07 - Estudio Geologico de los Suelos1

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UNIDAD N°2
SEMANA N° 07
ESTUDIO GEOLÓGICO DE LOS SUELOS
Edmundo Vereau Miranda
Logro de la Sesión
Lograr identificar los diferentes tipos de suelos e identificar las propiedades de estos.
Semana 07
Edmundo Vereau Miranda
AGENDA
Definición
Origen y Formación de los suelos
Descripción y Clasificación de los suelos
Propiedades de los Suelos
Esfuerzos Efectivos
Resistencia al corte
Influencia de la mineralogía en la formación de suelos
Características Geotécnicas de los Suelos
Drenaje de Suelos
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¿Qué son los suelos?
Es la capa superficial de la tierra
Es una material no consolidado
Formado por minerales, agua, aire y microorganismos
Medio donde crecen las raíces de las plantas
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¿Cómo están formados los suelos?
Los suelos tiene su origen en los macizos rocosos preexistentes que constituyen la roca madre, sometidos al acción de la meteorización e intemperismo.
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ESTRUCTURA PPT
2.- Origen y Formación de los suelos
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2.- Origen y Formación de los suelos
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PROPIEDADES FÍSICAS DEL SUELO I - YouTube
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2.- Origen y Formación de los suelos
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Conjunto de cambios o alteraciones que experimentan las rocas por al acción de la atmosfera, el agua y los seres vivos.
¿Meteorización?
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3.- Descripción y Clasificación de los suelos
Tipos de Suelos
Para poder estudiar un material tan complejo como los suelos se. Se ha clasificado estos en cuatro grandes grupos en función de su granulometría. (Normas D.I.N. A.S.T.M., A.E.N.O.R, etc.)
Gravas 
Arenas 
Limos 
Arcillas
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3.- Descripción y Clasificación de los suelos
Gravas
Con tamaño de grano entre unos 8 – 10 cm. A 2 mm. Se caracteriza porque los granos son observables directamente. No retienen el agua.
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3.- Descripción y Clasificación de los suelos
Arenas
Son partículas comprendidas entre 2 y 0.060 mm. , todavía observables a simple vista.
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3.- Descripción y Clasificación de los suelos
Limos
Con partículas entre 0.06 y 0.02 mm. . Retiene al agua mejor que los tamaños superiores. .
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3.- Descripción y Clasificación de los suelos
Arcillas 
Formada por partículas inferiores a 0.002 mm. Se trata ya de partículas tamaño gel y se necesita que haya habido transformaciones químicas para haber llegado a esos tamaños. Formados por minerales silicatos. 
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4.- Propiedades de los Suelos
4.1.-Contenido de Humedad
4.2.- Gravedad Especifica
4.3.- Peso Unitario
4.4.- Relación de Vacíos
4.5.- Permeabilidad
4.6.- Capilaridad
4.7.- Contracción – Hinchamiento
4.8.- Comprensibilidad
4.9.- Plasticidad (Elasticidad)
4.10.- Resistencia al Corte
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4.- Propiedades de los Suelos
4.1.-Contenido de Humedad
En los suelos el agua es un elemento de gran importancia. El contenido de humedad se define como el peso de agua contenido dentro de una masa de suelo comparada con el peso seco del mismo, generalmente se expresa en porcentaje .
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Contenido de Humedad
4.- Propiedades de los Suelos
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4.- Propiedades de los Suelos
4.2.- Gravedad Especifica
4.3.- Peso Unitario
Es la relación entre el peso unitario de las partículas del suelo y el peso unitario del agua.
Gs = peso unitario / peso unitario del agua
Es el peso de la masa de suelo por unidad de volumen, se expresa en gr-cm3. El peso unitario puede ser seco o húmedo.
El seco se refiere una masa de suelo con contenido de humedad igual a cero. Húmedo se refiere a una masa de suelo con contenido de humedad diferente de
cero. Los pesos unitarios y el contenido de humedad están relacionados con la siguiente expresión:
P.U.S. = P.U.H *100/(100+%w)
P.U. = peso / volumen
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4.4.- Relación de Vacíos
4.- Propiedades de los Suelos
Se define como la relación entre volumen de vacíos contenidos en una masa de suelo, y el volumen de sólidos. Se representa por la siguiente expresión:
e = Vv / Vs
Relacionado con esto tenemos:
GRADO DE POROSIDAD. (n), definido como la relación entre el volumen de vacíos y el volumen total:
n(%) = Vv * 100 / V
GRADO DE SATURACION. Que es la relación entre el volumen de agua y el volumen de vacíos:
S(%) = Vw * 100 / Vv
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4.- Propiedades de los Suelos
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4.- Propiedades de los Suelos
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Es la propiedad de una masa de suelo por la cual permite que el agua fluya hacia abajo por acción de la gravedad o por aplicación de una fuerza. En mecánica de suelos la permeabilidad se presenta por el coeficiente de permeabilidad el cual depende de la relación de vacíos, del tamaño del grano y del tipo de estructura, además de la densidad y viscosidad del agua que fluye. 
