Origen y Caracteristicas Depositos de Suelos H

ORIGEN Y CARACTERSTICAS DE

UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIAFacultad de Ingeniera Civil

Departamento Acadmico de Mecnica de Suelos

MECNICA DE SUELOS IMECNICA DE SUELOS IEC 511 HEC 511 H

ORIGEN Y CARACTERSTICAS DE LOS DEPSITOS DE SUELOS

Prof. Curso : Prof. Curso : Msc.Msc. IngIng. Luisa . Luisa ShuanShuan LucasLucas

Ciclo roca - suelo Rocas gneas, sedimentarias y metamrficas

ORIGEN Y CARACTERSTICAS DE LOS SUELOS

Rocas gneas, sedimentarias y metamrficas Intemperismo de las rocas y formacin de los suelos Depsitos de suelos Efectos en el diseo y construccin

EL GLOBO TERRESTRE

Edad aproximada : 4,600 Millones de aosArea superficial : 804 millones de Km2 Volumen aproximado : 1024 billones de km3Masa aproximada : 6500 trillones de Tn.

La tierra es un planeta complejo y dinmico que ha evolucionado La tierra es un planeta complejo y dinmico que ha evolucionado desde su origen. desde su origen. La geologa y su relacin con otras ciencias ha contribuido a su La geologa y su relacin con otras ciencias ha contribuido a su estudioestudio

DEFINICIN DE SUELO

Para el Agrnomo : Es la parte superficial de la corteza terrestre que es capz de sustentar la vida vegetal

Para el Gelogo: Es el material superficial proveniente de la roca madre subyacente, para el gelogo el suelo es una roca y lo denomina material cuaternario.

DEFINICIN DE SUELOPara el Ing Civil : Es todo material conformado por un conjunto departculas minerales. En esta definicin se incluyen todos los materialescon diferentes tamaos de partculas, incluyendo los rellenosartificiales, incluso las rocas sedimentarias severamenteintemperizadas, etc.

Al Ing. Civil le interesa la calidad del suelo como elemento de apoyo desu obras

Fase gaseosa

Fase liquida

Fase solida

EL CICLO ROCA - SUELO

Proceso por el cul las rocas se transforman en sedimentos por Proceso por el cul las rocas se transforman en sedimentos por un proceso de meteorizacin. un proceso de meteorizacin. Luego estos sedimentos nuevamente se transforman en rocas Luego estos sedimentos nuevamente se transforman en rocas por un proceso de cementacin y compactacin por un proceso de cementacin y compactacin

RocaIgnea

Roca

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M

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Fundicin

de rocas

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ente enterradas

Calor

, presin

y solucin



SedimentoGravaArenaBarro

RocaSedimentaria

Roca

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Eros

in

RocaMetamrfica

Erosin

Metereorizacin

CalorPresin

Solucin

Fundicin

de rocas

Profundam

ente enterradas

Calor

, presin

y solucin

Fund

icin

de

Com

pacta

cin

Cem

entac

in

Masa de material natural compuesta de uno o varios minerales en estado duro a semiduro.

La formacin de las rocas puede ser:Por enfriamiento del magma procedente de las profundidades de la tierraPor precipitacin de la materia inorgnica contenida en la aguasPor deposicin de conchas de diversos organismosPor condensacin de gases que contengan partculas mineralesPor desintegracin de otras rocas y recombinacin de minerales, originando nuevas rocas

DEFINICIN DE ROCADEFINICIN DE ROCA

nuevas rocasPor accin del intenso calor y presin

La clasificacin anterior es muy general y no aporta informacin acerca de sus propiedades ingenieriles.

ROCAS GNEASROCAS SEDIMENTARIASROCAS METAMRFICAS

TIPOS DE ROCASTIPOS DE ROCAS

Para el Ingeniero Civil, es necesario conocer sus propiedades geotcnicas como:

Grado y naturaleza de alteracinCaractersticas estructurales de fortaleza o debilidad, Porosidad y absorcinResistencia a la compresinEfectos debilitadores de la meteorizacinCaractersticas superficiales del macizo, etc

Se originan por el magma que fluye hacia la superficie y al enfriarse se cristaliza en la superficie de la tierra o a diversas profundidades. Se clasifican en:

ROCAS IGNEASROCAS IGNEAS

Rocas de grano grueso a medio :Formadas a grandes profundidades, llamadas rocas intrusivas o plutnicas.

