Origen y Caracteristicas Depositos de Suelos H

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UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA Facultad de Ingeniería Civil Departamento Académico de Mecánica de Suelos

MECÁNICA DE SUELOS I EC 511 H

LOS DEPÓSITOS DE SUELOS

Prof. Curso : Msc. Ing Ing.. Luisa Shuan Lucas

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ORIGEN Y LOS CARACTERÍSTICAS DE SUELOS

• Ciclo roca - suelo • Rocas ígneas, sedimentarias y metamórficas • Intemperismo de las rocas y formación de los suelos • Depósitos de suelos • Efectos en el diseño y construcción


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EL GLOBO TERRESTRE Edad aproximada Area superficial Volumen aproximado

: : :

4,600 Millones de años 804 millones de Km2 1024 billones de km3

Masa aproximada

:

6500 trillones de Tn.

La tierra es un planeta complejo y dinámico que ha evolucionado desde su origen. La geología y su relación con otras ciencias ha contribuido a su estudio http://slidepdf.com/reader/full/origen-y-caracteristicas-depositos-de-suelos-h

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DEFINICIÓN DE SUELO • Para el Agrónomo : Es la parte superficial de la corteza terrestre que es capáz de sustentar la vida vegetal

Para el Geólogo: Es el material superficial proveniente de la roca madre subyacente, para el geólogo el suelo es una roca y lo denomina material cuaternario. http://slidepdf.com/reader/full/origen-y-caracteristicas-depositos-de-suelos-h

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DEFINICIÓN DE SUELO Para el Ing Civil : Es todo material conformado por un conjunto de partículas minerales. En esta definición se incluyen todos los materiales con diferentes tamaños de partículas, incluyendo los rellenos artificiales, incluso las rocas sedimentarias severamente intemperizadas, etc. Al Ing. Civil le interesa la calidad del suelo como elemento de apoyo de su obras Fase gaseosa Fase liquida Fase solida


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EL CICLO ROCA - SUELO

Proceso por el cuál las rocas se transforman en sedimentos por un proceso de meteorización. Luego estos sedimentos nuevamente se transforman en rocas por un proceso de cementación y compactación http://slidepdf.com/reader/full/origen-y-caracteristicas-depositos-de-suelos-h

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Roca Ignea

n ó i c a z i r o e r e t e M

s d n e d r o f u n ó p i c i y d u n u s m F a c o R

Sedimento Grava Arena Barro

n i ó

n a c ó n i ó i c t c s a o E r t o m p e n a

C

e m C

F

P u C n r o d a f i l u c o n i r ó , d n p a d r m e e s r i n ó t o n y e n c e a s s t o e l r u r c a ió d a n s

E M r o s e t e r e i ó n o r i z a c i ó n

Roca Sedimentaria


Calor Presión Roca Metamórfica

Solución

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DEFINICIÓN DE ROCA

“Masa de materialennatural de uno o varios minerales estadocompuesta duro a semiduro”. La formación de las rocas puede ser: •Por enfriamiento del magma procedente de las profundidades de la tierra precipitación de la materia inorgánica contenida en la aguas ••Por Por deposición de conchas de diversos organismos •Por condensación de gases que contengan partículas minerales •Por desintegración de otras rocas y recombinación de minerales, originando •Por acción del intenso calor y presión


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TIPOS DE ROCAS ROCAS ÍGNEAS ROCAS SEDIMENTARIAS ROCAS METAMÓRFICAS La clasificación anterior es muy general y no aporta información acerca de sus propiedades ingenieriles. Para el Ingeniero geotécnicas como:Civil, es necesario conocer sus propiedades Grado

y naturaleza de alteración



estructurales Porosidad y absorción Características

de fortaleza o debilidad,

Resistencia

a la compresión Efectos debilitadores de la meteorización Características superficiales del macizo, etc


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ROCAS IGNEAS

Se originan el magma fluye hacia superficie y al enfriarse se por cristaliza en laque superficie de lalatierra o a diversas profundidades. Se clasifican en: Rocas de grano grueso a medio :Formadas a grandes profundidades, llamadas rocas intrusivas o plutónicas. Rocas de grano medio a fino: Formadas a profundidades moderadas Rocas de grano muy fino: Formadas en las expansiones superficiales, llamadas rocas volcánicas o extrusivas .

