Mecanica-de-SuelosJHGF

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Universidad Nacional Autónoma de México Facultad de 
Estudios Superiores Plantel Aragón 
 
INGENIERIA INDUSTRIAL 
 
 
CLASE “ mecánica de materiales” 
 
 
 
trabajo 
 
 
 
 
GRUPO:2804 
 
 
 
NOMBRE DE LA PROFESORA: MARTHA BERENICE FUENTES 
FLORES 
 
 
 
NOMBRE DEL ALUMNO: CORTES HERNANDEZ RICARDO 
 
 
 
 FECHA DE ENTREGA: 13 DE FEBRERO DEL 2023 
 
 
 
 
 
 
 
MECANICA DE SUELOS. 
 
2. ASENTAMIENTOS. 
Es la deformación vertical en la superficie de un terreno proveniente de la 
aplicación de cargas o debido al peso propio de las capas. 
Tipos de Asentamientos: 
• Inmediatos: por deformación elástica (suelos arenosos o suelos arcillosos 
no saturados) 
• Por densificación: debidos a la salida del agua del suelo (suelos arcillosos): 
• Por flujo lateral: desplazamiento de las partículas del suelo desde las 
zonas más cargadas hacia las menos cargadas (suelos no cohesivos). 
 
Causas de los Asentamientos. 
 
 
• Cargas estáticas: presión transmitida por las estructuras, por el propio peso 
del suelo, etc. 
• Cargas dinámicas: clavado de estacas, terremotos, etc. 
• Erosión del subsuelo 
• Variaciones del nivel del agua: rebajes 
 
Efectos de los Asentamientos 
 
Daños a la estructura del suelo, cambios en la apariencia, funcionalidad y 
estabilidad. 
 
 
 
 
 
2.1 ASENTAMIENTOS TIPO ELASTICO. 
Asentamiento inmediato o elástico, es causado por la deformación elástica del 
suelo puede darse en suelos arcillosos húmedos, secos y saturados. Se hace 
basada en la teoría de elasticidad. 
El asentamiento dependerá del tipo de cimentación. Ya sea la cimentación 
flexible o totalmente rígida. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
2.2 ASENTAMIENTO POR CONSOLIDACION PRIMARIA. 
La consolidación es un proceso que se produce en los suelos y consiste en la 
reducción del volumen total del suelo provocado por la colocación de una carga. 
ASENTAMIENTO FLEXIBLE ASENTAMIENTO RIGIDO 
La consolidación primaria es igual a un asentamiento a largo plazo refleja el 
cambio de volumen en el suelo como resultado de cambios en el esfuerzo 
efectivo del suelo. 
FACTORES PROPIEDADES DEL SUELO. 
Densidad 
La cantidad de materia sólida presente por unidad de volumen recibe el nombre 
de Densidad en seco del material. En el caso de los suelos granulares y 
orgánico-fibrosos, la Densidad en seco es el factor más importante desde el 
punto de vista de sus propiedades Ingenieriles. 
Una de esas propiedades es el estado o grado de compactación, que se expresa 
generalmente en términos de densidad relativa, o razón (como porcentaje) de la 
diferencia entre la densidad del suelo natural en seco y su densidad en seco 
mínima, dividida entre la diferencia que hay en sus densidades máximas y 
mínima en seco. 
Fricción Interna 
La fricción pura de Coulomb equivale a la simple resistencia a la fuerza cortante 
en La teoría de la elasticidad. La fricción interna suele expresarse 
geométricamente como el Ángulo de fricción interna ˆ (phi), donde tan ˆ = f, el 
coeficiente de fricción. Entonces la componente friccional de la resistencia a la 
cortante, T máx. de una masa de suelo, equivale a N tan ˆ, donde N es la fuerza 
perpendicular que actúa sobre dicha masa. 
Cohesión 
 Es la máxima resistencia del suelo a la tensión. Resulta de la compleja 
interacción de muchos factores, como la adherencia coloidal de la superficie de 
las partículas, la tensión capilar de las partículas de agua, la atracción 
electrostática de las superficies cargadas, las condiciones de drenaje y el 
historial de esfuerzos. Sólo existe verdaderamente cohesión en el caso de 
arcillas que tienen contacto de canto con cara entre sus partículas. El suelo o 
terrenos no plásticos de grano fino pueden exhibir una cohesión aparente 
Cuando están en condiciones de saturación parcial. 
Compresibilidad 
Esta propiedad define las características de esfuerzo-deformación del suelo. La 
aplicación de esfuerzos agregados a una masa de suelo origina cambios de 
volumen y desplazamientos. Estos desplazamientos, cuando ocurren a nivel de 
la cimentación, provocan ssentamientos en ella. La limitación de los 
asentamientos a ciertos valores permisibles suele regir el diseño de las 
cimentaciones, sobre todo cuando los suelo o terrenos son granulares. La 
comprensibilidad de las arcillas saturadas se expresa como el índice de 
compresión Cc, junto con una evaluación de la máxima presión a la que hayan 
sido Sometidos antes. 
Permeabilidad 
Es la capacidad de una masa de suelo o terreno de permitir el flujo de líquidos a 
través de un gradiente hidráulico. En el diseño de cimentaciones, por lo general 
lo único que es necesario saber es la permeabilidad en condiciones de 
saturación. Las permeabilidades de casi todos los tipos de suelo son muy 
variables y dependen en gran medida de variaciones relativamente pequeñas de 
la masa edafológica. Puesto que generalmente depende del tamaño y la 
continuidad del espacio poroso del suelo y, en consecuencia, del tamaño de las 
partículas de éste, la permeabilidad es típicamente una propiedad aniso trópica 
cuyo valor es más alto en la dirección horizontal que en la vertical. 
 
