Unidad 1 PROPIEDADES, ÍNDICES DE LOS SUELOS. * Los Suelos. 1) Importancia practica de las propiedades índices. El conocimiento de las principales características físicas de los suelos es de fundamental importancia en el estudio de la Mecánica de los Suelos. Pues por su acertada interpretación se puede predecir el futuro comportamiento de un terreno que soportara determinadas cargas, cuando dicho terreno presente diferentes contenidos de humedad y altos valores de plasticidad. En las propiedades índices de los suelos se pueden distinguir tres fases las cuales son: 1. FASE GASEOSA: comprende sobre todo el aire que es encuentra dentro de los poros. 2. FASE LIGUIDA: comprende el agua que llena parcial o totalmente los vacios del suelo. 3. FASE SOLIDA: formada por partículas minerales del suelo. La plasticidad es el contenido de material fino del suelo y la humedad es el contenido de agua del suelo. • RELACIONES GRAVOMETRICAS Y VOLUMETRICAS DE LOS SUELOS. Entre estas fases es necesario definir un conjunto de relaciones que están vinculadas a sus pesos y volúmenes, las cuales permiten establecer el comportamiento del suelo desde el punto de vista geotécnico. Las fases liquidas y gaseosas de los suelos suelen comprenderse en el volumen de vacios, mientras que la fase solida constituye el volumen de solido. Lasrelaciones volumétricas comprenden las relaciones entre los pesos y volúmenes como: A. RELACION DE VACIO (e): Es la relación entre el volumen de vacío y el del solido de un suelo, se representa por la siguiente fórmula: La relación de vacio puede variar de 0 a [pic] que se conoce como vacio perfecto. En la práctica no suelen hallarse valores menores de 0.25 (son arenas muy compactas con finos), ni mayores de 15 en el caso de arcilla altamente compresible. B. POROCIDAD (n): Es la relación entre el volumen de vacios y el volumen de su masa expresado en porcentaje. Y se representa por la siguiente fórmula:
Esta relación puede variar de 0 en suelos con solo fase solida hasta 100 (espacio vacio). Los valores reales suelen oscilar entre 20 y 95 %. Otra relación de porosidad aplicando la correlación entre la relación de vacios, y la porosidad en donde se adopta el valor de la unidad para el volumen de solido, los demás conceptos se calculan en base a estos datos de partida. C. GRADO DE SATURACION (SW): Es la relación entre el volumen de agua y el volumen de vacío, se representa por la siguiente fórmula: El grado de saturación varía de 0 en suelos secos a 100 % en suelos totalmente saturados. III. OBJETIVOS: • Conocer la importancia del estudio de las propiedades índice de los suelos. • Determinar las relaciones gravimétricas y volumétricas de los suelos en las diferentes fases. • Que nosotros como estudiantes podamos adquirir elconocimiento necesario para poder determinar los valores numéricos de las relaciones de volúmenes con relación a las pruebas anteriores. 2) Principales tipos de los suelos. De acuerdo con el origen de sus elementos, los suelos se dividen en dos amplios grupos; suelos cuyo origen se debe a la descomposición física o química de las rocas, o sea de los suelos inorgánicos, y los suelos cuyo origen es principalmente orgánico. Si en los suelos inorgánicos el producto del intemperismo de las rocas permanece en el sitio donde se formó, da origen a un suelo residual; en caso contrario, forma un suelo transportado, cualquiera que haya sido el agente transportador (por gravedad: talud; por agua: aluviales o lacustres; por viento: eólicos; por glaciares: Depósitos glaciares). En cuanto a los suelos orgánicos, ellos se forman casi siempre in situ. Muchas veces la cantidad de materia orgánica, ya sea en forma de humus o de materia no descompuesta o en estado de descomposición, es tan alta con relación a la cantidad de suelo inorgánico que las propiedades que pudiera derivar de la porción mineral quedan eliminadas. Esto es muy común en las zonas pantanosas en las cuales los restos de vegetación acuática llegan a formar verdaderos depósitos de gran espesor, conocidos con el nombre genérico de turbas. Se caracterizan por su color negro o café oscuro por su poco peso cuando están secos y su gran compresibilidad y porosidad. La turba es el primer paso de la conversión de la materia vegetal encarbón. A continuación se describen los suelos más comunes con los nombres generalmente utilizados por el profesional, para su identificación. 4.1 Gravas
Las gravas son acumulaciones sueltas de fragmentos de rocas y que tienen mas de dos milímetros de diámetro. Dado el origen, cuando son acarreadas por las aguas las gravas sufren desgaste en sus aristas y son, por lo tanto, redondeadas. Como material suelto suele encontrársele en los lechos, en los márgenes y en los conos de deyección de los ríos, también en muchas depresiones de terrenos rellenadas por el acarreo de los ríos y en muchos otros lugares a los cuales las gravas han sido retransportadas. Las gravas ocupan grandes extensiones, pero casi siempre se encuentran con mayor o menor proporción de cantos rodados, arenas, limos y arcillas. Sus partículas varían desde 7.62 cm (3") hasta 2.0 mm. La forma de las partículas de las gravas y su relativa frescura mineralógica dependen de la historia de su formación, encontrándose variaciones desde elementos rodados a los poliédricos. 4.2 Arenas La arena es el nombre que se le da a los materiales de granos finos procedentes de la denudación de las rocas o de su trituración artificial, y cuyas partículas varían entre 2 mm y 0.05 mm de diámetro. El origen y la existencia de las arenas es análoga a la de las gravas: las dos suelen encontrarse juntas en el mismo depósito. La arena de río contiene muy a menudo proporciones relativamente grandes de grava y arcilla. Las arenasestando limpias no se contraen al secarse, no son plásticas, son mucho menos compresibles que la arcilla y si se aplica una carga en su superficie, se comprimen casi de manera instantánea. 4.3 Limos Los limos son suelos de granos finos con poca o ninguna plasticidad, pudiendo ser limo inorgánico como el producido en canteras, o limo orgánico como el que suele encontrarse en los ríos, siendo en este último caso de características plásticas. El diámetro de las partículas de los limos esta comprendido entre 0.05 mm y 0.005 mm. Los limos sueltos y saturados son completamente inadecuados para soportar cargas por medio de zapatas. Su color varía desde gris claro a muy oscuro. La permeabilidad de los limos orgánicos es muy baja y su compresibilidad muy alta. Los limos, de no encontrarse en estado denso, a menudo son considerados como suelos pobres para cimentar. 4.4 Arcillas Se da el nombre de arcilla a las partículas sólidas con diámetro menor de 0.005 mm y cuya masa tiene la propiedad de volverse plástica al ser mezclada con agua. Químicamente es un silicato de alúmina hidratado, aunque en pocas ocasiones contiene también silicatos de hierro o de magnesio hidratados. La estructura de estos minerales es, generalmente, cristalina y complicada y sus átomos están dispuestos en forma laminar. De hecho se puede decir que hay dos tipos clásicos de tales láminas: uno de ellos del tipo siliceo y el otro del tipo alumínico. El tipo silice se encuentra formada por un átomo desilice rodeado de cuatro átomos de oxigeno. La unión entre partículas se lleva a cabo mediante un mismo átomo de oxigeno. Algunas entidades consideran como arcillas a las partículas menores a 0.002 mm.
