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Cátedra: MECÁNICA DE LOS SUELOS

RESUMEN FINAL MECÁNICA DE LOS SUELOS

Comienzo de edición: 06/07/2016 Final de edición: xx/xx/xxxx

Alumno: 1.

Kazibrodiuk, Pedro Nicolás.

AÑO 2016

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Mecanica de suelos y rocas: Los movimientos de las placas o bloques tectónicos tienen responsabilidad en los grandes hundimientos de la corteza terrestre. Todas las obras de ingeniería civil son fundadas sobre suelo y/o roca. Su estabilidad, comportamiento funcional y estético dependen del material de apoyo y de la manera en que se distribuyen las tensiones en el mismo. La roca y el suelo comúnmente también son utilizados para el relleno, como ser diques, terraplenes, etc. Siempre teniendo cuidado de no sobrepasar los límites de capacidad y deformaciones aceptables. La geología (Ciencia que estudia el origen, formación y evolución de la Tierra, los materiales que la componen y su estructura.) permite realizar los estudios previos para la correcta ubicación y contruccion de ferrocarriles, carreteras, embalses, etc. Como asi también la petrología el uso de rocas como material de construcción. Estructura interna de la tierra: La evolución de la tierra consta de millones de años. Solo se ha podido excavar hasta 3 km desde la superficie de un total de 6370 km desde la superficie hasta el núcleo interno. Estas mediciones y conocmimientos de la estructura de la tierra fueron posibles gracias a la trayectoria de ondas sísmicas primarias (P) y secundarias (S). Las-feras: Atmosfera: gases que envuelven a la tierra. Hidrosfera: agua bajo y sobre la superficie terrestre. Biosfera: lugar donde habitan y viven los seres vivos. Litosfera: parte solida de la tierra, manto externo. Ciclo de los fenómenos geológicos: La erosión es un término fundamental, se lo define como Desgaste producido en la superficie de un cuerpo por el roce o frotamiento de otro y modelación de la corteza terrestre causados por la acción del viento, la lluvia, los procesos fluviales, marítimos y glaciales, y por la acción de los seres vivos.

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La geodinámica interna (calor desde el centro) y la externa (vientos lluvias atmosfera), se producen de forma ininterrumpida en 3 etapas: - Orogénesis, formación de nuevas cadenas montañosas. - Gliptogénesis, destrucción del relieve por acción de agentes externos. - Litogénesis, formación de nuevos materiales a partir de los ya existentes y la incorporación de nuevos desde el interior. Geodinámica interna: Tectónica de placas Una placa tectónica es una porción de litosfera, es decir, parte de la corteza y parte del manto superior. En cuyos límites se observa una gran actividad sísmica y volcánica. La teoría tectónica global o de placas describe una gran variedad de actividades sin relación aparente entre sí, como ser vulcanismos, sismos y movimientos de los continentes. El estudio de la geotecnia interna gira entorno a esta teoría que se basa en la observación de que la corteza terrestre está formada por unas 20 placas rígidas, donde en las fronteras de éstas ocurre la actividad tectónica como ser sismos y erupciones volcánicas. La teoría de la tectónica global o de placas surge a finales de los años sesenta, por los estudios de Wegener, que a principios del siglo XX propuso la teoría de la DERIVA CONTINENTAL donde describe que los actuales continentes surgen de la fragmentación de un “supercontinente” llamado PANGEA.

Corrientes de convección que hacen desplazar las placas: Resumen final de Mecánica de Suelos Página 2 de 15

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A groso modo tenemos las de subducción (litosfera fria) que resulta del hundimiento de una placa litosferica oceánica bajo otra que puede ser de sus mismas característica o continental, esta zona recibe el nombre de fosa. Luego tenemos las ascendentes en zonas llamadas dorsales.