Los suelos de grano grueso como la grava y la arena tienen coeficientes de permeabilidad muy altos, de ahí que se los llame " suelos permeables". Las calizas y los suelos de grano fino tienen coeficientes de permeabilidad muy bajos, por eso se dice que son " suelos impermeables". 
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4.- Propiedades de los Suelos
4.5 Permeabilidad
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La permeabilidad o impermeabilidad es la capacidad de un material para que un fluido lo atraviese sin alterar su estructura interna. Se afirma que un material es permeable si deja pasar a través de él una cantidad apreciable de fluido en un tiempo dado, e impermeable si la cantidad de fluido es despreciable.
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4.- Propiedades de los Suelos
4.5.- Permeabilidad
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4.6 Capilaridad
4.- Propiedades de los Suelos
Es la propiedad por la cual el agua ingresa a la masa de suelo desde la superficie libre por acción de la tensión superficial, independientemente de la fuerza de gravedad. La altura que alcanza el agua que asciende por capilaridad dependen del tamaño de las partículas del mismo suelo. En arenas gruesas y gravas, los efectos de capilaridad son prácticamente imperceptibles, mientras que en limos y arcillas pueden alcanzar valores muy altos.
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4.7 Hinchazón y Hundimiento
4.- Propiedades de los Suelos
Muchos suelos reducen considerablemente su volumen cuando se reduce la humedad. La mayor contracción se presenta en calizas y otros suelos de granos finos. Algunos de estos suelos reducen su volumen en un 50% o más cuando pasan de saturados a secos. Los mismos suelos pueden mostrar un hinchamiento muy grande si han sido secados y, posteriormente humedecidos. Las arenas y gravas, generalmente presentan en muy pequeño o ningún cambio de volumen con el cambio de contenido de humedad.
Tipos de Subsidencia 
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4.8 Compresibilidad
4.- Propiedades de los Suelos
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5.- Esfuerzos Efectivos
5.3.- Cargas sobre suelos saturados ( Cargas con dreanje y sin drenaje )
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Es la propiedad que tiene algunos suelos de deformarse sin agrietarse, ni producir rebote elástico. Los suelos plásticos cambian su consistencia al variar su contenido de agua.
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4.- Propiedades de los Suelos
4.10.- Resistencia al Corte
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La resistencia al esfuerzo cortante de un suelo esta constituido fundamentalmente por:
La resistencia friccionante a la traslación entre las partículas individualmente en sus puntos de contacto.
La resistencia cohesiva por la adhesión entre las superficies de las partículas de suelo.
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4.10.- Resistencia al Corte
4.- Propiedades de los Suelos
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Cohesión: Es la adherencia entre partículas del suelo debida a la atracción entreellas en virtud a las fuerzas intermoleculares.
Ángulo de fricción: Es la resistencia al deslizamiento causado por la fricción que hay entre las superficies de contacto de las partículas.
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4.10.- Resistencia al Corte
4.- Propiedades de los Suelos
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4.10.- Resistencia al Corte
4.- Propiedades de los Suelos
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Sifonamiento en suelos (fuerzas de filtración), comprende el agua en movimiento a través del terreno induce sobre este una fuerza que tiende a arrastrarlo.
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4.10.- Resistencia al Corte
4.- Propiedades de los Suelos
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7.- Influencia de la mineralogía en la formación de Suelos
Los suelos están formados por partículas sólidas, fluidos, gases y espacios vacíos, pudiéndose clasificar en función del tamaño de las partículas en dos tipos.
Suelos de grano grueso o granulares (grano superior a 0.075 mm)
Suelos de grano fino o suelos finos (con un porcentaje superior al 50% de tamaño igual o inferior a 0.075 mm)
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7.- Influencia de la mineralogía en la formación de Suelos
Minerales de arcilla de interés geotécnico.
