomó finalmente su curso actual de Oeste -Este. Como consecuencia de ello, gradualmente debió ocurrir una transición a las condiciones fluviales modernas con la depositación de las arenitas de Iquitos, los depósitos de terrazas aluviales y las llanuras aluviales de los ríos actuales. En la ciudad de Iquitos los sedimentos predominantes son el tipo de arena fina y arcilla. No se observa en la zona en la zona de afloramientos rocosos, ni sedimentos de tipos de agregados gruesos. En la secuencia estratigráfica de la región se reconoce que los estratos se adelgazan y aumentan de potencia y los entrecruzamientos son frecuentes. Estas manifestaciones en los estratos muestran oscilaciones de un ambiente continental inestable, donde las oscilaciones han sido variables y el relieve deposicional algo irregular. Sedimentos de Holoceno (Cuaternario reciente) Sedimentos de pleistoceno (Cuaternario antiguo) Sedimentos del terciario Craton Brasilero (Precámbrico)

III.1.

CARACTERÍSTICAS GEOTÉCNICAS DEL SUELO DE IQUITOS. Según En Bustamante Ch, A y Alva H, J. (1994). Se indica las características geotécnicas del subsuelo de la ciudad para fines de cimentación de estructuras. En la ciudad de Iquitos los sedimentos predominantes son arena fina y arcilla. No se observa en la zona afloramientos rocosos, ni sedimentos del tipo de agregados gruesos. En la secuencia estratigráfica de la región se reconoce que los estratos se adelgazan y aumentan de potencia y los entrecruzamientos son frecuentes. Estas manifestaciones en los estratos muestran oscilaciones de un ambiente continental inestable, donde las oscilaciones han sido variables y el relieve deposicional algo irregular. La estratigrafía de la zona de Iquitos ha sido estudiada en detalle por Ruegg y Rozenzweig entre 1946 y1948. En el año 1967, Martínez Vargas realizó investigaciones de los sedimentos de Iquitos. En 1973 Iberico y Plenge realizaron una investigación geológica en base a observaciones en el ribera y a las perforaciones efectuadas por LAGESA para la firma GRUCI. Iberico y Plengue dedujeron un perfil estratigráfico típico de la zona. De todos los estudios indicados, se pueden resumir las características geológicas del área en estudio. a) Sedimentos del Holoceno o Cuaternario reciente, constituídos por los últimos sedimentos de tipo arcilloso o arcilloso arenoso, de colores rojizos a pardos debido al fenómeno de laterización, con una potencia de 6 metros.

b) Sedimentos del Pleistoceno o Cuaternario antiguo, constituídos por arenas cremas y blancas de granulometría fina, con algunas intercalaciones de arena media. Estas arenas proceden de la desintegración de las “Areniscas Azúcar” de edad Senónica (picos elevados del Cretáceo Superior) y son areniscas que abundan en la Amazonía. Estos sedimentos, con una potencia de 7 metros, constituyen la napa freática de la región. c) Sedimentos de Terciario, constituídos por arcillas compactas a duras, de colores azul grisáceo hasta negro, con presencia de carbonatos, fósiles y delgadas capas de material carbonoso en transición a lignito, que se presentan intercalados en el banco de arcilla. Estos sedimentos son esencialmente marinos y presentan una transición a marino continental. Se aprecia también que en partes las capas de arenas y arenas algo arcillosas del Cuaternario sobreyacen en discordancia erosional a las capas de arcillas fundamentalmente marinas, coincidentes con la regresión marina que se produce al finalizar el Terciario. Para los sedimentos del Terciario en Iquitos, se ha determinado una potencia de 2 Km. por medio de estudios geofísicos (método sísmico) de las exploraciones de petróleo. d) Por último, de estudios geofísicos más profundos, se tiene que a los 2 km. de potencia aproximadamente, se ha encontrado evidencias del Craton Brasilero de edad probablemente Precámbrica.

Para llevar a cabo el procesamiento de las propiedades físico mecánicas del subsuelo de la ciudad de Iquitos, se ha dividido a la ciudad en dos sectores dominantes: los cuales se han denominado sector Iquitos y sector San Juan. Ambos sectores son los denominados semidomos de Iquitos, los cuales fueron presentados por Maggiolo (1975). En las Tablas Nº 1, 2 y 3 se muestran los resultados de los ensayos especiales de laboratorio realizados por los autores en Iquitos.