Rocas de grano medio a fino: Formadas a profundidades moderadas

Rocas de grano muy fino: Formadas en las expansiones superficiales, llamadas rocas volcnicas o extrusivas.

FORMAS PLUTNICAS INTRUSIVAS

CLASIFICACIN DE ROCAS IGNEAS

ROCASINTRUSIVAS

(PLUTNICAS)

ROCAS HIPOABISALES ROCAS EXTRUSIVAS(Volcnicas)Hipoabisales profundas Hipoabisales Someras

GranitoGraniodioritaSienitaMonzonitaTonalita

Prfido granticoPrfido granodiorticoPrfido cinticoPrfido monzonticoPrfido tonaltico

Riolita PorfirticaDacita PorfirticaTraquita PorfirticaTraquiandesitaDacita porfirtica

RiolitaDacitaTraquitaTraquiandesitaDacita


TonalitaDioritaGabro

Prfido tonalticoPrfido DiorticoDolerita

Dacita porfirticaAndesita porfirticaDiabasa

DacitaAndesitaBasalto

Por lo general estas rocas son excelentes materiales para apoyo o cimentacin, pero debe estudiarse la existencia de factores que pueden reducir su fortaleza, como por ejemplo la alteracin de sus minerales, fracturamiento, etc.


ROCA GNEA INTRUSIVA: GRANITO GNEISOIDEUbicacin : Localidad de Mariposa-Satipo

Presentar estructura estratificada ( en capas)Presencia de fsiles de animales y plantasDesechos orgnicos como fragmentos de conchas o plantasMateriales disueltos en aguas superficialesLos gelogos pueden conocer la historia del lugar, por observacin de la

deposicin de los estratos

Formadas por la acumulacin y compactacin de fragmentos de rocas preexistentes, los cuales son transportadas y vueltos a depositar, consolidndose con el tiempo para formar una nueva roca. Las rocas sedimentarias, se caracteriza por:

ROCAS SEDIMENTARIASROCAS SEDIMENTARIAS

ROCA SEDIMENTARIA: CALIZA CON FSILESUbicacin: Ro Neguachi Puerto Bermudez

TIPO COMPONENTES NOMBRE

CLSTICASGrava redondeadaGrava angulosaArena de cuarzoLimoLimo y arcillaArcilla

ConglomeradoBrecha sedimentariaAreniscaLimolitaLimolita, arcillolitaLutita

CLASIFICACIN DE ROCAS SEDIMENTARIASROCAS SEDIMENTARIASROCAS SEDIMENTARIAS

Arcilla Lutita

QUMICASCalcitaDolomaYesoHalita

CalizaDolomaYesoSal

BIOQUMICASOpaloRestos de plantas

PedernalCarbn

FORMACIN DE LAS ROCAS SEDIMENTARIAS

ARENISCAS ESTRATIFICADASUbicacin: Ro Tambo Puerto Prado

ROCAS SEDIMENTARIAS

ARENISCAS Y LIMOLITAS MUY FRACTURADAS Y METEORIZADASUbicacin : Santa Ana - Satipo

ROCAS METAMRFICASROCAS METAMRFICAS

Son rocas formadas de rocas preexistentes de cualquier tipo que han sido sometidas a procesos metamrficos bajo la superficie de la tierra

Agentes que causan el metamorfismo:

Calor Presin actividad de los fluidos.

CAMBIOS Formacin de nuevos minerales

Transformacin estructura de la roca

Pizarra NegraRo pescado - Oxapampa

TEXTURA

ROCA METAMOR

FICA

ROCA ORIGINAL

FOLIADA

PizarraFilitaEsquistoGneissAnfibolita

Limolitaarcillosa,cenizas volcnicasLimolitaLimolita, carbonatosLimolitas, areniscasRocas igneas mficas

NOFOLIADA

MrmolCuarcitaHornfels

CalizaAreniscaLimolita

ROCAS METAMRFICASROCAS METAMRFICAS

HornfelsAntracita

LimolitaCarbn mineral

CUARCITASUbicacin : Gpo.Excelsior - Ulcumayo

TRANSICIN ROCA TRANSICIN ROCA -- SUELOSUELO

Fuente: Ingeniera GeolgicaGonzales de Vallejo

Lmite entre suelo transportado y roca. Transicin entre la roca madre y el suelo residual formado por la alteracin insitu, no hay transporte. No se distingue un lmite entre ambos materiales

FORMACION DE SUELOSFORMACION DE SUELOS

Fuente: Ingeniera GeolgicaGonzales de Vallejo

El intemperismo meteorizacin es unaserie de procesos que ocasionan cambiosfsicos y/ quimicos en las rocas y susminerales constituyentes.