El tipo alumínico esta formada por un átomo de aluminio rodeado de seis átomos de oxigeno y de oxigeno e hidrogeno. 4.5 Caliche El término caliche se aplica a ciertos estratos de suelo cuyos granos se encuentran cementados por carbonatos calcáreos. Parece ser que para la formación de los caliches es necesario un clima semiárido. La marga es una arcilla con carbonato de calcio, más homogéneo que el caliche y generalmente muy compacto y de color verdoso. 4.6 Loess Los loess son sedimentos eólicos uniformes y cohesivos. Esa cohesión que poseen es debida a un cementante del tipo calcáreo y cuyo color es generalmente castaño claro. El diámetro de las partículas de los loess esta comprendido entre 0.01 mm y 0.05 mm. Los loess se distinguen porque presentan agujeros verticales que han sido dejados por raíces extinguidas. Los loess modificados son aquellos que han perdido sus características debido a procesos geológicos secundarios, tales como inmersión temporaria, erosión y formación de nuevos depósitos. Los loess son colapsables, aunque disminuye dicha tendencia al incrementársele su peso volumétrico. 4.7 Diatomita Las diatomitas o tierras diatomáceas son depósitos de polvo silícico, generalmente de color blanco, compuesto total o parcialmente por residuos de diatomeas. Lasdiatomeas son algas unicelulares microscópicas de origen marino o de agua dulce, presentando las paredes de sus células características silícicas. 5.8 Gumbo Es un suelo arcilloso fino, generalmente libre de arena y que parece cera a la vista; es pegajoso, muy plástico y esponjoso. Es un material difícil de trabajar. 4.9 Teapete Es un material pulvurento, de color café compuesto de arcilla, limo y arena en proporciones variables, con un cementante que puede ser la misma arcilla o el carbonato de calcio. La mayoría de las veces el origen deriva de la descomposición y alteración, por intemperismo, de cenizas volcánicas basálticas. También suelen encontrarse lentes de piedra pómez dentro del teapete. 4.10. Suelos cohesivos y no cohesivos Una característica que hace muy distintivos a diferentes tipos de suelos es la cohesión. Debido a ella los suelos se clasifican en "cohesivos" y " no cohesivos". Los suelos cohesivos poseen la propiedad de la atracción intermolecular, como las arcillas. Los suelos no cohesivos son los formados por partículas de roca sin ninguna cementación, como la arena y la grava. 3) Tamaño y forma de las partículas de suelo Tamaño: Todos los suelos minerales constan de una mezcla de partículas o agrupaciones de
partículas de tamaños similares. En varios países se han desarrollado sistemas para clasificar las partículas. En la siguiente tabla se describe la clasificación que utiliza en los Estados Unidos El Departamento de agricultura,basada en los límites de diámetro en milímetros. Clasificación de las partículas del suelo según el United States Departament of Agriculture Nombre de la partícula. | Límites de diámetro en mm | Arena | 0.05-2.0 | Arena muy Gruesa | 1.00-2.0 | Arena Gruesa | 0.5-1.0 | Arena mediana | 0.25-0.5 | Arena Fina | 0.10-0.25 | Arena Muy fina | 0.05-0.10 | Limo | 0.002-0.05 | Arcila | Menor que 0.002 | La determinación de la distribución de las partículas de diferentes tamaños en los suelos se llama análisis mecánico. Existen varias técnicas para determinar el porcentaje de distribución de las partículas según su tamaño, pero la mayor parte de ellas suponen la completa dispersión de las partículas en agua (por lo general conteniendo un detergente), separación en categorías por tamaños y cálculos de los porcentajes de cada categoría según su peso. Éstos métodos se basan en el principio de las partículas suspendidas en el agua tienden a sedimentarse en relación con su tamaño. Las fracciones de arena se sedimentan muy rápidamente y se separan en grupos arbitrarios por medio del cernido. Los métodos del hidrómetro (Bouyoucos 1927), y de la pipeta (Baver, 1956), son los mas ampliamente utilizados para determinar las fracciones de limo y arcilla. El método del hidrómetro es de gran utilidad en los trabajos sobre suelos forestales porque es relativamente rápido y requiere un mínimo de equipo, además de ser razonablemente exacto. Forma: Con excepción de los granos esféricos ocúbicos, una sola dimensión no puede determinar con exactitud el tamaño de las partículas de un suelo. Por eso, la clasificación según forma adquiere tanta importancia como su tamaño. Los geólogos suelen emplear términos tales como: en forma de disco, de hojas, de varas, de esferas, etc, para describir la relación predominante de dimensiones en las partículas. En ingeniería de suelos, se clasifican los granos según las siguientes formas: -Redondeadas -De cantos vivos -De cantos redondeados -Laminares o en escamas -Alargadas o en bastones La forma de las partículas influye en el comportamiento y la capacidad portante de un suelo. En todos los granos se pueden determinar los siguientes parámetros: a) La esfericidad
b) La angulosidad c) La planeidad Los granos redondeados son los que se asemejan a una esfera. El índice de redondez ‘r se obtiene: 1.14 siendo Σr la sumatoria de los radios menores de los cantos vivos o redondeados de las partículas y R el radio del círculo inscripto. N es el número de cantos salientes, como muestra la figura 1.3 a. Los granos redondeados oponen mayor resistencia a ser desmenuzados y son capaces de resistir grandes cargas estáticas con pequeñas deformaciones. El índice de esfericidad Ie resulta: 1.15 siendo Dd el diámetro del circulo cuya área es igual a la de la proyección de la partícula sobre un plano paralelo a su mayor dimensión de apoyo, y Dc el diámetro del circulo circunscripto. Ver fig. 1.3 b . También se puede medir la esfericidad con la relación: 1.16
siendo De el diámetro equivalente de una esfera cuyo volumen sea el mismo de la partícula, y L su mayor dimensión. Los granos con formas laminares o alargadas presentan una esfericidad muy reducida. Las partículas obtenidas de las piedras quebradas por trituración mecánica tienen generalmente vértices muy agudos y se agrupan bajo la clasificaci6n de granos de cantos vivos, los cuales luego por erosión, van puliendo y redondeando sus aristas. La angulosidad es la medida de la agudeza de los vértices de una partícula. La figura 1.4 muestra algunos ejemplos de cantos de diferente angulosidad, desde el caso de bordes. Agudos y cortantes, hasta una redondez que se aproxima a la esférica. Generalmente las arenas donde predomina el feldespato, el cuarzo y la dolomita presentan aristas con marcada angulosidad, especialmente cuando permanecen cerca de su lugar de origen. Pero si las arenas han sido transportadas y batidas por el viento y las olas del mar, suavizan notablemente sus bordes, como ocurre con Las de las playas. Generalmente las partículas con cantos vivos tienden a quebrar con facilidad por la. Concentración de esfuerzos que se localizan en sus puntos de contacto, ofrecen mayor resistencia al desplazamiento que las partículas redondeadas. Los granos
laminares o en escaras tienen el aspecto de hojas secas superpuestas y son el resultado de la exfoliación de las micas ó de los mineralesarcillosos. Ver fig. 1.5 a. Las partículas con características de planeidad tienden a orientarse horizontalmente, unas sobre otras, y ofrecen buena resistencia a las cargas perpendiculares a su plano, si bien desplazan fácilmente en la dirección paralela a su superficie, cuando se hallan ordenadamente dispuestas. Los suelos de granos laminares están dotados de características elásticas y resultan mullidos frente a las cargas dinámicas, si bien son altamente anisótropos, especialmente en el caso de suelos compactados. El Índice de planeidad se define por la relación: 1.17 siendo B y H el ancho y el espesor respectivamente de las partículas. Las partículas alargadas y en forma de bastones se presentan en algunas arcillas. Ver fig. 1.5 b). El Índice de alargamiento Ia se mide 1.18 Cuando el valor de 1 es elevado, los granos presentan el inconveniente de que se rompen con facilidad bajo las cargas a Los suelos formados por partículas alargadas tienden a orientarlas en una misma dirección en terraplenes o laderas, de modo que se crea un plano preferencial de deslizamiento, que resulta peligroso para su estabilidad. 4) Propiedades de las fracciones muy finas de los suelos stan las propiedades fisicas: 1. La textura depende de la proporción de partículas minerales de diverso tamaño presentes en el suelo. Las partículas minerales se clasifican por tamaño en cuatro grupos: · Fragmentos rocosos: diámetro superior a 2 mm, y son piedras, grava y cascajo. · Arena:diámetro entre 0,05 a 2 mm. Puede ser gruesa, fina y muy fina. Los granos de arena son ásperos al tacto y no forman agregados estables, porque conservan su individualidad. · Limo: diámetro entre 0,002 y 0,5 mm. Al tacto es como la harina o el talco, y tiene alta capacidad de retención de agua. · Arcilla: diámetro inferior a 0,002 mm. Al ser humedecida es plástica y pegajosa; cuando seca forma terrones duros. 2. La estructura es la forma en que las partículas del suelo se reúnen para formar agregados. De acuerdo a esta característica se distinguen suelos de estructura esferoidal
