República Bolivariana de Venezuela Ministerio del Poder Popular para la Educación Universitaria Fundación Misión Sucre Aldea Universitaria “Ildeonso “Ildeonso !ú"ez Mares# Pro$ra%a de For%ación &onstrucción &ivil Matur'n Edo( Mona$as
ORIGEN DEL SUELO Y SU CLASIFICACIÓN
Proesor)
Autor)
In$( Eu$enio Mart'nez
Br( Urbane*a &arlos &I) ++(,-.(+./
Sección) “0#
Matur'n1 2ctubre +34-
Introducción
El suelo tiene su ori$en en la roca a trav5s de la %eteorización 6 otros procesos $eoló$icos 7ue e8peri%entan las rocas 7ue se encuentran cerca de la supericie terrestre1 es decir la desinte$ración de estas en pedazos cada vez %9s pe7ue"os1 7ue en contacto con el %edio a%biente se concentran or%ando el suelo( :as rocas tienen su ori$en a partir de varios procesos $eoló$icos1 los %9s i%portantes 7ue dan ori$en a una variedad de rocas son) la cristalización de los %inerales 7ue la co%ponen durante la solidiicación del %a$%a1 la ce%entación de las part'culas del suelo de un depósito 6 el %eta%oris%o( :as diversas variedades de roca 7ue se encuentran en la corteza terrestre1 est9n clasiicadas en tres $randes
cate$or'as1
7ue
son)
rocas
'$neas1
sedi%entarias
6
%eta%óricas( El presente traba*o ;a sido elaborado con la inalidad de desarrollar los aspectos %9s resaltantes del te%a relacionado con los suelos1 los cuales abarcan la cubierta supericial de la %a6or'a de la supericie continental de la
Origen y clasiicación de los suelos 2ri$en del suelo) es resultado de la interacción de cinco actores) El %aterial parental1 el relieve1 el tie%po1 el cli%a1 6 los seres vivos( :os tres pri%eros actores dese%pe"an un rol pasivo1 %ientras 7ue el cli%a 6 los seres vivos participan activa%ente en la or%ación del suelo( •
El %aterial parental o roca %adre es el sustrato a partir del cual se desarrolla el suelo( =e 5ste se deriva directa%ente la racción %ineral del suelo 6 e*erce una uerte inluencia sobre todo en la te8tura del suelo(
•
El cli%a inlu6e en la or%ación del suelo a trav5s de la te%peratura 6 la precipitación1 los cuales deter%inan la velocidad de desco%posición de los %inerales 6 la redistribución de los ele%entos> as' co%o a trav5s de su inluencia sobre la vida ani%al 6 ve$etal(
•
:os seres vivos ?plantas1 ani%ales1 bacterias 6 ;on$os@ son el ori$en de la %ateria or$9nica del suelo1 6 acilitan su %ezcla con la %ateria
%ineral(
El relieve aecta a la cantidad de a$ua 7ue penetra en el suelo 6 a la cantidad de %aterial 7ue es arrastrado1 sea por el a$ua o el viento( •
El tie%po es necesario para un co%pleto desarrollo del suelo( El tie%po de or%ación de un pe7ue"o volu%en de suelo es %u6 lar$o ?4 c% de suelo puede tardar entre 433 6 4333 a"os en or%arse@ pero su destrucción es %u6 r9pida(
Clasiicación de los suelos !or su origen" :os suelos se clasiican se$ún su ori$en de la si$uiente %anera) a@ Suelos #gneos" Estos provienen de la desco%posición de las rocas eruptivas plutónicas o %a$n5ticas1 6 se or%an por la cristalización en la proundidad por un %a$%a(
Cu5 es una Ma$naD Esa la %ezcla luida o pastosa 7ue est9 or%ada por soluciones co%ple*as de %aterias disueltas( b@ Suelos Sedi$entarios" Esto son los suelos 7ue est9n or%ados por una $ran cantidad de %aterias distintas de la naturaleza1 or%a 6 ta%a"o1 6 son arrancados de la roca %adre ade%9s de ser transportados por a$entes $eoló$icos1 co%o son) los r'os1 el viento 6 la $ravedad( c@ Suelos
%eta$óricas" Estos suelos son provenientes de la
