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Monografia Estudio de Suelos
Monografia Estudio de Suelos
Monografia Estudio de Suelos
ESCUELA PROFESIONAL
DE
INGENIERA CIVIL Y AMBIENTAL
ESTUDIO DE SUELOS
Introduccin
El suelo es considerado como uno de los recursos naturales ms importantes,
de ah la necesidad de mantener su productividad, para que a travs de l y
las
prcticas
agrcolas
adecuadas
se
establezca
un equilibrio entre
ndice
Introduccin......................................................................................................................
ndice...................................................................................................................................
CAPTULO I: EDAFOLOGA E INTRODUCCIN A LOS SUELOS...........................
Edafologa..........................................................................................................
Suelos...............................................................................................................
CAPTULO II: COMPOSICIN Y ESTRUCTURA DEL SUELO..................................
1. Componentes del suelo...........................................................................
1.1. Materia Inorgnica (Minerales).......................................................
1.2. Materia orgnica................................................................................
1.3. Aire:.....................................................................................................
1.4. Agua.....................................................................................................
2. Propiedades del suelo.............................................................................
2.1
Peso volumtrico...............................................................................
2.2
Densidad.............................................................................................
2.3
Textura.................................................................................................
A)
Arcilla......................................................................................................
B)
Limo.........................................................................................................
C)
Arena.......................................................................................................
D)
Grava.......................................................................................................
2.4
Color.....................................................................................................
2.5
Estructura...........................................................................................
2.6 Morfologa.................................................................................................
2.7
Granulometra:...................................................................................
2.8
Porosidad............................................................................................
..........................................................................................................................
CAPTULO III: PLASTICIDAD DE LOS SUELOS.........................................................
CAPTULO IV: FORMACIN DE SUELOS....................................................................
1. Factores que influyen en la formacin del suelo................................
2. Proceso de formacin del suelo.............................................................
2.1. Meteorizacin mecnica de las rocas:............................................
3
Horizontes combinados:........................................................................
3.3
3.4
Cifras prefijo:.........................................................................................
4. ESTRATIGRAFA:.......................................................................................
4.1
Edafologa
Su nombre viene del griego edaphos que significa superficie de la tierra, en
contraposicin de "geos" que denomina al cuerpo csmico. Estudia el suelo
desde todos los puntos de vista: su morfologa, su composicin, sus
propiedades, su formacin y evolucin, su taxonoma, su distribucin, su
utilidad, su recuperacin y su conservacin.
Suelos
Otra aceptacin del concepto suelo es: mezcla ms o menos suelta de
pequeos fragmentos de roca y materiales de origen orgnico, junto con
lquidos y gases en proporcin variable de sus respectivos componentes, con
una determinada capacidad productiva.
A travs de un proceso de desintegracin mecnica y descomposicin qumica,
las rocas de las corteza terrestre formando materiales sueltos que se
encuentran en ella.
El trmino suelo ha sido definido de las siguientes maneras, ya sea que
dicha definicin provenga del gelogo, agrnomo o del Ingeniero Civil.
El
gelogo
define
el
suelo
como
material
resultante
de
la
1.1.
se
caracteriza
porque
los
granos
son
observables
elementos muy
B) Arenas
Las arenas son aquellas partculas de roca de dimensiones
menores que las gravas cuyo origen puede ser natural o por rocas
trituradas
por
el
hombre.
Son
partculas
con
dimensiones
las
dos
suelen
encontrarse
juntas
cuando
estn
su
descomposicin,
dichas
partculas
tienen
unas
transformaciones
qumicas
para
llegar
estos
de
silicatos
Materia orgnica
La materia orgnica del suelo juega un papel fundamental en
edafologa por los siguientes aspectos:
A) Condiciona el ciclo de los elementos nutritivos en una doble
vertiente:
A travs de los procesos de mineralizacin directa o
progresiva
incorpora
al
suelo
cationes
aniones
Aire:
La atmsfera penetra en el suelo a travs de los poros y fisuras
que esta presenta. Despus de una lluvia cuando el exceso de
agua ha drenado, el volumen de poros lleno de aire se denomina
capacidad de aire, y es aproximadamente 25%.
El aire del suelo normalmente est saturado de vapor de agua y
tiene mayor concentracin de dixido de carbono (8 veces) y
menos oxgeno. Tambin presenta un mayor porcentaje de
metano. La concentracin de estos gases vara enormemente
segn la actividad de los microorganismos y del drenaje del suelo.
