Megapunte Geotecnia

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MEGA APUNTE 
GEOTECNIA 
 
 
 
 
 
 
Gracias a Sofia Batto, Ana Pini, Magali Liñeira y mas compañeros, 
que con sus resúmenes nació este 😊. 
ÉXITOS 
 
 
2 
 
Contenido 
CAPITULO 1: INTRODUCCION ......................................................................................... 8 
INGENIERIA GEOTECNICA: .................................................................................................... 8 
PRINCIPIOS DE INGENIERÍA: ..................................................................................................... 8 
Periodo preclásico de la mecánica de suelos (1700 a 1776) ................................................ 8 
Mecánica de suelos: periodo Clásico-Fase I (1776 a 1856) .................................................. 9 
Mecánica de suelos: periodo Clásico-Fase II (1856 a 1910) ................................................. 9 
Mecánica de suelos moderna (1910 a 1927) ..................................................................... 10 
Ralph B. Peck ...................................................................................................................... 12 
CARACTERISTICAS BASICAS DE LOS SUELOS .......................................................................... 12 
Arena: ................................................................................................................................. 13 
Limo: ................................................................................................................................... 13 
Arcillas: ............................................................................................................................... 14 
Permeabilidad .................................................................................................................... 15 
Compresibilidad .................................................................................................................. 15 
Compactibilidad .................................................................................................................. 15 
Elasticidad ........................................................................................................................... 16 
Resistencia al corte ............................................................................................................. 17 
Estudio de sus propiedades a partir de ensayos in situ ..................................................... 17 
TEORIAS DE COMPORTAMIENTO Y APLICACIONES ............................................................... 18 
Escurrimiento del agua en un medio poroso ..................................................................... 18 
Empuje activo, empuje pasivo, capacidad de carga .......................................................... 18 
Estabilidad de taludes ........................................................................................................ 19 
Distribución de presiones ................................................................................................... 19 
CAPITULO 2: PROPIEDADES GEOLOGICAS Y FORMACION DE DEPOSITOS 
NATURALES .................................................................................................................. 20 
3 
 
ESTRUCTURA INTERNA DE LA TIERRA .................................................................................... 20 
MORFOLOGIA TERRESTRE ...................................................................................................... 22 
TECTONICA DE PLACAS ....................................................................................................... 22 
FENOMENOS RELACIONADOS CON LAS FALLAS ................................................................ 26 
CICLOS DE LAS ROCAS Y ORIGEN DEL SUELO: ........................................................................ 27 
ROCAS IGNEAS: ....................................................................................................................... 28 
METEORIZACION: ................................................................................................................... 30 
METEORIZACION FISICA O MECANICA: .............................................................................. 31 
METEORIZACION QUIMICA: ............................................................................................... 33 
TRANSPORTE Y DEPOSITO DEL SUELO PRODUCTO DE LA METEORIZACION: ........................ 34 
SUELOS RESIDUALES: .......................................................................................................... 34 
SUELOS TRANSPORTADOS: ................................................................................................ 35 
ROCAS SEDIMENTARIAS ......................................................................................................... 39 
DIAGÉNESIS: ....................................................................................................................... 39 
Rocas detríticas: ................................................................................................................. 39 
Rocas sedimentarias de precipitación química: ................................................................. 40 
Rocas metamórficas: .......................................................................................................... 42 
CAPITULO 3: PROPIEDADES FISICAS Y QUIMICAS DE LOS SUELOS. ............................. 43 
TAMAÑO Y FORMA DE LAS PARTICULAS ................................................................................ 43 
TAMAÑO ............................................................................................................................. 44 
FORMA ................................................................................................................................ 46 
PARTICULAS DE GRAVA, ARENA Y LIMOS............................................................................... 48 
CARACTERÍSTICAS FÍSICAS: ................................................................................................. 48 
COMPOSICIÓN MINERALÓGICA: ........................................................................................ 48 
COMPOSICION DEL SUELO ..................................................................................................... 48 
4 
 
METODOS DE ANALISIS: ..................................................................................................... 48 
MINERALES ARCILLOSOS ........................................................................................................ 49 
COMPOSICION .................................................................................................................... 49 
MINERALES DE ARCILLA...................................................................................................... 50 
ANALISIS GRANULOMETRICO DEL SUELO .............................................................................. 53 
ANÁLISIS DE TAMIZ (VÍA SECA): ......................................................................................... 54 
ANALISIS DE HIDRÓMETRO (VIA HUMEDA): ...................................................................... 56 
TAMAÑO EFECTIVO, COEFICIENTE DE UNIFORMIDAD Y COEFICIENTE DE CURVATURA ... 60 
CONSISTENCIA DEL SUELO – LIMITES DE ATTERBERG ........................................................... 62 
LÍMITE DE CONTRACCIÓN: ................................................................................................. 63 
LIMITE PLÁSTICO “LP”: ....................................................................................................... 63 
LIMITE LIQUIDO “LL” .......................................................................................................... 64 
CARTA DE PLASTICIDAD ...................................................................................................... 66 
CARTA DE CLASIFICACIONUNIFICADA DE SUELOS ............................................................ 67 
RELACIONES GRAVIMETRICAS Y VOLUMETRICAS .................................................................. 73 
RELACIONES PESO-VOLUMEN ............................................................................................ 73 
RELACIONES ENTRE PESO UNITARIO, RELACIÓN DE VACÍOS, CONTENIDO DE HUMEDAD Y 
GRAVEDAD ESPECÍFICA ...................................................................................................... 76 
RELACIONES ENTRE PESO UNITARIO, POROSIDAD Y CONTENIDO DE HUMEDAD ............ 78 
RESUMEN DE FORMULAS ...................................................................................................... 81 
RELACIONES GRAVIMETRICAS Y VOLUMETRICAS .................................................................. 81 
RELACIONES PESO-VOLUMEN ............................................................................................ 81 
𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑢𝑛𝑖𝑡𝑎𝑟𝑖𝑜 𝑎𝑔𝑢𝑎 "γw" = 9,81kNm3 = 1000𝑘𝑔𝑚3 = 1𝑡𝑚3 = 1𝑔𝑐𝑚3 = 1𝑘𝑔𝑙.... 81 
RELACIONES ENTRE PESO UNITARIO, RELACIÓN DE VACÍOS, CONTENIDO DE HUMEDAD Y 
GRAVEDAD ESPECÍFICA ...................................................................................................... 81 
RELACIONES ENTRE PESO UNITARIO, POROSIDAD Y CONTENIDO DE HUMEDAD ............ 81 
5 
 
CAPITULO 4: HIDRAULICA DE SUELOS. ......................................................................... 82 
PERMEABILIDAD ..................................................................................................................... 82 
ECUACION DE BERNOULLI .................................................................................................. 82 
LEY DE DARCY ..................................................................................................................... 84 
DETERMINACION DE LA PERMEABILIDAD DE UN SUELO ................................................... 88 
Ensayos de laboratorio estándar:....................................................................................... 88 
Ensayos in situ: ................................................................................................................... 95 
INFILTRACION O REDES DE FLUJO .......................................................................................... 98 
ECUACION DE CONTINUIDAD DE LAPLACE ........................................................................ 98 
REDES DE FLUJO ............................................................................................................... 100 
CALCULO DE LA FILTRACION O CAUDAL A PARTIR DE UNA RED DE FLUJO ..................... 104 
ASCENSO CAPILAR EN SUELOS ............................................................................................. 107 
CAPITULO 5: TENSIONES Y DEFORMACIONES EN LA MASA DE SUELOS.................... 110 
CAPITULO 7: RESISTENCIA AL CORTE DE LOS SUELOS. .............................................. 188 
RESISTENCIA AL CORTE EN SUELOS GRANULARES ............................................................... 191 
CRITERIO DE FALLA DE MOHR-COULOMB ....................................................................... 191 
INCLINACION DEL PLANO DE FALLA CAUSADO POR “τ”: ................................................. 194 
ENSAYOS DE LABORATORIO PARA DETERMINAR LA RESISTENCIA AL CORTE “τ”: .......... 195 
COMPORTAMIENTO ANTE EL CORTE EN SUELOS GRANULARES ..................................... 201 
VARIACION DEL VOLUMEN EN ARENAS SUELTAS Y DENSAS AL CORTANTE .................... 201 
RELACION DE VACIOS RESPECTO AL INCREMENTO DE TENSIONES ................................. 203 
RESISTENCIA AL CORTE EN ARENAS SATURADAS Y SEMISATURADAS ............................. 205 
LICUACION DE LAS ARENAS .............................................................................................. 207 
RESISTENCIA AL CORTE EN SUELOS COHESIVOS .................................................................. 208 
ENSAYO DE COMPRESION SIMPLE ................................................................................... 208 
6 
 
ENSAYO DE COMPRESION TRIAXIAL DE CORTE: .............................................................. 212 
DATOS A CONSIDERAR EN LOS PROBLEMAS PRÁCTICOS .................................................... 228 
CAPITULO 8: COMPACTACION DE SUELOS. ............................................................... 233 
PRINCIPIOS GENERALES DE COMPACTACION ...................................................................... 235 
PRUEBA PROCTOR ESTANDAR DE COMPACTACION ............................................................ 237 
PROCEDIMIENTO DEL ENSAYO ......................................................................................... 237 
VARIABLES QUE INFLUYEN EN EL ENSAYO: ...................................................................... 241 
FACTORES QUE AFECTAN LA COMPACTACION: ................................................................... 241 
ENERGIA DE COMPACTACION .......................................................................................... 242 
EFECTOS DEL ESFUERZO O ENERGIA DE COMPACTACIÓN .............................................. 242 
TIPO DE SUELO ................................................................................................................. 244 
ESTRUCTURA DEL SUELO: ................................................................................................. 245 
TIPO DE COMPACTACION ................................................................................................. 247 
GRADO DE SATURACION .................................................................................................. 248 
 .......................................................... 248 
CONSTRUCCION DE ESTRUCTURAS COMPACTADAS ........................................................... 248 
EFECTOS POR LA ESTRUCTURACION DEL SUELO COMPACTADO .................................... 248 
EQUIPOS DE COMPACTACION: ......................................................................................... 254 
- Rodillo de ruedas lisas: ............................................................................................... 254 
7 
 