Grupo del Caolín
Grupo de la Illita (arcillas micáceas)
Grupo de las Esmectitas (montmorollonita)
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7.- Influencia de la mineralogía en la formación de Suelos
Propiedades Físico Químicas.
Propiedades geotecnias y composición mineralógica
Micro fabrica de los suelos arcillosos
Propiedades geotécnicas y micro fabrica.
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8.- Características Geotécnicas de los Suelos
Depósitos coluviales
Depósitos Aluviales
Depósitos Lacustres
Depósitos Litorales
Depósitos Glaciares
Depósitos de Climas áridos y desérticos
Depósitos Evaporiticos
Depósitos de climas Tropicales
Depósitos de origen volcánico
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8.- Características Geotécnicas de los Suelos
8.1.- Depósitos coluviales.- Son materiales transportados por gravedad, la acción del hielo, deshielo y en especial por el agua.
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8.- Características Geotécnicas de los Suelos
8.2.- Depósitos Aluviales.- Son materiales transportados por el agua.
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8.- Características Geotécnicas de los Suelos
8.3.- Depósitos Lacustres.- Son sedimentos de grano fino predominan las arcillas y limos.
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8.- Características Geotécnicas de los Suelos
8.4.- Depósitos Litorales.- Son depósitos formados en la zona inter mareal. Predominan arenas finas y limos.
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8.- Características Geotécnicas de los Suelos
8.5.- Depósitos Glaciares.- Son depósitos transportados y depositados por el hielo.
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8.6.- Depósitos Áridos y desérticos.- tiene acumulación de sales y poca humedad
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8.- Características Geotécnicas de los Suelos
8.7.- Depósitos Evaporiticos.- Formados por las precipitaciones químicas de sales, cloruros y sulfatos, típicos de medios áridos y desérticos
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8.- Características Geotécnicas de los Suelos
8.8.- Depósitos de climas tropicales.- tiene alta húmedas y altas temperaturas determinan una intensa meteorización química, originando suelos residuales muy desarrollados.
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8.- Características Geotécnicas de los Suelos
8.9.- Depósitos de origen volcánico.-depósitos limo- arcillosos transportados como producto de emisiones volcánicas.
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9.- Drenaje de un suelo
¿Que es el drenaje de un suelo?
Su mayor o menor rapidez o facilidad para evacuar el agua por escurrimiento superficial y por infiltración profunda.
¿Cómo saber si el drenaje es bueno o malo ?
Si tras una lluvia o riego se forman charcos en el suelo que permanecen varios días, es síntoma de mal drenaje.
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Método Práctico
Cava un hoyo de unos 60cm de diámetro y 60 cm de profundidad y llénalo de agua. Si queda poca agua después de unos días eso indica que el drenaje es deficiente.
Los técnicos viendo los horizontes del suelo también pueden detectarlo. Se abre un agujero o perfil de 50 cm. de profundidad. La tierra tiene un color gris, verde o gris con manchas rojas, es señal de que esa zona del suelo permanece saturada de agua gran parte del año. 
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Problemas a causa del mal drenaje
Las plantas, ya sean arboles, arbustos, flores, hortalizas o césped, lo pasan mal porque las raíces se asfixian y los hongos que viven en el suelo aprovechan la situación para infectarlas y rematarlas.
Hay especies vegetales que son mas resistentes que otras al exceso de agua, hasta el punto que hay un grupo de plantas acuáticas que permanecen con las raíces permanentemente inundadas.
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Cuando hay mas riesgo de un mal drenaje del suelo
Si el suelo es arcilloso, mas riesgo que si es arenoso. Aunque no todos los suelos arcillosos drenan mal.
En áreas planas o cóncavas del terreno.
Al pie de pendientes, que es donde llega toda el agua de escorrentía.
Un jardín cerrado por paredes o que carezca de una salida natural del agua por superficie puede acumular mas agua de lo conveniente.
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Como se mejora un drenaje de los suelos
Aumentando la pendiente.
Nivelando el terreno.
Creando zanjas y canaletas.
Instalando tubos de drenaje
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Ingeniería Geológica – Luis I. Gonzales de Vallejo
https://es.slideshare.net/vandick20/propiedades-fsica-de-los-suelos?qid=a5d4cf1f-718e-455f-a9ee-9d042f689eb0&v=&b=&from_search=9
Referencia
Edmundo Vereau Miranda