(agregados redondeados), laminar (agregados en láminas), prismática (en forma de prisma), blocosa (en bloques), y granular (en granos). 3. La consistencia se refiere a la resistencia para la deformación o ruptura. Según la resistencia el suelo puede ser suelto, suave, duro, muy duro, etc. Esta característica tiene relación con la labranza del suelo y los instrumentos a usarse. A mayor dureza será mayor la energía (animal, humana o de maquinaria) a usarse para la labranza. 4. La densidad se refiere al peso por volumen del suelo, y está en relación a la porosidad. Un suelo muy poroso será menos denso; un suelo poco poroso será más denso. A mayor contenido de materia orgánica, más poroso y menos denso será el suelo. 5. La aireación se refiere al contenido de aire del suelo y es importante para el abastecimiento de oxígeno, nitrógeno y dióxido de carbono en el suelo. La aireación es crítica en lossuelos anegados. Se mejora con la labranza, la rotación de cultivos, el drenaje, y la incorporación de materia orgánica. 6. La temperatura del suelo es importante porque determina la distribución de las plantas e influye en los procesos bióticos y químicos. Cada planta tiene sus requerimientos especiales. Encima de los 5º C es posible la germinación. 7. El color del suelo depende de sus componentes y puede usarse como una medida indirecta de ciertas propiedades. El color varía con el contenido de humedad. El color rojo indica contenido de óxidos de fierro y manganeso; el amarillo indica óxidos de fierro hidratado; el blanco y el gris indican presencia de cuarzo, yeso y caolín; y el negro y marrón indican materia orgánica. Cuanto más negro es un suelo, más productivo será, por los beneficios de la materia orgánica. Y LAS PROPIEDADES QUIMICAS Corresponden fundamentalmente a los contenidos de diferentes sustancias importantes como micro nutrientes (N,P, Ca, Mg,K,S) y micro nutrientes (Fe, Mn,Co,2n;B,MO,Cl) para las plantas o por dotar al suelo de diferentes características (Carbono orgánico, carbono calcico, fe en diferentes estados) Son aquellas que nos permiten reconocer ciertas cualidades del suelo cuando se provocan cambios químicos o reacciones que alteran la composición y acción de los mismos. Las principales son: La materia orgánica La fertilidad La acidez-alcalinidad 5) Análisis Granulométrico de los suelos Los granos que conforman en suelo y tienendiferente tamaño, van desde los grandes que son los que se pueden tomar fácilmente con las manos, hasta los granos pequeños, los que no se pueden ver con un microscopio. El análisis granulométrico al cuál se somete un
suelo es de mucha ayuda par ala construcción de proyectos, tanto estructuras como carreteras porque con este se puede conocer la permeabilidad y la cohesión del suelo. También el suelo analizado puede ser usado en mezclas de asfalto o concreto. Los Análisis Granulometricos se realizaran mediante ensayos en el laboratorio con tamices de diferentes enumeración, dependiendo de la separación de los cuadros de la maya. Los granos que pasen o se queden en el tamiz tienen sus características ya determinadas. Para el ensayo o el análisis de granos gruesos será muy recomendado el método del Tamiz; pero cuando se trata de granos finos este no es muy preciso, porque se le es más difícil a la muestra pasar por una maya tan fina; Debido a esto el Análisis granulometrico de Granos finos será bueno utilizar otro método. GENERALIDADES El tamaño de los granos de un suelo se refiere a los diámetros de las partículas que lo forman, cuando es indivisible bajo la acción de una fuerza moderada. Las partículas mayores son las que se pueden mover con las manos, mientras que las más finas por ser tan pequeñas no pueden ser observadas con un microscopio. De igual forma constituye unos de los fundamentos teóricos en los que se basan los diferentes sistemas de clasificación de los suelos, comoH.R.B. y el S.U.C.S. OBJETIVOS * Determinar la cantidad en % de diversos tamaños que constituyen el suelo, e n cuanto al total de al muestra utilizada. * Verificar si el suelo puede ser utilizado para la construcción de proyectos. * Conocer la utilización de los instrumentos del laboratorio. * Conocer y definir ciertas características importantes del suelo como son: La Permeabilidad, Cohesión, altura de ascenso capilar, y facilidad de drenaje. Existen diferentes métodos, dependiendo de al mayor proporción de tamaños que existen en la muestra que se va a analizar. Para las partículas Gruesas, el procedimiento utilizado es el Método Mecánico o Granulometría por Tamizado. Pero para las partículas finas, por dificultarse mas el tamizado se utiliza el Método del Sifoneado o el Método del Hidrómetro, basados en la Ley de Stokes. GRANULOMETRIA POR TAMIZADO Es un proceso mecánico mediante le cual se separan las partículas de un suelo en sus diferentes tamaños, denominado a la fracción menor (Tamiz No 200) como limo, Arcilla y Coloide. Se lleva a cabo utilizando tamices en orden decreciente. La cantidad de suelo retenido indica el tamaño de la muestra, esto solo separa una porción de suelo entre dos tamaños. EQUIPOS -Tamices (3”, 2 ½”, 2”, 1 ½”, 1”, ¾”, ½”, 3/5”, ¼”, No 4, No 10, No 40, No 60, No 100, No200) * Balanza con capacidad de 20Kg * Horno eléctrico (temperatura 105 ± 5) * Bandejas, agitador de vidrio, brochas de cerda. * Vaso precipitado.PROCEDIMIENTO DE ENSAYO FRACCION GRANULAR GRUESA
Primero que todo la fracción granular gruesa se pesa en la balanza y el peso se anota en la hoja de registro 5.1. Luego de lleva a cabo el tamizado para separar las diferentes partículas 3”, 2”, 1 ½”, 1”, ¾”, 3/8”, ¼”, y No 4, comenzando en orden decreciente, teniendo en cuenta de no mezclar las partículas tamizadas. Al mismo tiempo de tara una ponchera en la balanza de 20Kg de capacidad y 1gr de sensibilidad. Y se determina el peso de cada fracción retenida. Se debe verificar que la suma de los pesos retenidos en cada tamiz de igual al peso de la Fracción Granular gruesa, con una tolerancia de 0.5%. FRACCION GRANULAR FINA Se toma todo el material pasante el tamiz No 4 (Ba), se pesa en la balanza de 20kg y se anota en la hoja se registro 5.1. Se vierte la muestra en el Tamiz No 200, teniendo el cuidado de no perder el material. Luego se elimina las partículas inferiores al Tamiz No 200 (limo, arcilla y coloides) lavando el material. Hasta que el agua salga limpia y clara. No se debe remover el material con las manos dentro del tamiz. Todo el material retenido en el Tamiz No 200 será arena, ya que los finos fueron lavados, se coloca en un recipiente, teniendo en cuenta de no dejar material adherido en el tamiz. Se pasa el material a una escudilla de 600 ml, haciendo uso del frasco lavador. Se descanta el agua y se seca la muestra en el horno a una temperatura de 105±5 C por 18 horas aprox. Luego se deja enfriar y se separa por mediode tamices No 10, No 40, No 60, No 200. Se pesan las fracciones retenidas en cada uno de tamices y se anotan en la hoja de registro 5.1. CALCULOS 1. - Se calcula el peso total de la muestra (T): peso total de la muestra (T) (A): Fracción Granular Gruesa (A) (Ba) Fracción Granular Fina T = A + Ba 2. - Se determina el Peso pasante del tamiz No 200 Peso pasa No 200= Bb - "(peso retenidos tamices No 10,40,60,200) 3. - Se calcula el peso retenido en los tamices inferiores. Al tamiz No 4 con respecto a (Ba) Peso ret. En Tamiz < No4= _Ba_ x Peso ret. En dicho Tamiz Bb 4. - Determinar el % retenido en cada tamiz, en cuanto a (T): %retenido parcial Tamiz X=100 X Peso ret. tamiz X T 5. - Calcula el % retenido acumulado, % ret. Acum. Tamiz X =% ret. Acum tamiz anterior + % ret parcial tamiz X 6. - Obtener % pasante de cada tamiz % Pasante Tamiz X= 100 - % ret. Acumul tamiz X 7. Se construye la curva granulometrica 8. - Se determina la Gradación del suelo, mediante los Coeficientes de Uniformidad y Curvatura. CLASIFICACION POR TAMAÑOS A.S.T.M. Piedra =
Grava = Grava gruesa = Grava Fina = Arena = Arena gruesa = Arena media = Arena Fina = Limo y Arcilla = METODO POR SEDIMENTACION Se basa en la Ley de Stokes, el cual establece “La velocidad de caída de una partícula esférica a través de un medio líquido, es función del diámetro y del peso específico de la partícula”. Desarrollándose así el Método del Sifoneado y el Método del Hidrómetro. METODO DEL SIFONEADOTiene como objetivo principal determinar cuantitativamente, los % de las partículas de limo, arcilla y coloides de un suelo. EQUIPOS * Balanza con sensibilidad de 0.01gr. * Dispersador eléctrico * Cilindros graduados * Juego de tamices desde No 10 al No 200 * Vaso Precipitado de 1000ml * Frasco Lavador de 1000ml * Disco metálico * Sifón * Agentes dispersantes 6) Agregados del suelo. Las propiedades estructurales están siempre en equilibrio dinámico e influyen en la mayor parte de los procesos que tienen lugar en el interior del suelo: aireación, infiltración de agua, penetrabilidad de partículas sólidas desde la superficie a horizontes más profundos o actividad biológica, entre otras. La vida en el suelo depende de la capacidad que tenga de mantener condiciones favorables para el desarrollo de plantas y animales. Las plantas requieren agua y nutrientes, la primera es proporciona por la lluvia o los freáticos cercanos a la superficie, y los nutrientes los proporcionan los minerales alterados o la materia orgánica descompuesta. En ambos casos, agua y nutrientes, tienen que quedarse en el interior del suelo, no es suficiente que lleguen, o que se formen, tienen que permanecer, al menos el tiempo para que penetren a través de las raíces, o que los animales que de ellos se alimentan los ingieran. En este proceso, el papel de los agregados en fundamental, ya que en función de su tamaño y composición, será el diámetro del poro, y por tanto,determinará los procesos de transferencia. Cuando el agua llega al suelo tiene varios caminos que tomar, si la pendiente es acusada, puede descender por ella, lo que se denomina agua de escorrentía, si no hay pendiente, el agua se infiltra. Una vez en el interior, a su vez hay dos posibilidades, que descienda hacia zonas más profundas, incluso llegando al freático, o que se quede formando parte del suelo. Para que suceda esto segundo, es necesario que el agua ocupe los poros que
