mecanica del suelo, Apuntes de Arquitectura

¡Descarga mecanica del suelo y más Apuntes en PDF de Arquitectura solo en Docsity!

INTRODUCCIÓN.

CONCEPTOS GEOLÓGICOS

BÁSICOS

INTRODUCCIÓN

 GEOTECNIA:

 Es la ciencia que se ocupa de las modificaciones que en los estados de equilibrio y de tensiones de la corteza terrestre producen las construcciones humanas (Jiménez Salas)  Se divide en dos ciencias, la Mecánica del Suelo y la de las Rocas

 MECÁNICA DEL SUELO:

 Estudia las propiedades y el comportamiento de equilibrio y deformación del suelo como soporte de construcciones

• Suelo es el terreno que se puede excavar sin necesidad de explosivos (por medios mecánicos de poca intensidad)
• La norma NBE-AE-88 establece como rocas, aquellos materiales con resistencia a la compresión superior a los 500 kPa
• La Mecánica del Suelo es una ciencia reciente (Terzaghi, 1925), con antecedentes varios (Leonardo da Vinci, Coulomb-1776, Rankine-1857)
• Es muy importante el efecto del agua en la conducta del suelo y el movimiento de la misma a través de la masa de suelo

INTRODUCCIÓN

 El terreno presenta muchas indeterminaciones que

obligan a realizar un estudio específico y complicado

 En la Mecánica del Suelo se combinan modelos

matemáticos y resultados experimentales

 El proceso habitual se basa en tres etapas:

 Observación fenomenológica  Definición de un modelo matemático  Contraste del modelo con la realidad

 Gran parte de la formulación empleada, especialmente

para determinar los criterios de estabilidad, procede de

correlaciones empíricas

 Los modelos matemáticos se emplean

fundamentalmente para el análisis de deformaciones

 El contraste debe delimitar su posible aplicación y la

aproximación que cabe esperar

INTRODUCCIÓN

 El programa de la asignatura se divide en 6 bloques:

 A.- Técnicas de reconocimiento del terreno  B.- Propiedades de los suelos y principios básicos de la geotecnia  C.- Cimentaciones directas  D.- Taludes y estructuras de contención  E.- Cimentaciones profundas  F.- Problemas especiales

 En esta primera sesión recordaremos también algunos

conceptos geológicos básicos relevantes

NORMATIVA

 Código Técnico de la Edificación :

 Aprobado en marzo 2006  Incluye el DOCUMENTO BÁSICO SE-C “CIMIENTOS”  El SE-C es obligatorio desde marzo de 2007  Sustituye a las antiguas Normas Tecnológicas de la Edificación NTE  En los anejos incluyen modelos de referencia para el cálculo de cimentaciones y elementos de contención  En líneas generales seguiremos los métodos y criterios establecidos en este documento

NORMATIVA

 EUROCÓDIGO 7 UNE-ENV 1997

“PROYECTO GEOTÉCNICO”:

 Tiene tres partes:

• Parte 1: Reglas generales (En revisión
• Parte 2: Proyecto asistido por ensayos de laboratorio (En revisión 2007)
• Parte 3: Proyecto asistido por ensayos de campo (2002)  Es el precursor de los cambios en el concepto de seguridad y su cuantificación  En breve está prevista su publicación definitiva de obligatoria aplicación

BIBLIOGRAFÍA

 Recomendaciones geotécnicas para obras marítimas y portuarias

ROM-05.(2005). Puertos del Estado. Ministerio de Fomento

 Guía para el proyecto y ejecución de micropilotes en obras de

carretera.(2005). Instrucciones de Construcción. Dirección

General de Carreteras. Ministerio de Fomento

 Bielza Feliú, Ana (1999) “Manual de técnicas de tratamiento del

terreno”. Ed. C. López Jimeno (Madrid)

 Rodríguez Ortiz, J.M. (2002) “Algunos temas de interés en el

diseño de muros pantalla”. Jornadas Técnicas SEMSIG-AETESS.

Muros pantalla en ámbito urbano. Ed. AETESS, pag 15-

 Rodríguez Liñán, Carmen. (1995) “Pantallas para excavaciones

profundas”. ETS Arquitectura de Sevilla.

 Pliego de Prescripciones Técnicas Generales para Obras de

Carreteras y Puentes (2011) PG-3. Dirección General de

Carreteras. Ministerio de Fomento.