Agentes de ataque:CAMBIOS

-Intemperismo mecnico-Intemperismo qumico

INTEMPERISMO DE LAS ROCAS Y INTEMPERISMO DE LAS ROCAS Y FORMACIN DE SUELOSFORMACIN DE SUELOS

Variacin de temperatura lluvias Viento

aire + agua + temperaturaCAMBIOS

-Intemperismo qumico

INTEMPERISMO MECNICOINTEMPERISMO MECNICO

Proceso por el cual, la roca se fractura en piezas menoresdebido a la accin de agentes fsicos, tales como:

Congelamiento del agua en juntas y grietas de las rocas Actividad orgnica por efectos de organismos y plantas Erosin por viento y lluvia Corrientes de agua, olas Desintegracin por sales que cristalizan

GRAVAARENA

SUELOS GRUESOS

Gravas, arenas, gravas con finos, arenas con finos, presencia

de fraccin gruesa mayor de 3 pulgadas. Propiedades fsicas

predominantes:

-- Distribucin granulomtrica

- Forma de partculas

- Tamao mximo

SUELOS GRUESOSSUELOS GRUESOS

- Tamao mximo

- Densidad relativa

Arena

Grava

INTEMPERISMO QUMICOINTEMPERISMO QUMICO

Modificacin de los componentes qumicos de lasrocas, el principal agente es el agua y los principalesprocesos son :

Hidratacin Carbonatacin Carbonatacin Oxidacin

ARCILLALIMOS

SUELOS FINOS

Arcilla, limo, limo arcillosos. Propiedades

fsicas predominantes::

- Plasticidad

- Composicin mineralgica

SUELOS FINOSSUELOS FINOS

- Composicin mineralgica

- Consistencia in situ

Materiales asociados a problemas en

cimentaciones

Foto archivo - Ing. Luisa Shuan Lucas

INTEMPERISMO DE LAS ROCASINTEMPERISMO DE LAS ROCAS

DESIERTOS

FALTA DE AGUA

INTEMPERISMO MECNICO

ZONAS HMEDAS Y CLIDAS

LLUVIAS, ALTA TEMPERATURA

INTEMPERISMO QUMICO

PREDOMINA ARENA PREDOMINA ARCILLA

DEPSITOS NATURALES DE SUELOSDEPSITOS NATURALES DE SUELOS

SUELOS RESIDUALES SUELOS TRANSPORTADOS

Aquellos formados por lameteorizacon in situ y quehan permanecido en suposicin original

Aquellos que han sido desplazados de su posicin original y depositados en otro sitioposicin original sitio

Ejemplosuelos de zonas tropicales :

lateritas y saprolitas

Los agentes de transporte son el agua, el hielo, el viento y la gravedad

DEPSITOS NATURALES DE SUELOS

Registro de un suelos residual proveniente de granito

SUELO RESIDUAL

El perfil estratigrfico de un suelo residual mostrado en la Figurasiguiente, muestra una zona gradual de transicin al lecho de laroca madre.

POR AGUA

ALUVIAL, FLUVIAL

MARINO

LACUSTRE

POR VIENTO DUNAS

SUELOS TRANSPORTADOSSUELOS TRANSPORTADOS

POR VIENTOLOESS

POR HIELODEP.GLACIARES MORRENAS

POR GRAVEDAD COLUVIALES

SUELOS TRANSPORTADOSSUELOS TRANSPORTADOSPOR AGUAPOR AGUA

Son suelos formados por las corrientes de agua y ros. Material transportado y

depositado en las depresiones del abanico aluvial

DEPSITOS ALUVIALES Y FLUVIALESDEPSITOS ALUVIALES Y FLUVIALES

Los materiales se depositan segn su tamao:Las partculas mas grandes gravas y boleos ruedanpor el lecho, se trituran y redondean por la abrasin.Las partculas pequeas son levantadas por lacorriente y permanecen en la parte superior.


Son suelos formados por lascorrientes de agua y ros.

Material transportado por losros y depositados en lasdepresiones del abanico aluvial.

Conglomerado aluvial formado por elro Rmac.

