FACULTAD DE INGENIERÍA

ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL

APLICACIONES DE MECÁNICA DE SUELOS EN LA

CURSO : MECANICA DE SUELOS I

INTEGRANTES :
 CONDOR DOLORES, Etelvino
 SANTILLÁN GÓMEZ, Jhon
 SORIANO CADILLO, Angel.
 URBANO GARCÍA, Alex

HUARAZ – 2018

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 CONTENIDO
INTRODUCCIÓN

I. LA IMPORTANCIA DE LA MECÁNICA DE SUELOSAPLICACIÓN EN LA

INGENIERÍA CIVIL

1.1. Mecánica De Suelos En Obra Hidráulicas

1.2. Mecánica De Suelos En Obra Viales

1.3. Mecánica De Suelos En Edificaciones

II. EL SUELO COMO ELEMENTO PORTANTE EN LAS CIMENTACIONES

2.1. Propiedades Físicas de los suelos o terrenos

III. PROPIEDADES DE LOS SUELOS INPORTANTES EN LA INGENIERÍA CIVIL

a) Densidad

b) Cohesión

c) Compresibilidad

d) Permeabilidad

e) Otras propiedades

BIBLIOGRAFÍA
ENLACES

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 INTRODUCCIÓN

La mecánica de suelos es la aplicación de conocimientos físicos y químicos que sirven para estudiar

y obtener datos confiables sobre las condiciones del suelo para la realización de obras civiles.

Estudiar el comportamiento del suelo para usar como material de construcción.

El ingeniero civil en el transcurso de su formación y desarrollo profesional se enfrenta a una gran

variedad de dificultades, en los que el conocimiento del estudio de suelos es necesario.

Indudablemente se aprenderá más en el campo y en la práctica, que la que puede enseñarse en las

aulas o en el laboratorio de la escuela. Pero este aprendizaje será más fácil y más rápido y su

aplicación más eficaz, si en sus cursos de ingeniería se incluyen los principios básico de la geología.

Algunas ventajas específicas que se desarrollan con más pausa a través del trabajo, son:

• Conocimiento sistematizado de los materiales.

• Los problemas de cimentación son esencialmente geológico. Los edificios, puentes, presas, y

otras construcciones, se establecen sobre algún material natural.

• El conocimiento de la existencia de aguas subterráneas, y los elementos de la hidrología

subterránea, son excelentes auxiliares en muchas ramas de la ingeniería práctica.

• La capacidad para leer e interpretar informes geológicos, mapas, planos geológicos y topográficos

y fotografía, es de gran utilidad para la planeación de muchas obras.

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I. LA IMPORTANCIA DE LA MECÁNICA DE SUELOS

En ingeniería, la mecánica de suelos es la aplicación de las leyes de la física y las ciencias naturales

a los problemas que involucran las cargas impuestas a la capa superficial de la corteza terrestre.

Todas las obras de ingeniería civil se apoyan sobre el suelo de una u otra forma, y muchas de ellas,

además, utilizan la tierra como elemento de construcción para terraplenes, diques y rellenos en

general; por lo que, en consecuencia, su estabilidad y comportamiento funcional y estético estarán

determinados, entre otros factores, por el desempeño del material de asiento situado dentro de las

profundidades de influencia de los esfuerzos que se generan, o por el del suelo utilizado para

conformar los rellenos.

Si se sobrepasan los límites de la capacidad resistente del suelo o si, aún sin llegar a ellos, las

deformaciones son considerables, se pueden producir esfuerzos secundarios en los miembros

estructurales, quizás no tomados en consideración en el diseño, productores a su vez de

deformaciones importantes, fisuras, grietas, alabeo o desplomos que pueden producir, en casos

extremos, el colapso de la obra o su inutilización y abandono.

En consecuencia, las condiciones del suelo como elemento de sustentación y construcción y las del

cimiento como dispositivo de transición entre aquel y la supra estructura, han de ser siempre

observadas, aunque esto se haga en proyectos pequeños fundados sobre suelos normales a la vista

de datos estadísticos y experiencias locales, y en proyectos de mediana a gran importancia o en

suelos dudosos, infaliblemente, al través de una correcta investigación de mecánica de suelos.

La mecánica de suelos es la aplicación de las leyes de la mecánica y la hidráulica a los problemas

de ingeniería que tratan con sedimentos y otras acumulaciones no consolidadas de partículas

sólidas, producidas por la desintegración mecánica o la descomposición química de las rocas,

independientemente de que tengan o no materia orgánica. La mecánica de suelos incluye:

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 a) Teorías sobre el comportamiento de los suelos sujeto a cargas, basado en simplificaciones

necesarias dado el estado actual de la teoría.

b) Investigación de las propiedades físicas de los suelos.

c) Aplicación del conocimiento teórico y empírico de los problemas prácticos.