quedan entre los agregados. De forma gráfica, el suelo es como una esponja, es decir un medio poroso, donde en función del tamaño del poro, el agua quedara más o menos retenida. Las fuerzas que regulan esta retención son las derivadas del campo gravitatorio, de las fuerzas de adhesión, de las fuerzas de cohesión o de difusión, entre otras. Es decir, son las fuerzas que hacen que las partículas de agua queden unidas a las partículas sólidas y se pueda producir el intercambio iónico, de forma que cationes y aniones procedentes de la alteración mineral u orgánica, pasen al agua del suelo y desde aquí, a través de las raíces, a las plantas. 7) Consistencia y sensibilidad de las arcillas. Se describe con los terminos blando, compacto, resistente y duro. la medida cuantitativa mas directa de la consistencia es la resistencia a la compresion simple (Qu). Sensibilidad (St): efecto del amasado en la consistencia de arcillas saturadas. es un parametro que varia segun el tipo de arcillas y su humedad, puedeproducir deslizamientos en un talud. en cambio una arcilla de baja sensibilidad solo produce deformacion local. el cambio de consitencia producido por la alteracion de un arcilla sensitiva genera un cambio en la permeabilidad. la sensibilidad se expresa como la relacion entre la resistencia a la compresion simple de la arcilla inalterada, dividido por la resistencia a la compresion simple de la arcilla amasada. 8) Clasificación de los suelos La clasificación de suelos es una categorización sistemática de suelos basado en características distintivas y en criterios de uso. Una clasificación de suelos es muy dinámica, en si mismo de la estructura del sistema, a las definiciones de clases, y finalmente en la aplicación a campo. Puede ser una forma aproximada de las perspectivas de pedogénesis y de morfología de suelo. Conceptos diferentes de pedogénesis, y diferencias en la significancia de los desarrollos morfológicos a los varios usos de la tierra afectan la aproximación a la clasificación. Además de esas diferencias, en un sistema bien construido, los criterios clasificatorios similares de grupo hacen que las interpretaciones no varíen ampliamente. La aplicación exitosa al campo es un desafío, ya que hay naturaleza compleja en la formación de los suelos, y la opacidad inherente de los recursos edáficos. Clasificar un suelo, es agruparlo, de manera tal de conocer lo siguiente: • Sus descripciones, de modo que se pueda identificar y tener una idea sobre sus futuroscomportamientos en cualquier tipo de obra. • El conocimiento de su permeabilidad y su resistencia al esfuerzo cortante. De aquí surge el problema de agrupar los suelos en un reducido número de tipos y por otro lado, tenemos la ventaja de la clasificación por su notación corta, resulta muy útil para dar con una idea general y una información abstracta y fácil de identificar un suelo. Los suelos con propiedades similares se clasifican en grupos o subgrupos basados en su comportamiento ingenieril. Los sistemas de clasificación proporcionan un lenguaje común, para expresar en forma concisa las características generales de los suelos, que son infinitamente variadas sin una descripción detallada. Actualmente en los laboratorios se usa el Sistema Unificado de Clasificación de Suelos
(SUCS), para la distribución por tamaño del grano y plasticidad de los suelos. Ojo faltan 3 preguntas: Unidad 2 COMPACTACION DE SUELOS * Compactación de suelos 1) Propósito y método de compactación de suelos. La estabilidad de mesas de suelos en su estado natural. Si se excavan tales mesas de suelos y se redepositan sin tomar un cuidado especial, la porosidad, permeabilidad y compresibilidad de los mismos aumenta, mientras que su capacidad pare resistir la erosión interna por efecto de venas de agua disminuye grandemente. Por ello, hasta en la antigüedad, se acostumbraba compactar los terraplenes que debían actuar como cliques o malecones. No se hacían, sin embargo, esfuerzos especialespare compactar los terraplenes viales, pues las calzadas eran suficientemente flexibles como pare no ser donadas por un asentamiento. Hasta trace poco, los terraplenes pare líneas ferroviarias eran también construidos echando sierra suelta, que luego se dejaba asentar bajo su propio peso durante varios anos antes de colocar un balasto de alta calidad. El asentamiento de los terraplenes sin compactación no trajo inconvenientes serios hasta que, después de iniciado el siglo veinte, hizo su aparición el automóvil y, con su rápido desarrollo, creo una demanda creciente de caminos pavimentados. Poco tiempo después se hizo evidente que los caminos de hormigón construidos sobre terraplenes no compactados se rompían con cierta facilidad, y que los pavimentos flexibles de tipo superior tenían la tendencia a desnivelarse en exceso. La necesidad de evitar estos inconvenientes fomento el desarrollo de métodos de compactación que fuesen a la vez eficientes y económicos. Por su parte, un aumento simultaneo en la construcción de cliques de sierra proveo un incentivo adicional, que coadyuvo también a la corrección de dichos métodos de compactación. Las investigaciones que se realizaron demostraron que ningún método de compactación es igualmente adecuado pare todos los tipos de suelos. Además, el grado de compactación que alcanza un suelo dado, sometido a un procedimiento de compactación también dado, depende en gran parte del contenido de humedad del suelo. La compactación máxima se obtiene pareun cierto contenido de humedad conocido como contenido optimo de humedad, mientras que el procedimiento utilizado pare mantener, durante la compactación, la humedad del terraplén cerca de la optima, se conoce como control de humedad. En la actualidad, aun se tiene un conocimiento muy imperfecto acerca de las relaciones que existen entre el contenido de humedad en el momento en que se construye el terraplén, el grado de compactación y la forma como cambian las características físicas del mismo durante su periodo de servicio. Los cambios de resistencia, rigidez y permeabilidad que el terraplén sufre con el tiempo y con las variaciones en su contenido de humedad, merecen mucha mas atención de la recibida hasta el presente. De aquí que en lo que resta de este articulo casi no se bate de las propiedades de los suelos compactados y solo se describan los procedimientos
constructivos. En lo que sigue, los métodos corrientes de compactación de terraplenes artificiales se dividir en tres grupos: los adecuados pare suelos no cohesivos, los adecuados pare suelos arenosos o limosos con cohesión moderada y los adecuados pare arcillas. Finalmente, se tratan los métodos pare compactar mesas naturales de suelos en su lugar de origen. 2) Compactación de suelos no cohesivos. Los métodos pare compactar arena y grava, colocados en orden de decreciente eficiencia son: vibración, mojado y rodamiento. En la practica, se han utilizado también combinaciones de estos métodos. Las vibraciones puedenproducirse de una manera primitiva apisonando con pisones a mano, o con pisones neumáticos, o bien dejando caer un peso grande desde cierta altura; un metro, por ejemplo. Empero, la compactación alcanzada con estos procedimientos es muy variable, pues depende en gran parte de la frecuencia de las vibraciones. Los mejores resultados se obtienen con maquinas que vibran a una frecuencia cercana a la de resonancia del conjunto suelo-vibrador. Cuando f1 es aproximadamente igual a fo, la disminución de volumen o asentamiento es 20 a 40 veces mayor que la que produce una fuerza estática equivalente a la pulsatil. Por medio de rodillos de 5 a 15 t, equipados con vibradores que operan a frecuencias comprendidas entre 1100 y 1500 pulsos por minuto, se ha obtenido la compactaci6n.efectiva de arena gruesa, grave y de enrocado de piedra partida con partículas de tamaños comparables (Bertram, 1963). El material se desparrama en capes de 30 a 40 cm de espesor, habiéndose obtenido en algunas obras una compactación adecuada de capes de espesor mayor, aun cuando en estos caves es difícil evitar la segregación durante el desparramo del material. El tamaño máximo de las partículas esta limitado únicamente por el espesor de las capes. Entre 2 a 4 pasadas de tales rodillos tirados a una velocidad que no exceda de alrededor de 3 km. por hora suele resultar adecuada pare alcanzar un alto grado de compactación . No es necesario un control en el contenido de humedad. Tal tipo de materiales han sido tambiéncompactados por medio de rodillos neumáticos tirados por tractores Diesel montados sobre cubiertas pesadas. Durante el proceso de compactación se puede agregar agua. Mucha de la compactación que se obtiene en estas condiciones derive de la producida por el tractor mas bien que por el rodillo. Se necesitan normalmente entre 6 y 8 pasadas del equipo sobre un mismo lugar pare obtener un grado satisfactorio de compactación, siempre y cuando el material sea depositado en capes de un espesor no mayor de 30 cm. Cuando se trata de compactar áreas limitadas, pueden resultar adecuados los compactadores manuales mecánicos o los operados a motor. El peso de estos compactadores varia entre varios cientos de kilogramos a varias toneladas y la fuerza pulsante que entregan al terreno, a una frecuencia aproximada a la de resonancia del compactador y el suelo se transfiere a través de una chapa plana o de un rodillo. El espesor de las capes que pueden compactarse efectivamente var1a entre 10 y 20 cm. La compactaci6n con agua se fundamenta en el hecho de que la presi6n de filtración del agua que escurre hacia abajo rompe los grupos de granos inestables y la inundación temporaria elimina, por lo menos brevemente, las fuerzas capilares. Es mucho menos efectivo que la compactaci6n por vibración. Para compactar terraplenes de caminos se han utilizado dos métodos de molado. En uno de ellos, se amontona la arena en caballetes a ambos lados del camino y luego se arrastra el suelo hacia el centro con