Econtramos tres tipos de bordes: - Constructivos: se refiere a los dorsales, donde al separarse produce una renovación de litosfera. - Destructivos: se inicia con el choque entre placas o fosas oceánicas y la subducción de una bajo la otra, esto genera una destrucción de litosfera. Continua con el choque de placas continentales, dando origen a orogenos de colisión: Alpes, Himalayas. Los sismos y vulcanismos dan origen a islas: archipiélago japonés. - Pasivos: movimientos horizontales entre placas, este roce genera sismos: falla de San Andrés. Esta última, a diferencia de otras que permanece en el océano, inicia en el pacifico avanza unos 1000 km sobre California, entre el valle imperial y la punta arena. Esta falla muestra la separación entre las placas tectónicas de Norteamérica y el pacifico. Vulcanismo: se denomina asi a los procesos que mediante fisuras en la corteza terrestre produce la expulsión de materiales fundidos, denominados magmas, hasta la superficie oceánica o al fondo del mar, provenientes de la corteza o manto superior. Es la principal manifestación de energía en el globo terráqueo. Los volcanes son puntos de relieve que son una conexión directa entre la superficie y las capas interiores, en donde debido a las grandes temperaturas y presión la roca se encuentra en estado de fundición. Sismos: perturbaciones súbitas provenientes del interior de la tierra lo que genera un movimiento o vibración del suelo. La razón principal de los sismos grandes y pequeños es la ruptura o fracturamiento de las rocas en las capas más exteriores de la tierra. - Hipocentro: punto de la corteza donde se produce la sacudida. - Epicentro: punto de la superficie situado verticalmente sobre el hipocentro. Cuando éste se sitúa en el fondo del océano da origen a los maremotos con olas gigantes (tsunamis). Los sismos y volcanes se distribuyen siguiendo los bordes de las placas tectónicas. El peligro que representa un sismo tiene que ver con su intensidad y duración. Pueden durar desde unos pocos segundos hasta varios minutos. Se los mide en escala Richter o Mercalli. Puede ser de tipo oscilatorio (hacia los lados), trepidatorio (de arriba hacia abajo) éste quizás el más peligroso por la profundidad que puede alcanzar y pueden ser mixtos. Resumen final de Mecánica de Suelos Página 3 de 15

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Fallas y Pliegues: - Falla: fractura de la roca acompañada de un movimiento relativo de los bloques. La magnitud de éste desplazamiento puede oscilar entre centímetros o kilómetros. Los desplazamientos de los bloques de una placa pueden ser:

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La superficie a lo largo de la cual se desplaza recibe el nombre de plano de falla. Los movimientos verticales producen hundimientos o levantamientos de las masas rocosas y cuyos bloques afectados reciben el nombre de dovelas.

El desnivel inicial provocado por estas fallas recibe el nombre de escarpe original de falla:

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Pero cuando ha sido modificado por la erosion se llama escarpe de línea de falla:

Si un bloque o dovela queda hundido entre dos elevados recibe el nombre de Fosa o Graven:

Y cuando queda elevado entre dos hundidos recibe el nombre de Horst:

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Con frecuencia en regiones muy afectadas por movimientos tectónicos se ven verdaderos campos de falla, con bloques levantados y hundidos. Las fallas constituyen lugares de debilidad en el relieve por lo que son muy usadas por la erosión formando por ejemplo valles y hasta muchas veces la red fluvial pone de manifiesto la fracturación del terreno. -

Pliegues: La formación de montañas son el resultado de la gran fuerza procedente de la tierra, ante ellas las rocas responden fracturándose o plegándose según sean sus propiedades de plasticidad.

Una de las formas más común de pliegues es en forma de ondulaciones, siempre que exista un nivel de despegue:

En relación con zona de falla, la fuerza y dirección del empuje, pueden configurarse distintos tipos de pliegues. Las partes de mayor curvatura reciben el nombre de charnelas y las superficies que unen estas se llaman flancos.

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Cuando el empuje orogénico es muy fuerte, las ondulaciones pueden ser tumbadas, arrancadas de sus raíces y luego depositado muy lejos de donde inicialmente estaba el estrato.

