1.origen y formacion de suelos

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Facultad de Ingeniería y Arquitectura EL SUELO: SU ORIGEN Y FORMACIÓN EL SUELO: SU ORIGEN Y FORMACIÓN Mecánica de suelos I Cajamarca, marzo del 2011

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1.ORIGEN Y FORMACION DE SUELOS 1.ORIGEN Y FORMACION DE SUELOS

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EL SUELO: SU ORIGEN Y FORMACIÓNEL SUELO: SU ORIGEN Y FORMACIÓN

Mecánica de suelos I Cajamarca, marzo del 2011

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Rocas

Son agregados de diversos minerales, pero, en ocasiones, pueden estar

formadas por un único mineral. Las rocas se pueden formar de muy

diversas maneras y a distintas profundidades. Una vez formadas, afloran y

se las encuentra por toda la superficie terrestre.

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ROCAS IGNEAS, SEDIMENTARIAS Y METAMÓRFICAS

Las rocas se dividen en tres grandes grupos, según como se han

formado: ígneas , formadas por la solidificación del magma;

sedimentarias , originadas a partir de los materiales de la erosión

Mecánica de Suelos I Cajamarca, marzo del 2011

sedimentarias , originadas a partir de los materiales de la erosión

acumulados en una zona concreta y metamórficas, formadas por

transformación de las ígneas y sedimentarias.

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� Rocas ígneas

Las rocas ígneas se

forman por el enfriamiento

y la solidificación de

materia rocosa fundida, el

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magma.

Según las condiciones bajo

las que el magma se

enfríe, las rocas que

resultan pueden ser

intrusivas o extrusivas.

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• Las rocas intrusivas o plutónicas

Se forman a partir de un enfriamiento lento del magma y en el interior

de la corteza terrestre. Las rocas se enfrian muy despacio,

permitiendo así el crecimiento de grandes cristales de minerales puros,

ejemplo: granito y sienita.

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• Las rocas extrusivas o volcánicas

Se forman por el enfriamiento rápido del magma y en la superficie, o cerca

de ella, se forman al ascender el magma fundido desde las profundidades

llenando grietas próximas a la superficie, o al emerger magma a través de

los volcanes. El enfriamiento y la solidificación posteriores son muy rápidas,

dando como resultado la formación de minerales con grano fino ejemplos

Mecánica de Suelos I Cajamarca, marzo del 2011

dando como resultado la formación de minerales con grano fino ejemplos

basalto, riolita, traquita.

traquita

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� Rocas sedimentarias

Las rocas sedimentarias son el resultado de un largo proceso fisicoquímico

y abundan sobre la superficie terrestre. Como su nombre lo indica, están

compuestas por sedimentos que proceden de la desintegración, por

intemperismo y erosión de antiguas rocas ígneas, sedimentarias y

metamórficas. Las rocas sedimentarias se clasifican según su origen en

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metamórficas. Las rocas sedimentarias se clasifican según su origen en

detríticas y en químicas.

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• Las rocas detríticas o fragmentarias

Se componen de partículas minerales producidas por la desintegración

mecánica de otras rocas y transportadas, sin deterioro químico, gracias

al agua, son acarreadas hasta masas mayores de agua, donde se

depositan en capas. Ejemplos: lutitas y arenisca.

Mecánica de Suelos I Cajamarca, marzo del 2011

arenisca

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• Las rocas sedimentarias químicas

Se forman por sedimentación química de materiales que han estado en

disolución durante su fase de transporte. En estos procesos de

sedimentación también puede influir la actividad de organismos vivos, en

cuyo caso se puede hablar de origen bioquímico u orgánico. Ejemplos:

yeso, anhidrita y calizas.

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yeso, anhidrita y calizas.

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� Rocas metamórficas

Son rocas ígneas y sedimentarias

que sufren un cambio o

transformación ocasionado por las

fuertes presiones y altas

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temperaturas; el metamorfismo se

caracteriza por el desarrollo de

textura y/o minerales nuevos.