CONTROL DE COMPACTACION EN CAMPO: ......................................................................... 256 
DETERMINACION DEL PESO UNITARIO DE CAMPO DESPUES DE LA COMPACTACION: .. 258 
CAPITULO 9: EXPLORACION GEOTECNICA. ................................................................ 264 
OBJETIVOS DE LA EXPLORACION GEOTECNICA .................................................................... 264 
BUSQUEDA DE INFORMACION PRELIMINAR ........................................................................ 265 
METODOS DE EXPLORACION DEL TERRENO ........................................................................ 268 
HERRAMIENTAS DE PERFORACION .................................................................................. 272 
ENSAYOS DE PENETRACION ................................................................................................. 272 
ENSAYO DE PENETRACION ESTANDAR “SPT”................................................................... 273 
CORRELACION ENTRE NSPT Y PARAMETROS DE RESISTENCIA AL CORTE ....................... 278 
CORRELACION ENTRE NSPT Y LA DENSIDAD RELATIVA EN ARENAS ................................ 281 
CORRELACIÓN ENTRE N60 Y Ncor CON EL ÁNGULO PICO DE FRICCIÓN EN ARENAS ...... 282 
ENSAYO DE PENETRACION ESTATICA “CPT” .................................................................... 282 
TIPOS DE ENSAYOS DE PENETRACIÓN DINÁMICA “DP” ................................................... 288 
MARCO LEGAL DEL ESTUDIO DE SUELOS: REGLAMENTO 401 ............................................. 293 
EVOLUCION ...................................................................................................................... 294 
COMPOSICION ..................................................................................................................295 
 
 
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CAPITULO 1: INTRODUCCION 
¿Qué es la ingeniería Geotécnica?. Principios de Ingeniería. Fundamentos de la Mecánica. 
Comportamiento del Material. Características básicas de los suelos. Tipos de estructuras 
geotécnicas. Factores de seguridad y de carga. 
Suelo: Se define como el agregado no cementado de granos minerales y materia orgánica 
descompuesta (partículas sólidas) con líquido y gas en los espacios vacíos entre las partículas 
sólidas. 
INGENIERIA GEOTECNICA: Es la rama de la Ingeniería Civil que enfoca su estudio en las 
propiedades mecánicas e hidráulicas de suelos y rocas, tanto en superficie como en 
subsuelo, incluyendo la aplicación de la mecánica de suelos y mecánica de rocas en el diseño 
de cimientos de estructuras de contención y estructuras de tierra. 
PRINCIPIOS DE INGENIERÍA: 
En términos de ingeniería civil, la comprensión de la ingeniería geotécnica, como se conoce 
hoy en día, comenzó a principios del siglo XVIII. 
La Geotecnia surge a partir de tratar de explicar los fenómenos de asentamiento que se 
daban en estructuras que a pesar de que estaban bien diseñadas y calculadas en base a los 
materiales disponibles para la época se deformaban y rompían. En algunos casos la presión 
de base excedía la capacidad de soporte de carga del suelo y con ello se causaban grandes 
daños estructurales. 
Después de encontrarse con varios problemas relacionados con la cimentación durante la 
construcción en los siglos pasados, los ingenieros y científicos comenzaron a estudiar las 
propiedades y el comportamiento de los suelos de una manera más metódica comenzando 
en la primera parte del siglo XVIII. Basado en el énfasis y la naturaleza del estudio en el área 
de la ingeniería geotécnica, el lapso de tiempo que se extiende desde 1700 hasta 1927 se 
puede dividir en cuatro periodos principales: 
1. Periodo Preclásico de la mecánica de suelos (1700 a 1776) 
2. Mecánica de suelos: periodo Clásico-Fase I (1776 a 1856) 
3. Mecánica de suelos: periodo Clásico-Fase II (1856 a 1910) 
4. Mecánica de suelos moderna (1910 a 1927) 
Periodo preclásico de la mecánica de suelos (1700 a 1776) 
Estudios relativos a la pendiente natural (hoy conocido como ángulo de reposo) y pesos 
unitarios de diversos tipos de suelos (por Gautier), así como las teorías de empuje 
semiempíricas (por Belidor) y se propone una clasificación de suelos: 
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También se descubre la existencia de planos de deslizamiento en el suelo como fallas 
(Gadroy) y se estudia la estabilidad de taludes distinguiendo la tierra intacta de la saturada 
(Perronet). 
Mecánica de suelos: periodo Clásico-Fase I (1776 a 1856) 
En 1776, Coulomb utilizó los principios de cálculo de máximos y mínimos para determinar la 
verdadera posición de la superficie de deslizamiento en el suelo detrás de un muro de 
contención, utilizando las leyes de la fricción y la cohesión de los cuerpos sólidos (teoría de 
Coulomb). 
Luego en 1820, los casos especiales de trabajo de Coulomb fueron estudiados por Francais 
y Navier, relacionados con rellenos y rellenos de apoyo con recargo inclinados. 
Mas tarde en 1840, Poncelet extendió la teoría de Coulomb, proporcionando un método 
gráfico para determinar la magnitud de la presión lateral de la tierra en las paredes de 
retención verticales e inclinadas con superficies poligonales de tierra arbitrariamente rotas, 
y proporcionó la primera teoría sobre cojinetes de capacidad extrema en cimentaciones 
superficiales. 
En 1846, Collin proporcionó los detalles de deslizamientos profundos en las laderas de 
arcilla, cortes y terraplenes. Teorizaba que, en todos los casos, la falla se lleva a cabo cuando 
la cohesión movilizada excede la cohesión existente del suelo. También observó que las 
superficies reales de fallo pueden ser aproximadas como arcos de cicloides. 
El final de la primera fase del periodo Clásico de la mecánica de suelos está generalmente 
marcada por el año 1857, donde Rankine proporciona una teoría notable sobre el empuje y 
el equilibrio de las masas de tierra. La teoría de Rankine es una simplificación de la teoría de 
Coulomb. 
Mecánica de suelos: periodo Clásico-Fase II (1856 a 1910) 
Varios resultados experimentales de las pruebas de laboratorio en la arena aparecieron. 
Darcy, en 1856, publicó un estudio muy importante sobre la permeabilidad de los filtros de 
arena, definiendo el coeficiente de permeabilidad (o conductividad hidráulica) del suelo, 
parámetro muy útil hasta hoy en día. 
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Darwin llevó a cabo pruebas de laboratorio para determinar el momento de vuelco en una 
pared de arena con bisagras de retención en los estados suelto y denso de la compactación. 
En 1885, Boussinesq, desarrolló la teoría de la distribución de tensiones bajo las áreas de 
rodamientos cargados en un medio homogéneo, semiinfinito, elástico e isótropo. 
En 1887, Reynolds demostró el fenómeno de dilatancia en la arena. 
Clibborn y Beresford estudiaron en relación con el flujo de agua a través del lecho de arena 
y la presión de elevación. 
Mecánica de suelos moderna (1910 a 1927) 
En este periodo, los resultados de la investigación llevada a cabo en arcillas se publicaron y 
se establecieron las propiedades y los parámetros fundamentales de la arcilla. Las 
publicaciones más relevantes se describen a continuación: 
1908, Atterberg define las fracciones de arcilla de tamaño natural como el porcentaje en 
peso de partículas menores de 2 micras de tamaño. Se dio cuenta de la importancia del 
papel de las partículas de arcilla en un suelo y la plasticidad de los mismos. En 1911 explicó 
la consistencia de los suelos cohesivos mediante la definición de líquido, plástico y los límites 
de contracción. También definió el índice de plasticidad como la diferencia entre el límite 
líquido y límite plástico. 
Bell en 1915 desarrolló relaciones de presión lateral y resistencia en la arcilla, así como de 
capacidad de carga en cimentaciones superficiales en arcilla. También utilizó las pruebas de 
caja de cizalla para medir la resistencia al corte sin drenaje de las muestras de arcilla 
inalteradas. 
Fellenius desarrolló el análisis de la estabilidad de las pistas de arcilla saturadas (es decir, 
condición fi = 0) con el supuesto de que la superficie de deslizamiento crítico es el arco de 
una circunferencia, y dio soluciones numéricas correctas para los números de estabilidad de 
las superficies de deslizamiento circulares que pasan por el pie del talud. 
Muy importante, Terzagui desarrolló la teoría de la consolidación de las arcillas como la 
conocemos hoy en día, que fue publicada en 1925 y estudiada desde 1919 a 1924 con cinco 
diferentes suelos arcillosos. 
Terzaghi descubrió que las estructuras estaban sobre suelos que se deformaban con el 
tiempo, y desarrolló la teoría de consolidación, y fue esta teoría la que dio inicio a la 
mecánica de suelos. Al vincular la mecánica de suelos con las estructuras, nace la Geotecnia. 
La mecánica de suelos por si sola es más teórica y no se vincula de forma práctica e 
interrelacionada con las estructuras. 
11 
 
