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rocas
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Conceptos fundamentales Conceptos fundamentales en en MecanicaMecanica de rocas y de rocas y
UNIVERSIDAD NACIONAL DEL UNIVERSIDAD NACIONAL DEL UNIVERSIDAD NACIONAL DEL UNIVERSIDAD NACIONAL DEL
ALTIPLANOALTIPLANOALTIPLANOALTIPLANO
FACULTAD DE ING. DE MINASFACULTAD DE ING. DE MINASFACULTAD DE ING. DE MINASFACULTAD DE ING. DE MINAS
en en MecanicaMecanica de rocas y de rocas y MecanicaMecanica de suelosde suelos
OSCAR E. LLANQUE OSCAR E. LLANQUE MAQUERAMAQUERA
..
NATURALEZA DE LOS NATURALEZA DE LOS DEPOSITOS DE SUELODEPOSITOS DE SUELO
ARENASARENASGRAVASGRAVAS ARCILLASARCILLAS
GRUESOSVOLUMINOSOSSIN COHESIONGRANULARESPERMEABLESRESERVORIOS
FREATICOS
GRUESOSVOLUMEN
SIN COHESIONGRANULARESPERMEABLES RESERVORIOS
FREATICOS
FINOSCOHESIVOS
PLACA PLANAIMPERMEABLES
PLASTICIDAD ALTA (HUMEDA)PLASTICIDAD MALA (SECA)
ORIGEN Y TIPOS DE ORIGEN Y TIPOS DE DEPOSITOS DE SUELOSDEPOSITOS DE SUELOSDEPOSITOS DE SUELOSDEPOSITOS DE SUELOS
SUELOSRESIDUALES
SUELOSTRANSPORTADOS
DEPOSITOS DE SUELOS
INTEMPERIZACION IN SITU Y PERMANECEN DONDE SE FORMAN
CUBRIENDO LA SUPERFICIE ROCOSA
DE LA QUE SE ORIGINARON
HAN SIDO DESPLAZADOS DE SU POSICION ORIGINAL, POR
AGENTES FISICOS COMO: AGUA, HIELO Y VIENTO
SUELOS ALUVIALES AGUA SUELOS FLUVIALES AGUASUELOS GLACIALES GLACIALSUELOS EOLICOS VIENTO
SUELOS RESIDUALESSUELOS RESIDUALES
DEFINICIONES• SON EL PRODUCTO DE LA
METEORIZACION EN EL SITIO DE LAS FORMACIONES ROCOSAS.
• ALGUNAS FORMACIONES DE • ALGUNAS FORMACIONES DE SUELOS ALUVIALES PUEDEN METEORIZARSE Y FORMAR SUELOS RESIDUALES.
• COMUNMENTE SE LES ENCUENTRA ACOMPAÑADOS POR SUELOS COLUVIALES.
SUELOS RESIDUALESSUELOS RESIDUALESCARACTERISTICAS
• NO PUEDE CONSIDERARSE AISLADOS DEL PERFIL DE METEORIZACION, DEL CUAL SON SOLAMENTE UNA PARTE COMPONENTE. • GENERALMENTE SON MUY HETEROGENEOS Y DIFICILES DE MUESTREAR Y ENSAYAR.DIFICILES DE MUESTREAR Y ENSAYAR.• COMUNMENTE SE ENCUENTRAN EN ESTADO HUMEDO NO SATURADO, LO CUAL REPRESENTA UNA DIFICULTAD PARA EVALUAR SU RESISTENCIA LA CORTE.• POSEEN ZONAS DE ALTA PERMEABILIDAD HACIENDOLOS MUY SUSCEPTIBLES A CAMBIOS RAPIDOS DE HUMEDAD Y SATURACION.
ESQUEMA GENERAL SUELO RESIDUAL DE GRANITO
SUELOS RESIDUALESSUELOS RESIDUALESPROCESO DE
METEORIZACION
FERROMAGNESIANOS FELDESPATOS
AMBIENTESTROPICALES
FERROMAGNESIANOS FELDESPATOS
SUELOS RESIDUALESSUELOS RESIDUALES
MATERIAL DE ORIGEN
MINERALES RESULTANTES
ROCA CRISTALINA
CAOLINITA
OXIDO DE HIERRO
OXIDO DE ALUMINIO
ROCA VOLCANICA
MONTMORILLONITA
ALOISITA
ESMECTITA
OXIDO DE HIERRO
OXIDO DE ALUMINIO
SUELOS RESIDUALESSUELOS RESIDUALESPROCESO DE METEORIZACION
ETAPAS
DESINTEGRACION
Se abren las discontinuidades y se desintegra la roca,
DESCOMPOSICION
Se incrementa el contenido de arcilla y del suelo en general y
OXIDACION Y RECEMENTACION
Se aumenta el contenido de óxidos de desintegra la roca,
formándose nuevas discontinuidades por fracturación, y las partículas se parten, aumentando la relación de vacíos, la permeabilidad y disminuye la cohesión.
del suelo en general y se disminuye la fricción. La descomposición puede ser por procesos químicos (hidrólisis) o biológicos (raíces, oxidación, bacteriológica, etc).
contenido de óxidos de hierro y aluminio, los cuales pueden cementar grupos de partículas aumentando la cohesión y el suelo tiende a estabilizarse. Se interrelacionan procesos físicos con químicos.