El metamorfismo puede ser de dos

clases: por contacto y regional.

cuarcita

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• El metamorfismo de contacto

se produce cuando un magma intruye una roca más fría. En la roca

madre (la mas fría) se forma una zona de alteración llamada

aureola de contacto. La aureola puede estar dividida en varias

zonas metamórficas, ya que cerca del intrusivo se formaran

minerales de altas temperaturas como el granate mientras que mas

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minerales de altas temperaturas como el granate mientras que mas

lejos se formaran minerales de bajo grado como la clorita.

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• El metamorfismo regional

Ocurre cuando grandes regiones de la corteza son comprimidos y se

deforman. Cuando los ríos acumulan sedimentos sobre las rocas en cuencas

sedimentarias por cientos de millones de años, la presión sobre esas rocas va

aumentando y la cuenca se hunde lentamente. Con el tiempo la temperatura y

presión en las capas inferiores mas antiguas aumentará hasta que comience el

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presión en las capas inferiores mas antiguas aumentará hasta que comience el

metamorfismo.

gneis

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• El metamorfismo regional

Otra forma de metamorfismo regional ocurre cuando las placas tectónicas

convergen. Una placa se sumerge bajo la otra hacia el manto. En estas

zonas de subducción se produce magma que asciende por la corteza,

provocando metamorfismo en grandes regiones de la corteza continental

cercana a las zonas de subducción.

Mecánica de Suelos I Cajamarca, marzo del 2011

cercana a las zonas de subducción.

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Intemperismo de las rocas

Intemperismo o meteorización es la alteración de los materiales rocosos

expuestos al aire, la humedad y al efecto de la materia orgánica; puede ser

intemperismo mecánico o de desintegración, y químico o de

descomposición , pero ambos procesos, por regla general interactúan. Las

variaciones de humedad y temperatura inciden en ambas formas de

Mecánica de Suelos I Cajamarca, marzo del 2011

variaciones de humedad y temperatura inciden en ambas formas de

intemperismo toda vez que afectan la roca desde el punto de vista mecánico y

que el agua y el calor favorecen las reacciones químicas que la alteran.

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� Intemperismo mecánico o físico

Mencionado también como desintegración , es un proceso por el que las

rocas se rompen en fragmentos más y más pequeños, como resultado de

la energía desarrollada por las fuerzas físicas. Por ejemplo, cuando el

agua se congela en una roca fracturada, la presión debida a la expansión

del agua congelada puede desarrollar suficiente energía para astillar

Mecánica de Suelos I Cajamarca, marzo del 2011

del agua congelada puede desarrollar suficiente energía para astillar

fragmentos de la roca.

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La meteorización física, se desarrolla fundamentalmente en ambientes

desérticos y periglaciares. Los climas desérticos tienen amplia

diferencia térmica entre el día y la noche, y en los ambientes

periglaciares las temperaturas varían por encima y por debajo del punto

de fusión del hielo, con una periodicidad diaria o estacional.

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Los cambios de temperatura rápidos y elevados, pueden provocar el

intemperismo mecánico de la roca, como así también los incendios de

bosques o de maleza, generan calor suficiente para romperla. El

calentamiento rápido y violento de la zona exterior de la roca provoca su

expansión, y si ésta es bastante grande, se desprenden hojuelas o

fragmentos más grandes de la roca.

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fragmentos más grandes de la roca.

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El hielo es mucho más efectivo que el calor para producir intemperismo

mecánico. Esta expansión del agua, a medida que pasa del estado líquido

al estado sólido, desarrolla presiones dirigidas hacia fuera desde las

paredes interiores de la roca. Tales presiones son lo suficientemente

grandes como para desprender fragmentos de la superficie de la roca.

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El agua que llena las cavidades y los poros de una roca, por los común,

empieza a congelarse en su parte superior, por el contacto con el aire frío. El

resultado es que, con el tiempo, el agua de la parte inferior está confinada

por un tapón de hielo. Entonces, a medida que avanza la congelación el

agua confinada se expande, ejerciendo presión hacia fuera.