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Sector Iquitos En los sondajes explorados se alcanzaron profundidades de 4 a 8 metros. En la distribución de los suelos del sector Iquitos, se aprecia que de las muestras analizadas el 62% son arcillas, el 35% son arenas y un 3% contienen materia orgánica. El 30% de las arcillas son de alta plasticidad, clasificadas como CH y el 32% de las arcillas son de mediana plasticidad, clasificadas como CL. El 19% corresponde a arenas de baja plasticidad a no plásticas, clasificadas como SC, SM y SP-SM; y el 16% restante corresponde a arenas limpias clasificadas como SP. Las propiedades físicas de los suelos de este sector se presentan en la Tabla Nº 4. La resistencia cortante no-drenada de los ensayos de laboratorio de compresión simple y compresión triaxial UU y veleta de campo indican que los primeros cuatros metros de profundidad para un suelo tipo CH y CL, los rangos de valores encontrados son: Cohesión (CH) Su : 0.55 – 1.40 kg/cm2 Cohesión (CL) Su : 0.35 – 1.20 kg/cm2

De los ensayos de consolidación se determinó los siguientes rangos de valores para una arcilla de alta plasticidad, CH. Carga de Preconsolidación (Pc) : 1.20 - 2.40 kg/cm 2

Relación de vacíos inicial (eo) : 0.74 – 1.10 Coeficiente de compresibilidad (Cc) : 0.14 – 0.28 De los ensayos de penetración estándar (SPT) y de cono holandés (CPT) se pudo evaluar las consistencias de los distintos estratos en el Sector Iquitos: de 0.00 – 3.00 m consistencia blanda de 3.00 – 8.00 m consistencia media de 7.00 – 10.00 m consistencia media a semidura más de 10.00 m consistencia dura a rígida.

Sector San Juan En los sondajes explorados se alcanzaron profundidades de 4 a 7 metros. En la distribución de suelos del sector San Juan, se aprecia que, de las muestras analizadas, el 56% son arcillas, el 41% son arenas y un 3% contienen materia orgánica. El 25% de las arcillas son de alta plasticidad, clasificadas como CH y el 31% de las arcillas son de mediana plasticidad clasificadas como CL. El 26% corresponde a arenas de baja plasticidad a no plásticas, clasificadas con SC, SM y SP-SM; el 15% restante corresponde a arenas clasificadas como SP. Las propiedades físicas de los suelos de este sector se presentan en la Tabla Nº 5. La resistencia cortante no-drenada de los ensayos de laboratorio de compresión simple y compresión triaxial UU y veleta de campo indican que los primeros cuatro metros de profundidad para un suelo tipo CH y CL, los rangos de valores encontrados son: Cohesión (CH) Su: 0.60 - 1.65 kg/cm2 Cohesión (CL) Su: 0.45 – 1.50 kg/cm2 De los ensayos de consolidación se determinó los siguientes rangos de valores para una arcilla de alta plasticidad CH. Carga de Preconsolidación (Pc) : 1.25 - 2.20 kg/cm 2 Relación de vacíos inicial (eo) : 0.80 - 1.22 Coeficiente de compresibilidad (Cc) : 0.16 - 0.53 De los ensayos de penetración estándar (SPT) y de cono holandés (CPT) se pudo evaluar la consistencia de los distintos estratos en el Sector San Juan. de 0.00 –2.00 m consistencia muy blanda a blanda de 2.00 –5.00 m consistencia blanda a media de 5.00 –10.00 m consistencia media a dura más de 10 m consistencia dura a rígida

ZONIFICACION GEOTÉCNICA 1. 2. 3. 4.

Sedimentos predominantes son arena y arcilla, sobre arcilla preconsolidada La arena arcillosa y las arcillas superficiales se encuentran saturadas Las propiedades de los suelos de los sectores Iquitos y sanjuán son similares La zonificación geotécnica es: Zona I Zona de condición habitable, comprende el Semidomo de Iquitos y se ha dividido en 4 subzonas para su mejor descripción. Zona II Zona de condición habitable, comprende el Semidomo de San Juan y se ha dividido en 2 sub zonas para su mejor descripción. Zona III Zona de condición habitable, comprende la parte baja del Domo de Iquitos y representa una zona de drenaje natural. Zona IV Zona de condición crítica, en donde ocurren movimientos de reptación o deslizamientos lentos. Zona V Zona de condición crítica, representa una zona potencial y/o activa de deslizamientos. Zona VI Zona de condición crítica, representa una zona de sedimentación. Zona VII Zona de condición crítica, representa una zona inundable por los ríos Itaya, Nanay y Amazonas, siendo además influenciada por caños y quebradas.