II. APLICACIONES EN LA INGENIERÍA CIVIL

variedad de dificultades, en los que el conocimiento del estudio de suelos es necesario. Como lo

mencionamos al inicio del presente informe de investigación, indudablemente se aprenderá más en

el campo y en la práctica, que la que puede enseñarse en las aulas o en el laboratorio de la escuela.

Pero este aprendizaje será más fácil y más rápido y su aplicación más eficaz, si en sus cursos de

ingeniería se incluyen los principios básico de la geología. Algunas ventajas específicas que se

desarrollan con más pausa a través del trabajo, son:

 Conocimientos sistematizados de los materiales.

 Los problemas de cimentación son esencialmente geológico. Los edificios, puentes, presas,

y otras construcciones, se establecen sobre algún material natural.

 El conocimiento de la existencia de aguas subterráneas, y los elementos de la hidrología

subterránea, son excelentes auxiliares en muchas ramas de la ingeniería práctica.

La capacidad para leer e interpretar informes geológicos, mapas, planos geológicos y topográficos

y fotografía, es de gran utilidad para la planeación de muchas obras.

2.1. Mecánica De Suelos En Obra Hidráulicas

Los estudios de suelos se utilizan de diversas formas en obras hidráulicas entre las cuales

podemos mencionar las siguientes: Pozos de punta captación, Centrales hidroeléctricas

subterráneas, Cimentación de presas, Obras de control fluvial.

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 2.2. Mecánica De Suelos En Obras Viales

Los estudios de suelos en obra viales juegan un papel muy importante pues la mayoría

delas carreteras, túneles, y demás obras viales utilizan los resultados para diseñar los

proyectos en dichas obras: Perforación de Lumbreras, Cimentación de Puentes, Campos

de Aviación, Carreteras

2.3. Mecánica De Suelos En Edificaciones

Los estudios de suelos en edificaciones constituyen las cimentaciones (zapatas, plateas,

etc.) en la cual se apoyan todas las edificaciones existentes en la actualidad, pues, se debe

realizar siempre un estudio del suelo sobre la cual nosotros los ingenieros civiles

debemos construir. En caso que no se realizaran los estudios de suelos debido que la

mayoría de las edificaciones con el tiempo pueden tener problemas los cuales son muy

difíciles de reparar estando ya la edificación terminada.

Los métodos de investigación de laboratorio figuran en la rutina de la mecánica de suelos.

En los suelos se tiene no solo los problemas que se presentan en el acero y concreto (módulo de

elasticidad y resistencia a la ruptura), y exagerados por la mayor complejidad del material, sino

otros como su tremenda variabilidad y que los procesos naturales formadores de suelos están fuera

del control del ingeniero. En la mecánica de suelos es importante el tratamiento de las muestras

(inalteradas - alteradas). La mecánica de suelos desarrolló los sistemas de clasificación de suelos

color, olor, texturas, distribución de tamaños, plasticidad (A. Casagrande).El muestreo y la

clasificación de los suelos son dos requisitos previos indispensables para la aplicación de la

mecánica de suelos a los problemas de diseño.

Problemas planteados por el terreno en la ingeniería civil.

En su trabajo práctico el ingeniero civil ha de enfrentarse con muy diversos e importantes

problemas planteados por el terreno. Prácticamente todas las estructuras de ingeniería civil,

edificios, puentes, carreteras, túneles, muros, torres, canales o presas, deben cimentarse sobre la

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superficie de la tierra o dentro de ella. Para que una estructura se comporte satisfactoriamente

debe poseer una cimentación adecuada. Cuando el terreno firme está próximo a la superficie, una

forma viable de transmitir al terreno las cargas concentradas de los muros o pilares de un edificio

es mediante zapatas. Un sistema de zapatas se denomina cimentación superficial. Cuando el terreno

firme no está próximo a la superficie, un sistema habitual para transmitir el peso de una estructura

al terreno es mediante elementos verticales como pilotes o caissons. El suelo es el material de

construcción más abundante del mundo y en muchas zonas constituye, de hecho, el único material

disponible localmente. Cuando el ingeniero emplea el suelo como material de construcción debe

seleccionar el tipo adecuado desuelo, así como el método de colocación y, luego, controlar su

colocación en obra. Ejemplos de suelo como material de construcción son las presas en tierra,

rellenos para urbanizaciones o vías.

III. EL SUELO COMO ELEMENTO PORTANTE DE LAS CIMENTACIONES

Las cargas que transmite la cimentación a las capas del terreno causan tensiones y por tanto,

deformaciones en la capa del terreno soporte. Como en todos los materiales, la deformación

depende de la tensión y de las propiedades del terreno soporte. Estas deformaciones tienen lugar

siempre y su suma produce asientos de las superficies de contacto entre la cimentación y el terreno.