Los fragmentos de roca intemperizada mecánicamente, tienen forma angular,

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Los fragmentos de roca intemperizada mecánicamente, tienen forma angular,

y su tamaño depende en gran parte de la naturaleza de la roca de que

proceden.

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Factores del intemperismo físico o mecánico

Son: insolación, gelivación, palpitación, exfoliación, acción de las raíces

• La insolación

Fenómeno de expansión y contracción térmica del material por variaciones

de la temperatura. Si la variación es súbita afectará la superficie de la roca;

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de la temperatura. Si la variación es súbita afectará la superficie de la roca;

si es lenta, toda la masa. En el segundo caso aparecerían fisuras cuando el

material es heterogéneo, (minerales con diferentes coeficientes de

contracción y dilatación), pueda generar respuestas diferentes en términos

de esfuerzos. La insolación es más eficiente en los desiertos pues la

sequedad ambiental permite que durante el día el calor no se pierda en

calentar la humedad de la atmósfera y durante la noche no exista reserva

atmosférica de calor para que disminuya la temperatura

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• Gelivación o acción de las heladas

Este factor es más eficiente que el anterior. Cuando el agua penetra en las

fracturas de las rocas para luego congelarse, aumenta su volumen en un 9% y

genera esfuerzos que fracturan el material. Con variaciones de la temperatura

por arriba y abajo del punto de congelación y el nuevo abastecimiento de agua

penetrando en el material a través de diaclasas y poros, el hielo, actuando en

Mecánica de Suelos I Cajamarca, marzo del 2011

penetrando en el material a través de diaclasas y poros, el hielo, actuando en

forma semejante a una cuña.

• Palpitación . Es el movimiento del suelo causado por masas lenticulares de

hielo, cuando el agua de lluvia que ha penetrado al subsuelo se congela

durante el invierno aumentando su volumen. El mecanismo de congelamiento-

fusión del agua, conforme la temperatura fluctúa por arriba y abajo del punto de

fusión, da el particular movimiento que conduce a la alteración física del suelo.

Page 22: 1.ORIGEN Y FORMACION DE SUELOS

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• Exfoliación

Es una forma de meteorización que conduce, no a la desintegración

granular de la roca, sino a su descamación, pues se desprenden de la

roca láminas o capas curvas. Se presentan dos productos de exfoliación:

los domos de exfoliación por despresurización de un macizo rocoso, y los

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peñascos intemperizados esferoidalmente, por exfoliación térmica.

• Acción de las raíces

Las raíces que crecen en las grietas de las rocas generan esfuerzos de

tracción. Se trata de un efecto de cuña asociado al engrosamiento de la

raíz que se desarrolla y progresa, colaborando en la dislocación de los

materiales rocosos.

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� Intemperismo químico

Denominado descomposición , es un proceso más complejo que el

intemperismo mecánico. El intemperismo químico, en realidad,

transforma el material original en algo más diferente. Por ejemplo, la

meteorización química denota cambios en las propiedades químicas de

los minerales primitivos que integran la roca, transformándolos en

Mecánica de Suelos I Cajamarca, marzo del 2011

los minerales primitivos que integran la roca, transformándolos en

nuevos minerales que sean más estables en las temperaturas y

presiones relativamente bajas existentes en la superficie terrestre.

El tamaño de las partículas de rocas es un factor extremadamente

importante en el intemperismo químico, dado que las sustancias pueden

reaccionar químicamente sólo cuando se ponen en contacto unos con

otros. Cuanto más grande es la superficie de una partícula, más

vulnerable resulta el ataque químico.

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El clima también desempaña un papel en el

intemperismo químico. La humedad,

particularmente cuando va acompañada de

calor, acelera la velocidad de intemperismo

químico; inversamente, la sequedad lo

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retarda. Finalmente, las plantas y los

animales contribuyen directamente o

indirectamente al intemperismo químico,

puesto que sus procesos vitales producen

oxígeno, dióxido de carbono y ciertos

ácidos que entran en reacciones químicas

con los materiales de la tierra.