FORMAS PLUTÓNICAS INTRUSIVAS


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ROCAS IGNEAS

CLASIFICACIÓN DE ROCAS IGNEAS ROCAS INTRUSIVAS (PLUTÓNICAS)

ROCAS HIPOABISALES

ROCAS EXTRUSIVAS (Volcánicas)

Hipoabisales profundas

Hipoabisales Someras

Granito Graniodiorita Sienita Monzonita Tonalita

Pórfido granítico Pórfido granodiorítico Pórfido cinético Pórfido monzonítico Pórfido tonalítico

Riolita Porfirítica Dacita Porfirítica Traquita Porfirítica Traquiandesita Dacita orfirítica

Riolita Dacita Traquita Traquiandesita Dacita

Diorita Gabro

Pórfido DoleritaDiorítico

Andesita Diabasa porfirítica

Andesita Basalto

Por lo general estas rocas son excelentes materiales para apoyo o cimentación, pero debe estudiarse la existencia de factores que pueden reducir su fortaleza, como por ejemplo la alteración de sus minerales, fracturamiento, etc.


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ROCAS IGNEAS

ROCA ÍGNEA INTRUSIVA: GRANITO GNEISOIDE Ubicación : Localidad de Mariposa-Satipo http://slidepdf.com/reader/full/origen-y-caracteristicas-depositos-de-suelos-h

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ROCAS SEDIMENTARIAS

Formadas por la acumulaciónyyvueltos compactación de fragmentos de rocas los cuales son transportadas a depositar, consolidándose conpreexistentes, el tiempo para formar una nueva roca. Las rocas sedimentarias, se caracteriza por:

•Presentar estructura estratificada ( en capas) •Presencia de fósiles de animales y plantas orgánicos como fragmentos de conchas o plantas ••Desechos Materiales disueltos en aguas superficiales •Los geólogos pueden conocer la historia del lugar, por observación de la deposición de los estratos

ROCA SEDIMENTARIA: CALIZA CON FÓSILES Ubicación: Río Neguachi – Puerto Bermudez


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ROCAS SEDIMENTARIAS CLASIFICACIÓN DE ROCAS SEDIMENTARIAS TIPO CLÁSTICAS

QUÍMICAS

BIOQUÍMICAS

COMPONENTES

NOMBRE

Grava redondeada Grava angulosa Arena de cuarzo Limo Limo y arcilla

Conglomerado Brecha sedimentaria Arenisca Limolita Limolita, arcillolita

Calcita Dolomía Yeso Halita

Caliza Dolomía Yeso Sal

Opalo Restos de plantas

Pedernal Carbón


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FORMACIÓN DE LAS ROCAS SEDIMENTARIAS


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ROCAS SEDIMENTARIAS

ARENISCAS ESTRATIFICADAS

Ubicación: Río Tambo – Puerto Prado

ARENISCAS Y LIMOLITAS MUY FRACTURADAS Y METEORIZADAS Ubicación : Santa Ana - Satipo


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ROCAS METAMÓRFICAS

Son rocas formadas de rocasa preexistentes de cualquier tipo que han sido sometidas procesos metamórficos bajo la superficie de la tierra Agentes que causan el metamorfismo:  Calor  Presión  actividad de los fluidos.

CAMBIOS

Formación de nuevos minerales 

Transformación estructura de la roca 

Pizarra Negra Rïo pescado - Oxapampa


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ROCAS METAMÓRFICAS

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TEXTUR A

FOLIADA

NO FOLIADA

ROCA METAMOR FICA Pizarra Filita Esquisto Gneiss Anfibolita

Limolitaarcillosa,cenizas volcánicas Limolita Limolita, carbonatos Limolitas, areniscas Rocas igneas máficas

Mármol Cuarcita

Caliza Arenisca

Antracita

Carbón mineral

ROCA ORIGINAL

CUARCITAS Ubicación : Gpo.Excelsior - Ulcumayo http://slidepdf.com/reader/full/origen-y-caracteristicas-depositos-de-suelos-h

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TRANSICIÓN ROCA - SUELO

Límite entre suelo transportado y roca.