desco%posición 7ue se da de las rocas %eta%óricas1 6 estas son or%adas por proundas transor%aciones de tipo 'sico1 ta%bi5n de tipo 7u'%ico1 'sico7u'%ico1 6 ade%9s por cual7uier tipo de roca( El ori$en de estos suelos es procedente de la desinte$ración %ec9nica 6 ta%bi5n de la desco%posición 7u'%ica de las dierentes rocas1 donde estas ad7uieren su no%bre por la transor%ación 7ue suren1 estas son conocidas
en $eolo$'a co%o)
rocas
'$neas1
sedi%entarias
6
%eta%óricas(
%ec&nica de los suelos :a %ec9nica de suelos es la aplicación de las le6es de la Mec9nica 6 la ;idr9ulica a los proble%as de la in$enier'a 7ue tratan con sedi%entos 6 otras acu%ulaciones no consolidadas de part'culas sólidas1 producidas por la desinte$ración %ec9nica o desco%posición 7u'%ica de las rocas independiente%ente de 7ue ten$an o no contenido de %ateria or$9nica( En in$enier'a1 la %ec9nica de suelos es la aplicación de las le6es de la 'sica 6 las ciencias naturales a los proble%as 7ue involucran las car$as i%puestas a la capa supericial de la corteza terrestre Su i%portancia es 7ue todas las obras civiles se apo6an sobre el suelo1 ade%9s de 7ue al$unas utilizan la tierra co%o ele%ento constructivo1
por
lo
7ue1
en
consecuencia1
su
estabilidad
6
co%porta%iento uncional depender9 %uc;o del dese%pe"o del suelo sobre el 7ue est9 situado1 inclusive al %o%ento de usar rellenos debe%os
saber identiicar si es el adecuado o no para el tipo de construcción 7ue este%os desarrollando(
Clasiicación 'isual de los suelos :a identiicación de un suelo consiste en reconocer el tipo de suelo en un siste%a de clasiicación conocido1 en este caso %ediante una inspección visual1 t9ctil 6 olativa1 aco%pa"ado de al$unos ensa6os %anuales evaluados en or%a cualitativa( Mientras 7ue la descripción consiste en aportar inor%ación adicional de al$unas caracter'sticas notorias del suelo co%o ser) el color1 olor1 or%a de las part'culas del suelo 6 otras caracter'sticas( Inclusive esta inor%ación descriptiva debe usarse para co%ple%entar la clasiicación de un suelo %ediante los ensa6os convencionales de laboratorio( El suelo es un a$re$ado de part'culas de dierentes ta%a"os( :as part'culas 7ue pueden
identiicarse a si%ple vista se deno%inan
part'culas $ruesas 6 las 7ue no pueden identiicarse a si%ple vista se deno%ina part'culas inas(
Granulo$etr(a Se deine co%o la distribución de los dierentes ta%a"os de las part'culas de un suelo1 e8presado co%o un porcenta*e en relación con el peso total de la %uestra seca( Aprendere%os a utilizarla co%o un instru%ento en la clasiicación de los %ateriales1 6a 7ue la descripción por ta%a"o tiene especial inter5s en la selección de %ateriales para rellenos de carreteras 6 presas1 los cuales re7uieren %ateriales con $raduaciones
deter%inadas(
Estado de consistencia de los suelos inos :os suelos inos est9n constituidos de part'culas co%puestas de ra$%entos di%inutos de roca1 %inerales 6 %inerales de arcilla1 con te8tura $ranular 6 en ;o*uelas( =e acuerdo al siste%a de clasiicación uniicado estas part'culas tienen un ta%a"o inerior a 3(30/ %%1 7ue corresponden a la cate$or'a del li%o 6 la arcilla1 por lo 7ue toda racción de suelo 7ue pasa el ta%iz !ro( +33 es considerado co%o suelo ino( :os suelos %u6 inos son 9cil%ente arrastrados en suspensión por el a$ua 7ue circula a trav5s del suelo 6 en los siste%as de sud drena*e usual%ente se col%an con sedi%entos r9pida%ente a %enos 7ue sea prote$ido por iltros de %aterial $ranular debida%ente $raduado( :os suelos inos se pueden encontrar en dierentes estados dependiendo del contenido de a$ua( As' un suelo se puede encontrar en un estado sólido1 se%isólido1 pl9stico1 se%il'7uido 6 li7uido(
Siste$a Uniicado de Clasiicación de Suelos Es un siste%a de clasiicación de suelos usado en in$enier'a 6 $eolo$'a para describir la te8tura 6 el ta%a"o de las part'culas de un suelo( Este siste%a de clasiicación puede ser aplicado a la %a6or'a de