chorrosde agua, con una presi6n de 4 a 5 kg/cm2, formándose de este modo un deposito que tiene algo de las características de un clique construido por refutado. En el segundo método, la superficie del camino se inunda de agua, la que filtra hacia abajo por la arena ya colocada y escape por el pie del terraplén. Ambos métodos requieren aproximadamente 1,5 metros cúbicos de agua por metro cubico de arena, Comparando la porosidad de los terraplenes antes y después del tratamiento, se ha comprobado que el grado de compactaci6n que se obtiene con cualquiera de estos métodos es relativamente bajo. Por ello, esta practica debe ser desalentada. Los rodillos no vibrantes son relativamente inefectivos pare compactar suelos no cohesivos, obteniéndose los mejores resultados cuando la arena esta prácticamente saturada. No obstante, en arena limpia, el agua se escurre rápidamente y puede no resultar practicable mantener el material en un estado de saturación. 3) COMPACTACION DE SUELOS ARENOSOS O LIMOSOS CON COHESION MODERADA.A medida que aumenta la cohesi6n, disminuye rápidamente la eficacia de las vibraciones como medio de compactación, pues por pequeña que sea la adherencia entre partículas, esta interfiere con su tendencia a desplazarse a posiciones mas estables. Además, la baja permeabilidad de estos suelos trace inefectiva la inundación con agua. En cambio, la compactación por capes utilizando rodillos ha dado muy buenos resultados. Hay dos tipos de rodillos en uso general: neumáticos ypatas de cabra. Los RODILLOS NEUMATICOS, se adaptan mejor para compactar los suelos arenosos ligeramente cohesivos, los suelos compuestos cuyas partículas se extienden desde el tamaño de las graves a la del limo v los suelos limosos no plásticos. Los RODILLOS PATA DE CABRA, tienen su máxima eficacia con los suelos plásticos. Los Rodillos Neumáticosconsisten usualmente en una chata soportada por una única fila de 4 ruedas equipadas con neumáticos inflados a presiones que oscilan entre 50 v 125 libras por pulgada cuadrada (3,5 a 9 kg/cm2). Las ruedas están montadas en tal forma que el peso que se trasmite desde la chata y se distribuye uniformemente entre las mismas, aun cuando la superficie del terreno no este nivelada. Los terraplenes pare edificios se compactan normalmente en capes que tienen un espesor terminado que varía entre 15 y 30 cm con rodillos de 25 t y presiones de inflado de las cubiertas comparativamente bajas. Para terraplenes de otro tipo y para presas de embalse es practico usual utilizar rodillos de 50 t con presiones de inflado de las cubiertas mucho mas altas y capes de espesor compactado que varía entre 15 y 30 cm, aun cuando a veces se utilizan rodillos de 100 t variando en este cave el espesor de la capa compactada entre 30 y 45 cm. Se requieren usualmente de 4 a 6 pasadas para alcanzar la compactación requerida. En obras grandes donde se presentan materiales inusuales, el numero de pasadas debe determinarse por medio de ensayos de compactación en el terrenoal iniciar los trabajos. La superficie cilíndrica de los Rodillos Patas de Cabra viene provista de salientes prismáticos, o partes, con una frecuencia d e 1 por cada 700 cm 2 de superficie cilíndrica del rodillo. Los rodillos que se usan comúnmente en la construcción de presas de sierra tienen un diámetro de 1,50 y una longitud de aproximadamente 2 m. Cargados pesan alrededor. de 15 t. Las salientes tienen una longitud mínima de 23 cm y una superficie que varia entre 30 y 100 cm2. Según el tamaño del pie, la presión de contacto varía entre aproximadamente 20 y 40
kg/cm24. En terraplenes de caminos se utilizan rodillos algo menores y menos pesados. Con el equipo ordinario, el espesor de las capes después de compactadas no debe exceder de unos 15 cm. El numero requerido de pasadas debe ser determinado en el terreno por medio de ensayos realizados con pequeños terraplenes experimentales. Se obtiene generalmente la compactaci6n satisfactoria después de 6 pasadas de rodillo (Turnbull y Shockley, 1958). Cualquiera sea el tipo de equipo de compactación disponible y el grado de cohesión del suelo, la eficacia del procedimiento de compactaci6n depende en gran medida del contenido de humedad del suelo. Esto es especialmente verdad pare los suelos finos y uniformes de muy baja plasticidad pues, a menos que su contenido de humedad sea casi exactamente igual al 6ptimo, no pueden compactarse de ninguna manera. Si se construye un terraplén de ensayo con suelo de propiedades uniformes bajocondiciones de un cuidadoso control en el terreno, y si el espesor de las capes, el tipo de compactaci6n y el numero de pasadas se mantienen todas constantes, se descubre que la efectividad de la compactaci6n depende solo del contenido de humedad del suelo de la cape durante la compactación. La efectividad de la compactaci6n se mide por el peso de los sólidos por unidad de volumen, es decir, por lo que se conoce como densidad seca. La forma de la pata y la superficie de apoyo mas adecuadas dependen del tipo de suelo. Hay una tendencia hacia el uso de patas tronco piramidales tlue evitan el arado del suelo a su paso. La superficie de apoyo mas efectiva es en cierta medida función de la plasticidad y constituci6n gramulométrica del suelo. En suelos uniformes finos, cuanto mas limoso v menos plástico el suelo, mayor es la superficie de 1l pata a usar, dentro de los limites seiJalados en el texto. Se están usando también con buen resultado Rodillos Pata de Cabra Vibrantes y Rodillos Libres Vibrantes, similares a los utilizados pare compactar arena. Con rodillos libes de un peso de unas 8 t/m de longitud y una frecuencia de unas 1200 vibraciones por minuto en 6 a 8 pasadas se compactan capes de hasta 30 y 40 centímetros de espesor. En estos caves, tanto pare los rodillos pata de cabra como pare los libes, la acción principal de las vibraciones es la de aumentar el efecto gravitacional del peso del rodillo. 4) Compactación de arcillas Si el contenido natural de humedad de una arcilla enel préstamo no esta pr6ximo al 6ptimo, puede resultar muy difícil 11evarlo a dicho valor 6ptimo sobre todo si el contenido natural de humedad es demasiado alto. Por ello, el contratista puede verse obligado a utilizar la arcilla con un contenido de humedad no muy diferente del que tiene en la naturaleza. Las excavadoras extraen el material de los prestamos en pedazos o terrones. Ahora bien, un terr6n o trozo individual de arcilla no puede compactarse con ninguno de los procedimientos mencionados previamente, pues tanto las vibraciones como las presiones de corta duración solo produce un cambio insignificante en su contenido de humedad. Los rodillos pata de cabra son, sin embargo, efectivos pare reducir el tamaño de los espacios abiertos existentes entre los terrones. Se obtienen los mejores resultados cuando el contenido de humedad es ligeramente superior al limite plástico. Si es mucho mayor, la arcilla tiene tendencia a pegarse al rodillo, o bien este a hundirse en el terreno. Si es mucho menor, los terrones no se deforman y los espacios quedan abiertos. 5) Compactación de masas naturales de suelo y de terraplenes existentes. Los estratos naturales y los terraplenes existentes no pueden compactarse en capes,
hecho que excluye la aplicación de la mayoría de los métodos descriptos previamente, ya que, pare ser efectivo, el agente compactador debe actuar en el interior de la mesa de suelo. El método de compactación mas adecuado para una obra dada debe seleccionarse en funci6nde la naturaleza del suelo. La forma mas efectiva pare compactar arena no cohesivo es por vibración. El método mas simple para producir vibraciones a mucha profundidad consiste en hincar pilotes. Cuando se hincan pilotes en arena suelta, la superficie del terreno situado entre pilotes comúnmente se asienta, a pesar de la disminución de volumen producida por el desplazamiento de la arena por los pilotes. En un cave, la hinca de pilotes moldeados en sitio, de 14 metros de longitud, distanciados 0,90 metros de eje a eje, produjo, en arena suelta bajo agua, un asentamiento de la superficie que alcanz6 hasta 0,90 metros, a pesar de que el volumen de los pilotes era equivalente a una cape de 0,30 metros de espesor. La hinca de los pilotes redujo la porosidad de la arena de 44 a 38 por ciento, aproximadamente. Los depósitos espesos de arena pueden también ser compactados por Vibro Flotación. El instrumento que produce la compactaci6n consiste en un vibrador combinado con un dispositivo que inyecta agua en la mesa de arena que lo rodea. Primero se introduce por inyección el vibrador dentro de la arena hasta la profundidad a que se desea compactar el estrato, y luego se lo levanta nuevamente. La compactación se produce al levantar el vibro flotador, merced al efecto combinado de las vibraciones y de los inyectores de agua. La operaci6n compacta, con un costo moderado, la arena situada dentro de un espacio cilíndrico de un diámetro comprendido entre 2,50 y 3,00 metros. El método da muybuenos resultados en arena limpia, pero si el material contiene limo o arcilla, su eficacia disminuye notablemente. Se ha obtenido también la compactación satisfactoria de gruesos estratos de arena muy suelta haciendo estallar pequeñas cargas de dinamita en muchos puntos del interior de su mesa. Los requisitos previos pare que este método de buenos resultados son los mismos que se indicaron pare el proceso de vibro flotación. En uno de estos estratos, que se extendía desde la superficie hasta una profundidad que variaba entre 4,50 y 9,00 metros, se hicieron estallar cargas de 3.600 gramos, de un explosivo que contenía 60 por ciento de dinamita, colocadas a una profundidad de 4,50 metros. Las vibraciones producidas por las explosiones redujeron la porosidad de la arena desde su valor original del 50 por ciento al 43 por ciento (I,yman, 1942).En el clique Karnafuli se llen6 un gran pozo provocado por la socavaci6n que tenia un volumen de aproximadamente 50.000 m3, volcando dentro del agua una arena limpia uniforme (Do = 0,18 mm, U = 2) y compactando la arena por una serie de cargas explosivos, usualmente cada una de 3,6 kg., colocadas a profundidades de 4,50 m, 10 m y 15 m debajo de la superficie de la arena. Los agujeros se espaciaron 6 m en sentido horizontal. Las cargas inferiores fueron disparadas primero y seguidas, a intervalos de 4 horas, por las cargas intermedias y las superiores. Luego se instal6 una cuarta serie que se dispar6 a una profundidad de 7,50 m. La porosidad de laarena se redujo del 47 al 41%, aproximadamente (Hall, 1962). Los suelos arenosos con alguna cohesión y los terraplenes existentes cohesivos también pueden compactarse hincando pilotes. La compactaci6n de estos suelos no es, sin embargo, causada por las vibraciones producidas por la hinca, sino por preside estática, la que reduce el tamaño de los espacios vacíos. Si el suelo esta situado por encima de la nave y los vacíos están en gran parte llenos de aire, el efecto de compactación producido