Con respecto a la ingeniería geotécnica después de 1927, Karl Terzaghi es conocido como el 
padre de la mecánica de suelos moderna, fue el espíritu que guió el desarrollo de la 
mecánica de suelos e ingeniería geotécnica en todo el mundo. 
La primera conferencia de la Sociedad Internacional de Mecánica de Suelos e Ingeniería de 
Cimentaciones (ISSMFE) se celebró en la Universidad de Harvard en 1936, presidida por Karl 
Terzaghi, donde llevo documentos que cubrieron temas como: 
- Esfuerzos efectivos 
- Resistencia al corte 
- Prueba con el penetrómetro de cono holandés 
- Consolidación 
- Pruebas de centrifugado 
- Teoría elástica y distribución de los esfuerzos 
- Precarga para el control de asentamiento 
- Expansión de las arcillas 
- Acción del hielo 
- Terremoto y licuefacción del suelo 
- Vibraciones de máquinas- Teoría de arco de presión de tierras 
A continuación se presentan algunos aspectos destacados en el desarrollo de la mecánica 
de suelos e ingeniería geotécnica que se desarrolló después de la primera conferencia de la 
ISSMFE en 1936: 
- Publicación del libro teórico Mecánica de suelos de Karl Terzaghi en 1943 (Wiley, Nueva 
York); 
- Publicación de Mecánica de suelos en la práctica de ingeniería de Karl Terzaghi y Peck 
Ralph en 1948 (Wiley, Nueva York); 
- Publicación de Fundamentos de mecánica de suelos, de Donald W. Taylor, en 1948 
(Wiley, Nueva York), e 
- Inicio de la publicación en 1948 de Geotechnique, la revista internacional de la mecánica 
de suelos, en Inglaterra. 
- Conferencia Regional Europea de Estabilidad de Taludes, Estocolmo (1954) 
- Primera Conferencia de Australia y Nueva Zelandia sobre las Características de Corte de 
Suelos (1952) 
- Primera Conferencia Panamericana, Ciudad de México (1960) 
- Conferencia de Investigación de Resistencia al Corte de los Suelos Cohesivos, Boulder, 
Colorado (1960) 
- En 1948 la publicación del artículo de A. W. Skempton sobre los coefi cientes de presión 
para diversas obras de ingeniería y (2) 
- En 1960 la publicación del libro titulado The Measurement of Soil Properties in the 
Triaxial Text, por A. W. Bishop y B. J. Henkel (Arnold, Londres) en 1957. 
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A principios de la década de 1950, las soluciones a diferencias fi nitas y de elementos fi nitos 
con ayuda de computadoras se aplicaban a varios tipos de problemas de ingeniería 
geotécnica. Éstos siguen siendo una herramienta de cálculo importante y útil en nuestra 
profesión. 
En 1960, Bishop, Alpan, Tizón y Donald proporcionan pautas tempranas y resultados 
experimentales de los factores que controlan la resistencia de los suelos cohesivos 
parcialmente saturados. Desde ese momento se han hecho avances en el estudio del 
comportamiento de los suelos insaturados en relación con la fuerza y la compresibilidad, y 
otros factores que afectan a la construcción de apoyos y estructuras de retención de tierra. 
Ralph B. Peck 
El último de los primeros gigantes de la profesión. Durante el periodo 1938-1939 tomó 
cursos de Arthur Casagrande en la Universidad de Harvard sobre un nuevo tema llamado 
“Mecánica de suelos”. De 1939 a 1943 el Dr. Peck trabajó como asistente de Karl Terzaghi, 
el “padre” de la mecánica de suelos moderna, en el proyecto del metro de Chicago. Algunos 
ejemplos de sus principales proyectos de consultoría incluyen: 
- Los sistemas de tránsito rápido en Chicago, San Francisco y Washington, DC 
- El sistema de oleoducto de Alaska 
- Proyecto de James Bay en Quebec, Canadá 
- Proyecto de tren expreso de Heathrow (Reino Unido) 
- Diques del Mar Muerto 
El Dr. Peck fue autor de más de 250 publicaciones técnicas altamente distinguidas. Él fue 
presidente de la ISSMGE de 1969 a 1973. En 1974 recibió la Medalla Nacional de Ciencia del 
presidente Gerald R. Ford. 
CARACTERISTICAS BASICAS DE LOS SUELOS 
Geotecnia es un área o disciplina que está en una posición intermedia entre las materias, 
ciencias básicas y las materias de aplicación. Vinculamos esos dos puntos a través del 
comportamiento de los suelos. La mecánica de suelos aplicada a las obras de ingeniería 
entonces, es lo que conoceremos como geotecnia. 
Las tres principales propiedades que estudia la mecánica de suelos: 
- Permeabilidad: capacidad del suelo de permitir a un fluido que lo atraviese por sus poros 
o vacíos sin alterar su composición. 
- Rigidez: capacidad o medida de la resistencia del suelo a las deformaciones elásticas, 
frente a una fuerza aplicada. 
- Resistencia al corte: medida de la oposición del suelo al deslizamiento de sus partículas 
a lo largo de cualquiera de sus planos frente a una fuerza externa. 
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Caracterización del suelo según su tamaño predominante de grano (granulometría) en 
arena, limo, arcilla. Clasificamos al tipo de suelo a través de sus propiedades intrínsecas, es 
decir que dependen de ellos mismos, y granulometrías. A continuación, imágenes macro y 
microscópicas de cada una. 
Arena: 
Cuando la vemos en su forma macroscópica se observan piedras o partículas grandes. En las 
partículas de arena predominan el cuarzo y el feldespato. A veces también pueden estar 
presentes granos de otros minerales. 
 
Limo: 
Los limos son las fracciones microscópicas del suelo que consisten en fragmentos de cuarzo 
muy fi nos y algunas partículas en forma laminar que son fragmentos de minerales micáceos. 
Tierra marrón que vemos en todos lados, después de muchos años de sedimentación 
forman estructuras de grandes espesores que son los terrones de suelo. En este caso, el 
microscopio óptico no funciona porque son pequeñas las partículas, entonces usamos 
microscopios electrónicos. Estos Impactan con electrones sobre la superficie y dependiendo 
de cómo refracta el electrón y dónde es capturado por los sensores, nos da una idea sobre 
la superficie. 
En la imagen, las piedritas más grandes son las de limo en micrómetros (casi no se pueden 
tocar con la mano) y las más pequeñas son partículas de arcilla. 
14 
 
 
Arcillas: 
Las arcillas son en su mayoría partículas en forma de láminas microscópicas y 
submicroscópicas de mica, minerales de arcilla y otros minerales. Materiales más finitos que 
el limo y tienen todos ellos comportamientos completamente diferentes. Cuando se los 
observa de cerca para comprender su estructura se puede ver un comportamiento 
relacionado a pequeñas láminas o exfoliaciones. Son extremadamente pequeñas. 
 
El comportamiento que el suelo va a tener en su estado macroscópico depende de cómo se 
comportan las partículas entre ellas a nivel microscópico. De esta manera los materiales 
gruesos van a estar gobernados por fuerzas gravitatorias; las más finas por fuerzas 
electrostáticas, fuerzas de Van Der Waals y de atracción entre partículas; y el limo estará 
comprendido entre esos dos comportamientos típicos. 
Estudiaremos la escala pequeña para llevarlo a un nivel mayor y luego vincularemos esos 
conocimientos con la estructura. Todas las estructuras civiles están asentadas sobre el 
terreno y necesitamos que el comportamiento de ese material de asiento sea predecible 
para evitar fallas de la estructura. 
Se presentan las propiedades del suelo a continuación, las cuales interesan para luego poder 
aplicar las teorías de comportamiento a cada una de ellas, y tratar de interpretar y 
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materializar una teoría que permita comprender el comportamiento de los suelos. Estas 
teorías están estructuradas para poder calcular estructuras geotécnicas como taludes, 
capacidad de carga en pilotes, zapatas, estabilidades de suelos, muros, efectos de 
consolidación, resistencia de materiales, etc. 
Permeabilidad 
Capacidad que tiene un material de permitirle a un fluido que lo atraviese sin alterar su 
composición. Nos permitirá conocer mediante un parámetro cómo escurre el agua 
mediante un medio poroso. Vamos a tratar de entender el comportamiento de ese flujo 
mediante mediciones indirectas. Indirectas ya que no es posible ver que pasa dentro del 
suelo, ver ese flujo directamente, en cambio puedo conocer las condiciones de borde o de 
contorno del lugar de estudio, a través de las cuales puedo establecer parámetros 
(coeficientes que me permiten conocer o gobernar la tendencia de una curva, aproximar el 
comportamiento de algo que no es uniforme a algo mas o menos uniforme, para eso se 
necesita una función y con ella parámetros) que permiten definir las condiciones de 
permeabilidad. 
 
Compresibilidad 
La capacidad que tiene la materia de disminuir su volumen cuando se aumenta la presión 
sobre ella manteniendo la temperatura constante. Para saber la capacidad de deformación 
de un material. A eso lo vamos a contrastar con nuestra flexibilidad en el diseño que estamos 
ejecutando. 
 
Compactibilidad 
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Capacidadque nosotros le podemos aportar al suelo para remover el aire que está dentro 
de su matriz y de esa forma hacerlo más denso, así mejoramos comportamiento de 
permeabilidad y compresibilidad. 
 
Elasticidad 
Se estudian materiales con comportamiento elástico (recuperar su forma cuando cesa la 
fuerza que la altera) en general y para caracterizar ese comportamiento elástico se realizan 
ensayos. Esos ensayos permiten determinar los módulos de elasticidad, que son parámetros 
con los cuales se puede conocer cuál es el valor de la carga que se le debe aplicar al material 
para que se genere una determinada deformación. 
 