Transición entre lapor roca madre y elinsitu, suelono hay residual formado la alteración transporte. No se distingue un límite entre ambos materiales

Fuente: “Ingeniería Geológica” Gonzales de Vallejo


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FORMACION DE SUELOS

Fuente: “Ingeniería Geológica” Gonzales de Vallejo


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INTEMPERISMO DE LAS ROCAS Y FORMACIÓN DE SUELOS


El intemperismo ó meteorización es una serie de procesos que ocasionan cambios físicos y/ ó quimicos en las rocas y sus minerales constituyentes. Agentes de ataque:

-Intemperismo mecánico

aire + agua + ∆ temperatura

-Intemperismo químico

Variación de temperatura

lluvias


Viento 21/49

INTEMPERISMO MECÁNICO

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Proceso por el cual, la roca se fractura en piezas menores debido a la acción de agentes físicos, tales como: Congelamiento Actividad

del agua en juntas y grietas de las rocas

orgánica por efectos de organismos y plantas



Erosión por viento y lluvia Corrientes de agua, olas Desintegración

por sales que cristalizan

SUELOS GRUESOS

GRAVA ARENA


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SUELOS GRUESOS

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Gravas, arenas, gravas con finos, arenas con finos, presencia de fracción gruesa mayor de 3 pulgadas. Propiedades físicas predominantes: - Distribución granulométrica - Forma de partículas -- Densidad ama o mrelativa x mo

Grava Arena http://slidepdf.com/reader/full/origen-y-caracteristicas-depositos-de-suelos-h

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INTEMPERISMO QUÍMICO

Modificación de los componentes químicos de las rocas, el principal agente es el agua y los principales procesos son : Hidratación

Oxidación

SUELOS FINOS

ARCILLA LIMOS


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SUELOS FINOS Arcilla, limo, limo arcillosos. Propiedades físicas predominantes:: - Plasticidad

- Consistencia in situ Materiales asociados a problemas en cimentaciones

Foto archivo - Ing. Luisa Shuan Lucas


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INTEMPERISMO DE LAS ROCAS Origen yCaracteristicasDepositosdeSuelosH-slidepdf.com

ZONAS HÚMEDAS Y CÁLIDAS

DESIERTOS FALTA DE AGUA

INTEMPERISMO MECÀNICO

PREDOMINA ARENA

LLUVIAS, ALTA TEMPERATURA INTEMPERISMO QUÍMICO

PREDOMINA ARCILLA


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DEPÓSITOS NATURALES DE SUELOS Origen yCaracteristicasDepositosdeSuelosH-slidepdf.com

SUELOS RESIDUALES

Aquellos formados por la meteorizacíon “in situ ” y que han permanecido en su posición original

Ejemplo suelos de zonas tropicales : lateritas y saprolitas

SUELOS TRANSPORTADOS

Aquellos que han sido desplazados de su posición original y depositados en otro sitio

Los agentes de transporte son el agua, el hielo, el viento y la gravedad


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DEPÓSITOS NATURALES DE SUELOS


SUELO RESIDUAL

Registro de un suelos residual proveniente de granito

El perfil estratigráfico de un suelo residual mostrado en la Figura siguiente, muestra una zona gradual de transición al lecho de la roca madre.


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ALUVIAL, FLUVIAL

POR AGUA

MARINO LACUSTRE

DUNAS LOESS

POR HIELO DEP.GLACIARES Ó MORRENAS

POR GRAVEDAD


COLUVIALES

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SUELOS POR TRANSPORTADOS AGUA


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DEPÓSITOS ALUVIALES Y FLUVIALES Son suelos formados por las corrientes de agua y ríos. Material transportado y depositado en las depresiones del abanico aluvial

Los materiales se depositan según su tamaño: Las partículas mas grandes gravas y boleos ruedan por el lecho, se trituran y redondean por la abrasión. Las partículas pequeñas son levantadas por la corriente y permanecen en la parte superior.


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DEPÓSITOS ALUVIALES Y FLUVIALES

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Son suelos formados por las corrientes de agua y ríos.

“Material transportado en por las los ríos y depositados depresiones del abanico aluvial”. PROPIEDADES GEOTÉCNICAS

Buena resistencia para los depósitos antiguos, los depósitos recientes pueden presentar grandes asentamientos. Forma subredondeada a redondeada Conglomerado aluvial formado por el río Rímac.



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DEPÓSITOS ALUVIALES Y FLUVIALES Origen yCaracteristicasDepositosdeSuelosH-slidepdf.com

DEPÓSITO FLUVIAL DEL RÍO PALCAZU - ISCOZACÍN

“Depósito al borde de los ríos actuales, en proceso de acumulación actual”.