Page 25: 1.ORIGEN Y FORMACION DE SUELOS

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En cualquier suelo rico en materia vegetal en descomposición se originan

soluciones formadas por una gran variedad de ácidos orgánicos, que

reaccionan con las superficies minerales y originan en ellas

meteorización química. Las sales que resultan como producto de tales

reacciones es transportado a través del suelo y depositadas en la zona

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de saturación y finalmente llegan a los ríos.

Page 26: 1.ORIGEN Y FORMACION DE SUELOS

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La meteorización química causa la disgregación de las rocas y se da cuando

los minerales reaccionan con algunas sustancias presentes en sus

inmediaciones, principalmente disueltas en agua, para dar otros minerales de

distintas composiciones químicas y más estables a las condiciones del

exterior. En general los minerales son más susceptibles a esta meteorización

cuando más débiles son sus enlaces y más lejanas sus condiciones de

Mecánica de Suelos I Cajamarca, marzo del 2011

cuando más débiles son sus enlaces y más lejanas sus condiciones de

formación a las del ambiente en la superficie de la tierra.

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Factores del intemperismo químico

Los factores del intemperismo químico son: el intemperismo mecánico, la

composición mineralógica original, la profundidad de los materiales y las

variaciones de la temperatura y de la humedad.

El intemperismo mecánico

Es el factor más importante de intemperismo químico, porque el proceso

Mecánica de Suelos I Cajamarca, marzo del 2011

Es el factor más importante de intemperismo químico, porque el proceso

garantiza mayor área de exposición de los materiales.

• La profundidad .

Porque los materiales de la superficie están más expuestos a las variaciones de

temperatura y la humedad y por consiguiente al aire y la materia orgánica. En la

superficie existen organismos vivos que favorecen la alteración de la roca.

Page 28: 1.ORIGEN Y FORMACION DE SUELOS

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La figura muestra la raíz de una

planta formando arcillas. Por las

cargas eléctricas (-) de la raíz hay

adherencia de iones de hidrógeno

(H+); la ortoclasa tendrá disponible

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(H+); la ortoclasa tendrá disponible

iones de potasio (K+).

En la figura se ilustra un proceso, de interacción planta suelo: por

intercambio de cationes, el potasio pasa a alimentar la planta,

intercambiándose por el hidrógeno, que pasa a oxidarse en la roca

ígnea, donde se forma la arcilla.

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• La composición del mineral original

Este es un factor que alude a la génesis y tipo de roca, a su textura. Por

ejemplo, entre los metales el hierro se oxida más rápidamente y entre los

silicatos, el cuarzo resiste más que los otros de la serie.

• La temperatura y la humedad

Mecánica de Suelos I Cajamarca, marzo del 2011

• La temperatura y la humedad

Son dos factores climáticos que condicionan la velocidad e intensidad de

las reacciones químicas; la humedad favorece la producción de ácido

carbónico, además de proveer otros ácidos de reacción. Las rocas se

degradan por ciclos de humedecimiento y secado antes que por una

humedad y temperaturas fijas; la intensidad en la variación de ambos

factores es el aspecto fundamental.

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Es conveniente indicar la forma geométrica en que se rompen las rocas en

pedazos, considerando únicamente las formas que presentan los

fragmentos rocosos.

• Las rocas compuestas de minerales de grano grueso, se disgregan

generalmente grano a grano, dicha rotura se denomina desintegración

granular.

Mecánica de Suelos I Cajamarca, marzo del 2011

granular.