La curva que aparece muestra el comportamiento del acero. Observamos un tramo lineal 
donde el comportamiento es elástico, es decir que no se originan deformaciones 
remanentes en el material, luego tenemos un período de fluencia donde se estira sin 
incremento de carga y posteriormente un endurecimiento en cual la tensión se incrementa 
ante deformaciones crecientes, y el espécimen comienza a desarrollar un estrechamiento o 
cuello, en la cual la sección transversal del espécimen disminuye a causa de un flujo plástico. 
17 
 
Superado ese límite de fluencia toda carga aplicada deja deformación permanente que es 
lo que se llama plasticidad. 
Resistencia al corte 
Criterio de falla a utilizar para establecer en qué momento el material sale de servicio, el 
suelo se ha roto y no lo podemos considerar como material de asiento. Esta resistencia se 
vincula entonces con el criterio de falla. Hemos visto diferentes criterios: 
- Criterio de Tresca: establece relaciones entre las tenciones que actúan sobre una pieza. 
- Criterio de Von Mises. 
- Criterio de Mohr-Coulomb: es el que estudiamos. Se basa en dos parámetros, uno es la 
ordenada al origen y el otro es la pendiente de la recta sobre la cual se considera que el 
material es fallable. Esta recta es la envolvente de los círculos de Mohr de las tensiones. 
Para eso estudiaremos entonces como obtener estos dos parámetros que corresponden 
a la cohesión y a la fricción. 
 
Estudio de sus propiedades a partir de ensayos in situ 
Finalmente vamos a estudiar cuales son las propiedades de un material sin necesidad de 
llevarlo a un laboratorio. Tratar de medir en el campo estas propiedades anteriores y cuáles 
son los ensayos que se pueden ejecutar para realizarlos. 
 
Los ensayos in situ son las técnicas con las cuales podemos hacer introspecciones en el 
terreno para entender su comportamiento. 
18 
 
TEORIAS DE COMPORTAMIENTO Y APLICACIONES 
Cada una de las propiedades tiene su aplicación con teorías de comportamiento a las 
estructuras geotécnicas. Por lo tanto si vamos a estudiar la permeabilidad me va a permitir 
conocer cómo escurre el agua en un medio de poroso; eso me va a permitir conocer como 
es el flujo de agua a través del núcleo de presa, cómo fluye el agua por debajo de una 
tablestaca o cómo filtra en un pozo absorbente. 
La compresibilidad nos va a permitir estudiar sobre la distribución de las presiones en la 
masa de suelo, nosotros asentaremos una estructura sobre un estrato de material y ese 
material se va a deformar. Cuánto se va deformar y qué nivel de carga se le va a poder aplicar 
es lo que vamos a estudiar cuando veamos la distribución de presiones sobre las masas. 
La resistencia al corte y los estudios de las propiedades in situ nos permiten estudiar los 
empujes y las estabilidades de los taludes; las llamamos estabilidades porque están al límite, 
un poco más de fuerza y se deslizan, dejan de ser estables y pertenecen a una estructura 
dinámica. 
Las imágenes a continuación son representaciones esquemáticas de diferentes problemas. 
Escurrimiento del agua en un medio poroso 
 
Cuando hay infiltración sobre la superficie el agua se infiltra, se genera el nivel freático y 
finalmente termina en los ríos o en los lugares donde la carga hidráulica es baja. 
Empuje activo, empuje pasivo, capacidad de carga 
19 
 
 
Se observan también los muros de sostenimiento sometidos a empuje. Cuando las paredes 
no tienen contacto con agua el suelo es quien realiza la fuerza de empuje y cuando existe 
agua hay combinación de empujes entre el realizado por el agua y el realizado por el suelo. 
Estabilidad de taludes 
 
Estas imágenes se vinculan a la estabilidad de taludes. Los taludes son diferencias de nivel 
entre terrenos. Los mismos se rompen o fallan dependiendo del material. 
Distribución de presiones 
 
 
20 
 
CAPITULO 2: PROPIEDADES GEOLOGICAS Y FORMACION DE DEPOSITOS 
NATURALES 
Ciclo de la formación del suelo y de la roca. Rocas ígneas. Suelos transportados y depositados. 
Rocas sedimentarias clásticas (detriticas). Rocas sedimentarias calcáreas. Rocas metamórficas. 
Desarrollo del perfil. Pedogénesis. Agua subterránea. Clasificación y descripción de las rocas. 
ESTRUCTURA INTERNA DE LA TIERRA 
Hoy en día hay teorías de cómo es la estructura interna de la tierra, que se han verificado 
por diferentes métodos, pero la realidad es que nadie ha podido ver cómo es realmente. La 
ciencia acepta que la tierra tiene forma esférica, no perfecta, sino que tiene cierta 
deformación sobre todo en la zona del Ecuador, debido a la forma en la que gira, el eje de 
rotación, cómo están ubicados los polos, que se mueve en forma inclinada alrededor del sol. 
También se cree que en el centro de la Tierra existe un núcleo semisólido o más próximo a 
un líquido, conocido como núcleo interno, de un material de gran densidad (próxima a la 
del acero). Este núcleo tiene una temperatura tan elevada y una masa tan grande que es lo 
que genera atracción de todo lo que se encuentra sobre la superficie hacia el centro de la 
Tierra. 
Finalmente, luego del manto se encuentra la corteza que es donde se desarrolla la vida. Esa 
corteza tiene varios kilómetros de espesor, donde encontramos los océanos, los 
continentes, donde nos interesan los movimientos de suelo y donde vamos a construir. 
 
21 
 
 
¿Cómo se sabe que esto es realmente así? Se han desarrollado técnicas, tales como detectar 
transmisiones de ondas sísmicas: 
 
En el gráfico anterior se muestran profundidades en el eje horizontal y velocidades de 
propagaciones de onda en el eje vertical, eso quiere decir que si una persona realiza un 
golpe sobre el suelo, otra persona que se encuentre próxima tal vez sentirá una pequeña 
22 
 
vibración pero mientras más alejada se encuentre, dicha vibración se verá atenuada. La onda 
se propaga y viaja en distancia con una amplitud y frecuencia determinadas. 
Amplitud: movimiento máximo en ese lugar (a medida que nos alejamos del lugar del 
golpe la amplitud disminuye porque la onda se va atenuando). 
Frecuencia: se va a mantener constante la onda si no hay perturbaciones como 
oquedades o discontinuidad de material (más o menos denso). 
Es así que existen diferentes tipos de ondas: ondas P (primarias) que son de compresión, 
ondas S (secundarias) que son transversales, y ondas R o L (Rayleigh) que son superficiales. 
Estas ondas se propagan de diferentes maneras en diferentes materiales. Imaginemos 
entonces que se efectúa un gran golpe en un determinado lugar y colocamos a diferentes 
distancias transductores (acelerómetros) para medir esa vibración, y definimos así cómo se 
propagan las ondas por la superficie a través de determinado material (estas grandes 
perturbaciones pueden generarse por ejemplo a través de bombas nucleares, sismos, etc). 
Una onda de compresión (P) se puede propagar solo a través de medios sólidos. Si la onda 
choca con algo líquido, se desvía y aparece en un punto que no era el previsto originalmente. 
Si se alteró la trayectoria, quiere decir que hay un líquido. Justamente esto es lo que sucede 
al acercarnos al núcleo de la Tierra. 
MORFOLOGIA TERRESTRE 
TECTONICA DE PLACAS 
Los primeros geólogos detectaron que había una cierta congruencia entre los continentes,como si se tratara de un rompecabezas. 
23 
 
 
- Pruebas geográficas: Wegener sospechó que los continentes podrían haber estado 
unidos en tiempos pasados al observar una gran coincidencia entre la forma de las costas 
de los continentes, especialmente entre Sudamérica y África. Si en el pasado estos 
continentes hubieran estado unidos formando solo uno, (Pangea), es lógico que los 
fragmentos encajen. La coincidencia es aún mayor si se tienen en cuenta no las costas 
actuales, sino los límites de las plataformas continentales. 
- Pruebas geológicas: Se basaban en los descubrimientos a partir de esta ciencia. Cuando 
Wegener reunió todos los continentes en Pangea, descubrió que existían cordilleras con 
la misma edad y misma clase de rocas en distintos continentes que, según él, habían 
estado unidas. Estos accidentes se prolongaban a una edad que se pudo saber 
calculando la antigüedad de los orógenos. 
- Pruebas paleoclimáticas: Utilizó ciertas rocas sedimentarias como indicadores de los 
climas en los que se originan, dibujó un mapa de estos climas antiguos y concluyó que 
su distribución resultaría inexplicable si los continentes hubieran permanecido en sus 
posiciones actuales. A causa de antiguas glaciaciones se han encontrado tillitas en zonas 
muy separadas geológicamente. 
- Pruebas paleontológicas: Alfred Wegener también descubrió otro indicio sorprendente. 
En distintos continentes alejados mediante océanos, encontró fósiles de las mismas 
especies, es decir, habitaron ambos lugares durante el periodo de su existencia. Y lo que 
es más, entre estos organismos se encontraban algunos terrestres, como reptiles o 
plantas, incapaces de haber atravesado océanos, por lo que dedujo que durante el 
periodo de vida de estas especies Pangea había existido. 
24 
 
Finalmente, todas estas conclusiones dan origen a todo lo que se conoce como la Teoría de 
la Tectónica de Placas, una teoría que explica razonablemente todas las observaciones. Esta 
dice que los 100 km más superficiales de la Tierra, que comprenden la corteza (continental 
y oceánica) y parte del manto superior, forman la litosfera, dividida en placas que se mueven 
como los trozos rígidos de un cascaron esférico, unos respecto a otros. Este movimiento 
relativo es la causa principal de la formación de montañas, valles, cadenas volcánicas, y es 
un proceso conocido como tectonismo, y nos da una idea de la Tierra sobre cómo se han 
movido los continentes que se denomina Deriva Continental. 
La corteza terrestre está compuesta por, al menos, una docena de placas rígidas que se 
mueven. Estas placas descansan sobre una capa de roca caliente y flexible, llamada 
Astenósfera. 
El movimiento del material espeso y fundido de la Astenósfera fuerza a las placas superiores 
a moverse, hundirse o levantarse. 
La siguiente imagen muestra fallas según la Teoría de la Tectónica de placas. 
 