por la hinca de pilotes es en general más satisfactorio, pero si el suelo esta situado debajo de la nave, dicho efecto disminuye rápidamente a medida que también disminuye la permeabilidad del material. Para facilitar la expulsi6n del agua se pueden instalar drenes de grave. Así, por ejemplo, pare compactar un relleno suelto de marga, colocado dentro de las células de un "cofferdam" de tablestacas (Fitz Hugh et al., 1947), se utiliz6 con buenos resultados el siguiente procedimiento se hincaron en el relleno conos de acero de 30 centímetros de diámetro, cuyos extremos inferiores se hallaban cerrados por discos de acero, dispuestos en forma tal que pudieran desprenderse fácilmente de los canos y quedasen en el terreno cuando estos se retiraban. Cada cano se hincaba hasta la base de la marga, se llenaba con una mezcla de grave y arena, y se lo cerraba con una capa hermética. El cono era luego extraído inyectando aire dentro del mismo a una presi6n de 1,5 a 2 kg/cm2. La presión del aire manteníael suelo blando en su posicio6n, impidiendo que este ocupase el lugar dejado por el cano antes que la grave. La consolidación del suelo circundante se aceler6 extrayendo por bombeo agua de los drenes. Los suelos compresibles, como las arcillas blandas, los limos sueltos y la mayoría de los suelos orgánicos, pueden también compactarse por precarga. La zona a ser tratada se cubre con un terraplén que trasmite un peso unitario suficientemente alto como pare consolidar el suelo en una magnitud que aumente su resistencia y reduzca su compresibilidad a los límites requeridos dentro del tiempo disponible pare la operación de precarga. Los suelos limosos que contienen capas de arena suelen consolidarse con la misma rapidez con que se incrementa la precarga, pero los suelos mas impermeables pueden llegar a necesitar un tiempo mucho mayor. La velocidad de consolidación se puede calcular por medio de la teoría del articulo 25, pero las estimaciones suelen resultar muy poco fehacientes debido a que el esparcimiento y el grado de continuidad de las capes drenajes mas permeables no pueden usualmente evaluarse con exactitud. Cuando la velocidad estimada de consolidación es demasiado lenta, el proceso puede acelerarse suplementario la presencia de las capes naturales de drenaje con la instalación de drenes de arena similares a los descriptos en el párrafo precedente. Los drenajes tienen comúnmente un diámetro de por lo menos 30 cm y están espaciados en disposiciones triangulares o cuadradas adistancias comprendidas entre unos 2 y 4 m. El esparcimiento necesario se puede calcular por teoría, pero la confiabilidad de las predicciones esta sujeta a las limitaciones siempre presentes respecto al conocimiento de la permeabilidad real de los depósitos en sentido horizontal y vertical. Las técnicas para la instalaci6n de drenes de arena se han perfeccionado hasta alcanzar un alto grado de eficiencia (Carpenter y Barber, 1953). Antes de colocar el terraplén de sobrecarga, el área ocupada por los drenes debe ser cubierta con una solera de drenaje que permita el escape del agua evacuada a través de los mismos. Existan o no drenes de arena, el terraplén de precarga no debe construirse con una velocidad tal o con taludes demasiado parados como pare producir un deslizamiento o una rotura por la base. En particular, si se han instalado drenes, un accidente de este tipo suele provocar una discontinuidad en los mismos y tornarlos ineficientes. Para evitar estos deslizamientos, la precarga y las instalaciones de drenaje se proveen con medios pare observar el asentamiento de la superficie del suelo que soporta la sobrecarga, las presiones de poros que se desarrollan en el subsuelo y el levantamiento o movimiento lateral del suelo natural mas allá de los límites de la
sobrecarga. Si se hincan pilotes en un limo suelto situado debajo del nivel de la nave, el suelo se trasforma y pasa a un estado semi líquido. Por ello, en lugar de compactarlo, la hinca lo debilita, por lo menostemporalmente. La compactaci6n de tal tipo de estratos se puede obtener solamente por algún proceso de drenaje, por pre-carga o por la combinaci6n de ambos. Unidad 3 PROPIEDADES HIDRAULICAS DE LOS SUELOS * Permeabilidad de los suelos 1) Ensayos de permeabilidad. Uno de los estudios geotécnicos importantes a realizar antes de la construcción, es la determinación de la permeabilidad del suelo. En caso de que hubiere agua subterránea en movimiento, en régimen permanente u ocasional, debe determinarse la permeabilidad de dicho terreno. No siempre las mediciones de permeabilidad hechas con muestras de laboratorio son confiables ni concluyentes sobre el comportamiento del terreno. Por ello es preciso efectuar ensayos in situ. Estas mediciones son puntuales y mediante ellas se practican perforaciones para la obtención de valores indicativos de la permeabilidad del suelo. Existen dos tipos de mediciones: Nivel constante: se introduce un caudal conocido para mantener el mismo nivel dentro de la perforación. Al estabilizar el proceso, con ese caudal conocido y la longitud y diámetro de la perforación, se calcula la permeabilidad. Nivel variable: se introduce o se extrae un volumen de agua en un sondeo de diámetro pequeño (entre 5 y 10 cm) en forma súbita, ésto provoca un descenso o ascenso instantáneo del nivel de agua lo que permite medir las diferencias de nivel/tiempo a medida que va recuperando el nivel original. 2) Permeabilidad de las masas estratificas de suelos. Elmuestreo deberá ser realizado en correspondencia con cada metro de avance de la perforación o en correspondencia con cada cambio de estrato, no obstante lo cual, la decisión de implementar un sistema de muestreo continúo o discreto estará condicionado por el perfil geotécnico y por las necesidades del proyecto. Una vez identificados los mantos cuyas propiedades geotécnicas puedan ser relevantes a los fines del proyecto, éstas deberán ser medidas a través de técnicas de ensayo de utilización habitual y disponible, o mediante técnicas especiales. El programa de muestreo y ensayo deberá ser plausible de adecuación en función de los objetivos que persigue la investigación y de los equipos disponibles. El siguiente programa presenta los requerimientos mínimos de muestreo y ensayos a realizar para una utilización genérica, mediante la metodología de perforación con equipo manual para suelo, con el sacamuestras de uso general combinado con el ensayo de penetración estándar; o a través de un macizo rocoso mediante perforación a rotación en
diámetros de 55 mm ó 70 mm. 1 (a) Arena y grava. Al comienzo de cada estrato y posteriormente a cada metro de avance de perforación, se deberá realizar el ensayo de penetración estándar y se deberán recuperar muestras representativas para su posterior ensayo. 2 (b) Suelo cohesivo. Al comienzo de cada estrato y posteriormente a cada metro de avance de perforación, se deberá realizar el ensayo de penetración estándar y se deberán recuperarmuestras representativas para su posterior ensayo; o se recuperarán muestras de 1,0 m en forma continua con el sacatestigo de 100 mm de diámetro. En la eventualidad de que éste no pueda ser introducido en el suelo, o la muestra sea de calidad inadecuada, se deberá recurrir al primer procedimiento. 3 (c) Roca. Se deberán recuperar testigos continuos. Si la calidad de la muestra no es adecuada o si la roca es blanda, se deberá utilizar el sacatestigo de tubo partido con el fin de recuperar un tramo menor de muestra apta para ensayar. Asimismo puede resultar conveniente, en ciertos casos, obtener muestras del fluido de perforación con recuperación de los detritos de la misma. No obstante lo indicado en este artículo y como alternativa para recuperar muestras de roca, el objetivo que se debe lograr es obtener testigos continuos de buena calidad. 3) Esfuerzos totales, efectivos y neutros. Esfuerzo Efectivo Este es el esfuerzo transmitido a través de la estructura sólida del suelo por medio de los contactos intergranulares. Se trata del componente que es efectivo para controlar tanto la deformación debida a los cambios de volumen como la resistencia al corte del suelo puesto que el esfuerzo normal y el esfuerzo cortante se transmiten a través de los contactos partícula a partícula. 4) Gradiente hidráulico critico. El que, de ser superado, hace que empiece a ebullir el material suelto donde se produce una filtración y se produzca arrastre o sifonamiento.
EL SUELO ¿Qué es? El suelo está compuesto por minerales, materia orgánica, diminutos organismos vegetales y animales, aire y agua. Es una capa delgada que se ha formado muy lentamente, a través de los siglos, con la desintegración de las rocas superficiales por la acción del agua, los cambios de temperatura y el viento. Los plantas y animales que crecen y mueren dentro y sobre el suelo son descompuestos por los microorganismos, transformados en materia orgánica y mezclados con el suelo.
Los minerales provienen de la roca madre, que se deshace lentamente. También pueden ser aportados por el viento y el agua, que los arrastran desde otras zonas erosionadas.
La materia orgánica es el producto de la descomposición de vegetales y animales muertos. Puede almacenar gran cantidad de agua y es rica en minerales.
Los microorganismos o pequeños organismos son de dos tipos: los que despedazan la materia orgánica (insectos y lombrices) y los que la descomponen liberando los nutrientes (hongos, bacterias). Viven dentro del suelo y, además de intervenir para que la materia
orgánica sea nuevamente utilizada por las plantas, ayudan a pulverizar las rocas. Lombrices e insectos forman poros que permiten la aireación, el almacenaje del agua y el crecimiento de las raíces.
Agua y aire ocupan los poros, espacios entre las partículas de suelo que se producen por las irregularidades de su forma y tamaño. La distribución y tamaño de los poros es importante. Una excesiva cantidad de poros pequeños origina suelos compactos, pesados, húmedos y un pobre crecimiento de las raíces. Demasiados poros grandes forman suelos sueltos que se secan rápidamente. Cuando más pequeño es el poro, más difícil es para la planta absorber agua de él. Los organismos del suelo y las plantas necesitan agua para vivir. Las plantas la utilizan para mantener sus tejidos, transportar nutrientes y realizar la respiración y nutrición. El agua del suelo es absorbida por las raíces y utilizada en el proceso de fotosíntesis. La disolución de minerales y materia orgánica en el agua facilita que sean captados por las plantas. Cuando el agua del suelo escasea, se detiene el crecimiento de las plantas, que llegan a marchitarse y morir. Un exceso de agua desplaza el aire del suelo. Este es importante porque aporta oxígeno para la respiración de las raíces. Además es la fuente del nitrógeno que transforman las bacterias, haciéndolo aprovechable por las plantas.
