Mecanica De Suelo

INTRODUCCIÓN

La cubierta externa de la mayoría de la superficie continental de la Tierra es un agregado de minerales no consolidados y de partículas orgánicas producidas por la acción combinada del viento, el agua y los procesos de desintegración orgánica.

Los suelos cambian mucho de un lugar a otro, su composición química y la estructura física en un lugar dado, están determinadas por el tipo de material geológico del que se origina, por la cubierta vegetal, por la cantidad de tiempo en que ha actuado la meteorización, por la topografía y por los cambios artificiales resultantes de las actividades humanas.

Las variaciones del suelo en la naturaleza son graduales, excepto las derivadas de desastres naturales; sin embargo, el cultivo de la tierra priva al suelo de su cubierta vegetal y de gran parte de su protección contra la erosión del agua y del viento, por lo que estos cambios pueden ser más rápidos

El conocimiento básico de la textura del suelo es importante para los ingenieros que construyen edificios, carreteras y otras estructuras sobre y bajo la superficie terrestre.

Es menester enfatizar que la mecánica de los suelos tradicional tiene su génesis cuando el Doctor Karl Terzaghi, conocido como el padre de la mecánica de los suelos, por medio de sus grandes obras ilustradas da a conocer los estudios que elaboró en este campo. Ya a partir del año 1925 en Viena, Karl Terzaghi, estaba proponiendo uno de sus modelos, para definir las características mecánicas e hidráulica de los suelos. Su gran mérito como iniciador, formador y orientador de la Mecánica de Suelos, se debió a su continuado y permanente esfuerzo por darle una fundamentación teórica a los conocimientos adquiridos en la realidad de las obras.

El estudio de Mecánica de Suelos, es una herramienta que proporciona datos más confiables de las condiciones del subsuelo, como capacidad de carga, asentamientos probables y sugerencias acerca del sistema de cimentación al Ingeniero Especialista en Estructuras para la realización de obras civiles.

Todas las obras de ingeniería civil descansan, de una u otra forma, sobre el suelo, y muchas de ellas, además, utilizan la tierra como elemento de construcción para terraplenes, diques y rellenos en general; por lo que, en consecuencia, su estabilidad y comportamiento funcional y estético estarán regidos, entre otros factores, por la conducta del material de asiento situado dentro de las profundidades de influencia de los esfuerzos que se generan, o por la del suelo utilizado para conformar los rellenos. Si se sobrepasan los límites de la capacidad resistente del suelo, o si aún sin llegar a ellos las deformaciones son considerables, se pueden producir esfuerzos secundarios en los miembros estructurales, quizás no tomados en consideración en el diseño, productores a su vez de deformaciones importantes, fisuras, grietas, alabeo o desplomos que pueden producir, en casos extremos, el colapso de la obra o a su inutilización y abandono. En consecuencia, las condiciones del suelo como elemento de sustentación y construcción y las del cimiento como dispositivo de transición entre aquél y la supraestructura, han de ser siempre observadas, aunque esto se haga en proyectos pequeños fundados sobre suelos normales a la vista de datos estadisticos y experiencias locales, y en proyectos de mediana a gran importancia o en suelos dudosos, infaliblemente, a través de una correcta investigación de mecánica de suelos.

Durante los últimos años se han estado empleando cada vez más los vocablos geotécnia y geomecánica para significar la asociación de las disciplinas que estudian la corteza terrestre desde el interés de la ingeniería civil, concurriendo a este vasto campo ciencias como la geología con sus diversas ramas y la geofísica con su división, la sismología. A la vista de los tres (3) materiales sólidos naturales que ocupan nuestra atención, podemos dividir la geotécnia en: mecánica de suelos, mecánica de rocas y mecánicas de nieves, noveles especialidades, todas presentadas en orden de aparición dentro de las cuales la última no tiene cabida en nuestro medio subtropical. La más vieja de las nuevas, la mecánica de suelos, será motivo de nuestro estudio desde ahora en adelante, no sin antes puntualizar que ella versa sobre un material heterogéneo, disímil de partícula a partícula, donde su contenido de humedad que puede ser variable con el tiempo ejerce capital influencia sobre su comportamiento; debiendo aplicarse nuestros conocimientos físicos-matemáticos para evaluar y predecir su comportamiento. Ardua tarea, distinta a la que realizamos en otros materiales de construcción tales como el acero y el hormigón, donde las cualidades físicas son impresas a voluntad, con relativa facilidad. a través de procesos metalúrgicos que ofrecen una amplia gama de productos finales, en el primer caso, y mediante diseños de mezclas en el segundo, todo en armonía con las necesidades de un proyecto dado.

Sin embargo, esto no ha sido óbice para su desarrollo esforzado y acelerado en los últimos años, pese a la utilización de teorías e hipótesis de complimiento parcial o entre rangos determinados. A los que se encuentren demasiado preocupados por esta situación les recordamos que aun en el concreto, material artificial de trabajo disciplinado citado anteriormente como caso antagónico al del suelo donde se aplican leyes como las de Hooke y Navier que presuponen al hormigón como un cuerpo perfectamente elástico donde las secciones planas, antes de la deformación, continúan siendo planas durante y después de la deformación, distantes de ser exactas; aceptándose como buenos y válidos los resultados obtenidos de su aplicación.

La Mecánica de Suelos como parte importante de la aplicación de la ingeniería civil, está inmersa en el cumplimiento del reto anotado y, consecuentemente, la reflexión mencionada debe darse en ella, empezando por determinar qué cambios deben experimentar las columnas que sustentan al proceso de enseñanza – aprendizaje, a saber: infraestructura, normatividad, planes y programas de estudio, alumnos y profesores. Siendo estos últimos, sin duda, la columna vertebral; resulta necesario analizar el papel de los profesores y las características que deben poseer en el proceso de formación de los futuros ingenieros civiles y, por supuesto en el manejo de los contenidos teórico – prácticos de la Unidad Curricular Mecánicos de Suelos, con los conocimientos, las herramientas y las actitudes que garanticen el desarrollo integral de los futuros egresados en esta área académica, para que de esta manera puedan satisfacer con plenitud el reto planteado. Considerando las palabras de Terzaghi, “quien sólo conoce la teoría de la Mecánica de Suelos y carece

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