 Suelos de arcillas expansivas. Ed. ASEMAS

LA TIERRA: ORIGEN Y COMPOSICIÓN

 Se formó de masas de gas que escaparon del sol

 Por este proceso los materiales más densos (hierro) están

en el centro, y los más ligeros cercanos a la corteza

 El globo terrestre se divide en tres zonas:

 Corteza (espesor de 20 a 50 km)  Manto (hasta 2.970 km de profundidad)  Núcleo (hasta 6.370 km de profundidad)

 La actividad humana se desarrolla en la corteza terrestre:

 Está dividida en corteza terrestre y continental  Se compone de materiales metamórficos, cristalinos y sedimentarios  Su densidad media es de 2,6 a 2,7 g/cm^3 (oceánica 3,0-3,1 g/cm^3 )  Su temperatura aumenta un grado (ºC) cada 33 m de profundidad  No es una masa inerte, sino en evolución:

• La tectónica de placas es la teoría más aceptada sobre los movimientos de los continentes y la formación de los relieves
• La atmósfera y el agua actúan en superficie, produciendo erosión de los relieves y transformaciones en los materiales

EL CICLO GEOLÓGICO

 La superficie de la corteza terrestre está sometida a

procesos de erosión, tectónica de placas y vulcanismo

 El ciclo geológico es un proceso continuo de

transformación roca-suelo-roca:

 El magma se enfría y este proceso provoca las rocas ígneas:

• El magma que se enfría en la superficie forma rocas extrusivas;
• Las formadas en el interior de la corteza se llaman intrusivas  Estas rocas son atacadas por los agentes medioambientales (agua, O 2 , C0 2 ,temperatura), que las desintegran y forman suelo residual  Otros factores transportan estos materiales, que serán depositados:
• Si se cementan y consolidan, formando rocas sedimentarias
• También pueden permanecer en forma de solución disuelta, formando las sales de los océanos y mares  Si los depósitos sedimentarios se someten a procesos ambientales de presión y calor, se pueden transformar en rocas metamórficas  Los depósitos sedimentarios erosionados por el clima forman nuevas rocas secundarias, materiales fragmentados y suelos  Las presiones y temperaturas originan nuevas rocas ígneas

CLASIFICACIÓN DE LOS SUELOS

 Los suelos proceden de las rocas tras haber sufrido un proceso de erosión y/o transporte

 Según su origen los suelos pueden clasificarse:  Suelo inorgánico : Descomposición física y/o química de rocas  Suelo orgánico : Si es de origen esencialmente orgánico

 Según su formación pueden clasificarse los suelos en:

 Suelos residuales (erosión): Materiales desintegrados que no han sido transportados. De resistencia débil ante agentes climáticos.  Suelos sedimentarios (o transportados): Los principales agentes de transporte son el agua, hielo, gravedad y viento; pueden ser:

• Suelos coluviales : Producto de una meteorización (viento, agua, sol, etc.), con mezcla de tamaños
• Suelos aluviales o aluviones. Transportados por agua y depositados por gradación de tamaños
• Suelos glaciares : Los depósitos de suelo empujados forman las morrenas
• Suelos eólicos : Son loes y arenas de dunas.  Suelos artificiales o rellenos (depósitos).

LAS ARCILLAS

 Entre todos los suelos existe un grupo especialmente

importante en la geotecnia que son las arcillas

 De origen sedimentario con transformación química

 Se caracterizan por:

 El tamaño de sus partículas (diámetro inferior a 2 micras)  Por los minerales que la componen:

• Silicatos de aluminio y/o hierro y magnesio
• Algunos de ellos también contienen álcalis y/o tierras alcalinas

 Comportamiento geotécnico de las arcillas:

 “Afinidad” por el agua, según su composición  Estado de consistencia dependiente del nivel de humedad  Inestabilidad volumétrica ( expansividad )  Baja permeabilidad  Compresibilidad en función del tiempo de carga

LAS ARCILLAS

UNIDADES ESTRUCTURALES BÁSICAS

BLOQUE TETRAÉDRICO :

 OXÍGENO

 SÍLICE

BLOQUE OCTAÉDRICO :

 OXÍGENO

 ALUMINIO, MAGNESIO, ETC

LAS ARCILLAS

LÁMINA TETRAÉDRICA

LÁMINAS DE UNIDADES ESTRUCTURALES BÁSICAS

LÁMINA OCTAÉDRICA