Loa principales gases del suelo son:
a. Oxigeno: Importante para el metabolismo de las plantas,
porque su presencia es necesaria para el crecimiento de
varias bacterias y de otros organismos responsable de la
descomposicin de la matera orgnica.
b. Nitrgeno: Vital para el crecimiento de las plantas ya que
su absorcin por las races es necesaria para sus procesos
metablicos.
10
actividad
de
microorganismos,
procesos
de
metano
en
los
suelos
encharcados.
Las
bacterias
Agua
La fase liquida del suelo est constituida por el agua y las
soluciones del suelo. El agua procede de la atmsfera (lluvia,
nieve, granizo, humedad atmosfrica) aunque tambin puede
provenir de otras fuentes como infiltraciones laterales, capas
freticas, etc. Las soluciones del suelo proceden de la alteracin
de los minerales y de la materia organica.
El agua ejerce importantes acciones, tanto para la formacin del
suelo (interviene decisivamente en la meteorizacin fsica y
qumica, y translocacin de sustancias) como desde el punto de la
fertilidad. Su importancia es tal que la popular sentencia donde
no hay agua, no hay vida podemos adaptarla en nuestro caso y
decir que donde no hay agua, no hay suelos
La fase lquida circula a travs del espacio poroso, queda retenida
en los huecos del suelo y est en constante competencia con la
fase
gaseosa.
Los
cambios
climticos
estacionales,
su
atinada
interpretacin
se
puede
predecir
el
futuro
Peso volumtrico
Densidad
Densidad absoluta=Da=
Ps
Vs
Densidad aparente=D a=
Densidad relativa=Dr=
2.3
Ps
Vt
Da
D a
; obien Dr=
Dw
Dw
Textura
Es la proporcin en la que se encuentran distribuidas variadas
partculas elementales que conformar un suelo. Segn sea el tamao,
porosidad o absorcin del agua en la partcula del suelo o sustrato,
puede clasificarse en 4 grupos bsicos que son: la arena, el limo y las
arcillas; y otros adicionales.
A) Arcilla
Se da el nombre de arcilla a las partculas slidas con dimetro menor de
0.005 mm, adems tiene la propiedad de volverse plstica al ser
mezclada con agua y tomar la forma de un terrn duro al estar seca.
Qumicamente es un silicato de almina hidratado, aunque en pocas
ocasiones
hidratados.
contiene
La
tambin
estructura
de
silicatos
estos
de
hierro
minerales
o
es,
de
magnesio
generalmente,
C) Arena
La arena es el nombre que se le da a los materiales de granos finos
procedentes de la denudacin de las rocas o de su trituracin artificial, y
cuyas partculas varan entre 2 mm y 0.05 mm de dimetro.
El origen y la existencia de las arenas es anloga a la de las gravas: las
dos suelen
D) Grava
14
Color
2.5
la
disposicin
relativa
de
unas
16
Granulometra:
La granulometra indica la distribucin por tamaos de partculas de un suelo
determinando la
curva
granulomtrica
por
tamizado
en
columna
de
manera
que
van
disminuyendo
sus
aberturas
de
arriba abajo. La
La curva granulomtrica sirve para determinar las aberturas por las que pasa
el 10, 30 y 60% de suelo.
18
Dimetro eficaz (D10): Abertura del tamiz por la que pasa el 10% de
partculas del suelo. Juega un importante papel en el valor de la
conductividad hidrulica del suelo.
19
Cu=
D60
D10
Coeficiente
suelo
est
de
concavidad:
bien
Proporciona
informacin
sobre
si
el
(D30 )2
Cc=
D60 x D10
2.8
Porosidad
20
n=
Vp
Vt
23
Los
el
drenaje
del
suelo
determinados
procesos
geomorfolgicos.
24
Seres vivos: los seres vivos afectan al suelo de diversas maneras. Las
plantas constituyen la principal fuente de materia orgnica del suelo.
Los suelos condicionan tantos procesos de tipo qumico como fsico,
favoreciendo
en
general
la
fertilidad
del
suelo.
Los
animales
desrticas.
En cualquier otro lugar, domina el intemperismo qumico.
Es
causada
por
procesos
fsicos,
se
desarrolla
2.2.
Congelamiento y deshielo
Abrasin
Calentamiento y enfriamiento
La descompresin
Haloclastia
25
calidad
de
ser
solvente
universal,
normalmente
el
2.3.