PRESIONES QUE PROVOCAN ESTE FENOMENO. 
Cuando actúa una carga vertical sobre la superficie del terreno, se representa el 
asentamiento, esto no es del todo, como se sabe en mecánica, el esfuerzo 
provoca deformación y la aplicación de la carga provoca desplazamiento. Se 
debe recordar, sin embargo, que el suelo se puede asentar por razones de 
diferentes cargas externas: 
1. Consolidación por su propio peso 
2. Desecación natural 
3. Inundaciones 
4. Descomposición orgánica 
El asentamiento provocado por las cargas superficiales, se atribuye 
tradicionalmente a las causas siguientes: Asentamiento inicial se debe al cambio 
en los esfuerzos cortantes de la masa de suelos, esta deformación es análoga a 
la flexión de una viga, ocurre con rapidez, el volumen del cuerpo que soporta la 
carga permanece virtualmente inalterado. A medida que el área de carga se 
asienta la superficie alrededor de esta se eleva en una cantidad que equilibra el 
volumen de hundimiento compresión inmediata también conocida como 
compresión inicial, se observa en los suelos no saturados debida a una reducción 
rápida del volumen de vacíos. 
 Los esfuerzos a la compresión la provocan y va acompañada por un rápido 
incremento de los esfuerzos efectivos. En los suelos parcialmente saturados, al 
aumentar la compresión, el grado de saturación se incrementa y cuando alcanza 
el 90%, puede aumentar las presiones en el agua de los poros, estas presiones 
de poro harán que se reduzca la compresión posterior y se incrementan los 
esfuerzos efectivos, cuando la compresión es lenta, de modo que su velocidad 
tiene un significado practico, se conoce como consolidación primaria. 
 
2.3 ASENTAMIENTO POR CONSOLIDACION SECUNDARIA. 
Consolidación secundaria.- Reducción en el volumen de la masa del suelo, 
causada por la aplicación de una carga permanente y el acomodo de la 
estructura interna de su masa, luego de que la mayor parte de la carga ha sido 
transferida a las partículas sólidas del suelo. 
La consolidación secundaria se lleva acabo cuando pasa el proceso de la 
consolidación secundaria, que es cuando se expulsan los vacíos que son el aire 
y el agua y hay una reducción de volumen y la secundaria es cuando hay una 
reducción de masa porque se le pone una carga, normalmente ocurre cuando 
tenemos arcilla debajo de nuestra cimentación. 
 
2.4 EXPANSIONES. 
Se conocen como suelos expansivos aquellos que presentan expansiones o 
contracciones, ósea cambios de volumen cuando varía su humedad o contenido 
de agua. Los materiales de arcilla, tienen la capacidad de absorber una gran 
cantidad de agua y retenerla debido a su estructura, el agua produce el 
incremento del volumen en el material mencionado anteriormente y también una 
drásticareducción del volumen cuando el agua que retenía se seca. 
Los suelos expansivos resultan ser un gran problema para la construcción, 
porque los incrementos del volumen no se presentan de una manera uniforme, 
sino todo lo contrario al producirse incrementos en distintas zonas y al momento 
de contraerse generan asentamientos, que pueden dañar severamente las 
estructuras. 
El contenido de humedad es la cantidad de agua o humedad que se presenta en 
un suelo, varía en un límite muy amplio, dependiendo de cada zona geográfica. 
Se expresa como un porcentaje. El contenido de humedad es un factor muy 
importante cuando se habla de la expansión de suelos ya que nos puede indicar 
donde se podrían presentar expansión si tienen materiales arcillosos. 
Además la humedad es el elemento que hace posible el fenómeno de la 
expansión, ya que si no hay variación en el contenido de humedad del suelo, por 
más montmorillonita que contenga una arcilla, no se presentará un cambio en 
los valores volumétricos. 
No es necesario que el suelo se sature de agua completamente para que se 
presente expansión del mismo. 
Una de las causas por las que se presentan los suelos expansivos son las 
condiciones climáticas, que influyen de manera directa al comportamiento de 
estos suelos. Una expansión se genera debido al agua, por lo que es más 
propenso a encontrar suelos expansivos en áreas donde las lluvias sean 
moderadas y frecuentes. Otro factor importante es la presencia de aguas 
subterráneas que se filtran de la superficie. Formas de identificar suelos 
expansivos. 
Los suelos expansivos se pueden identificar visualmente por varias 
características, tienen alta plasticidad, si observamos el terreno encontraremos 
grietas o rajaduras, esto se debe a la expansión y contracción constante que 
sufre la superficie de estos suelos cuando hay variación de la humedad. 
Como se ha dicho en el texto anterior la expansión del suelo normalmente 
sucede en las arcillas ya que son muy absorbentes de agua y ocurre una 
contracción del suelo pero cuando no presenta una humedad se expande, este 
suelo puede perjudicarnos en nuestras obras civiles uno de los principales 
fenómenos que podríamos presenciar son los asentamientos ya que es un suelo 
no cohesivo y puede haber fracturas en nuestra edificación.