Falla: grieta que tiene movimiento de manera relativa. 
Sismo o terremoto: movimiento de la tierra. 
Dorsal Oceánica: Una de esas fallas es la dorsal oceánica, allí se separan las placas 
superficiales producto del aporte del magma que viene del interior de la tierra, el mismo 
ejerce una presión tal que logra aflorar a la superficie y cuando se encuentra con el agua en 
estado frío se solidifica, cerrando la grieta. Al ocurrir este proceso en forma sucesiva, se 
produce un desplazamiento de los continentes produciéndose el choque con otras placas 
laterales. Una dorsal es por tanto el borde divergente de dos placas oceánicas. 
25 
 
Este mecanismo está relacionado a la existencia de los polos, N y S, y a porque, cada cierto 
tiempo, éstos se invierten. Los polos magnéticos se modifican cada millón de años. Y esto 
sucede porque a medida que el magma sale y se solidifica, se polariza acorde a los polos 
magnéticos existentes en ese momento, de modo que cuando se acumula mucho material 
polarizado, genera la inversión de los polos. El fenómeno se denomina magnetización 
termo-remanente. Esta evidencia de la magnetización de la roca al solidificarse aporta a 
creer que el modelo de la estructura terrestre es correcto. 
Movimientos entre placas 
Hay diferentes formas de movimientos entre placas tectónicas: 
Convergencia océano - continente: 
- Fronteras convergentes: cuando las placas colisionan, se forman cordilleras en la 
corteza. La placa más densa (oceánica) se hunde por debajo de la menos densa 
(continental) generando fosas oceánicas. Ejemplos: India y Asia impactaron hace 55 
millones de años, provocando la lenta formación del Himalaya, el sistema montañoso 
más alto del planeta. Mientras el choque continúa, las montañas se elevan cada vez más. 
Por ejemplo, el monte Everest, el pico más alto de la Tierra, podría ser mañana un 
poquito más alto que hoy. Cordillera de Los Andes. 
- Fronteras de transformación: dos placas friccionan la una con la otra a lo largo de fallas 
de desgarre. Estos límites no crean espectaculares fenómenos como montañas u 
océanos, sin embargo, pueden provocar terremotos. Ejemplo: la falla de San Andrés que 
tiene lugar en el estado de California. 
Convergencia continente - continente: 
- Fronteras divergentes: El magma surge en la superficie desde las profundidades del 
manto de la Tierra, separando dos o más placas y renovando el fondo oceánico. Así, 
montañas y volcanes se elevan por esta grieta. Una única dorsal oceánica (elevación 
submarina) conecta los océanos, convirtiéndola en el sistema montañoso más largo del 
mundo. 
26 
 
 
Todo esto es teoría y se debe demostrar, se necesitan evidencias. Sabemos que esos 
movimientos generan terremotos y los mismos afectan a las construcciones ya que están 
apoyados sobre el suelo. Debemos calcular cómo hacer para que el suelo no se rompa. 
Las evidencias tienen lugar a partir de la Geología que es la ciencia natural que estudia a las 
rocas, los yacimientos, el movimiento entre las placas, materiales superficiales y en 
profundidad. Interpreta las diferentes formaciones y brindan entendimiento a aquellos que 
no están vinculados con la rama. 
Como ingenieros se necesita predecir sucesos para evitar problemas de colapso de las 
estructuras, ya sea por fallas de vigas o columnas o porque se encuentren problemas de 
asentamiento. 
FENOMENOS RELACIONADOS CON LAS FALLAS 
En el planeta existen numerosas zonas donde se presenta actividad sísmica y volcánica; 
estas “zonas de actividad” son límites entre segmentos que se mueven unos respecto de 
otros. 
Volcanes 
1. La línea de falla permite que aflore el magma del interior. 
2. El magma que fluye genera cono de materia fundida (chimenea). 
3. En la cima del cono se encuentra el cráter. 
Terremotos 
1. Las placas naturalmente tienden a moverse. 
27 
 
2. Inicialmente la fricción impide el movimiento: acumulación de energía. 
3. La tensión de corte aumenta tanto que rompe el suelo bruscamente. 
4. La energía se libera: genera ondas sísmicas muy destructivas. 
Tsunamis 
1. El terremoto produce una gran deformación entre las placas que colisionan. 
2. La deformación empuja violentamente una gran masa de agua en sentido horizontal. 
3. La masa de agua para equilibrarse genera una gran ola. 
4. La ola toma mayor altura al llegar a la costa (en ocasiones mucho tiempo después). 
Nosotros nos situamos y enfocamos en las soluciones ingenieriles basadas en la geotecnia y 
vamos a tomar consideraciones de la geología, ingeniería geológica, ingenierías en general: 
como mecánica, eléctrica, metalúrgica, entre otras para dar respuesta a las obras de 
ingeniería. 
Durante la planificación, diseño y construcción de cimientos, muros de contención, etc. A 
los ingenieros les resulta útil conocer el origen del depósito de suelo sobre el que van a 
trabajar, ya que cada depósito posee características geomecánicas únicas. La mayor parte 
de los suelos que cubre la superficie de la tierra están formados porla erosión de las rocas, 
y por ende las propiedades físicas del suelo van a depender de la roca de la cual se derivó. 
CICLOS DE LAS ROCAS Y ORIGEN DEL SUELO: 
Los granos minerales que forman la fase sólida de un agregado del suelo son el producto de 
la intemperización y la erosión de la roca. El tamaño de los granos individuales varía en un 
amplio intervalo. 
Muchas de las propiedades físicas del suelo son dictadas por el tamaño, forma y 
composición química de los granos. Para entender mejor estos factores, uno debe estar 
familiarizado con los tipos de roca que forman la corteza terrestre. 
Las rocas se pueden dividir en 3 tipos básicos de acuerdo a su origen, ígneas, sedimentarias 
y metamórficas. A continuación, diagrama del ciclo de formación de diferentes tipos de roca 
y los procesos asociados con ellos. 
28 
 
 
ROCAS IGNEAS: 
Se forman por el enfriamiento, solidificación y cristalización del magma, fundido silicato 
expulsado del manto de la tierra después de una erupción volcánica o fisura. El magma, a su 
vez, es la consecuencia de la fusión parcial de una roca preexistente. 
- Rocas plutónicas o intrusivas: A veces el magma cesa su movilidad bajo la superficie 
terrestre y se enfría para formar rocas ígneas intrusivas que se llaman plutónicas. Las 
rocas intrusivas formadas en el pasado pueden estar expuestas en la superficie como 
resultado del proceso continuo de la erosión de los materiales que las cubrían. 
- Rocas volcánicas o extrusivas: Solidificación magmática que tiene lugar en la superficie 
terrestre. 
- Rocas filonianas, hipoabisales o subvolcanicas: Solidificación magmática que se produce 
cerca de la superficie de la tierra, de una manera relativamente rápida cuando el magma 
rellena pequeños depósitos. Se presentan en forma de filones o diques, lajas, rellenando 
grietas. 
29 
 
 
Generalmente las rocas que han quedado atrapadas en la tierra son las que tienen mayores 
resistencias: granitos, mármoles, rocas de gran densidad. Aquellas que han aflorado a través 
del volcán o se han depositado en la lava son materiales porosos, lajosos y tienen otro tipo 
de propiedades. Son las rocas más firmes. 
Los tipos de rocas ígneas dependen de factores tales como la composición del magma y la 
velocidad de enfriamiento asociado con él. La “serie de reacción de Bowen”, describe la 
secuencia por la cual se forman nuevos minerales a medida que se enfría el magma. 
Por lo tanto, dependiendo de las proporciones de minerales disponibles se forman 
diferentes tipos de roca ígnea. Granito, gabro y basalto son algunos de los tipos comunes de 
roca ígnea que se encuentran generalmente en el campo. Los minerales que forman parte 
de casi todas las rocas ígneas son cuarzos, feldespato potásico, biotita y mica. 
 
30 
 
Granito: Es una roca plutónica constituida esencialmente por cuarzo, feldespato y 
normalmente también mica; es la roca más abundante de la corteza continental. Su magma 
contiene menos magnesio que la corteza continental, tiene menor peso específico y por ello 
asciende a través de esta en forma de gota invertida que suelen solidificarse antes de llegar 
a la superficie. Para que la roca que se forme sea granito es necesario que se solidifique 
lentamente y a gran presión. 
 
Basalto: Roca ígnea de grano fino debido a su alto enfriamiento del magma y color oscuro 
debido a su contenido de Hierro y Magnesio. Es una roca muy resistente. El color rojizo de 
la tierra superficial se debe al contacto de la piedra con el oxígeno del aire, lo que genera su 
oxidación. 
 
 
METEORIZACION: 
La meteorización o intemperismo es el proceso de descomposición de macizos rocosos 
solidos por procesos mecánicos y químicos en fragmentos más pequeños de diferentes 
tamaños que pueden ir desde los cantos rodados grandes a muy pequeñas partículas de 
arcilla. Los agregados no cementados de estos pequeños granos en diversas proporciones 
31 
 
forman diferentes tipos de suelo. Es la rotura o disgregación de una roca madre sobre la 
superficie de la tierra, esto permite la transformación de la roca en suelo (humus). 
 