Ciclos de los fenómenos Geologicos: Geologicos externos: destruyen mediante la intervención de los agentes externos, como ser la radiación solar y los cambios de temperaturas: viento, nieve, océanos, deshielos, mares, etc. Que generan: - Erocion: cuando se produce la descomposición del material rocoso y simultáneamente el trasporte. - Meteorización: se produce en zonas rocosas la ruptura y descomposición de las mismas por agentes externos pero no el transporte. - Desplazamiento: los principales acentes de transporte de sedimentos son el viento, lluvias, glaciares, nieve, mares, etc. - Sedimentación de los materiales: cuando la descomposición del material rocoso erocionado y transportado se acumula en zonas estables, como ser valles de inundación, cuentas de ríos y oceánicas, siendo éstas últimas las más importantes. En los desiertos la sedimentación se produce al cesar los vientos. El agua es el principal modelador de la superficie terrestre, puedo discurrir de manera: - Salvaje, sin cause fijo. - Torrente, cause con fuertes pendientes. - Ríos, cause más estable y controlado, normalmente de grandes tamaños. Glaciares: acumulaciones de hielo, generalmente en zonas donde las presipitaciones son en forma de nieve, no se funden, se acumulan y se compactan hasta transformarse en hielo. Ocurren en casquetes polares (inlandsis) y en zonas montañosas (alpinos y de circo). Minerales: Solido con estructura interna ordenada y composición química definida. La dureza de estos fue escalada por Mohs que en 1822 dijo que el material más duro rayaba al más blando. Su dureza tiene que ver con el tipo de enlace que tenga su composición. Existen alrededor de 4000 minerales cada uno con su estructura interna y composición química. Resumen final de Mecánica de Suelos Página 8 de 15

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Poseen propiedades como: - Clivaje: posibilidad del mineral de romperse en secciones planas. - Fractura: cuando no posee clivaje se dice que tiene rotura, refiendose al rompimiento anguloso del mineral. - Peso especifico. - Color. - Raya: los minerales al pulverizarlos finamente quedan de otro color, por ejemplo las hematitas suelen ser de un color face, verde, negro pero al rayarse son de color café rogizo. - Brillo: se refiere al reflejo de la luz sobre el mineral. Estos adquieren colores metálicos, sedosos, perlados, etc. Rocas: Masa de mineral consolidado, coherente y compacto. Se clasifican según su edad, dureza y origen (ígneas, sedimentarias o metamórficas). Cuando el macizo rocoso es de un solo tipo de piedra, esta puede condicionar el relieve, y los tipos más relevantes de este último son: - Relieve cárstico. - Relieve sobre rocas metamórficas. - Relieve volcánico. Rocas ígneas (BASALTO): se forman cuando el magma se enfría y solidifica sobre la superficie terrestre, pueden ser: Extrusivas (afanitica), hipabisal (porfirica) y plutónica (granular).

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Afaniticas: textura superior muy fina donde no se aprecian los minerales a simple vista. Porfiricas: la textura es una matriz entre fenocristales y granos mas pequeños o pasta Vitreas: causadas por enfriamientos rapidos. Piroclasticas: fragmentos de rocas individuales consolidadas, formada por erupciones violentas. Rocas metamorficas: formadas por cristalización o recristalizacion de minerales, uniendo sus estructuras y composiciones químicas, siempre estando en estado sólido. A temperaturas, profundidades y presiones muy elevadas, también puede o no estar involucrada la actividad química. Los cambios son estructurales y mineralógicos.

Rocas sedimentarias: Formadas en la superficie terrestre (sobre la superficie o en el fondo del agua), generadas a partir de la erosión, transporte, por agentes químicos, físicos, mecánicos pero fundamentalmente generadas de rocas pre-existentes.

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Procesos que forman las rocas sedimentarias: - Erosion. - Trasnporte. - Sedimentación. - Acumulación. - Litificación, proceso lento de transformación de un sedimento a una roca sedimentaria sólida. - Diagénesis, procesos químicos físicos que ocurren durante y después de la litificación ()

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Granos, formados por partículas minerales, rocas y descomposicion de esqueletos fosiles y conchas. Matriz, partículas muy finas que ocupan los intersticios superficiales de rocas. Compuestas principalmente por arcillas, micas de grano fino, cuarzo-feldezopato. Cemento: precipitados químicos de granos y matriz. Compuestos por arcillas, feldespatos de Ca-Mg-Fe, cuarzo y óxidos. Sedimentos no clásticos: Sedimento quimico, el material fue disuelto y transportado, no contiene clastos. Sedimento biogenicos, materia formado por restos de plantas y animales que al morir forman parte del terreno, pueden contener clastos.

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