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DEPÓSITOS LACUSTRES


Los son estanques de agua tranquilas, ríos,lagos manantiales ó derrames de glaciares, enalimentados donde se por sedimenta el material en suspensión y da origen a suelos finos compresibles

DEPÓSITO LACUSTRE FORMADO POR LA LAGUNA OCONAL - Villa Rica


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DEPÓSITOS LACUSTRES

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DEPÓSITO LACUSTRE DEL LAGO JUNÍN

PROPIEDADES GEOTÉCNICAS

Suelos blandos, malos para cimentación, muy compresibles. Presencia de material orgánico, formado por la descomposición de plantas existentes en las orillas del lago, depositados con los sedimentos.


DEP SITOS MARINOS

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DEP SITOS MARINOS 5/27/2018


Suelos estratificados formados por la acción de las olas del mar que erosionan el área costera. Pueden ser arenas, gravas y suelos finos en las zonas donde hubo estancamiento del agua del mar.

DEPÓSITO MARINO de VENTANILLA Foto archivo - Ing. Luisa Shuan Lucas

PROPIEDADES GEOTÉCNICAS Los depósitos de grava y arena en estado compacto, son buena para cimentación. Las arenas marinas pueden presentar licuación . Los suelos arcillosos de origen marino son débiles y compresibles. Presentan sales solubles .


DEP SITOS GLACIARES


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POR HIELO


Son los ymateriales formados a consecuencia del avance deshielo de los glaciares El depósito de material no estratificado que yace bajo los glaciares al derretirse se llaman tilita. Las tilitas son una mezcla heterogénea de partículas de tamaños variables desde boleos a arcillas y sus características varían ampliamente de un glaciar a otro Las formas de terrenos que se desarrollaron a partir de estos depósitos no estratificados de tilita se llama morrenas

DEPÓSITO GLACIAL DE LOS ANDES PERUANOS: PISO DE VALLE GLACIAL, DEPÓSITOS MORRÉNICOS Y FLUVIOGLACIALES A LAUlumarca IZQUIERDA. Ubicación: Nevados de Pitita y Bateococha,


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DEPÓSITOS GLACIARES


Los residuos glaciales también pueden presentarse en forma de depósitos fluvioglaciales de arena y grava presentes en torrentes de agua en deshielo.

ESQUEMA DE UN DEPÓSITO MORRÉNICO


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SUELOS TRANSPORTADOS POR VIENTO


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DEPÓSITOS EÓLICOS EÓLICOS - DUNAS


Los depósitos de arena transportada de un lugar a otro se conoce como dunas y generalmente se forman en las zonas desérticas. Las dunas por lo general están formadas por partículas del mismo tamaño y de forma redondeada como resultado de la intensa abrasión a que son sometidas

Características: Granulometría uniforme  Forma de partícula redondeada  El tamaño del grano decrece con la

distancia de la fuente,  Las partículas mas pequeñas son arrastradas a mayor distancia

DUNAS DE ARENA


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DEPÓSITOS EÓLICOS EÓLICOS - DUNAS


PROPIEDADES GEOTÉCNICAS Suelos muy sueltos, en cimentaciones presentan asentamientos inmediatos. En obras de carreteras es difícil la compactación. Para las cimentaciones superficiales debe usarse cimentación flexible reforzada y/o reemplazo de material. Los embalses resultan costosos debido a la alta permeabilidad.


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DEPÓSITOS EÓLICOS EÓLICOS - LOESS

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Son depósitos conformados por partículas de limos que el viento toma de zonas desértica y las transporta a través de grandes distancias. Es un suelo que presenta cohesión debido a la naturaleza fina de las partículas que lo conforman Suelo fino color amarillento, en estado cementado  Se depositan en estado suelto y con baja densidad  Cementados con carbonato de calcio y partículas de mineral arcilloso que actúa como cemento. 

PROPIEDADES GEOTÉCNICAS Suelo de bajo peso específico, se clasifican como limos. En estado seco es estable. En estado saturado es susceptible al colapso.


