U1_Definiciones Básicas, Origen y Formación de los suelos

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Docente:
Unidad:
MECÁNICA DE SUELOS
Definiciones Básicas, Origen y 
Formación de los suelos
Ing. MSc. Perlita Esaine Barrantes
Logro
Al término de la unidad, el estudiante está familiarizado con el
rol, conceptos básicos y objetivos de la mecánica de suelos.
Origen, formación y composición de los suelos. Clasificación y
uso de los suelos desde un nivel geotécnico.
Importancia
Conocer los tipos de suelos y los procesos de formación del
suelo, para predecir su comportamiento frente a la función que
desempeñará en los proyectos de ingeniería.
Contenido general
• Introducción a la historia de la mecánica de suelos
• Origen de los suelos 
• Depósitos naturales del suelo
• Laboratorio 01. 
Introducción a laboratorio de mecánica de suelos
• Laboratorio 02.
Identificación manual – visual
Introducción a la historia de 
la mecánica de suelos
• Definición de mecánica de suelos
• Nacimiento de la mecánica de suelos 
moderna
Definición de la mecánica de suelos
La Mecánica de los Suelos, “Se ocupa de la
aplicación de las leyes de la mecánica y la
hidráulica a los problemas de la ingeniería” Karl
Terzaghi.
Estudia las propiedades físicas, el comportamiento y la
utilización del suelo. Verifica que las deformaciones y
resistencia del suelo ofrezcan seguridad, durabilidad y
estabilidad a las estructuras.
Nacimiento de la mecánica de suelos 
moderna
Si
gl
o
 X
V
II
Fi
n
es
 d
el
 s
ig
lo
 X
IXLos primeros trabajos surgen
el siglo XVII con las teorias
clássicas.
Admite los suelos como un
material homogéneo.
Accidentes históricos:
deslizamientos del canal de
Panamá, rupturas de
represas de tierra de EEUU,
Deslizamientos de taludes
en Suecia y Alemania.
Estos accidentes muestran
la inadecuada percepción
de los principios.
Nacimiento de la mecánica de suelos 
moderna
S
ig
lo
X
X
Periodo Actual, que se caracteriza por un
desarrollo basado en datos
proporcionados por la experiencia y por
la observación de los fenómenos.
En el año 1925, el Prof. Karl Terzaghi
publicó su famoso libro Erdbaumechanik
Así nace la MECÁNICA DE LOS SUELOS
MODERNA.
Origen de los suelos 
• Formación y composición de los 
suelos
• Tipos de suelos
Formación y composición de los suelos
Roca 
Madre
Derrubios
minerales
Suelo
Agua Temperatura Viento Seres Vivos
Agua Vegetación
Desintegración 
mecánica
Descomposición 
química
Gravas
Arenas
Limos
Arcillas
(último 
produto)
Formación y composición de los suelos
Tipos de los suelos
Según la granulometría, los suelos se clasifican en: 
gravas, arenas, limos, arcillas y suelo orgánico.
Arcillas (Agua clara)
Limos (2 horas)
Arenas (1 minuto)
Gravas
Tipos de los suelos
Según la granulometría, los suelos se clasifican en:
Tipos de los suelos
Consiste en 
vegetales 
parcialmente 
descompuestos o 
materia vegetal 
finamente 
dividido... 
...mezclada con 
limos y arcillas 
como es el caso de 
los limos orgánicos 
y arcillas orgánicas
Suelo orgánico
Tipos de los suelos
son materiales 
granulares no 
plásticos, formadas 
por grandes 
minerales con 
diámetros mayores 
de ¼ pulgada a 
6.35 mm
Las piezas grandes 
se llaman piedras y 
cuando son 
mayores de 10 
pulgadas se llaman 
cantos rodados.
Gravas
Tipos de los suelos
son materiales 
granulares, ligeros 
y filtran el agua 
rapidamente00
Se componen de 
partículas 
minerales que 
varían 
aproximadamente 
desde ¼ pulgada a 
0.002 pulgadas 
(0.05mm) .
Arenas
Tipos de los suelos
Son materiales que se 
comportan, como 
materiales granulares 
pedregosos, filtran el 
agua con rapidez, 
carecen de plasticidad 
y tienen poca o 
ninguna resistencia en 
seco
Consiste en 
partículas 
minerales 
naturales más 
pequeñas de 0.002 
pulgadas (0.05mm) 
las cuales
Limos
Tipos de los suelos
Es un terreno 
pesado que no 
filtra el agua con 
facilidad. Exhiben 
propiedades de 
plasticidad y son 
muy cohesivas em
estado húmedo
Se componen de 
partículas mucho 
más pequeñas 
menores de 0.002 
mm.
Arcillas
Tipos de los suelos
Límite de tamaños de las partículas del suelo por varias clasificaciones 
(“Fundamentos de Geotecnia”, Braja Das) 
Depósitos naturales del 
suelo
• Rocas ígneas, sedimentarias y 
metamórficas
• Depósitos de suelos glaciales, 
aluviales, fluviales, etc.