PROPIEDADES GEOTCNICASPROPIEDADES GEOTCNICAS

Buena resistencia para los depsitos antiguos, los depsitos recientes pueden presentar grandes asentamientos. Forma subredondeada a redondeada



DEPSITO FLUVIAL DEL RO PALCAZU - ISCOZACN

Depsito al borde de los ros actuales, enproceso de acumulacin actual.

DEPSITOS LACUSTRESDEPSITOS LACUSTRES

Los lagos son estanques de agua tranquilas, alimentados por ros, manantiales derrames de glaciares, en donde se sedimenta el material en suspensin y da origen a suelos finos compresibles

DEPSITO LACUSTRE FORMADO POR LA LAGUNA OCONAL - Villa Rica

DEPSITOS LACUSTRESDEPSITOS LACUSTRES

DEPSITO LACUSTRE DEL LAGO JUNN

PROPIEDADES GEOTCNICASSuelos blandos, malos para cimentacin, muy compresibles. Presencia de material orgnico, formado por la descomposicin de plantas existentes en las orillas del lago, depositados con los sedimentos.

LAGO JUNN

DEPSITOS MARINOSDEPSITOS MARINOSSuelos estratificados formados por la accin de las olas del mar que erosionan el rea costera. Pueden ser arenas, gravas y suelos finos en las zonas donde hubo estancamiento del agua del mar.

PROPIEDADES GEOTCNICASPROPIEDADES GEOTCNICASLos depsitos de grava y arena en estado compacto, son buena para cimentacin. Las arenas marinas pueden presentar licuacin . Los suelos arcillosos de origen marino son dbiles y compresibles. Presentan sales solubles .

DEPSITO MARINO de VENTANILLA


DEPSITOS GLACIARESDEPSITOS GLACIARES

Son los materiales formados a consecuencia del avance y deshielo de los glaciaresEl depsito de material no estratificado que yace bajo los glaciares al derretirse se llaman tilita.Las tilitas son una mezcla heterognea de partculas de tamaos variables desde boleos aarcillas y sus caractersticas varan ampliamente de un glaciar a otro

Las formas de terrenos que se desarrollaron a partir de estos depsitos noestratificados de tilita se llama morrenas

SUELOS TRANSPORTADOSSUELOS TRANSPORTADOSPOR HIELOPOR HIELO

DEPSITO GLACIAL DE LOS ANDES PERUANOS: PISO DE VALLE GLACIAL, DEPSITOS MORRNICOS Y FLUVIOGLACIALES A LA IZQUIERDA.Ubicacin: Nevados de Pitita y Bateococha, Ulumarca

DEPSITOS GLACIARESDEPSITOS GLACIARES

Los residuos glaciales tambin pueden presentarse en forma de depsitos fluvioglaciales de arena y grava presentes en torrentes de agua en deshielo.

ESQUEMA DE UN DEPSITO MORRNICO

SUELOS TRANSPORTADOSSUELOS TRANSPORTADOSPOR VIENTOPOR VIENTO

DEPSITOS ELICOS DEPSITOS ELICOS -- DUNASDUNAS

Los depsitos de arena transportada de un lugar a otro seconoce como dunas y generalmente se forman en las zonasdesrticas.

Las dunas por lo general estn formadas por partculas del mismo tamao y de forma redondeada como resultado de la intensa abrasin a que son sometidas

DUNAS DE ARENA

Caractersticas:Granulometra uniforme Forma de partcula redondeada El tamao del grano decrece con la distancia de la fuente, Las partculas mas pequeas son arrastradas a mayor distancia

DEPSITOS ELICOS DEPSITOS ELICOS -- DUNASDUNAS

PROPIEDADES GEOTCNICASPROPIEDADES GEOTCNICASSuelos muy sueltos, en cimentaciones presentan asentamientos inmediatos. En obras de carreteras es difcil la compactacin. Para las cimentaciones superficiales debe usarse cimentacin flexible reforzada y/o reemplazo de material. Los embalses resultan costosos debido a la alta permeabilidad.

DEPSITOS ELICOS DEPSITOS ELICOS -- LOESSLOESS

Son depsitos conformados por partculas de limos que el vientotoma de zonas desrtica y las transporta a travs de grandesdistancias. Es un suelo que presenta cohesin debido a lanaturaleza fina de las partculas que lo conforman

Suelo fino color amarillento, en estado cementado Se depositan en estado suelto y con baja densidad Cementados con carbonato de calcio y partculas de mineral arcilloso que acta como cemento.