Desintegración granular

Page 31: 1.ORIGEN Y FORMACION DE SUELOS

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• La descamación es la formación de escamas u hojas curvadas en la roca

que se separan sucesivamente de la masa rocosa original dejando reducida

ésta a una forma esferoidal cada vez menor; el proceso relacionado con la

meteorización física es la descompresión o sea, la disminución de la presión

de confinamiento a medida que la roca alcanza niveles más cercanos a la

superficie terrestre debido a la erosión de las rocas suprayacentes; estas

Mecánica de Suelos I Cajamarca, marzo del 2011

superficie terrestre debido a la erosión de las rocas suprayacentes; estas

rocas formadas a gran profundidad están sometidas a un débil estado de

contracción debido a la alta presión sufrida

Descamación

Page 32: 1.ORIGEN Y FORMACION DE SUELOS

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• Al alcanzar la superficie, la roca se expande ligeramente y, grandes

hojas se separan de la roca madre subyacente. En rocas donde existan

numerosas diaclasas producidas previamente por presiones o por

contracción de un magma al enfriarse, da lugar a roturas denominadas

fragmentación en bloques

Mecánica de Suelos I Cajamarca, marzo del 2011

Fragmentación en bloques

Page 33: 1.ORIGEN Y FORMACION DE SUELOS

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• Por último, la fractura irregular es la desintegración de la roca en

nuevas superficies de rotura masivas y duras, originándose pedazos

angulares de agudos bordes y ángulos

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Fragmentación irregular

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Formación de los suelos

Una vez fría la superficie terrestre, quedó determinado un manto rocoso o

roca madre, a partir del cual, luego de una serie de transformaciones, se

originó el suelo. Esas transformaciones fueron el resultado de la acción

combinada de diferentes variables climáticas (humedad, precipitaciones,

temperatura), del tipo de roca donde actuaban esas variables, del relieve, de

Mecánica de Suelos I Cajamarca, marzo del 2011

temperatura), del tipo de roca donde actuaban esas variables, del relieve, de

la vegetación y del tiempo.

Page 35: 1.ORIGEN Y FORMACION DE SUELOS

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La formación del suelo es un proceso en etapas en el que las rocas se

dividen en partículas menores mezclándose con materia orgánica en

descomposición.

Mecánica de Suelos I Cajamarca, marzo del 2011

Según el proceso de formación, el suelo puede ser sedimentario,

residual y de relleno artificial.

Page 36: 1.ORIGEN Y FORMACION DE SUELOS

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� Sedimentario

En este tipo de suelo, las partículas se formaron en un lugar diferente, y

fueron transportadas y se depositaron en otro emplazamiento. Los

materiales rocosos son transportados por los agentes de la erosión terrestre

(agua corriente, hielo glaciar, olas y viento), y también son acarreados por la

influencia de la gravedad para acumularse en otros lugares.

Mecánica de Suelos I Cajamarca, marzo del 2011

influencia de la gravedad para acumularse en otros lugares.

Page 37: 1.ORIGEN Y FORMACION DE SUELOS

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En la formación de los suelos sedimentarios se considera tres fases del

proceso de: la formación del sedimento, el transporte y el depósito de los

sedimentos.

a. Formación de sedimentos

El principal modo de formación de los sedimentos lo constituye la

Mecánica de Suelos I Cajamarca, marzo del 2011

El principal modo de formación de los sedimentos lo constituye la

meteorización física y química de las rocas de la superficie terrestre. En

general las partículas de limo, arena y grava se forman por la

meteorización física de la roca, mientras que las partículas arcillosas son

formadas por procesos de alteración química de las mismas. La formación

de partículas arcillosas a partir de las rocas puede producirse, por

combinación de elementos en disolución o por la descomposición química

de otros minerales.

Page 38: 1.ORIGEN Y FORMACION DE SUELOS

Facultad de Ingeniería y Arquitectura

b. Transporte de los sedimentos

Los sedimentos pueden ser transportados por uno de los siguientes agentes:

agua, aire, hielo, gravedad y organismos vivos. La forma de transporte afecta

los sedimentos principalmente de dos formas: a) modifica la forma, el tamaño

y la textura de las partículas por abrasión, desgaste, impacto y disolución; b)

produce una clasificación o graduación de las partículas.