CONCLUSIONES 1) Este trabajo proporciona una visión global de las características geotécnicas de los suelos del trópico húmedo peruano, lo que permitirá en el futuro el desarrollo de nuevos patrones de comportamiento considerando su evaluación experimental y tratamiento adecuado para llegar a una determinación real de las propiedades que permitan su utilización racional de estos materiales. 2) El estudio de los suelos obligará también a la necesidad de elaborar criterios geotécnicos selectivos más adecuados para estos materiales, que en la selva baja principalmente, son los únicos disponibles para la construcción de obras de ingeniería civil. 3) En la ciudad de Iquitos los sedimentos predominantes son del tipo arena fina y arcilla, por debajo de los cuales se encuentra una arcilla preconsolidada. En la ciudad de Iquitos no se observan afloramientos rocosos, ni material del tipo de agregado grueso. 4) Debido a la fuerte precipitación pluvial en Iquitos y a que el nivel freático no se encuentra en la mayoría de los casos muy profundo, las arenas arcillosas y las arcillas superficiales se encuentran saturadas. 5) En la evaluación de los suelos de Iquitos se ubicaron dos sectores dominantes de la ciudad, como son: el sector Iquitos y el sector San Juan. Una vez analizadas las propiedades físicomecánicas del subsuelo, se llega a la conclusión de que ambos sectores presentan propiedades relativamente similares.

Bibliografías  CARRILLO-GIL, A., (1978), Características de los Suelos Tropicales del Perú, Revista Latinoamericana de Geotécnia, Vol. IV, N ° 4 pp.207-216, Caracas-Venezuela.  CARRILLO-GIL, A.,(1983), Problemas de Estabilidad de Taludes en Iquitos, Perú- Memorias del VII Congreso Panamericano de Mecánica de Suelos, Vancouver-Canadá.  Apuntes sobre suelos: algunas relaciones roca-mineral-suelo. Jaramillo Jaramillo, Daniel Francisco (1987) http://www.bdigital.unal.edu.co/1728/  ROCAS ÍGNEAS – Manualgeo Cap 07 http://www.bdigital.unal.edu.co/1572/281/rocasigneas.pdf  Bustamante A. (1993), “Características Geotécnicas del Subsuelo de la Ciudad de Iquitos”, Tesis de Grado, Facultad de Ingeniería Civil Universidad Nacional de Ingeniería, Lima, Perú.

GLOSARIO. Saprolito: Suelo residual en el que se conservan relictos con la textura y la estructura de la roca original. Normalmente el saprofito presenta una textura limosa o areno-limosa y colores abigarrados en los que predominan los tonos rojizos debido a la oxidación del hierro y los minerales primarios. Regolito: Término genérico utilizado para designar los materiales de la corteza terrestre que se encuentran entre la superficie y el sustrato rocoso, sean ellos residuales o transportados. Es un sinónimo de suelo que comprende los fragmentos de roca, suelos residuales, depósitos aluviales, lacustres, glaciales, eólicos y marinos, suelos orgánicos y depósitos antrópicos. Suelo residual: Suelo formado por la meteorización in situ del material parental. Suelo transportado: El que se forma lejos de la roca madre (alóctono). Lixiviación: Remoción de material soluble y coloides del suelo por el agua de percolación. Humus: Material de color pardo o negro formado por la descomposición parcial de materia orgánica (vegetal o animal). Es la porción orgánica del suelo. Relictos: Estructuras heredadas por el suelo, de la roca madre (diaclasas, fracturas, etc.). Coluvión: Son masas de suelo depositadas en la base de las laderas de pendientes moderadas, con a la contribución de la gravedad. Estos depósitos están conformados por limos, arcillas, arenas mal gradadas, gravas o bloques. Son depósitos gravitacionales y se generan a partir de los movimientos en masa. Aluvión:

Depósitos de suelo originado por componentes transportados por una corriente de agua y posteriormente depositados por sedimentación. Subsidencia: Hundimiento por presencia de cavernas kársticas o fallas activas. Fixible: Que se exfolia, es decir, se separa en láminas delgadas. Abrasión: Desgaste mecánico de las rocas por fricción e impacto, producido por la acción del agua, el viento y los glaciares. Gelivación: Agrietamiento del suelo por acción del hielo. Geoforma: Rasgo físico reconocible en la superficie de la tierra, como una forma propia característica. Las geoformas pueden tener una extensión tal que las haga asimilables a unidades geomorfológicas propiamente dichas como el caso de mesetas, valles llanuras; es preferible reservar este término para rasgos individuales, identificables en cartografía a escalas entre 1:10.000 y 1:50.000, o menores, como escarpes, terrazas, conos volcánicos, taludes, abanicos aluviales