METEORIZACION FISICA O MECANICA: 
Puede ser causada por la expansión y contracción de las rocas a partir de la ganancia o 
pérdida continua de calor, que da lugar a la desintegración final. Con frecuencia el agua se 
filtra en los poros y fisuras existentes en las rocas, a medida que la temperatura desciende, 
el agua se congela y se expande. La presión ejercida por el hielo debido a la expansión de 
volumen es lo suficientemente fuerte como para romper rocas incluso de gran tamaño. 
Otros agentes físicos que ayudan a desintegrar las rocas son los glaciares, el viento, el agua 
de los arroyos y ríos y las olas del mar. En este tipo de meteorización, rocas grandes se 
descomponen en partes más pequeñas sin ningún cambio en la composición química. 
32 
 
 
Mecanismos de la meteorización física: 
Este tipo de meteorización puede darse por: 
- Presencia de zonas (planos) de debilidad: como estratificación, diaclasas, foliación, 
fracturas, etc. Entre más cercanos se encuentren estos planos entre sí, más favorecerán 
la desintegración de las rocas. 
 
 
- Expansión provocada por la descompresión: La eliminación de una fuente de presión, 
provoca el fenómeno de “lajeamiento” o da lugar a formas de domo. 
33 
 
 
- Fragmentación por crecimiento de cristales: El agua se expande un 9% al congelarse, 
y cuando ocurre en un espacio confinado, ejerce gran presión en las paredes rocosas 
provocando fracturas. 
 
- Fragmentación por actividad biológica: Las raíces de los vegetales, al penetrar por las 
grietas de las rocas, pueden actuar como cuñas, contribuyendo a la rotura y 
disgregación de la misma. 
 
METEORIZACION QUIMICA: 
34 
 
Los minerales de la roca originales se transforman en nuevos minerales por reacciones 
químicas. El agua y el dióxido de carbono de la atmósfera forman ácido carbónico, que 
reacciona con los minerales de las rocas existentes para formar nuevos minerales y sales 
solubles; las sales solubles presentes en el agua subterránea y ácidos orgánicos formados a 
partir de la materia orgánica descompuesta también por el desgaste químico. O sea, es la 
descomposición de los componentes originales de la roca en otros diferentes. Es más 
efectivo en regiones húmedas templadas, tropicales y ecuatoriales, en las que está 
disponible el agua y las temperaturas medias son moderadas o altas. 
El proceso de meteorización no se limita a las rocas ígneas. Como se muestra en el ciclo de 
las rocas, las rocas sedimentarias y metamórficas también se meteorizan de una manera 
similar. 
Los minerales de arcilla dan la propiedad plástica a los suelos. Hay tres minerales de arcilla 
importantes: caolinita, ilita y montmorilonita. 
La diferencia entre erosión y meteorización es que el concepto de erosión incluye la 
meteorización y el proceso de transporte del suelo. 
Procesos químicos que intervienen: 
- Disolución: Consiste en disociar moléculas de rocas por ácidos como el carbónico; el PH 
también puede aumentar la solubilidad de los componentes. Ejemplos de rocas solubles: 
calizas, yeso y sal. 
- Hidratación: Las rocas compuestas por silicatos aluminosos al hidratarse se transforman 
en arcillas expansivas. 
- Hidrólisis: Consiste en la incorporación de iones de H+ y OH- a la red estructural de 
minerales. Supone separar una sal en ácido y base. 
- Carbonatación: Interviene en forma directa o indirecta el dióxido de carbono; es mas 
soluble a bajas temperaturas y a mayores presiones. 
- Oxidación: Contacto del aire con rocas que poseen materiales ferrosos, carbonatos o 
sulfuros que forman óxidos e hidróxidos. 
TRANSPORTE Y DEPOSITO DEL SUELO PRODUCTO DE LA METEORIZACION: 
Pueden permanecer en el mismo lugar o pueden ser movidos a otros lugares por lugares por 
el hielo, el agua, el viento y la gravedad.SUELOS RESIDUALES: 
Los suelos formados por los productos en su lugar de origen. Una característica importante 
es la gradación del tamaño de las partículas. Los suelos de grano fino se encuentran en la 
superficie y el tamaño de grano aumenta con la profundidad; a mayores profundidades se 
pueden encontrar rocas angulares. 
35 
 
Se encuentran en zonas donde la tasa de meteorización es mayor que la velocidad a la que 
los materiales intemperizados son llevados lejos por los agentes de transporte; la tasa es 
mayor en las regiones cálidas y húmedas en comparación con las regiones más frías y secas 
y, dependiendo de las condiciones climáticas, el efecto de la intemperie puede variar 
ampliamente. 
La naturaleza del suelo residual depende, por lo general, de la roca madre. Cuando las rocas 
madres como el granito y el gneis, se someten a la intemperie, la mayoría de los materiales 
son propensos a permanecer en su lugar y estos depósitos suelen tener una capa superior 
de material arcilloso o limoso. 
SUELOS TRANSPORTADOS: 
Normalmente el mecanismo de transporte es primero por gravedad, luego por agua, y una 
vez que las partículas son pequeñas, por viento. En zonas de planicie, el suelo es más fino, 
menos resistente. En zonas montañosas, el suelo es más resistente. 
Se pueden clasificar en varios grupos, dependiendo de su modo de transporte y deposición: 
Por gravedad 
Se dan por ejemplo cuando los suelos residuales se mueven lentamente hacia abajo por 
estar sobre una pendiente natural pronunciada (fluencia). Cuando el movimiento 
descendente del suelo es repentino y rápido, se le llama deslizamiento de tierra. Otros 
ejemplos son: 
- Derrubios: Conjunto de fragmentos de roca desplazados por una corriente o agentes 
atmosféricos que se depositan en una pendiente o al pie de una montaña. 
 
- Reptación o creep: Corrimiento del suelo en las laderas provocado por la inestabilidad 
de un talud y la gravedad. Se manifiestan en forma de pequeñas ondulaciones. 
36 
 
 
- Corrientes de fango (solifluxión): Consistente en el desplazamiento masivo y lento por 
gravedad de formaciones arcillosas u otros tipos de suelo a causa de la plasticidad y 
fluidez adquirida por aquellos cuando absorben gran cantidad de agua. Ríos de lodo, 
arrasan con todo lo que se encuentra en su camino. 
 
Por el viento 
Es uno de los principales agentes erosivos ya que los sedimentos finos están directamente 
expuestos a su acción. Nos interesan porque son los depósitos frecuentemente utilizados 
en la instalación de las infraestructuras civiles. Su capacidad erosiva es una función 
exponencial de su velocidad según: 
𝐸 = 𝑉3 ∗ 𝑃𝑎 
Donde “E” es la erosividad del viento, “V” es su velocidad y “Pa” la densidad del aire. 
 
Mientras mayor es el diámetro de la partícula más fuerte debe ser el viento. Puede 
transportar partículas de hasta 1mm, es decir, las arenas. 
- Suelos limosos: su deposición es particular, cuando están secos son estructuras muy 
estables, pero en contacto con el agua pierden su resistencia, tienen una disminución de 
37 
 
volumen tal qué sus características mecánicas importantes son las que generan las fallas 
en las estructuras, por lo cual se deben tomar precauciones para la construcción de 
cimientos. 
 
La distribución de tamaño de grano es bastante uniforme y la cohesión deriva de una 
capa de arcilla que se encuentra sobre las partículas de sedimento de limo. La cohesión 
también puede ser el resultado de la precipitación de los productos químicos lixiviados 
por el agua de lluvia. 
- Suelos arenosos: Un ejemplo son las dunas que nos permiten identificar desde donde 
vienen los vientos predominantes de acuerdo a los taludes. 
A medida que se forman, la arena es arrastrada por el viento sobre la cresta. Más allá 
de la cresta, las partículas ruedan por la pendiente y este proceso tiende a formar un 
depósito compacto del lado del Barlovento y un depósito suelto del lado del 
Sotavento. 
Algunas de las propiedades típicas de las dunas de arena son: La granulometría de la 
arena en un lugar particular es sorprendentemente uniforme y se debe a la acción de 
clasificación del viento. Y por otro lado el tamaño de grano en general disminuye con 
la distancia desde la fuente, debido a que el viento lleva las pequeñas partículas más 
lejos que las grandes. 
 
- Ceniza volcánica: El tamaño de grano es 0,25 a 4mm y el polvo volcánico es menor a 
0,25mm. 
38 
 
Por agua: 
Agua ya sea de ríos, mares o lagos a lo largo de su ciclo del agua. Los ríos además de 
transportar el agua excedente de precipitación, son importantes agentes geológicos 
externos, tanto de erosión, transporte y depósito. Son los principales modeladores del 
relieve. 
Si el agua tiene mucha energía (por la gran altura) arrastra rocas más grandes (por eso en 
los ríos de montaña hay muchos sectores de piedras y son rocas redondas, durante el 
arrastre se van limando), si es llanura arrastra material más fino. Si estamos en un río se 
trata de arcillas y limos, si estamos en el mar se trata de arenas finas. 
Por glaciares: 
Masas de gran peso en movimiento y permite el arrastre de materiales gruesos. Se tratan 
de rocas planas y alargadas ya que son aplastadas por el hielo y se arrastran sobre una 
superficie más firme. La acción del glaciar sobre la piedra hace que en la parte donde toman 
contacto se forme una pequeña película de líquido, es lo que permite el desplazamiento 
(similar al movimiento de los patinadores). Todo lo que quede atrapado entre el hielo y la 
roca va a ser arrastrado y deja raspaduras notorias en la roca. 
“DRIFT” es un término general que se da a los depósitos establecidos por los glaciares. Los 
depósitos estratificados establecidos por el derretimiento de los glaciares se llaman “TILL”. 
 