• Efectos en el diseño de la 
construcción
Origen del suelo 
SUELO
ROCAS ÍGNEAS
ROCAS 
METAMÓRFICAS
ROCAS 
SEDIMENTARIAS
Rocas ígneas
Las rocas ígneas son formadas por la
solidificación del magma fundido que
fue expulsado en una erupción
volcánica o por una fisura.
Los tipos de rocas ígneas dependerán
de la composición mineralógica del
magma y de las diferentes
temperaturas de enfriamiento.
Granito (roca 
ígnea más 
común)
Basalto
Brecha (textura 
piroclástica)
Las rocas ígneas son formadas por la
solidificación del magma fundido
que fue expulsado del fondo del
manto terrestre por erupción
volcánica o por una fisura
Rocas sedimentarias
Las rocas sedimentarias se forman
a partir de depósitos de suelos
(gravas, arenas, limos y arcillas)
transportadas por agua, hielo o
viento, y son compactados por
sobrecargas o cimentadas por
agentes como óxido de fierro,
calcita, dolomita y cuarzo.
Sedimentos 
dolomíticos
Sedimentos 
continentales 
de origen fluvial
Conglomerados, 
areniscas y 
lutitas
caolínicas
Rocas metamórficas
Las rocas metamórficas son formadas
por la modificación de otras
preexistentes en el interior de la tierra,
mediante un proceso de
metamorfismo. Consiste en la
alteración de la composición y la textura
de las rocas por calor y presión.
Gneis
Mármol
Filito
Depósitos naturales del suelo
RESIDUALES TRANSPORTE DEPÓSITOS
Depósitos no 
consolidados: 
glaciares, 
aluviales, 
fluviales, 
pluviales, etc.
Obtenido de: goo.gl/JY6qtC
Depósitos de suelos glaciales
Los depósitos de suelos glaciales se constituyen por el material 
que es transportado por el flujo glaciar, de procedencia interna 
y otra externa a la masa de hielo que proviene de los relieves 
circundantes.
Depósitos de suelos fluviales
Los depósitos fluviales son aquellos transportados por el agua 
de los ríos, dependiendo de la energía y tiempo de transporte, 
los depósitos fluviales varían su granulometría.
Depósitos de suelos aluviales y lacustres
Los depósitos aluviales, compuestos por sedimentos que se
encuentran a los pies de las laderas en las salidas de las quebradas.
Los depósitos lacustres, conformados principalmente por
granulometría fina y arenas fácilmente penetrables con el dedo.
Efectos del suelo en el diseño de la construcción 
Arcillas, adecuadas para construcción de
pantallas impermeables.
Arenas: para construir drenos y filtros en
presas, carreteras; por sus propiedades
drenantes.
Enrocamientos, para la protección de
taludes de presas, aguas arriba o como
parte del cuerpo de la presa.
Efectos en el diseño de la construcción
v
Las arcillas en las fundaciones 
Los terrenos arcillosos son en principio, los más peligrosos para cimentar.
En ellos se pueden producir cambios
de volumen, siendo un problema
para las cimentaciones
Las arcillas en las cimentaciones,
pueden producir grandes asientos.
Efectos en el diseño de la construcción
Arcillas: para impermeabilizar la
superficie de fundación de Pads
de lixiviación.
Arcillas: Para impermeabilizar
la fundación de rellenos
sanitarios
Efectos en el diseño de la construcción
Enrocamientos: para la construcción
de diques de retención de sedimentos
Enrocamientos: para protección y
revestimiento de cunetas y estructuras y
de control de sedimentos
Suelo orgánico
Efectos en el diseño de la construcción
Fisuras y grietas en las edificaciones
Efectos en el diseño de la construcción
Licuación de Suelos en
Chimbote, Perú. Sismo de 1970
Daños por Licuación de Suelos
en Tambo de Mora - Terremoto
del 15/08/2007.
Efectos en el diseño de la construcción
Construcción de edificaciones en
el cauce de quebradas o ríos.
Daños por erosión e inundaciones
Efectos en el diseñode la construcción
Superficie de deslizamiento.
Superficie de deslizamiento.
Conclusiones
• La Mecánica de los Suelos es una ciencia relativamente 
joven, aún en pleno desarrollo.
• Se considera que la Mecánica de suelos Moderna, surge a 
partir del siglo XX conocido como Periodo Actual.
• Los suelos se forman a partir de la desintegración mecánica 
y/o descomposición química de la roca madre, formando 
pequeñas partículas cuya forma y composición varia según el 
proceso de formación y minerales constituyentes de la roca 
madre.
• Los tipos de suelos que encontramos en la corteza terrestre, 
según el tamaño de sus partículas, son: gravas, arenas limos, 
arcillas y suelo orgánico.
Conclusiones
• Las rocas tienen su origen en procesos plutónicos (a partir 
del magma), metamórficos y sedimentarios.
• Los agentes de transporte y formación de depósitos son de 
origen glaciar, fluvial, pluvial, lacustre entre otros.
• En los proyectos de ingeniería, se alcanzará un mejor 
aprovechamiento y desempeño de los suelos, una vez que se 
determinen sus propiedades físicas.
Gracias
Docente: Ing. MSc. Perlita Esaine Barrantes