TALUD DE LOESS

PROPIEDADES GEOTCNICASPROPIEDADES GEOTCNICASSuelo de bajo peso especfico, se clasifican como limos. En estado seco es estable. En estado saturado es susceptible al colapso.

DEPSITOS COLUVIALESDEPSITOS COLUVIALESSon suelos que se ubican en las laderas de los cerros y quese han emplazado por accin de la gravedad y en menorgrado por el agua

PROPIEDADES GEOTCNICASPROPIEDADES GEOTCNICASSuelos granulares angulosos , por su ubicacin en las laderas de la roca madre es susceptible de presentar movimientos


DEPSITOS COLUVIALESDEPSITOS COLUVIALES

Rincn de La Planicie La MolinaFotos archivo - Ing. Luisa Shuan Lucas

Son suelos hmedos casi saturados, que contienen cantidades apreciables de materia orgnica debido a cadveres de animales o materia vegetal en descomposicin . Se forman cerca al mar o lagos. Se le conoce como turba

SUELOS ORGNICOSSUELOS ORGNICOS

Ayacucho San Miguel


PROPIEDADES GEOTCNICASPROPIEDADES GEOTCNICASMaterial de bajo peso especfico, malo para cimentacin. Solo para construcciones livianas. Es necesario el empleo de tcnicas de mejoramiento o reemplazo. Una alternativa para cimentacin es el pilotaje

EFECTOS EN EL DISEO Y CONSTRUCCIN EFECTOS EN EL DISEO Y CONSTRUCCIN SOBRE LOS DEPSITOS DE SUELOSSOBRE LOS DEPSITOS DE SUELOS

TIPO DE DEPSITO PROPIEDADES GEOTCNICAS

Aluvial y fluvio aluvialBuena resistencia para los depsitos antiguos, los depsitos recientes pueden presentar grandes asentamientos. No construir en cauce natural de aluvin

Suelos muy sueltos, en cimentaciones presentan asentamientos inmediatos. En obras

Depsitos elicos -Dunas

presentan asentamientos inmediatos. En obras de carreteras es difcil la compactacin. Para las cimentaciones superficiales debe usarse cimentacin flexible reforzada y/o reemplazo de material. Los embalses resultan costosos debido a la alta permeabilidad.

Depsitos elicos -Loess

En estado seco son estables, pero son colapsables con la saturacin. Es problemtico para la cimentacin de presas


Depsitos Lacustres

Suelos blandos, malos para cimentacin, muy compresibles. Presencia de material orgnico, formado por la descomposicin de plantas existentes en las orillas del lago, depositados con los sedimentoLechos granulares muy permeables, pueden contener estratos de arcillas de alta


Depsitos Glaciarescontener estratos de arcillas de alta compresibilidad.Favorable para la construccin de carreteras por el drenaje favorable de la subrasante, problemtico para las presas por la permeabilidad del basamento.Requiere investigacin acorde al tipo de obra

Depsitos coluviales

Suelos granulares angulosos en estado suelto, por su ubicacin en las laderas de la roca madre es susceptible de presentar movimientos


Depsitos Marinos

Los depsitos de grava y arena en estado compacto, son buena para cimentacin. Las arenas marinas pueden presentar licuacin . Los suelos arcillosos de origen marino son dbiles y compresibles. Presentan sales solubles

Suelos de bajo peso especfico, malo para


Suelos Orgnicos

Suelos de bajo peso especfico, malo para cimentacin. Adecuado solo para construcciones livianas. Es necesario el empleo de tcnicas de mejoramiento o reemplazo. Una alternativa para cimentacin de obras mayores es el pilotaje

Tufos VolcnicosCenizas volcnicas Materiales de bajo peso especfico y alta porosidad, pueden absorber agua con facilidad y descomponerse.

TIPO DE DEPSITO UBICACINFluvioaluvial Centro de Lima, HuancayoAluvial Chosica, Yungay, HuarzColuvial Estribaciones de los alrededores de

Lima: San Juan de Lurigancho,Comas, Canto Grande, Jicamarca,etc.

DEPSITOS DE SUELOS DEPSITOS DE SUELOS EN LIMA Y EL PEREN LIMA Y EL PER

etc.La Oroya

Morrnicos o glaciares Ticlio, zonas andinasLacustre Puno, Junn, en la selva : laguna de

ParinacochasMarino Villa, Chorrillos, La Punta,

Ventanilla, Chimbote .Elicos Tablada de Lurin, Conchn, Villa El

Salvador, Taludes de Pasamayo.Paracas, Ica.

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