TALUD DE LOESS

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DEPÓSITOS COLUVIALES 5/27/2018


Son suelos que se ubican en las laderas de los cerros y que se hanporemplazado grado el agua por acción de la gravedad y en menor

PROPIEDADES GEOTÉCNICAS

Suelos granulares angulosos , por su ubicación en las laderas de la roca madre es susceptible de presentar movimientos



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DEPÓSITOS COLUVIALES


Rincón de La Planicie – La Molina Fotos archivo - Ing. Luisa Shuan Lucas


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SUELOS ORGÁNICOS 5/27/2018


Son suelos húmedos casi saturados, que contienen cantidades apreciables de materia orgánica debido a cadáveres de animales o materia vegetal en descomposición . Se forman cerca al mar o lagos. Se le conoce como turba

PROPIEDADES GEOTÉCNICAS Material de bajo peso específico, malo para cimentación. Solo para construcciones livianas. Es necesario el empleo de técnicas de mejoramiento o reemplazo. Una alternativa para cimentación es el pilotaje Ayacucho – San Miguel



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EFECTOS EN EL DISEÑO Y CONSTRUCCIÓN SOBRE LOS DEPÓSITOS DE SUELOS Origen yCaracteristicasDepositosdeSuelosH-slidepdf.com

TIPO DE DEPÓSITO

Aluvial y fluvio aluvial

PROPIEDADES GEOTÉCNICAS Buena resistencia para los depósitos antiguos, los depósitos recientes pueden presentar grandes asentamientos. No construir en cauce natural de aluvión Suelos muy sueltos, en cimentaciones presen an asen am en os nme a os. n o ras

Depósitos eólicos Dunas

Depósitos eólicos Loess

de carreteras es difícil la compactación. Para las cimentaciones superficiales debe usarse cimentación flexible reforzada y/o reemplazo de material. Los embalses resultan costosos debido a la alta permeabilidad. En estado seco son estables, pero son colapsables con la saturación. Es problemático para la cimentación de presas


EFECTOS EN EL DISEÑO Y CONSTRUCCIÓN

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SOBRE LOS DEPÓSITOS DE SUELOS

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TIPO DE DEPÓSITO

Depósitos Lacustres

PROPIEDADES GEOTÉCNICAS Suelos blandos, malos para cimentación, muy compresibles. Presencia de material orgánico, formado por la descomposición de plantas

existentes en las orillas del lago, depositados con los sedimento Lechos granulares muy permeables, pueden contener estratos de arcillas de alta compresibilidad. Depòsitos Glaciares Favorable para la construcción de carreteras por el drenaje favorable de la subrasante, problemático para las presas por la permeabilidad del basamento.Requiere investigaciòn acorde al tipo de obra Suelos granulares angulosos en estado suelto, por su ubicación en las laderas de la roca madre es Depósitos susceptible de presentar movimientos coluviales


EFECTOS EN EL DISEÑO Y CONSTRUCCIÓN

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SOBRE LOS DEPÓSITOS DE SUELOS

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TIPO DE DEPÓSITO

PROPIEDADES GEOTÉCNICAS Los depósitos de grava y arena en estado compacto, son buena para cimentación. Las arenas marinas

Depósitos Marinos

pueden presentar Los suelos arcillosos de origen marino son licuación débiles y .compresibles. Presentan sales solubles

,

Suelos Orgánicos

cimentación. Adecuadoelsolo parade construcciones livianas. Es necesario empleo técnicas de mejoramiento o reemplazo. Una alternativa para cimentación de obras mayores es el pilotaje

Tufos Volcánicos

Cenizas volcánicas Materiales de bajo peso específico y alta porosidad, pueden absorber agua con facilidad y descomponerse.

DEPÓSITOS DE SUELOS


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EN LIMA Y EL PERÚ 5/27/2018


TIPO DE DEPÓSITO

UBICACIÓN

Fluvioaluvial Aluvial Coluvial

Centro de Lima, Huancayo

Morrénicos o glaciares Lacustre

La Oroya Ticlio, zonas andinas

Marino

Villa, Chorrillos, Punta, Ventanilla, Chimbote . La Tablada de Lurin, Conchán, Villa El Salvador, Taludes de Pasamayo. Paracas, Ica.

Eólicos

Chosica, Yungay, Huaráz Estribaciones de los alrededores de Lima: San Juan de Lurigancho, Comas, Canto Grande, Jicamarca, .

Puno, Junín, en la selva : laguna de Parinacochas


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