Oxidacin
Disolucin
Carbonatacin
Hidratacin
Hidrolisis
Instalacin
de
los
seres
vivos
con
sus
procesos
la meteorizacin de
vitales
losminerales,
metablicos,
iniciada
por
continan
mecanismos
aire interticiales
Se analizar, por partes, esta definicin del suelo y se ver cuantas
conclusiones se puede obtener de ella. La primera parte de la definicin
dice: Suelo es una delgada capa sobre la corteza terrestrey el lector
se puede preguntar: Qu tan delgada es esta capa?, A cuntos
milmetros, centmetros o
Horizontes principales:
27
29
3.2
Horizontes combinados:
A. Horizontes de transicin:
30
maysculas
con
que
designan
los
dos
horizontes
B. Horizonte mezcla:
Horizontes en los que diferentes partes poseen propiedades
reconocibles de dos horizontes principales.
El segundo caso, menos frecuente, es el de horizontes que poseen
en alguna parte atributos de un horizonte mayor (por ejemplo E) y
en otras las de otro horizonte (por ejemplo B). Tal horizonte se
designa E/B, colocndose en primer lugar la letra que designa al
horizonte que ocupa mayor proporcin. Otros ejemplos posibles
seran B/E, B/C, etc.
31
3.3
32
33
3.4
Cifras prefijo:
Se usan las cifras prefijos, para indicar discontinuidades
litolgicas, indican que el material que form el suelo no era
homogneo, (por ejemplo, suelo formado a partir de distintos
estratos sedimentarios superpuestos).
4. ESTRATIGRAFA:
La estratigrafa, del latn stratum y del griego graphia, es la descripcin
de todos los cuerpos rocosos que forman la corteza terrestre y de su
organizacin en unidades distintas, tiles y cartografiables. Las unidades
estn basadas en sus caractersticas o cualidades a fin de establecer su
distribucin y relacin en el espacio y su sucesin en el tiempo, y para
interpretar la historia geolgica.
Estratificacin: Es la disposicin en capas paralelas de las rocas
sedimentarias.
34
1. Por funcionalidad
Suelos
arcillosos:
Estn
formados
por
granos
finos
de
color
la
(Gravel)
Arenas y suelos arenosos: su smbolo genrico S (Sand)
Las gravas y las arenas se separan con la maya N 04, de manera que un
suelo pertenece al grupo genrico G, si ms del 50% de su fraccin gruesa
(retenida en la malla N200) no pasa la maya N04, y en caso contrario es
del grupo genrico S.
Las gravas y las arenas se subdividen en 4 tipos:
38
39
llevan
tras
el
smbolo
genrico
la
letra
(high
valor del lmite lquido interviene. Por otra parte, ya se hizo notar que la
compresibilidad de un suelo es una funcin directa del lmite lquido, de
modo que un suelo es ms compresible a mayor lmite lquido.
Los suelos altamente orgnicos, usualmente fibrosos, tales como turbas y
suelos
pantanosos,
extremadamente
compresibles,
forman
un
grupo
Grupos OL y OH:
Las zonas correspondientes a estos dos grupos son las mismas que las de
los grupos ML y MH, respectivamente, si bien los orgnicos estn siempre en
lugares prximos a la lnea A.
Una pequea adicin de materia orgnica coloidal hace que el lmite de una
arcilla inorgnica crezca, sin apreciable cambio de un ndice plstico; esto
hace que el suelo se desplace hacia la derecha de la carta de plasticidad,
pasando a ocupar una posicin ms alejada de la lnea A.
Grupos Pt:
Las pruebas de lmites pueden ejecutarse en la mayora de los suelos
turbosos, despus de un completo remoldeo. El lmite lquido de estos suelos
suele estar entre 300% y 500%, quedando su posicin en la carta de
plasticidad netamente debajo de la lnea A; el ndice plstico normalmente
vara entre 100% y 200%.
Similarmente al caso ed los suelos gruesos, cuando un material fino no cae
claramente en uno de los grupos, se usarn para l smbolos dobles de
frontera. Por ejemplo, MH-CH representar un suelo fino con LL>50% e
ndice plstico tal que el material quede situado prcticamente sobre la lnea
A.
El sistema unificado de clasificacin de suelos no se concreta a ubicar el
material dentro de uno de los grupos enumerados, sino que abarca, adems,
una descripcin del mismo, tanto alterado como inalterado. Esta descripcin
puede jugar un papel importante en la formacin de un sano criterio tcnico
y, en ocasiones, puede resultar de fundamental importancia para poner de
manifiesto caractersticas que escapan a la mecnica de las pruebas que se
realizan. Un ejemplo tpico de ello es la compacidad.