Suelo orgánico: 
Se encuentran generalmente en zonas bajas donde el nivel freático está cerca o por encima 
de la superficie del suelo, esto ayuda al crecimiento de las plantas acuáticas que, al 
descomponerse, forman el suelo orgánico. Se suelen encontrar en zonas costeras y en las 
regiones de glaciar. Sus características son: 
39 
 
- Contenido de humedad natural entre 200% y 300%. 
- Altamente compresibles. 
- Se producen grandes asentamientos por consolidación secundaria. 
ROCAS SEDIMENTARIAS 
Son aquellas que se forman por acumulación de sedimentos que sufrieron la erosión y 
meteorización (partículas de diversos tamaños transportadas por el agua, hielo, viento o 
gravedad) que forman un depósito y entonces son sometidos a diagénesis dando lugar a 
este tipo de rocas. 
 
DIAGÉNESIS: 
Conjunto de procesos físicos, químicos y biológicos que sufre un sedimento desde el 
momento de su deposición hasta que concluye con la litificación, es decir, su 
transformación a roca sedimentaria. Se desarrolla a diferentes profundidades, donde se 
reduce la porosidad del material y por ende aumenta la compactación del mismo. 
Procesos diageneticos: 
La litificación, la cual se basa en: 
- Cementación: a través de la calcita y dolomita disuelta en agua. 
- Consolidación y desecación: drenaje y evaporación del agua. 
- Cristalización: neocristalizacion y recristalización. 
Las rocas sedimentarias existen de diversos tipos como: 
Rocas detríticas: 
Mantienen su integridad física durante el transporte; se forman por acumulación mecánica 
de fragmentos de sus minerales y de rocas mas antiguas. Ejemplos son el conglomerado, 
brecha, la arenisca, lutita. lodolita y limolita. 
TRASPORTESEDIMENTOS
DIAGENESIS 
(SOLIDIFICACI
ON)
DEPOSITO DE 
SEDIMENTOS
ROCAS 
SEDIMENTARIAS
40 
 
 
Los depósitos de grava, arena, limo y arcilla formados por meteorización pueden 
compactarse por presión de sobrecarga y cimentado por agentes como el óxido de hierro, 
calcita, dolomita y cuarzo. Agentes cementantes son transportados generalmente en 
solución por el agua subterránea. Llenan los espacios entrelas partículas y forman rocas 
sedimentarias detríticas. 
Cuando materiales gruesos se juntan con materiales finos, son depositados y pasa mucho 
tiempo, no es necesario que se lleve adelante un proceso químico sino que el hecho de que 
estén en contacto y con tierra a presión que las compacta, generan algo similar a una roca 
detrítica y lo restante se trata de materiales arenosos o limosos. 
 
Rocas sedimentarias de precipitación química: 
Son las que se originan a partir de materiales depositados por medios químicos, es decir por 
precipitación de sustancias químicas (por ejemplo la creación de estalactitas y estalagmitas), 
donde los cristales son mantenidos juntos por uniones químicas. Surgen de procesos 
químicos inorgánicos. Son depósitos consolidados como: 
41 
 
 
Rocas sedimentarias biogénicas: Son similares a las anteriores, pero se originan por procesos 
químicos producidos por organismos. O sea, la descomposición rápida de plantas y animales, 
por la acción de bacterias anaeróbicas. 
 
 
La roca sedimentaria puede someterse a la meteorización para formar sedimentos o puede 
ser sometida al proceso de metamorfismo para convertirse en roca metamórfica. 
 
42 
 
Rocas metamórficas: 
El metamorfismo es el proceso de cambiar la composición y la textura de las rocas (sin 
fusionarse) mediante calor y presión. Durante el metamorfismo se forman nuevos minerales 
y los granos minerales son sometidos a esfuerzos para dar una textura foliada de roca 
metamórfica. Por ejemplo el gneis, la pizarra, clorita y mica, filita, esquisto, mármol, 
cuarcita. 
Generalmente, contienen grandes cantidades de feldespato y cuarzo. Bajo el calor y la 
presión extrema, las rocas metamórficas pueden fundirse para formar el magma y el ciclo 
se repite. 
 
 
43 
 
CAPITULO 3: PROPIEDADES FISICAS Y QUIMICAS DE LOS SUELOS. 
Meteorización. Origen y tipos de depósitos de suelo. Propiedades electroquímicas de los 
minerales arcillosos. Estructura de los Depósitos de arcilla. Propiedades físicas de los suelos. 
Clasificación y descripción de los suelos utilizados en ingeniería. 
 
TAMAÑO Y FORMA DE LAS PARTICULAS 
Se debe realizar un proceso para poder caracterizar un material, mediante un análisis físico 
del material y algunos principios químicos. 
- A través de la meteorización química (descomposición química de los materiales) 
obtenemos materiales arcillosos. 
 
- A través de la meteorización física (fragmentación física y desintegración) obtenemos 
materiales más gruesos como arenas y gravas. 
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Mineralogía geotécnica: El suelo está compuesto por partículas sólidas de distintos tamaños 
y formas, líquidos y gases como el oxígeno, hidrógeno, silicio, aluminio, calcio, potasio, 
magnesio y sodio. 
 Arena del Río Suquía a través de microscopio óptico. 
 
 
 
 Arcilla tomada a través de un microscopio electrónico. 
 
 
 
Con respecto a su forma, se ve determinada por la esfericidad, rugosidad 
y delgadez. Las partículas tienen diferentes formas y rugosidades 
superficiales, con lo cual es de esperarse que, a mayor rugosidad e 
irregularidad en la forma, mayor fricción exista entre ellas. 
 
TAMAÑO 
Vamos a ver como analizar las partículas de roca. Independientemente de su origen, los 
tamaños de partículas que conforman el suelo pueden variar en un amplio intervalo. Ya 
habíamos visto (pág. 6) que según el tamaño, los suelos son generalmente llamados grava, 
arena, limo o arcilla, dependiendo del tamaño predominante de las partículas dentro del 
mismo. Diferentes autores han investigado el comportamiento inter-partículas para luego 
llevarlo a una escala mayor. 
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- Gravas: son fragmentos de rocas con partículas ocasionales de cuarzo, feldespato y otros 
minerales. 
- Arenas: en las partículas de arena predominan el cuarzo y el feldespato. A veces también 
pueden estar presentes granos de otros minerales. 
- Limos: son las fracciones microscópicas del suelo que consisten en fragmentos de cuarzo 
muy finos y algunas partículas en forma laminar que son fragmentos de minerales 
micáceos. 
- Arcillas: son en su mayoría partículas en forma de láminas microscópicas y 
submicroscópicas de mica, minerales de arcilla (Pág. 39) y otros minerales. Las partículas 
se clasifican como arcilla sobre la base de su tamaño, ya que no pueden contener 
necesariamente minerales de arcilla. Desarrollan plasticidad cuando se mezclan con una 
cantidad limitada de agua. 
Para describir los suelos por su tamaño de partícula, varias organizaciones han desarrollado 
límites de separación de tamaño de suelo, siendo en la actualidad el Sistema Unificado el 
casi universalmente aceptado: 
 
Granulometría: Pretende entender la métrica de los granos, saber qué tamaño tienen las 
partículas. Es el estudio de la distribución estadística de los tamaños de los mismos dentro 
de una muestra de suelo. 
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Los tamaños de partículas nos permiten conocer el desempeño de los materiales en relación 
a las fuerzas que intervienen en su comportamiento. De forma general, podemos decir que: 
- Suelos gruesos: Es aquel en que la relación entre el diámetro y el espesor de la partícula 
es mayor a 10, con forma de “cubo” y su comportamiento está gobernado por fuerzas 
másicas (masa). Serian las gravas, arenas y limos. 
- Suelos finos: Mientras que a los suelos de granos finos los asumimos o idealizamos como 
placas delgadas, donde las fuerzas gravitacionales no son tan relevantes y si lo son las 
electro-químicas (superficie). Serian las arcillas. 
En el hormigón descartamos lo pasante por el tamiz 200, porque no queremos partículas 
finas que interfieran con la hidratación del cemento. 
FORMA 
La forma de las partículas presentes en la masa de un suelo tiene la misma importancia que 
la distribución de tamaño de partícula debido a su influencia significativa en las propiedades 
físicas de un suelo determinado, como los radios anulares máximos y mínimos, los 
parámetros de resistencia al corte, compresibilidad, etcétera. Sin embargo, no se presta 
demasiada atención a la forma de la partícula debido a que es más difícil de medir. 
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La forma de la partícula, en general, puede dividirse en tres categorías de importancia: 
- Voluminosa: se forman en su mayoría por intemperismo mecánico. Dentro están las 
angulares, subangulares, subredondeadas y redondeadas. 
 
- Escamosa: tiene una baja esfericidad, generalmente 0.01 o menos. Estas partículas son 
predominantemente minerales de arcilla. 
- Nodulosa: son mucho menos comunes que los otros dos tipos de partículas. Ejemplos 
de suelos con ellas son algunos tipos de depósitos de coral y arcillas de atapulgita. 
Entonces, a microescala observando las partículas podemos clasificar por comparación la 
rugosidad y esfericidad. Se utilizan cartas de comparación como las de la figura. Hay cartas 
que, además, asocian la forma y textura con la resistencia al corte, y mediante una fórmula 
en la que se ingresan la esfericidad y redondez, podemos obtener el valor de la resistencia 
al corte. 
 
