MECÁNICA DE SUELOS

La Mecánica de Suelos es la aplicación de las leyes de la Mecánica y la Hidráulica a los problemas de ingeniería que tratan con sedimentos y otras acumulaciones de partículas sólidas, producidas por la desintegración mecánica o descomposición química de las rocas, independientemente de que tengan o no contenido de materia orgánica”

Karl Terzaghi (1943)

•         Mecánica

–       Resistencia de materiales

–       Deformación (comportamiento tensión – deformación)

–       Hidráulica

–       Conductividad hidráulica

Características de los Suelos

•         Medio natural con propiedades inherentes
•         Diferentes tipos de suelos
•         Medio heterogéneo y anisótropo
•         Masa de suelos está bajo la superficie. Se debe estudiar a partir de pequeñas muestras obtenidas puntualmente
•         No existe relación tensión deformación única y lineal
•         Existe un estado de tensiones iniciales en sitio
•         Comportamiento del suelo depende de presión, tiempo y medio físico
•         Mayoría de suelos son muy susceptibles a alterarse. Comportamiento en laboratorio puede ser diferente al de campo

Criterios e Hipótesis Generales

•         Propiedades deben ser determinadas para cada caso

•         Representatividad de las muestras

•         Representatividad de los ensayos

•         Agrupamiento de suelos: arcillas y arenas

•         En cada sitio: homogéneos, isótropos

•         Algunas propiedades deben ser fijadas

Resistencia al Corte de los Suelos

•         No hay cohesión: No resisten tracción

•         Se debe vencer fricción entre partículas: Falla por Corte

Deformación de los Suelos

Asentamiento ® Consolidación

Consolidación

Expansión

Hidráulica

•         Efecto del agua en estado de tensiones: Tensiones efectivas

•         Efecto de flujo de agua en deformaciones

•         Problemas de Ingeniería Civil

–       Presas de tierra

–       Represas

–       Excavaciones

–       Rellenos sanitarios

–       Depósitos de contaminantes líquidos

Caracterización de Suelos

•         Determinación de Parámetros del Suelo

–       Ensayos de Laboratorio

–       Ensayos de Campo

–       Relaciones empíricas

–       Investigación de Sitio

–       Conocimiento del medio físico

–       Cateos

Ingeniería Geotécnica

•         Cimentación de Estructuras y Terraplenes

•         Material de Construcción

–       Presas de Tierra

–       Rellenos

–       Capas de Pavimentos

•         Excavaciones

–       Taludes, Elementos de Retención

•         Estructuras Enterradas

•         Rellenos Sanitarios, Depósitos de Residuos Industriales

Historia de la Mecánica de Suelos

•         Leonardo da Vinci (fines S.XV)

•         Coulomb (1773)  

•         Darcy (1856)

•         Rankine (1857)

•         Boussinesq (1872), Mohr (1882)

•         Prandtl , Fellenius (entre 1900 y 1920)

•         Terzaghi (1925, 1936, ......)

•         Peck, Casagrande, Meyerhoff, Taylor, Skempton, Bjerrum

•         Porter, Proctor, Hveem, Seed

•         Hansen, Lambe, Mitchel, Poulos