En los suelos gruesos, en general, deben proporcionarse los siguientes
datos: nombre tpico, porcentajes aproximados de grava y arena, tamao
mximo
de
las
partculas,
angulosidad
dureza
de
las
mismas,
estratificacin,
compacidad,
cementacin
condiciones
de
humedad
caractersticas de drenaje.
* La tabla siguiente presenta la clasificacin del sistema unificado, a modo
de un resumen general de todos los grupos segn SUCS.
43
2. Segn
la
Asociacin
Americana
de
Oficiales
Estatales
de
44
principalmente
por
arenas
La categora de los suelos limo-arcillosos est compuesta por los grupos A4, A-5, A-6 y A-7, cuyo comportamiento en explanadas ve de regular a
malo. En esta categora los suelos se clasifican en los distintos grupos
atendiendo nicamente a su lmite lquido y a su ndice de plasticidad,
segn las zonas del siguiente grfico de plasticidad. De esta forma se
clasifican tambin los suelos del grupo A-2 en los distintos subgrupos. Los
grupos
incluidos
en
los
suelos
granulares
son
los
siguientes:
46
cambios de volumen.
A-7-6: Se incluyen en este subgrupo los suelos con un ndice de
plasticidad elevado en relacin con el lmite lquido y que estn
sujetos a cambios de volumen muy importantes.
Clasificacin
general
Materiales limo
Materiales granulares
(35% o menos pasa el tamiz #200)
arcillosos(ms de 35%
pasa el tamiz #200)
47
A-1
A-2
Clasificacin
A-4
A-5
A-6
A-7
A-7-5
A-7-6
A -3
de grupo
A-1- a
A-1b
A2-4
A2-5
A2-6
A2-7
35
36
36
mn
mn
x.
40
41
40
mn
x.
x.
10
10
11
mn
x.
x.
Tamizado, %
que pasa
No. 10
(2.00 mm)
No. 40
(425 um)
No. 200
(75 um)
50
30
50
51
mx.
mx.
mn.
15
25
10
35
35
35
35
mx.
mx.
mx.
mx.
mx.
mx.
mx.
mx.
36
mn.
Consistencia
Lmite Lquido
ndice de
Plasticidad
Tipos de
materiales
caractersticos
Calificacin
6 mx.
N.P.
Canto, grava
Arena
y arena
fina
Excelente a bueno
41
mn.
11
mn.
Suelos
Suelos
limosos
arcillosos
Regular a malo
48
49
durante
la
construccin,
teniendo
en
cuenta
cualquier
51
Conclusiones
-La mecnica de suelo solo busca encontrar las condiciones necesarias para
realizar un buen proyecto y una obra.
- Es responsabilidad de los profesionales que deberan tener internalizados
esos conocimientos bsicos, o por lo menos una idea, para poder interiorizarlos
cuando se necesiten. Existen muchos mtodos, los cuales van evolucionando
con la tecnologa. Estudio de suelos
- Los suelos muestran gran variedad de aspectos, fertilidad y caractersticas
qumicas en funcin de los materiales minerales y orgnicos que lo forman.
- El suelo es un material superficial natural, que sostiene la vida vegetal. Cada
suelo posee ciertas propiedades que son determinadas por el clima y los
organismos vivientes que operan por perodos de tiempo sobre los materiales
de la tierra y sobre el paisaje de relieve variable.
- Sin el suelo sera imposible la existencia de plantas superiores y, sin ellas, ni
nosotros ni el resto de los animales podramos vivir. A pesar de que forma una
capa muy delgada, es esencial para la vida en tierra firme. Cada regin del
planeta tiene unos suelos que la caracterizan, segn el tipo de roca de la que
se ha formado y los agentes que lo han modificado.
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Bibliografa
1) Pginas web
http://www.monografias.com/trabajos65/propiedadessuelo/propiedades-suelo.shtml
http://www.slideshare.net/Luiscun/propiedades-del-suelo
http://cabierta.uchile.cl/revista/31/mantenedor/sub/educacion_3.pdf
http://www.uhu.es/03010/Tema7.PDF
2) Libros
Ingeniera Geolgica. Autor: Luis I. Gonzlez de Vallejo.
Manual del Ingeniero Civil Tomo I. Autor: Frederick S. Merritt y
Jhonatan T. Ricketts
Mecnica de Suelos y Cimentaciones. Autor: Crespo Villalaz.
Mecnica de Suelos. Tomo 1. Fundamentos de la Mecnica de Suelos.
Autor: Jurez Badillo y Rico Rodrguez.
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