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“Manejo de aguas de lluvias en laderas y estabilidad de laderas desde la perspectiva de riesgo”. UNIDAD I “ Tipos de suelos y aspectos básicos sobre estabilidad de laderas”. SUELOS : CONCEPTOS. Sociedad Americana de la Ciencia del Suelo :
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“Manejo de aguas de lluvias en laderas y estabilidad de laderas desde la perspectiva de riesgo” UNIDAD I “Tipos de suelos y aspectos básicos sobre estabilidad de laderas”
SUELOS: CONCEPTOS Sociedad Americana de la Ciencia del Suelo: “Es el material parental no consolidado sobre la superficie de la Tierra, que sirve como medio natural para el crecimiento de las plantas… y que ha estado sujeto por factores genéticos y del medio ambiente que son: el material parental (roca), el clima, organismos y topografía, actuando dentro de un período de tiempo y originando un producto (suelo), que difiere del material al cual se deriva”
Concepto generalizado de suelos: “Como un cuerpo natural, tridimensional, trifásico y dinámico, que ocupa un lugar en el espacio y que contiene características únicas, producto de la transformación del material parental (roca), a través de procesos meteorológicos, que finalmente se expresan en un perfil con horizontes o estratos”
Perfil meteorizado, de acuerdo a diversas fuentes Cuando el regolito se forma in situ por descomposición y desintegración de la roca firme, se denomina regolito residual o suelo residual. Y Si esta capa, es transportada por agentes (agua, viento, etc.) recibe el nombre regolito o suelo sedimentario
Dokuchaev (geólogo y pedólogo ruso 1899), definió al suelo como el producto de cuatro factores; clima (CL), organismos (O), sustratos (S) y tiempo (T) Jenny (1988), estableció la formación del suelo en función: S = f (R, MP, O, T, CL)
Resultado un suelo desarrollado (Suelo maduro) En definitiva, el suelo es el resultado del proceso de motorización de las rocas Proceso de formación del suelo Proceso de pérdida de suelo inducido por el hombre
Las pruebas a efectuarse en estos estudios, está en dependencia de: Las capacidades con que cuentan los laboratorios de mecánica de suelos a nivel nacional El uso que se les darán a los terrenos Los estudios inician con recopilación de información, y posteriormente con el sondeo y extracción de muestra (realización del perfil transversal), ver foto.
Relaciones gravimétricas y volumétricas Relaciones entre las fases de un suelo: a) elemento de suelo natural, b) división de un elemento en fases Relación en volumen:
Granulometría Diferenciar las partículas del suelo, en función del tamaño El análisis de la distribución granulométrica, consiste en dos etapas: tamizado y sedimentación
Coeficientes utilizados para representar la curva granulométrica de un suelo:
Densidad o compacidad relativa Para caracterizar la compacidad de un suelo granular, se usa la densidad relativa (Dr), definida como: Donde: emáx: índice de huecos del suelo en el estado más suelto emin: índice de huecos del suelo en el estado más denso e: índice de huecos in situ γd: peso específico seco in situ γd,máx: peso específico seco en el estado más denso (emin) γd,min: peso específico seco en el estado más suelto (emáx)
Límite de consistencia (límite líquido y límite plástico) Los límites de consistencia, o límites de Atterberg, definen los contenidos de humedad del suelo correspondientes a los cambios de estado físico, como está indicado en la figura. El límite líquido se determina con la cuchara de Casagrande.
Las diferencias entre el límite líquido (LL) y el límite plástico (LP) de un suelo, definen el índice de plasticidad Suelos, con LL>50 (alta plasticidad) y con LL<50 (baja plasticidad)
Límite de contracción Definido como el contenido de agua con que el suelo deja de disminuir su volumen al seguirse secando: Donde: W1 = peso húmedo de la muestra Ws = peso seco de la muestra V1 = volumen inicial de la muestra V2 = volumen final de la muestra Yw = densidad del agua
Clasificación de los suelos por el sistema SUCS El sistema SUCS, clasifica los suelos en función de su granulometría (Lambe y White, 1981) Ejemplo: el material retenido en la malla #4 (4.76 mm) es grava y el material que es retenida en la malla #200, es arena
Expansión volumétrica Se da principalmente en las arcillas y tiene lugar cuando la masa de suelos adquiere agua Resistencia al esfuerzo cortante y capacidad de carga La resistencia al esfuerzo cortante en los suelos está dada por, el ángulo de fricción interna Ф en los materiales granulares y por la cohesión c, en los suelos cohesivos (arcillas), la cual depende de la humedad del suelo. La capacidad de carga del suelo, como la carga máxima que este puede soportar por unidad de área: qu = (2 + ∏) * c, donde q = la carga admisible y c = la cohesión
Tensiones en suelos Se da principalmente en las arcillas y tiene lugar cuando la masa de suelos adquiere agua Donde: γi = peso específico del suelo de la capa i; Zi = altura de la capa i Donde: γw = peso específico del agua; Zw = profundidad respecto al nivel de agua Las tensiones en los suelos pueden ser debidas al peso propio de las capas de suelos, o por sobrecargas aplicadas en la superficie
Compactación La compactación es un proceso que ofrece una mejoría en las propiedades del suelo garantizando cierta homogeneidad, con la eliminación de los vacíos existentes entre las partículas sólidas, y aumentando mecánicamente la densidad del suelo Otros elementos de información a considerar