SUELOS RESIDUALESSUELOS RESIDUALESPROCESO DE METEORIZACION
FACTORES QUE AFECTANEFECTOS CLIMA
EJERCE UNA PROFUNDA INFLUENCIA EN LA METEORIZACION, ESPECIALMENTE LA HUMEDAD RELATIVA Y LA TEMPERATURA.LAS REACCIONES QUIMICAS SE
ESPACIAMIENTO DE DISCONTINUIDADES
LAS PLANTAS Y ORGANISMOS VIVOS (BACTERIAS)LAS REACCIONES QUIMICAS SE
DUPLICAN CADA AUMENTO DE 10°C DE TEMPERATURA.INDICE CLIMATICO: N = 12 EJ
PaEJ = EVAPORACION ENEROPa = LLUVIA ANUALCUANDO N = 5 TRANSICION DE CONDICIONES CALIDAS A HUMEDAS.CUANDO N < 5 SE DEBEN ESPERAR GRANDES ESPESORES DE SUELO RESIDUAL.
(BACTERIAS)
HUMEDAD Y TEMPERATURA
TOPOGRAFIA
SUELO RESIDUALSUELO RESIDUALALTERACION QUIMICA DE LOS ALTERACION QUIMICA DE LOS
MINERALESMINERALES
SUELOS RESIDUALESSUELOS RESIDUALES
SUELOS RESIDUALESSUELOS RESIDUALES
SUELO RESIDUALSUELO RESIDUALFORMACION CHOTAFORMACION CHOTA
SUELOS RESIDUALESSUELOS RESIDUALES
SUELO RESIDUALSUELO RESIDUALFORMACION CHOTAFORMACION CHOTA
SUELOS RESIDUALESSUELOS RESIDUALESSUELOS RESIDUALESSUELOS RESIDUALES
SUELO RESIDUAL
FORMACION CELENDIN
SUELOS TRANSPORTADOS SUELOS TRANSPORTADOS POR AGUAPOR AGUA
AGENTEAGUA
RIOS ALUVIONES
GRAVAS REDONDEADAS
ARENASLIMOS
ARCILLAS
GRAVAS ANGULOSAS GRAVAS-ARCILLOSAS
BOLONERIAARCILLA ARENOSA
MARES
SUELOS DEPOSITADOS POR AGUASUELOS DEPOSITADOS POR AGUA
AGENTEAGUA
RIOS ALUVIONES
DEPOSITOSLACUSTRESDELTAICOS
PLAYASMARINOS
QUEBRADASVALLES
RIOSLAGOS
MARES?
DEPOSITO FLUVIAL MEANDROSDEPOSITO FLUVIAL MEANDROS
SUELOS FLUVIALES
SUELOARCILLOARENOSO
SUELOLIMO
ARCILLOSO
DEPOSITO FLUVIAL RIO
SUELOS TRANSPORTADOS POR SUELOS TRANSPORTADOS POR GLACIARESGLACIARES
AGENTEHIELO
MATERIAL TIPO DEPOSITO
ARENAS, LIMO, ARCILLA, GRAVAS Y BOLONES POR TIPO
TRANSPORTEFLUVIOGLACIALESGLACIOLACUSTRES
TILLITAFORMAS DE TERRENOS:MORRENAS (TERMINAL,
DE FONDO, LATERAL
GLACIARGLACIAR
Masa de hielo constituida por la acumulación ytransformación de la nieve, situada sobre la tierrafirme y que muestra evidencia de moverse ohaberse movido. Se forman en las zonas frías enlatitudes y alturas elevadas.latitudes y alturas elevadas.
Al borde más bajo de dichos campos, se ledenomina nivel de nieves perpetuas. Dichaaltitud varía con respecto a la latitud (disminuyehacia los polos)
LENGUA GLACIAR
GLACIARGLACIAR
DEPOSITOS DE MORRENA
GLACIARGLACIAR
MORRENA TERMINAL
ESTRUCTURA DEL GLACIAR
DE VALLE
GLACIAR DE CIRCO
PRINCIPALES TIPOS DE DEPÓSITOS PRINCIPALES TIPOS DE DEPÓSITOS GLACIARESGLACIARES
SUELOS TRANSPORTADOS POR SUELOS TRANSPORTADOS POR VIENTOVIENTO
AGENTE VIENTO
MATERIAL TIPO DE DEPOSITO
ARENAS MUY REDONDEADAS
LIMOSARCILLAS
DUNASLOESS (LIMO)
V
I
E
N
T
O
SUELO TRANSPORTADO POR VIENTOSUELO TRANSPORTADO POR VIENTO
SUELOS ORGANICOSSUELOS ORGANICOS
AGENTE DE TRANSPORTERIO O VIENTO
MATERIALES TIPOS DE DEPOSITOS
ARCILLAS ORGANICAS
LIMO ORGANICOS
EN LAGOS, ESTUARIOS O ZONAS DE
INUNDACION DE RIOSTURBAS
¡ALTAMENTE COMPRESIBLES!
