Primer capítulo

Question 1

De qué dependen las propiedades del suelo en su origen?

Answer 1

De su mineralogía y por lo tanto de la roca que lo originó

Question 2

Qué es la meteorización?

Answer 2

Es la descomposición de la roca por procesos mecánicos o químicos

Question 3

En qué tipo de meteorización el mineral se mantiene? Y en cual se convierte en un nuevo mineral?

Answer 3

En la meteorización mecánica el mineral permanece constante, mientras que en la meteorización química el mineral se transforma en uno nuevo

Question 4

Cómo se denomina a los suelos que permanecen en su lugar de origen? Y a los suelos que son transportados?

Answer 4

Se les denomina suelos residuales y suelos transportados respectivamente

Question 5

Cómo se pueden clasificar a los suelos según su transporte?

Answer 5

Suelos glaciales (formados por el transporte glaciar)
Suelos aluviales (por las corrientes de agua y deposición en los arroyos)
Suelos lacustres (depositados en lagos)
Suelos marinos (deposición en los mares)
Suelos eólicos (transportados y depositados por el viento)

Question 6

Qué es la mecánica de suelos?

Answer 6

La mecánica de suelos es la aplicación de las ciencias de mecánica e hidráulica con el fin de resolver problemas relacionados a ingeniería que involucren sedimentos y acumulación de partículas no consolidadas, consecuencia de la desintegración mecánica y química de las rocas

Question 7

Aproximadamente en qué año nace la mecánica de suelos?

Answer 7

Es una ciencia muy joven, nace entre 1900 y 1925, con la mano de Von Terzaghi

Question 8

Qué se estudia del suelo en la mecánica de suelos?

Answer 8

Sus propiedades físicas, mecánicas, su comportamiento frente a cargas, su clasificación

Question 9

Cómo podemos clasificar a los suelos según su composición?

Answer 9

Como arcillas y suelos granulares

Question 10

De qué ciencia se ayuda la mecánica de suelos?

Answer 10

La mecánica de suelos se apoya de la geología

Question 11

Cómo se pueden clasificar los suelos en la mecánica de suelos?

Answer 11

Se pueden clasificar según su tamaño, origen y composición

Question 12

Cómo se puede definir al suelo?

Answer 12

Como el conjunto de partículas no cementadas (material, o materia orgánica) mas aire y agua.

Question 13

Cuales pueden ser las particularidades del suelo?

Answer 13

Es un material no continuo, no isótropo, heterogéneo, con propiedades que varían con el tiempo

Question 14

Qué tipo de procesos dan origen a las gravas, arenas y arcillas?

Answer 14

La desintegración mecánica de una roca origina arenas y gravas, mientras que la descomposición química de una roca da origen a arcillas

Question 15

Qué tipo de formaciónes/ depósitos tiene generalmente la ciudad de Cuenca?

Answer 15

Tiene depósitos fluvioglaciares con material tipo conglomerado

Question 16

Cómo afecta el tipo de origen a la distribución de tamaños del suelo?

Answer 16

Los suelos de origen lagunar por ejemplo, suelen tener suelos mucho más finos que los suelos de origen glaciar, que suelen tener una distribución de tamaños mucho más variada

Question 17

Cuales son las características únicas (todas) del suelo?

Answer 17

1. El suelo no es un material solido continuo, consta de otras dos fases como la liquida y la gaseosa.
2. Su distribución de tamaños es un factor muy importante en su comportamiento.
3. El contenido de agua también nos ayuda a entender su comportamiento.
4. Su relación esfuerzo-deformación no es lineal, al menos con niveles de esfuerzo bajos.
5. Sus poros tienen la capacidad de dejar fluir agua.
6. El suelo se expande al humedecerse y se contrae al secarse.
7. Es un material anisótropo.
8. Es un material no homogéneo.
9. Tiene propiedades dependientes del tiempo.

Question 18

Cómo se dan los acercamientos a los problemas de mecánica de suelos?

Answer 18

Debido a la complejidad de los problemas en mecánica de suelos, un análisis en campo y en laboratorio son primordiales; para los estudios de campo, procedimientos importantes son los de muestreo de suelo, ensayos in situ y revisiones geológicas; en cambio, el análisis en laboratorio puede contener ensayos de granulometría, límites de Atterberg o gravedad específica
También es importante realizar un monitoreo en campo.

Question 19

Cómo usan los datos obtenidos de los ensayos en campo y en laboratorio los ingenieros geotécnicos?

Answer 19

Los ingenieros geotécnicos se apoyan de los datos obtenidos para clasificar el suelo, determinar propiedades de diseño y para diseñar cimentaciones y estructuras de tierra seguras usando conceptos de mecánica de suelos e ingeniería de cimentaciones.

