Mecánica de Suelos

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<p>Mecánica de Suelos - Primer Parcial</p><p>Factores que Afectan la Formación de los Suelos:</p><p>1. Clima</p><p>• Áridos: Poca vida (Suelos granulares: grava y arena).</p><p>• Templados: Mas vida y humedad (Suelo de grano fino).</p><p>2. Actividad Biológica</p><p>• Roedores, Gusanos (Anhelidos), generan huecos o</p><p>oquedades.</p><p>• Insectos y Bacterias (Fijan Nitrógeno).</p><p>3. Topografía</p><p>• Zonas Bajas (Suelos Finos).</p><p>• Zonas Altas y Planas (Residuales).</p><p>• Escarpadas (Pendiente Abrupto, poco suelo).</p><p>4. Corrientes de Agua:</p><p>• V = 0 Lagunas, (Suelo fino).</p><p>• V 3 m/s (Erosión).</p><p>Descomposición de la Roca:</p><p>1. Meteorización</p><p>• Desintegración Física</p><p>→ Gelificación</p><p>→ Actividad Biológica</p><p>→ Descompresión</p><p>→ Expansión Termina</p><p>• Descomposición Química</p><p>→ Disclusión</p><p>→ Oxidación</p><p>→ Hidrolisis (Lluvia Acida).</p><p>→ Carbonatación.</p><p>2. Erosión</p><p>• Viento</p><p>• Corrientes de Agua</p><p>3. Procesos Gravitatorios (Zonas Bajas).</p><p>Depósitos de Suelo (Origen):</p><p>1. Eólicos</p><p>2. Aluviales</p><p>3. Lacustre</p><p>4. Pie de Monte</p><p>5. Glaciares</p><p>Clasificación Mecánica Básica:</p><p>1. Fragmentos de Roca</p><p>→ 76 mm</p><p>2. Grava</p><p>→ 4.76 mm</p><p>3. Arena</p><p>→ 0.076 mm</p><p>4. Limos</p><p>→ 0.002 mm</p><p>5. Arcillas</p><p>6. Orgánicos</p><p>Suelo: desde el punto de vista constructivo el suelo es el material no cementado</p><p>producto de la desintegración mecánica y descomposición química de las rocas</p><p>durante un tiempo geológico prolongado, que suele tener materia orgánica aun en</p><p>pequeños porcentajes. El tamaño de sus granos varia desde micras hasta 76 mm, y</p><p>entre ellos guarda gases y líquidos que determinan su comportamiento mecánico,</p><p>puede ser residual o transportado y su espesor sobre la corteza terrestre varia desde</p><p>cm hasta decenas de metros, por lo cual es el material de desplante de las estructuras</p><p>humanas.</p><p>Lectura Mecánica de Suelos:</p><p>→ Destaca la labor de precursores como Alexandre Collin en 1846 y Karl</p><p>Terzaghi, considerado el "padre de la mecánica de suelos", quien sistematizó</p><p>los estudios en este campo a principios del siglo XX.</p><p>→ Se mencionan aplicaciones prácticas clave gracias a la comprensión de</p><p>fenómenos como la resistencia al corte de suelos y las presiones de poro.