Mecánica de Suelos I Cajamarca, marzo del 2011

produce una clasificación o graduación de las partículas.

c. Depósito de los sedimentos

Después de que las partículas se han formado y se han transportado se

depositan para formar el suelo sedimentario. La causa de este depósito en el

agua es la reducción de la velocidad, cuando una corriente desemboca en un

lago, océano, o un gran volumen de agua, pierde la mayor parte de su

velocidad, disminuye así la fuerza de la corriente y se produce una

sedimentación.

Page 39: 1.ORIGEN Y FORMACION DE SUELOS

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Según sea el agente de transporte, los suelos sedimentarios pueden

subdividirse en las siguientes categorías:

• Aluviales o fluviales : son depositados por corrientes de agua.

Mecánica de Suelos I Cajamarca, marzo del 2011

• Glaciales: depositados por la acción de los glaciares.

• Eólicos: depositados por la acción del viento.

• Coluviales: depositados por la acción de la gravedad.

Page 40: 1.ORIGEN Y FORMACION DE SUELOS

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• Depósitos Aluviales

Los depósitos de suelo aluvial son generados por la acción de corrientes

de agua y ríos. El tamaño de sus granos es de fino a muy grueso, su

forma es sub-redondeada.

Mecánica de Suelos I Cajamarca, marzo del 2011

Page 41: 1.ORIGEN Y FORMACION DE SUELOS

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Los ríos acarrean materiales de muy diversas graduaciones,

depositándolos a lo largo de su perfil, según varia la velocidad de su curso

al ir disminuyendo esta, la capacidad de acarreo de la corriente se hace

menor depositándose los materiales más gruesos. De esta manera el río

transporta y deposita suelos según sus tamaños decrecientes,

correspondiendo las partículas más finas (limos arcillas) a depósitos

Mecánica de Suelos I Cajamarca, marzo del 2011

correspondiendo las partículas más finas (limos arcillas) a depósitos

próximos a su desembocadura. Otra característica importante es que se

depositan en capas de espesores pequeños.

Page 42: 1.ORIGEN Y FORMACION DE SUELOS

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• Suelos glaciares

Son suelos transportados por el hielo y el agua. Los depósitos glaciales

están formados por suelos heterogéneos que van desde grandes bloques,

hasta materiales muy finamente granulados a causa de las grandes

presiones desarrolladas y de la abrasión producida por el movimiento de

Mecánica de Suelos I Cajamarca, marzo del 2011

las masas de hielo. Las partículas presentan formas subredondeadas y

redondeadas, la permeabilidad y porosidad es alta.

Page 43: 1.ORIGEN Y FORMACION DE SUELOS

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Los fragmentos rocosos desprendidos como consecuencia del arranque y la

abrasión se llaman tills. Tienen diferentes tamaños y son transportados

englobados por la masa de hielo del glaciar. Cuando se producen

acumulaciones de tills, se denominan morrenas.

Un glaciar también puede depositar los llamados bloques erráticos, que son

enormes fragmentos rocosos de características diferentes al terreno sobre

Mecánica de Suelos I Cajamarca, marzo del 2011

enormes fragmentos rocosos de características diferentes al terreno sobre

el que se asientan y que fueron transportados por el empuje del glaciar a lo

largo de varios kilómetros.

Suelo cerca al glaciar

Page 44: 1.ORIGEN Y FORMACION DE SUELOS

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• Depósitos Eólicos de Suelos

El viento también es un agente importante de transporte que conduce a la

formación de depósitos de suelos. Cuando grandes áreas de arena se

encuentran expuestas, el viento puede desplazarlas y redepositarlas en

algún otro lugar. Se forma un depósito compacto de arena sobre el lado

expuesto al viento y un depósito suelto sobre el lado opuesto al viento.

Mecánica de Suelos I Cajamarca, marzo del 2011

expuesto al viento y un depósito suelto sobre el lado opuesto al viento.

Page 45: 1.ORIGEN Y FORMACION DE SUELOS

Facultad de Ingeniería y Arquitectura

Las propiedades típicas de las dunas de arena son:

• La granulometría de la arena en una localidad particular es

sorprendentemente uniforme, lo cual puede ser atribuido a la acción

distribuidora del viento.