En el suelo se multiplican miles de formas de vida, la mayoría invisibles para nuestros ojos. Una hectárea de tierra fértil puede contener más de 300 millones de pequeños invertebrados: insectos, arañas, lombrices y otros animales diminutos. La tierra que cabe en una cuchara puede encerrar un millón de bacterias, además de cientos de miles de células de levaduras y pequeños hongos. Todos las sustancias que forman el suelo son importantes por sí mismas, pero lo fundamental es el equilibrio adecuado entre los diferentes constituyentes. La materia orgánica y los microorganismos aportan y liberan los nutrientes y unen las partículas minerales entre sí. De esta manera, crean las condiciones para que las plantas respiren, absorban agua y nutrientes y desarrollen sus raíces. Lombrices, bacterias y hongos también producen humus, que es una forma estable de materia orgánica. El humus retiene agua y nutrientes y ayuda a prevenir la erosión. En resumen, el manejo sostenible del suelo debe estimular la actividad de los microorganismos, manteniendo o aportando una cantidad adecuada de materia orgánica.
¿Cómo se forma? La formación del suelo es un proceso muy lento: se precisan cientos de años para que el suelo alcance el espesor mínimo necesario para la mayoría de los cultivos.
Al principio, los cambios de temperatura y el agua comienzan a romper las rocas: el calor del sol las agrieta, el agua se filtra entre las grietas y con el frío de la noche se congela. Sabemos que el hielo ocupa más lugar que el agua, y esto hace que las rocas reciban más presión y se quiebren. Poco a poco se pulverizan y son arrastradas por las lluvias y el viento. Cuando la superficie es en pendiente, este sedimento se deposita en las zonas bajas.
Luego aparecen las pequeñas plantas y musgos que crecen metiendo sus raíces entre las grietas. Cuando mueren y se pudren incorporan al suelo materia orgánica que es algo ácida y ayuda a corroer las piedras.
Se multiplican los pequeños organismos (lombrices, insectos, hongos, bacterias) que despedazan y transforman la vegetación y los animales que mueren, recuperando minerales que enriquecen el suelo. Este suelo, así enriquecido, tiene mejor estructura y mayor porosidad. Permite que crezcan plantas más grandes, que producen sombra y dan protección y alimento a una variedad mayor aún de plantas y animales.
¿Cuáles son sus características? Las características de cada suelo dependen de varios factores. Los más importantes son el tipo de roca que los originó, su antigüedad, el relieve, el clima, la vegetación y los animales que viven en él, además de las modificaciones causadas por la actividad humana.
El tamaño de las partículas minerales que forman el suelo determina sus propiedades físicas: textura, estructura, capacidad de drenaje del agua, aireación. Los gránulos son más grandes en los suelos arenosos. Estos son sueltos y se trabajan con facilidad, pero los surcos se desmoronan y el agua se infiltra rápidamente. Tienen pocas reservas de nutrientes aprovechables por las plantas. Los suelos limosos tienen gránulos de tamaño intermedio, son pesados y con pocos nutrientes. Los suelos arcillosos están formados por partículas muy pequeñas. Son pesados, no drenan ni se desecan fácilmente y contienen buenas reserva de nutrientes. Al secarse se endurecen y forman terrones. Son fértiles, pero difíciles de trabajar cuando están muy secos.
Los suelos francos son mezclas de arena, limo y arcilla. Son fértiles y al secarse forman pequeños terrones que se deshacen. Un suelo con una composición equilibrada de cada mineral es un suelo agrícola fácil de trabajar y con buenas reservas de nutrientes. Mantiene la humedad a pesar de drenar libremente. Cuando los poros entre las partículas de suelo son muy pequeños, se favorece la retención de agua y el encharcamiento. La presencia de materia orgánica permite que el agua se impregne e infiltre lentamente, logrando así que las raíces la aprovechen mejor. A su vez, la presencia de materia orgánica permite limitar la pérdida de nutrientes y facilita que sean captados por las plantas. Los suelos no tienen una estructura uniforme: están constituidos por capas que se diferencian por el tamaño y composición de las partículas. La capa superficial es más compacta, se seca con rapidez y está poblada por pocos organismos, especialmente lombrices. Por debajo de ella, está el humus, donde se acumulan microorganismos y nutrientes.
Las propiedades químicas del suelo dependen de la proporción de los distintos minerales y sustancias orgánicas que lo componen. El contenido de nitrógeno, fósforo, potasio, calcio y magnesio debe ser abundante y equilibrado. La materia orgánica siempre contiene carbono, oxígeno e hidrógeno, además de otros elementos. Al despedazar y descomponer las plantas y animales muertos, los microorganismos liberan los nutrientes permitiendo que puedan ser utilizados nuevamente.
Las propiedades físicas y químicas del suelo, unidas a los factores climáticos, determinan los vegetales y animales que pueden desarrollarse y la forma en que se debe cultivar la tierra.
La fertilidad Sabemos que para crecer las plantas precisan agua y determinados minerales. Los absorben del suelo por medio de sus raíces. Un suelo es fértil cuando tiene los nutrientes necesarios, es decir, las sustancias indispensables para que las plantas se desarrollen bien. Las plantas consiguen del aire y del agua algunos elementos que necesitan, como el carbono, el hidrógeno y el oxígeno. Otros nutrientes esenciales están en el suelo: aquellos que los vegetales requieren en grandes cantidades se llaman nutrientes principales. Son el nitrógeno, el fósforo, el potasio, el calcio y el magnesio. Proceden de las rocas que dieron origen al suelo y de la materia orgánica descompuesta por los microorganismos. Los nutrientes deben estar siempre presentes en las cantidades y proporciones adecuadas. Un suelo es fértil cuando:
su consistencia y profundidad permiten un buen desarrollo y fijación de las raíces.
contiene los nutrientes que la vegetación necesita.
es capaz de absorber y retener el agua, conservándola disponible para que las plantas la utilicen.
está suficientemente aireado.
no contiene sustancias tóxicas.
Los suelos naturalmente cubiertos de vegetación conservan su fertilidad. Un ejemplo es el bosque: las raíces de los árboles sujetan la tierra, el follaje de las copas suaviza el impacto de la lluvia y la fuerza del viento. Las hojas secas que caen (hojarasca), junto con los animales muertos y sus excrementos, se pudren y son descompuestas por los microorganismos, formando humus. El humus es un abono orgánico que enriquece el suelo, aumenta la porosidad superficial, absorbe el agua lentamente y la retiene. Así, el suelo permanece húmedo por más tiempo, el agua no se escurre por su superficie y no se produce arrastre de tierra. La sombra de los árboles permite el desarrollo de otras especies vegetales que no pueden crecer a pleno sol, como los helechos, orquídeas, musgos y líquenes. Diversos insectos y pájaros se alimentan de sus frutos y ayudan a la multiplicación de las plantas colaborando en la polinización de las flores y en la diseminación de las semillas. También protegen el suelo las praderas de pastos bajos y tupidos: las gotas de lluvia y los vientos llegan al suelo a través de las hojas que atenúan su impacto y la tierra se mantiene
entre sus raíces entrelazadas. El suelo es rico en humus debido al constante aporte de materia orgánica.
Los terrenos cultivados gastan lentamente sus nutrientes y están más expuestos a la pérdida de suelo. El suelo arado opone menos resistencia a ser arrastrado por el agua y el viento. La erosión se intensifica en terrenos en pendiente y no protegidos por cortinas rompevientos y setos vivos, formados por árboles y arbustos. Además, el producto de la cosecha se usa como alimento o como materia prima para algunas industrias y no regresa al suelo para enriquecerlo. Si no actuamos para reponer la fertilidad perdida, después de varios años de cultivo continuo la tierra se agota. Por eso debemos cuidar el suelo que cultivamos, incorporando abono y materia orgánica.
Si queremos sostener nuestro productividad, base de nuestro desarrollo, debemos proteger el suelo. Su degradación tiene numerosas causas, pero las que agotan rápidamente la tierra son la erosión, la contaminación, la sobreexplotación de los pastos y la destrucción de los bosques.
La erosión El suelo que utilizamos para la agricultura es una capa delgada que descansa sobre una base de rocas. Esta capa necesitó muchos siglos para formarse, pero puede ser destruida en pocos años si no se la usa con cuidado. Los suelos que se originan a partir de la roca madre crecen un centímetro en un período que puede durar varios cientos de años. Sin embargo, los terrenos pueden degradarse con rapidez, volviéndose estériles. Además, sólo el 12% de la superficie de la tierra es fácilmente cultivable. Son más abundantes las zonas difíciles de trabajar. Los obstáculos posibles son varios: sequía por falta de lluvia, temperaturas muy bajas, suelos no fértiles por carencia de nutrientes minerales o por contener exceso de sal, terrenos siempre cubiertos de nieve o hielo o con pendiente muy acentuada. Varios peligros amenazan el suelo: la pérdida de fertilidad, la contaminación y la desaparición del suelo mismo debido a la erosión. Muchas veces la pérdida de fertilidad o la contaminación acaban con la vegetación y el suelo desprotegido se erosiona rápidamente. Así, estos efectos se producen en la misma zona, uno después de otro. La pérdida de fertilidad y la contaminación se deben a cambios en la composición del suelo. Sabemos que para crecer la vegetación necesita nutrientes de los que se alimenta. Y que existen sustancias que son tóxicas para las plantas, que actúan como verdaderos venenos.
Las plantas absorben por las raíces determinados elementos, imprescindibles para su desarrollo, especialmente nitrógeno, fósforo, potasio, magnesio y calcio. Estos minerales se reducen con los cultivos. Si no son reemplazados con el agregado de abono y materia orgánica, la fertilidad del suelo disminuye hasta agotarse.
La contaminación es otra forma de deterioro del suelo debida a sustancias químicas dañinas para la vegetación, los animales o para la salud humana. Puede estar causada por el agua de riego contaminada por letrinas y pozos negros o por desechos mineros o industriales. También contaminan ciertos insecticidas y herbicidas, que destruyen especies no nocivas e incluso perjudican la salud de las personas.