Question 20

Cite ejemplos de problemas en la mecánica de suelos

Answer 20

-El asentamiento desigual (consolidación) en las torres de Piza, en un principio se intentó solucionar colocando una masa muy grande en el lado norte de la estructura para provocar un asentamiento equilibrante, posterior a ello se excavó material del mismo lado para “elaborar” un mayor asentamiento
-El hundimiento del aeropuerto internacional de Kansai en Japón, debido a un asentamiento excesivo del suelo de relleno en un área muy grande; la terminal posteriormente se equipó con gatos en cada columna, de modo que el asentamiento irregular pueda ser ajustado sin producir estrés excesivo en alguna de las columnas
-La licuefacción de los suelos en un complejo residencial en Niigata; el suelo, posterior a un sismo, el cual provoca movimientos cíclicos y a su vez esfuerzos cíclicos que transforman la fase sólida del suelo en cierto tipo de líquido denso y viscoso, durante un terremoto, los movimientos del mismo provocan en suelos como los conformados por arena suelta la disminución de volumen, provocando el aumento de la presión en los poros de agua, y por lo tanto menor resistencia a cortante. La licuefacción es uno de los mayores problemas durante los terremotos

Question 21

Qué tipos de conocimientos incluye la mecánica de suelos?

Answer 21

Incluye teorías del comportamiento del suelo bajo estrés basado en varias simplificaciones, la investigación del comportamiento físico del suelo real y la aplicación del conocimiento teórico y empirico para resolver problemas prácticos

Question 22

Hace cuanto que el conocimiento acerca del suelo real inició a acumularse?

Answer 22

Las teorías sobre el suelo ya se habían completado prácticamente hace medio siglo, sin embargo los conocimientos desarrollados sobre el suelo real se han ido acumulando en los últimos 25 años, en este período varias teorías anteriores se han ido desacreditando

Question 23

Por qué la resolución de problemas en ingeniería estructural es distinto al de la mecánica de suelos

Answer 23

Debido a la dificultad de la modelación computacional, especialmente donde el acción del agua es importante; en la ingeniería estructural se suele trabajar con materiales de propiedades constantes y confiables.

Question 24

Por qué es importante que el ingeniero conozca las incertidumbres de los problemas en la mecánica de suelos?

Answer 24

De forma que pueda resolver los problemas de forma correcta, aplicando procedimientos como ciertos factores de seguridad, observaciones específicas para adaptar el diseño a las condiciones reales, en conclusión para llenar los vacíos de conocimiento presentes

Question 25

Por qué la mecánica de suelos no se puede desarrollar solamente a partir de métodos empíricos?

Answer 25

Debido a que estaríamos dejando el proyecto solamente a manos de la estadística

Question 26

Por qué es importante el conocimiento de las ciencias de agua en la mecánica de suelos?

Answer 26

Debido a que el comportamiento no anticipado del agua en el suelo a provocado muchos de los últimos fracasos estructurales; el comportamiento del agua depende mucho de detalles geológicos menores, más que el comportamiento del suelo en sí

Question 27

Es posible realizar modelos matemáticos sobre el comportamiento de los materiales de construcción sin elaborar asumpciones?

Answer 27

No, el único material que posiblemente tiene un comportamiento tan simple como para realizar un modelo matemático puede ser el acero

Question 28

Por qué es importante recalcar en las asumpciones hechas en el desarrollo de la teoría?

Answer 28

Para que en un futuro, posterior a la presentación de la teoría, ningún proyecto se elabore sin tener en cuenta el cumplimiento de las asumpciones en la teoría

Question 29

Qué es el ángulo de reposo en la mecánica de suelos?

Answer 29

Es el ángulo en el cual un talud de cierto material se mantiene en reposo; en materiales como la arena seca, al realizar un corte vertical, la misma se empieza a desmoronar hasta cierto punto donde se mantiene en reposo, el ángulo que forma la pared de arena es el ángulo de reposo debido a la ausencia de vínculos entre las partículas de arena; en la arcilla podemos realizar una excavación vertical de 20 a 30 pies de profundidad antes de que la misma empiece a desmoronarse.

Question 30

Cómo podemos dividir a los materiales en la corteza terrestre según la ingeniería civil?

Answer 30

Se los puede dividir como suelos y rocas; el suelo se puede definir como el conjunto de partículas minerales que se pueden disgregar a partir de fenómenos mecánicos simples, por ejemplo la agregación de agua; el suelo es el conjunto de partículas minerales fuertemente y permanente adheridas

Question 31

Es sencillo distinguir entre suelos y rocas?