Mecánica de Suelos I Cajamarca, marzo del 2011

• El tamaño general del grano decrece con la distancia desde la fuente

debido a , que el viento arrastra a las partículas pequeñas más lejos que a

las grandes.

Page 46: 1.ORIGEN Y FORMACION DE SUELOS

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El loess es un depósito eólico que consiste en partículas de limo y otras

de tamaño de limo. La granulometría del loess es bastante uniforme. Su

cohesión se deriva generalmente de un recubrimiento arcilloso sobre las

partículas de tamaño de limo, lo que contribuye a generar una estructura

estable de suelo en un estado no saturado . La cohesión puede también

Mecánica de Suelos I Cajamarca, marzo del 2011

estable de suelo en un estado no saturado . La cohesión puede también

ser el resultado de la precipitación de productos químicos lixiviados por el

agua de lluvia. El loess es un suelo colapsable, porque cuando se satura

pierde su resistencia adherente entre las partículas del suelo. Precauciones

especiales deben tomarse al construir cimentaciones sobre depósitos de

loess.

Page 47: 1.ORIGEN Y FORMACION DE SUELOS

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• Suelos coluviales

Son suelos transportados por la gravedad. Sus características son:

granulometría heterogénea: el tamaño de sus granos es de muy fino a

grueso, la forma de sus granos es angulosa, la forma de depósitos

completamente irregular, no sufre desgaste por transporte.

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La combinación del escurrimiento de aguas en las laderas de las

colinas y montes y de las fuerzas del campo gravitatorio forman los

depósitos de talud, en las faldas de las elevaciones, estos depósitos

suelen ser heterogéneos, sueltos y predominantemente formados por

materiales gruesos.

Page 48: 1.ORIGEN Y FORMACION DE SUELOS

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Mecánica de Suelos I Cajamarca, marzo del 2011

Page 49: 1.ORIGEN Y FORMACION DE SUELOS

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� Suelos residuales (desarrollados in situ)

Los suelos residuales se originan cuando los productos de la

meteorización de las rocas no son transportados como sedimentos, sino

que se acumulan en el sitio en que se van formando. Si la velocidad de

descomposición de la roca supera a la de arrastre de los productos de

Mecánica de Suelos I Cajamarca, marzo del 2011

descomposición de la roca supera a la de arrastre de los productos de

la descomposición se produce una acumulación de suelo residual.

Page 50: 1.ORIGEN Y FORMACION DE SUELOS

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Los factores que influyen en la

velocidad de alteración de la

naturaleza de los productos de

la meteorización son:

• El clima (temperatura y

lluvia),

Mecánica de Suelos I Cajamarca, marzo del 2011

lluvia),

• La naturaleza de la roca

original

• El drenaje y la actividad

bacteriana.

Page 51: 1.ORIGEN Y FORMACION DE SUELOS

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a) la zona superior , en la que existe un elevado

grado de meteorización, pero también cierto

arrastre de materiales, generalmente existe

material arcilloso o de arcillo limoso

b) la zona intermedia en cuya parte superior

existe una cierta meteorización, pero también

Mecánica de Suelos I Cajamarca, marzo del 2011

existe una cierta meteorización, pero también

cierto grado de deposición hacia la parte

inferior de la misma, el suelo es limoso y/o

arenoso.

c) la zona parcialmente meteorizada que sirve

de transición del suelo residual a la roca

original inalterada

La temperatura y otros

factores han favorecido el

desarrollo de espesores

importantes de suelos

residuales en muchas

partes del mundo

Page 52: 1.ORIGEN Y FORMACION DE SUELOS

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� Depósitos artificiales

Los suelos sedimentarios y los residuales son suelos formados por la

naturaleza. Un depósito hecho por el hombre se denomina terraplén o

relleno. El terraplén constituye realmente un depósito sedimentario en el

que el hombre realiza todos los procesos de formación, de una forma

controlada para alcanzar resultados previamente definidos

Mecánica de Suelos I Cajamarca, marzo del 2011

controlada para alcanzar resultados previamente definidos

Page 53: 1.ORIGEN Y FORMACION DE SUELOS

Facultad de Ingeniería y Arquitectura

El suelo se extrae, por excavación o voladura de un determinado

yacimiento cuyo material cumple con las especificaciones pre-

establecidas.