Se llama erosión al desgaste, arrastre y pérdida de partículas de suelo. Se produce por acción del agua y del viento sobre zonas no protegidas:
Las gotas de lluvia caen con fuerza sobre el suelo deshaciendo progresivamente su estructura. El agua, al escurrirse, quita partículas y nutrientes al suelo y los transporta a las zonas bajas. Los arroyos y ríos arrancan la tierra de las riberas. El material arrastrado se sedimenta y rellena cauces y embalses, aumentando la probabilidad de inundaciones.
El viento también arrastra partículas de tierra fértil, especialmente cuando está recién removida o en los períodos de sequía, produciendo en algunos lugares verdaderas tormentas de polvo.
El suelo se mantiene debido a la capa de vegetación que lo cubre. Las hojas atenúan el impacto de la lluvia, del calor del sol y de los vientos fuertes sobre el suelo y las raíces ayudan a sostenerlo. El follaje que cae forma una capa de protección, y contribuye a la formación del humus. Al disminuir la vegetación, disminuye el aporte de materia orgánica y la densidad de las raíces que ayudan a sujetar el suelo. Desciende la actividad de los microorganismos y el suelo pierde fertilidad. Asimismo, pierde porosidad y estructura, haciéndose más erosionable. En resumen, cuando el suelo se empobrece y se reduce la vegetación que crece en él y ayuda a fijarlo, aumenta la erosión causada por la lluvia y el viento. Otras causas que aceleran la erosión son la destrucción de los bosques, la labranza inapropiada y el pisoteo excesivo del ganado sobre un suelo limitado (sobrepastoreo). El arrastre de la capa fértil es mayor con las lluvias intensas y en las laderas no protegidas. El agua no alcanza a infiltrarse y fluye por la superficie cargada de partículas de tierra. Luego se concentra en chorros que cavan surcos de pocos centímetros de profundidad, en los que el líquido corre a mayor velocidad. En esta etapa la erosión ya causa graves daños, pero puede ser detenida con barreras de piedras, cultivando en andenes perpendiculares a la pendiente, sembrando pastos que cubran el suelo y construyendo zanjas de escurrimiento. Si no se toman medidas adecuadas, los regueros se unen, aumenta su caudal y cavan barrancos que se desmoronan. La tierra es arrastrada y se forman socavones o cárcavas. La situación es muy grave y no sólo hay que detener el agua en la parte superior, sino que es necesario proteger el suelo que todavía queda en los bordes del barranco, sembrando hierbas, arbustos y árboles para que sujeten el terreno con sus raíces. Cuando la erosión avanza, el terreno queda surcado por cárcavas y desaparece la capa fértil. En las zonas bajas aumentan las inundaciones. La tierra transportada es lavada de sus nutrientes y mezclada con pequeñas piedras. Este sedimento recubre con una capa estéril las tierras de los valles, perjudicando los cultivos.
¿Qué debemos hacer para conservar el suelo y mantener su fertilidad? La cantidad de tierra que disponemos para cultivar es escasa y debe ser usada cuidadosamente y aplicando medidas de conservación apropiadas. Un adecuado manejo del suelo ayuda a mantenerlo, restaurarlo y a mejorar su calidad. Para asegurarnos buenas cosechas durante muchos años, es importante que sepamos qué es y cómo se produce la erosión. Además, debemos conocer y utilizar técnicas de cultivo que eviten la pérdida de suelo y conserven su fertilidad. Los métodos usados para prevenir la erosión ayudan a sujetar el suelo, reduciendo el impacto del agua y del viento para evitar que lo arrastre. La pérdida de la fertilidad se combate reponiendo en el suelo los nutrientes y la materia orgánica que los cultivos y la misma erosión se llevan. La pérdida de suelo es más intensa en zonas en pendiente porque en ellas el agua corre con más fuerza. Para impedir que el agua y el viento se lleven partículas de tierra, podemos usar algunas técnicas que son muy eficaces a pesar de su sencillez. Se trata de prácticas para conservar el suelo y el agua.
Cuando cultivamos suelos de laderas, hay que realizar las operaciones de cultivo en sentido perpendicular a la pendiente o en curvas de nivel. De esta manera, cada surco actúa como una barrera que frena el movimiento del agua. Al disminuir la escorrentía superficial, la capa fértil no es arrastrada. Además, lograremos un mayor aprovechamiento del agua que aumenta su penetración al correr más lentamente.
La cobertura vegetal (pastos tupidos, residuos de cosecha), además de enriquecer el suelo, ayuda a protegerlo contra la erosión, especialmente en la época de lluvias. En la época de sequía, evita que el suelo se reseque, al disminuir la pérdida de agua por evaporación. Es posible sembrar cultivos de cobertura entre un ciclo agrícola y otro. Asimismo, la utilización del rastrojo como cobertura ayuda a controlar las malezas y aumenta la materia orgánica y la fertilidad.
Para defender al suelo de la erosión provocada por el viento y la lluvia es necesario usar barreras. Pueden ser barreras vivas,formadas por franjas de árboles y arbustos de hojas perennes y crecimiento denso, transversales a la dirección del viento y a la pendiente del terreno. También es útil construir barreras hechas con piedras para evitar que el agua se escurra rápidamente y arrastre partículas de suelo. La tierra retenida se acumula y es excelente para agregarla a los cultivos.
Las zanjas y acequias permiten capturar el agua de escorrentía, que puede ser acumulada allí (surcos de infiltración), o puede ser llevada fuera del terreno (zanjas de drenaje y canales de desviación) hacia tanques para almacenarla.
Las terrazas o andenes: hay terrenos de pendiente muy acentuada, y en ellos la construcción de terrazas ayuda a que el agua se absorba, evitando que arrastre el suelo y lo erosione. Además se obtienen superficies planas y más profundas, lo que permite sembrar diversos cultivos. Pueden construirse pequeñas terrazas individuales y circulares, en las que se planta, generalmente, un frutal.
La labranza mínima limita la roturación del suelo a los surcos donde se va a sembrar. El resto del terreno queda sin tocar. Este tipo de labranza permite mantener la estructura del suelo, disminuyendo el arrastre ocasionado por la lluvia y el viento.
El control de cárcavas: las cárcavas son zanjas causadas por el agua, que socava el suelo y se lo lleva. Dificultan la agricultura y tienden a agrandarse, aumentando la erosión y los desmoronamientos de tierra. Para controlarlas, hay que detener el flujo de agua que las forma. Después hay que intentar su recuperación, construyendo muros de piedras dentro de la cárcava para que se acumule tierra. También se pueden sembrar barreras vivas, por ejemplo, pastos. Para fijar sus bordes, se plantan árboles.
Es importante evitar el sobrepastoreo. Cuando se concentra el ganado, el pisoteo constante compacta el suelo. Al alimentarse selectivamente de los pastos que prefieren, estos desaparecen poco a poco.
La conservación de la fertilidad se consigue reponiendo en el suelo los nutrientes y la materia orgánica que los cultivos y la erosión se llevan.
Prácticas que ayudan a conservar la fertilidad son la rotación de cultivos y los cultivos asociados. Rotar los cultivos es sembrar diferentes cultivos en un mismo terreno, durante años sucesivos. Cada especie utiliza con mayor intensidad nutrientes diversos y sus raíces llegan a distinta profundidad. Así, mientras un cultivo utiliza ciertos nutrientes, se están regenerando los nutrientes que tomó la cosecha anterior. Esta rotación ayuda también a disminuir las plagas, ya que al año siguiente no encuentran los vegetales que atacan específicamente. La asociación de cultivos es la siembra de diferentes especies vegetales en un mismo año. Ejemplo: Si se siembra maíz, frijol y calabaza:
Cada cultivo absorbe los nutrientes que necesita sin competir con los otros.
El maíz sirve de apoyo para que trepe el frijol.
El frijol, que es una leguminosa, fija el nitrógeno, enriqueciendo el suelo.
La calabaza da sombra al suelo, conserva la humedad y evita que crezcan las hierbas.
Reposición de materia orgánica. Esta reposición puede ser natural, cuando se deja descansar el suelo y se espera que crezca nuevamente la vegetación. Pero también es posible enriquecerlo usando composte, agregando estiércol de los animales o enterrando los restos de las cosechas. Otra posibilidad es usar abonos verdes, como el chocho o tarwi, cultivos que no se recogerán porque sirven para nutrir los suelos. Se entierran en la época de floración, que es cuando acumulan la mayor cantidad de nutrientes. La materia orgánica del suelo no sólo lo enriquece de nutrientes, también lo hacen más esponjoso, lo que permite que retenga la humedad y esté mejor aireado.
Plantación de leguminosas: algunas plantas como el frijol, el garbanzo, las habas, la alfalfa, el trébol, la soya y las acacias tienen en sus raíces nódulos con bacterias que toman el nitrógeno del aire y lo fijan en el suelo. De esta manera, el nitrógeno es utilizado como nutriente por otras especies.
Los fertilizantes minerales pueden ser usados pero siempre con moderación y precaución al aplicarlos. Es necesario conocer previamente qué mineral falta en el suelo y agregarlo en las proporciones necesarias para las plantas que deseamos cultivar. Si se usan en exceso pueden dañar los cultivos y matar a los microorganismos del suelo. Debemos recordar que son compuestos químicos que tienen los nutrientes necesarios para las plantas, pero no mejoran la calidad del suelo porque no contienen materia orgánica, como los abonos verdes, el composte y el estiércol.
Cuando la erosión es muy avanzada es necesario encontrar soluciones que abarquen la cuenca en su totalidad. El agua debe ser detenida en las zonas donde cae, porque la pendiente contribuye a que aumente su fuerza y velocidad y destruya las obras de protección.