SUELOS ANTROPICOSSUELOS ANTROPICOS
AGENTEHOMBRE
DEPOSITOSMATERIALES DE RELLENO DEPOSITOS
DE EXCAVACION DE SUELO O ROCA
DESPERDICIOS DE CANTERAS
ESCOMBROSDESECHOS DOMESTICOS
RELLENOSSANITARIOS
VIAS FERREASCARRETERAS
PRESASPANTANOS
COSTAS MARES
RELLENOS EN COSTAS RELLENOS EN COSTAS -- LIMALIMA
RELLENOS EN COSTAS RELLENOS EN COSTAS -- LIMALIMA
PROPIEDADES DE LOS SUELOSPROPIEDADES DE LOS SUELOS• Distribución del tamaño del grano.
• Plasticidad
• La compresibilidad
• Resistencia por corte.• No todos los parámetros pueden ser determinados en
laboratorio.
• Para estimar la exactitud de los parámetros hay que conocer los principios de mecánica de suelos.
• Hay que tener un conocimiento pleno de la Geología de la zona.
• La ingeniería de cimentaciones es una combinación de mecánica de suelos, Geología y un buen juicio derivado de experiencias del pasado, ¡ES UN ARTE!
Curca granulométrica de partículas
PROPIEDADES DE LOS SUELOSPROPIEDADES DE LOS SUELOS
CONCEPTOCONCEPTO PLASTICIDADPLASTICIDAD TIPOS DE SUELOSTIPOS DE SUELOS
SUELOS SUELOS COHESIVOSCOHESIVOS
PROPIEDAD DE UN MATERIAL POR LA
CUAL ES CAPAZ DE SOPORTAR
DEFORMACIONES RÁPIDAS SIN REBOTE
ELASTICO, SIN VARIACIÓN
VOLUMÉTRICA APRECIABLE Y SIN DESMORONARSE Y
AGRIETARSE
NO ES PERMEABLE, ES MÁS
CIRCUNSTANCIAL , DEPENDE DE: COMPOSICIÓN
MINERALOGICA Y CONTENIDO DE
AGUA
ARCILLASLIMOS
ARCILLAS ARENOSAS
LIMOS ARENOSOS
PROPIEDADES PROPIEDADES GEOTECNICASGEOTECNICAS DE LOS DE LOS SUELOSSUELOS
ESTADO DE CONSISTENCIA
ESTADO SOLIDO
DEPENDE DEL CONTENIDO DE
HUMEDAD
ESTADO SIMISOLIDO OSIN PLASTICIDAD
Ws
ESTADOPLASTICO
ESTADOLIQUIDO
Wp WL
EL VOLUMEN DE SUELO NO
VARIA CON EL SECADO ( NO
TIENE NINGUNA CANTIDAD DE
AGUA)
PROPIEDADES YAPARIENCIA DEUNASUSPENSIÓN
CON APARIENCIA
SÓLIDA, PERO SUJETO A UN
SECADO CAMBIA DE VOLUMEN
CON COMPORTA-
MIENTO PLASTICO
ESTADO DE CONSISTENCIAESTADO DE CONSISTENCIA
Estado Estado solidosolido
Estado Estado SemisolidoSemisolidoo sin plasticidad o sin plasticidad
Estado Estado liquidoliquido
LÍMITES DE LÍMITES DE ATTERBERGATTERBERG (SUECO) (SUECO)
Estado Estado pasticopastico
LIMITE RETRACCION Ws O LS
CAMBIO DELESTADO SOLOIDO AL
SEMISOLIDO O ESSTADO NO
PLASTICO
LIMITE PLASTICO Wp Ó LP
CAMBIO ENTREESTADO NO PLASTICO Y
ESTADO PLASTICO
LIMITE LIQUIDOWp ó LL
CAMBIO ENTRE ESTADO PLASTICO
AL ESTADO LIQUIDO
ESTADO DE CONSISTENCIA DE LOS ESTADO DE CONSISTENCIA DE LOS SUELOSSUELOS
LIMITES DE ATTERBERG
PROPIEDADES YAPARIENCIA DEUNASUSPENSIÓN
El Indice de plasticidad Ip= WL-Wp, Índice de fluidez IEl Indice de plasticidad Ip= WL-Wp, representa el intervalo de humedades para pasar del estado semisólido al semilíquido; a partir de diversos estudios prácticos, Casagrande definió que los suelos WL > 50 son de alta plasticidad. Admiten mucha agua, pueden experimentar deformaciones plásticos grandes.
Índice de fluidez IL, se usa para cuantificar la consistencia que normalmente varia de 0 y 1
PERMEABILIDAD EN SUELOS
MUCHAS GRACIASMUCHAS GRACIAS