los %ateriales sin consolidar 6 se representa %ediante un s'%bolo con dos letras(
Para clasiicar el suelo ;a6 7ue realizar previa%ente una
$ranulo%etr'a del suelo %ediante ta%izado u otros(
para las
propiedades in$enieriles del %aterial( Estar'a%os ;ablando por e*e%plo de $ravas bien $raduadas pero con li%os( Si el suelo tiene %9s del 4/ del peso retenido por el ta%iz GH ?RGH 4/@1 ;a6 una cantidad si$niicativa de $rava1 6 al sui*o Jcon $ravaJ se le puede a"adir el no%bre del $rupo1 pero el s'%bolo del $rupo no ca%bia( Por e*e%plo1 SPSM con $rava se reiere a arena pobre%ente $raduada con li%o 6 $rava( Esta clasiicación divide los suelos en) Suelos de $rano $rueso1 suelos de $rano ino 6 suelos or$9nicos( :os suelos de $ranos $rueso 6 ino se distin$uen %ediante el paso del %aterial por la %alla !o( +33( Se dividen en $ravas 6 arena1 6 se separan con la %alla !o( H1 de %anera 7ue un suelo pertenece al $rupo de $rava si %9s del /3retiene la %alla !o(H 6 pertenecer9 al $rupo arena en caso contrario(
El siste%a uniicado considera los suelos inos
divididos entre $rupos) li%os inor$9nicos1 arcillas inor$9nicas 6 li%os 6 arcillas or$9nicas(
Pri%era 6 se$unda letra S'%bolo
Se$unda letra =einición
letra
=einición Pobre%ente $raduado?ta%a"o
K
Krava
P
de part'cula unior%e@ Bien $radado ?ta%a"o de
S
Arena
L
part'cula diversa@ Alta plasticidad
M
:i%o
Ba*a plasticidad
&
Arcilla
2
2r$9nico
Di'isiones $ayores
S($)olo del gru!o
Gra'a
Suelos granulares gruesos
%9s del /3 pasa el ta%iz !o(+33
No$)re del gru!o $rava li%pia %enos del / pasa el ta%iz nN+33
/3 de la racción $ruesa $rava con retenida en el %9s de 4+ ta%iz nNH de inos ?H(0/ %%@ pasantes del ta%iz nN +33
%9s del /3 retenido en el ta%iz nN+33 Arena ?3(30/ %%@ O /3 de racción $ruesa 7ue pasa el ta%iz nNH
Suelos de grano ino
:
li%os 6 arcillas l'%ite l'7uido /3
$rava bien $raduada1 $rava ina a $ruesa
G+
$rava pobre%ente $raduada
G%
$rava li%osa
GC
$rava arcillosa
S*
Arena bien $raduada1 arena ina a $ruesa(
S+
Arena pobre%ente $raduada
S%
Arena li%osa
SC
Arena arcillosa
%L
li%o
CL
arcilla
OL
:i%o or$9nico1 arcilla or$9nica
%,
li%o de alta plasticidad1 li%o el9stico
C,
Arcilla de alta plasticidad
O,
Arcilla or$9nica1 :i%o
Arena li%pia
Arena con %9s de 4+ de inos pasantes del ta%iz nN +33
inor$9nico
or$9nico li%o 6 arcilla l'%ite l'7uido O /3
G*
inor$9nico
or$9nico
or$9nico
Conclusión
:a a$rupación de suelos cu6o co%porta%iento in$enieril sea se%e*ante ;a sido tradicional%ente una ;erra%ienta valiosa en el 9%bito de la $eotecnia1 de esta or%a pueden establecerse previsiones sobre el dise"o1 la construcción o el %anteni%iento de una obra partiendo de datos b9sicos1 si%ples 6 sencillos( !o obstante1 debe entenderse sie%pre 7ue la clasiicación es una apro8i%ación e%p'rica al conoci%iento de los %ateriales1
6
7ue no
substitu6e
una
valoración
ri$urosa
del
co%porta%iento de los %is%os establecida en base a ensa6os 6 %odelos de co%porta%iento1 i%prescindibles en el dise"o inal de una ci%entación1 de un %uro de contención o de un siste%a de drena*e( :os suelos ca%bian %uc;o de un lu$ar a otro( :a co%posición 7u'%ica 6 la estructura 'sica del suelo en un lu$ar dado1 est9n deter%inadas por el tipo de %aterial $eoló$ico del 7ue se ori$ina1 por la cubierta ve$etal1 por la cantidad de tie%po en 7ue ;a actuado la %eteorización1 por la topo$ra'a 6 por los ca%bios artiiciales resultantes de las actividades ;u%anas( :as variaciones del suelo en la naturaleza son $raduales1 e8cepto las derivadas de desastres naturales(