La conducta del terreno bajo tensión está afectada por su densidad y por las proporciones relativas

de agua y aire que llenan sus huecos. Estas propiedades varían con el tiempo y dependen en cierto

modo de otros muchos factores.

 Variación del volumen de huecos como consecuencia de la compactación del terreno.

 Variación del volumen de huecos como consecuencia del desplazamiento de las partículas.

 Variación del volumen de huecos como consecuencia de la deformación de las partículas

del terreno.

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Los cimientos constituyen los subsistemas de cualquier edificación que transmiten directamente

las cargas de esta hacia el suelo o terreno; su función es distribuir las cargas del edificio,

dispersándolas en el suelo adyacente, de modo que éste y los materiales que los sostienen tengan

suficiente fuerza y rigidez para soportarlas sin sufrir deformaciones excesivas.

Debido a las interacciones de suelos y cimientos, las características de los suelo o terrenos sobre

los que se construye influyen de modo determinante en la selección del tipo y tamaño de los

cimientos usados; estos últimos a su vez, afectan significativamente el diseño de la superestructura,

el tiempo de construcción del edificio y, en consecuencia, los costos de la obra. Por tanto, para

lograr una edificación segura y económica es fundamental disponer de cierto conocimiento de la

mecánica de suelos y del diseño de cimentaciones.

El estudio de los suelos, sus propiedades, y comportamiento, desde el punto de vista de la ingeniería

civil, es el campo de la Mecánica de Suelos.

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 3.1. Propiedades Físicas de los suelos o terrenos

Los geólogos definen los suelos o terrenos como rocas alteradas, mientras que los ingenieros

prefieren definirlos como el material que sostiene o carga el edificio por su base. Los materiales

que están presentes en los suelos naturales se clasifican en cuatro tipos:

 Arenas y grava.

 Limos.

 Arcillas.

 Materia orgánica.

Las arenas y grava son materiales granulares no plásticos.

Las arcillas, se componen de partículas mucho más pequeñas, exhiben propiedades de plasticidad

y son muy cohesivas.

Los limos son materiales intermedios en el tamaño de sus partículas y se comportan, de modo

típico, como materiales granulares, aunque pueden ser algo plásticos.

La materia orgánica consta principalmente de desechos vegetales.

Los suelos residuales se forman in situ por la intemperización química de las rocas y, puesto que

jamás han sido perturbados físicamente, conservan las características geológicas menores del

material rocoso de origen. (En el campo, la transición de roca a suelo suele ser gradual.)

Los suelos sedimentarios son transportados y depositados por la acción de ríos, mares, glaciares y

vientos. En general, el mecanismo de sedimentación regula la granulometría (tamaño de las

partículas), sus variaciones, y la estratigrafía y uniformidad de las capas edafológicas.

Para la completa identificación de un suelo o terreno el ingeniero necesita saber lo siguiente:

 tamaño

 granulometría

 forma

 orientación

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  composición química de las partículas

 Las fracciones coloidales y sedimentables que contiene.

IV. PROPIEDADES DEL SUELO IMPORTANTES EN INGENIERÍA CIVIL

a) 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.

b) 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

películas 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.

c) 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 asentamientos en ella. La

limitación de los asentamientos a ciertos valores permisibles suele regir el diseño de las

cimentaciones, sobre todo cuando el suelo o el terreno son granulares.

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 d) 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.

e) Otras propiedades:

Existen algunas otras propiedades menores del suelo o terrenos que, en ciertos casos, adquieren

relevancia. Por ejemplo, el contenido de materia orgánica del suelo puede afectar la fijeza de

cualquiera de las propiedades inducidas por tratamiento. Así los suelos muy ricos en materia

vegetal descompuesta, que contienen ácidos tánicos, no son adecuados para la estabilización con

cemento.

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BIBLIOGRAFÍA

 WILLIAM LAMBRE, T. Mecánica de suelos. Editorial Limusa. México 1999

pág. 15-20.

 CRESPO VILLALAZ. Mecánica de Suelos y Cimentaciones. Editorial Limusa.

5° Edición. México 2004.

 “Geotecnia y Cimientos II y III”, J.A. Jiménez Salas y otros, Editorial Rueda,

Madrid, 1976 y 1980.

 “Túneles: Planeamiento, diseño y construcción”. (2 vols)'', T.M. Megaw, J.V.

Barlett, Ed. Limusa, México, traducido de la versión inglesa de Ellis Horwood

(Wiley), New York, 1981.

ENLACES
 Apuntes sobre suelos: algunas relaciones roca-mineral-suelo. Jaramillo, Daniel

Francisco (1987)

http://www.bdigital.unal.edu.co/1728/

 La mecánica de suelos y las cimentaciones en las construcciones

https://grupos.unican.es/gidai/web/asignaturas/CI/Cimentaciones.pdf

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