</p><p>→ La mecánica de suelos es una disciplina que conecta tanto aspectos</p><p>analíticos como experimentales.</p><p>→ La mecánica de suelos ha enfrentado críticas por su complejidad y "oscuridad",</p><p>pero ha demostrado ser esencial en la construcción moderna y ha</p><p>consolidado su posición como una ciencia aplicada.</p><p>→ Resalta el desafío que representa el subsuelo de la Ciudad de México,</p><p>considerado por Terzaghi como un "paraíso" para el estudio de la mecánica</p><p>de suelos, debido a la baja resistencia y los problemas históricos de</p><p>hundimiento.</p><p>→ Ingenieros mexicanos como José A. Cuevas fueron pioneros en aplicar la</p><p>mecánica de suelos en México. Cuevas destacó por sus estudios sobre el</p><p>hundimiento de la Ciudad de México y su oposición al uso excesivo de pozos, lo</p><p>que agravaba el problema.</p><p>Exploración de Suelos:</p><p>1. Para:</p><p>• Identificar Estratos de Diseño</p><p>• Calcular Asentamientos</p><p>• Calcular Resistencia</p><p>2. Hasta que Profundidad:</p><p>• En general a 2.5 B</p><p>• Por geometría en planta:</p><p>→ Zapata Corrida 5 b</p><p>→ Zapata Aislada</p><p>• Por tipo de suelo:</p><p>→ Arcilla y Limo 1B</p><p>→ Arenas y Grabas 2.5B</p><p>3. Técnicas Comunes:</p><p>• Superficiales</p><p>→ Calas</p><p>→ PCA (Pozo a Cielo Abierto).</p><p>• Profundas</p><p>→ SPT – Estándar Penetration Test</p><p>→ Tubo Shelby – Pared Delgada</p><p>→ Cono Eléctrico</p><p>• Indirectas</p><p>→ Down Hole (Geofísica)</p><p>→ Cros Hole</p><p>Fórmulas de Relaciones Volumétricas y Granulométricas</p><p>1. Peso Volumétrico: 𝛾𝑚 =</p><p>𝑊𝑚</p><p>𝑉𝑚</p><p>𝑊𝑚 = 𝛾𝑚 × 𝑉𝑚</p><p>𝑉𝑚 =</p><p>𝑊𝑚</p><p>𝛾𝑚</p><p>2. Contenido de Agua: 𝜔% =</p><p>𝑊𝑤</p><p>𝑊𝑠</p><p>× 100%</p><p>𝑊𝑤 =</p><p>𝜔% × 𝑊𝑠</p><p>100%</p><p>𝑊𝑠 =</p><p>𝑊𝑤</p><p>𝜔%/100%</p><p>3. Densidad de Solidos: 𝑆𝑠 =</p><p>𝑊𝑠</p><p>𝛾𝑤 × 𝑉𝑠</p><p>; 𝛾𝑤 = 1</p><p>𝑔</p><p>𝑐𝑚3</p><p>= 1</p><p>𝑡𝑜𝑛</p><p>𝑚3</p><p>𝑊𝑠 = 𝑆𝑠 × 𝛾𝑤 × 𝑉𝑠</p><p>𝛾𝑤 =</p><p>𝑊𝑠</p><p>𝑆𝑠 × 𝑉𝑠</p><p>𝑉𝑠 =</p><p>𝑊𝑠</p><p>𝑆𝑠 × 𝛾𝑤</p><p>4. Relación de Vacíos: ⅇ =</p><p>𝑉𝑣</p><p>𝑉𝑠</p><p>𝑉𝑣 = ⅇ × 𝑉𝑠</p><p>𝑉𝑠 =</p><p>𝑉𝑣</p><p>ⅇ</p><p>5. Grado de Saturación (Agua): 𝐺𝑤 =</p><p>𝑉𝑤</p><p>𝑉𝑣</p><p>× 100%</p><p>𝑉𝑤 =</p><p>𝐺𝑤 × 𝑉𝑣</p><p>100%</p><p>𝑉𝑣 =</p><p>100% × 𝑉𝑤</p><p>𝐺𝑤</p><p>6. Porosidad: 𝑛 =</p><p>𝑉𝑣</p><p>𝑉𝑚</p><p>𝑉𝑣 = 𝑛 × 𝑉𝑚</p><p>𝑉𝑚 =</p><p>𝑉𝑣</p><p>𝑛</p><p>7. Peso Volumétrico Seco (dry): 𝛾𝑑 =</p><p>𝑊𝑠</p><p>𝑉𝑚</p><p>𝑜</p><p>𝛾𝑚</p><p>1</p><p>+</p><p>𝜔%</p><p>100%</p><p>𝑊𝑠 = 𝛾𝑑 × 𝑉𝑚</p><p>𝑉𝑚 =</p><p>𝑊𝑠</p><p>𝛾𝑑</p><p>𝛾𝑚 = 𝛾𝑑 −</p><p>𝜔%</p><p>100%</p><p>𝜔% = (100 𝑥 𝛾𝑑) − (100 𝑥 𝛾𝑚)</p>