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PARTICULAS DE GRAVA, ARENA Y LIMOS 
En cuanto a las características que estamos mencionando, se destacan dos de importancia, 
las físicas y mineralógicas (hacen referencia a las capacidades resistentes que tiene el 
material y a la composición). Ambos aspectos nos van a permitir conocer cuan resistente es 
un material. La granulometría nos permite también clasificar a los materiales. 
CARACTERÍSTICAS FÍSICAS: 
- Tamaño de partículas 
- Forma 
- Textura de la superficie 
- Distribución de tamaño 
- Comportamiento gobernado por fuerzas gravitatorias 
COMPOSICIÓN MINERALÓGICA: 
- Rigidez: capacidad de deformarse frente a una fuerza aplicada. 
- Resistencia física 
- Resistencia química 
COMPOSICION DEL SUELO 
METODOS DE ANALISIS: 
- Tamaño de partículas por separación 
- Análisis químicos par determinación de óxidos y materiaorgánica 
- Estudio petrográfico mediante microscopio 
- Empleo de microscopio electrónico 
- Difracción de rayos x para determinación de minerales cristalinos 
- Análisis térmicos 
- Determinación de superficie específica 
- Análisis químicos para evaluación del intercambio catiónico 
- 
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MINERALES ARCILLOSOS 
COMPOSICION 
Los diferentes minerales de arcilla son silicatos de aluminio complejos compuestos de una 
de las dos unidades básicas: 
- Sílice Tetraédrico: Consiste de cuatro átomos de oxígeno que rodean un átomo de silicio. 
 
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La combinación de unidades tetraédricas de sílice da una lámina de sílice, donde tres 
átomos de oxígeno en la base de cada tetraedro son compartidos por tetraedros en la 
vecindad: 
 
- Aluminio Octaédrico: Consisten en seis hidroxilos rodeando un átomo de aluminio. 
 
Y su combinación da una capa/lamina octaédrica. 
 
*Si el átomo central es Aluminio: Lámina de Gibbsita. 
*Si el átomo central es Magnesio: Lámina de Brucita. 
Cuando la lámina de sílice se apila sobre la lámina octaédrica, como se muestra en la figura 
a continuación, estos átomos de oxígeno remplazan los hidroxilos para satisfacer sus enlaces 
de valencia. 
 
MINERALES DE ARCILLA 
Con diferentes combinaciones de estas uniones se forman los diferentes minerales de 
arcilla, como por ejemplo caolinita, illita, monmorilonita, clorita, haloisita, vermiculita y 
atapulgita. A continuación, algunos de ellos: 
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- Caolinita: Consiste en dos capas repetidas de láminas de Sílice-Gibbsita que son 
elementales y se mantienen unidas por enlaces de hidrógeno; cuando se las coloca en 
contacto con el agua no colapsa ni se expande. 
 
o Relación diámetro/espesor: 10-20. 
o Baja absorción de agua. 
o Superficie específica: 15m2/g. 
o Baja susceptibilidad a la expansión o retracción. 
o Materiales estables. 
o No trae problemas a la hora de diseñar. 
- Ilita: Illita o arcilla micácea. Consiste en una lámina de Gibbsita unida a dos láminas de 
Sílice, una en la parte inferior y otra en la superior. Las capas de ilita están unidas entre 
sí por iones de potasio. 
 
o Relación diámetro/espesor: 20-50. 
o Mayor absorción de agua. 
o Superficie específica: 80m2/g. 
o Mayor susceptibilidad a la expansión o retracción. 
o Materiales estables. 
o No trae problemas a la hora de diseñar. 
o No presenta fenómenos de adiposidad o expansión, esto genera presión en las 
estructuras y las levanta. 
o En caso de contracción generan tal magnitud en la disminución de su volumen 
que provoca que las estructuras tengan asentamientos diferentes y se rajen. 
- Montmorillonita: O monmorilonita, tiene una estructura muy similar a la Illita, pero sin 
los iones de potasio; una gran cantidad de agua es atraída al espacio entre las capas. 
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o Relación diámetro/espesor: 200-400. 
o Muy alta absorción de agua. 
o Superficie específica: 800m2/g. 
o Muy alta susceptibilidad a la expansión o retracción. 
o Es isomorfa (no hay cambio en la estructura cristalina). 
o Es la más complicada para diseñar. 
o Necesitamos generar una compactación para estabilizar el material, incorporar 
iones de calcio o generar una cementación para evitar que haya movimiento 
relativo entre las partículas. 
o Hay en abundancia en el país. 
Las partículas de arcilla tienen una carga neta negativa en su superficie que provoca una 
orientación del medio en el cual se encuentra vinculado a los cationes. 
Doble capa difusa: 
En la arcilla seca la carga negativa se compensa con cationes intercambiables como, Ca++, 
Mg+, Na+ y K+, rodeando las partículas y sostenidos por atracción electrostática (esto la 
hace mas estable, disminuyendo la permeabilidad y mejorando su comportamiento en 
cuanto a su estabilidad dimensional). Cuando se añade agua a la arcilla (arcilla húmeda), 
estos cationes y un pequeño numero de aniones flotan alrededor de las partículas de arcilla, 
esto se conoce como doble capa difusa. La concentración de cationes disminuye con la 
distancia desde la superficie de la partícula. 
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Las moléculas de agua son polares, entonces el agua “dipolar” es atraída por la superficie 
cargada negativamente de las partículas de arcilla y por los cationes de la capa doble. Los 
cationes, a su vez, son atraídos hacia las partículas de suelo y un tercer mecanismo por el 
cual el agua es atraída por las partículas de arcilla es mediante el puente de Hidrógeno; (se 
comparten los átomos de hidrógeno del agua con las del oxígeno de la arcilla”. 
La fuerza de atracción entre el agua y la arcilla disminuye con la distancia desde la superficie 
de las partículas. Toda el agua que se unió a la arcilla por la fuerza de atracción se conoce 
como “Agua de la capa doble” y a la capa más interna del agua de la capa doble, se la conoce 
como “Agua adsorbida”, que es más viscosa que la común, ésta no se puede quitar aunque 
se la trate de evaporar, la misma brinda las propiedades plásticas de las arcillas. 
ANALISIS GRANULOMETRICO DEL SUELO 
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Es la determinación de la gama de tamaños de partículas presentes en un suelo, expresado 
como un porcentaje de la masa o peso seco total. Generalmente se usan dos métodos para 
encontrar la distribución de tamaños de partículas de suelo: 
- Análisis de tamiz: para partículas de diámetro mayor a 0,075mm (gravas y arenas). 
- Análisis de hidrómetro: para tamaños de partículas más pequeñas que 0.075 mm de 
diámetro (limos y arcillas). 
ANÁLISIS DE TAMIZ (VÍA SECA): 
Consiste en agitar una muestra del suelo, previamente secada en el horno y roto todos los 
grumos en pequeñas partículas, a través de un conjunto de tamices apilados que tienen 
aberturas de tamaño decreciente de arriba hacia abajo. Después de agitar el suelo, se 
determina la masa de suelo retenido en cada tamiz. 
Cuando se analizan los suelos cohesivos, romper los terrones en partículas individuales 
puede ser difícil. En este caso el suelo se puede mezclar con agua para formar una 
suspensión y después lavarse a través de los tamices. Las porciones retenidas en cada tamiz 
se recogen por separado y se secan al horno antes de medir la cantidad recogida en cada 
tamiz. 
Puede hacerse a mano o en un dispositivo con un motor excéntrico que lo hace vibrar de 
modo que la clasificación se hace automáticamente. El tamiz de tamaño más pequeño que 
se debe utilizar para este tipo de prueba es el tamiz núm. 200. 
 
Los números estándar de tamiz (todos de generalmente 203mm de diámetro) y los tamaños 
de las aberturas se dan a continuación. El número de malla surge de considerar cuantas 
aberturas hay en 1” pulgada cuadrada: 
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Los destacados en rojo son los que clasifican: 
- El 4 separa gravas de arenas. 
- El 200 separa arenas de limos y arcillas. 
- Los 20 y 30 son los utilizados para separar la “arena de Otawa”, que se utiliza en el 
ensayo del cono invertido para medir compactación en campo. Esa arena es pasante al 
20 y retenida por el 30. 
Procedimiento de cálculo (curva granulométrica): 
Los siguientes son los pasos que sigue el procedimiento de cálculo para un análisis 
granulométrico: 
1. A partir de la criba superior se determina la masa de suelo retenido en cada tamiz (es 
decir, M1, M2, …, Mn) y en la bandeja (es decir, Mp). 
2. Se determina la masa total del suelo: 
∑𝑀 = 𝑀1 +𝑀2 +⋯+𝑀𝑛 +𝑀𝑝 
3. Se suma la masa acumulada de suelo retenida por encima de cada tamiz. Esto es: 
𝑀1 +𝑀2 +⋯+𝑀𝑖 
4. La masa de suelo que pasa el tamiz i-ésimo es: ∑M - (M1 + M2 + … + Mi). 
∑𝑀− (𝑀1 +𝑀2 +⋯+𝑀𝑖) 
5. El porcentaje de suelo que pasa el tamiz i-ésimo (o por ciento más fino) es: 
𝐹 =
∑𝑀 − (𝑀1 +𝑀2 +⋯+𝑀𝑖)
∑𝑀
∗ 100 
6. Los cálculos se representan en el papel de gráfico semilogarítmico con el por ciento 
más fino (pasante) como la ordenada (escala aritmética) y el tamaño de la abertura 
del tamiz como la abscisa (escala logarítmica).