Answer 31

No, en ciertos casos es muy complicado distinguir si estamos en presencia de suelo o roca, debido a la naturaleza, en grado subjetiva de sus conceptos

Question 32

Por qué es importante que el ingeniero comprenda la diferencia del concepto de suelos entre las distintas ciencias?

Answer 32

Debido a que el concepto de ciertas disciplinas como la geología agrupa a todos los materiales en la corteza terrestre, un concepto distinto al de la ingeniería civil, que podría llevar a ciertos malentendidos y complicaciones

Question 33

Cómo se pueden clasificar los suelos basándonos en el origen de sus constituyentes?

Answer 33

Se pueden dividir en suelos originados por procesos mecánicos y químicos; y suelos organicos. Si los suelos se mantienen en el depósito en el que se originaron se denominan suelos residuales; en cambio, si es que se no se mantienen en su depósito se denominan suelos transportados.

Question 34

Cómo se diferencian las características de los suelos residuales dependiendo de las condiciones climáticas en las que se desarrollan?

Answer 34

Los suelos residuales que se desarrollan en climas semi áridos y templados tienden a ser rígidos y estables; los suelos y no se extienden a una gran profundidad; los suelos desarrollados en climas cálidos y húmedos, donde la exposición a la meteorización es larga suelen ser duros y estables, los suelos se extiendes hasta grandes profundidades, pero con el problema que, pueden estar constituidos por materiales compresibles, que llegan a ser un problema en la elaboración de estructuras

Question 35

Cuál es el problema estructural de los suelos transportados?

Answer 35

Algunos de los suelos transportados suelen ser sueltos a profundidades mayores a los 100 metros; lo que significa dificultad para elaborar cimentaciones

Question 36

Qué son los suelos orgánicos?

Answer 36

Son suelos formados in situ, por la muerte de vegetación, o por la descomposición de esqueletos y conchas; los suelos organicos generalmente son suelos transportados y formados por la meteorización de roca con una porción de materia vegetal

Question 37

Cómo se mantiene un registro de las condiciones del suelo en una estructura?

Answer 37

A partir de excavaciones y perforaciones el ingeniero examina las muestras a medida que son recuperadas, posteriormente las clasifica y elabora un registro a partir de las profundidades, ubicaciones de donde fueron recuperadas; dentro de su clasificación, el nombre de los suelos surge a partir de la unión de adjetivos que toman en cuenta características como el color, dureza, entre otros. Cuando el suelo se compone de dos o más tipos de suelo se coloca el nombre del suelo predominante y como adjetivo el suelo que lo acompaña (arena arcillosa) tiene mayor contenido de arena y ciertas cantidades de arcillas.

Question 38

Cómo clasifica el libro de Ishibashi los suelos?

Answer 38

Se clasifican como:
Arenas y gravas: Son agregados no cohesionados con tamaños de hasta 2mm para las arenas; de 2mm hasta 200mm para las gravas y de 200mm en adelante para las rocas.
Suelo duro (hardpan): Son suelos muy resistentes a las perforaciones; tienen densidades altas y están algo cohesionados.
Limo inorgánico: Son suelos finos, sin o con muy poca plasticidad, a veces se confunden con las arcillas debido a su textura lisa, sin embargo se pueden diferenciar fácilmente en la presencia de agua con el test de agitamiento; al tener una muestra de suelo, con humedad; luego de agitar la mano, si observamos que el suelo empieza a mostrar agua en su superficie (superficie brillosa) sabremos que estamos en presencia de un limo, mientras que la arcilla conserva una superficie mate. El limo es generalmente impermeable, pero en estado suelto con una perforación puede llegar a comportarse como un líquido viscoso.
Limo orgánico: Son suelos de grano fino, con contenidos orgánicos, suelen presentar un olor característico debido a esto, son suelos generalmente impermeables pero altamente compresibles; llegan a tener un rango de color que va de gris claro a gris oscuro.
Arcillas: Son suelos producto de la descomposición química de la roca, con una permeabilidad muy baja; la arcilla seca es muy dura, es un suelo plastico con un contenido moderado-alto de humedad.
Arcilla orgánica: Es un suelo que le debe algunas de sus características a la presencia de materia orgánica, es un suelo compresible con colores grises oscuros a negros. Tienen un olor característico.
Turba: Es un suelo fibroso con altos contenidos de materia orgánica, tiene colores que varían del café al negro, suele ser extremadamente compresible a pesar de los esfuerzos en investigaciones llevadas a cabo para cimentaciones en estos suelos