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Page 54: 1.ORIGEN Y FORMACION DE SUELOS

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se transporta mediante un vehículo que puede ser un volquete, o

por medio de barcazas o tuberías y se deposita en el lugar

predeterminado.

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Page 55: 1.ORIGEN Y FORMACION DE SUELOS

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El material puede dejarse tal como cae, o puede acomodarse y

compactarse, para alcanzar las características mecánicas

deseadas.

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Page 56: 1.ORIGEN Y FORMACION DE SUELOS

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SUELO Y ROCA

� Suelo

Sedimentos u otras acumulaciones

de partículas sólidas producidas por

Según ASTM (American Society for Testing Materials)

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la desintegración física y química de

las rocas, con o sin materia orgánica.

� Roca

Materia sólida mineral que se

presenta en grandes masas o

fragmentos.

Page 57: 1.ORIGEN Y FORMACION DE SUELOS

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Según Terzaghi

� Suelo

Es todo agregado natural de partículas

minerales separables por medios

mecánicos de poca intensidad, como la

agitación en agua.

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agitación en agua.

� Roca

Es un agregado de minerales unidos por

fuerzas cohesivas, poderosas y

permanentes .

Page 58: 1.ORIGEN Y FORMACION DE SUELOS

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Suelo

Es el material terroso compuesto de distintas partículas sólidas: gravas,

arenas y mezclas arcillosas y/o limosas, con gases y líquidos que

ocupan los espacios vacíos entre las partículas sólidas, por lo que se

considera al suelo como un sistema multifase. El agua incluida en el

suelo es parte integral del mismo porque juega un papel fundamental en

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suelo es parte integral del mismo porque juega un papel fundamental en

su comportamiento mecánico.

Page 59: 1.ORIGEN Y FORMACION DE SUELOS

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Suelo

Desde el punto de vista de la ingeniería,

suelo es el terreno de fundación donde

se construye las cimentaciones de las

estructuras, también es el material de

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construcción para diversas obras civiles

ejemplo pavimentos, presas de tierra, por

esta razón el estudio de las de las

propiedades físicas, hidráulicas y

mecánicas del suelo es de importancia

fundamental, las cuales se determinan con

ensayos realizados en laboratorio.

Page 60: 1.ORIGEN Y FORMACION DE SUELOS

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� Suelo como terreno de fundación

El problema consiste en proyectar la cimentación de un edificio, de un

estribo de puente, de un muro de retención, etc. de forma funcional

y económica, teniendo en cuenta la naturaleza del terreno de tal

manera que se consiga seguridad suficiente con deformaciones o

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asentamientos compatibles con las tolerancias de la estructura.

o Condiciones de cimentación

Una vez conocida la naturaleza y propiedades del subsuelo se

elige la solución de cimentación más adecuada con base a las

teorías de la Mecánica del Suelo y la experiencia tecnológica.

Page 61: 1.ORIGEN Y FORMACION DE SUELOS

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Se define el tipo de cimentación, el nivel de apoyo (profundidad de

cimentación), las presiones de trabajo y los asentamientos del suelo

asociados con las mismas.

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� El suelo como material de construcción

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

Mecánica de Suelos I Cajamarca, marzo del 2011

como material de construcción debe

seleccionar el tipo adecuado de

suelo, así como el método de

colocación y, luego, controlar su

colocación en obra, porque el suelo

como material de construcción debe

cumplir especificaciones técnicas.

Page 63: 1.ORIGEN Y FORMACION DE SUELOS

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La construcción de presas de tierra y vías terrestres implica el uso de

suelos, pero un uso selectivo, juicioso y en lo posible científico.

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