Uso de suelos y sus tipos.
La mecánica de suelos es la aplicación de las leyes de la física y las ciencias naturales a los problemas que involucran las cargas impuestas a la capa superficial de la corteza terrestre.
Todas
las obras de ingeniería civil se apoyan sobre el suelo de una u otra forma, 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 determinados, entre
otros factores, por el desempeño del material de asiento situado dentro de las
profundidades de influencia de los esfuerzos que se generan, o por el 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 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 aquel y la
supuesta estructura, han de ser siempre observadas, aunque esto se haga en
proyectos pequeños fundados sobre suelos normales a la vista de datos
estadísticos y experiencias locales, y en proyectos de mediana a gran
importancia o en suelos dudosos, infaliblemente, al través de una correcta
investigación de mecánica de suelos.
Según
las normas establecidas en el sector, urbanización o residencial donde se
construye es que se estima la cantidad total en pisos o las dimensiones que
debe tener la estructura. En unas zonas se pueden construir edificios hasta un
nivel en específico, 15 pisos, por ejemplo. En otras solo se permiten 3, 4 o 5
niveles. Ahora bien, a la hora de construir cualquier edificio de altura es
preciso un estudio previo del suelo, y este se hace para garantizar la
estabilidad de la misma. Hoy en día las constructoras que diseñan una casa de
uno o dos niveles no se preocupan por hacer un estudio previo del suelo donde
se construye, ya que, al ser una obra de poco peso en comparación con un
edificio, y en combinación a que el estudio del suelo es una inversión costosa.
Desde el momento en que se construye un edificio de más de tres niveles la
Secretaría de Obras Públicas exige un estudio previo del suelo donde se
construye, para ver si es seguro o si realmente garantiza la estabilidad de la
obra.
La
importancia del estudio de suelos depende del tipo de proyecto que se va a
realizar y de la magnitud de este; con los resultados que arroje el estudio de suelos se pueden tomar
decisiones del tipo de cimentación a utilizar y hasta que profundidad se debe
de cimentar; dependiendo del tipo de suelo es la capacidad de soporte del suelo
(resistencia del suelo) y eso se puede determinar únicamente con el estudio de
suelos.
Depende
del estudio de suelos, determinaras cuanto se va a gastar o cuanto se va a
ahorrar en cimentación; ya que muchos proyectos en los que no se hace estudio
de suelos, resulta que cuando están ya construidos se dan cuenta que tienen
hundimientos y eso carrea más costos, ya que se debe de gastar mucho en reparar
o tratar de estabilizar el terreno y todo por “ahorrarse unos centavos” y no
hacer el estudio de suelo.
Cuando
se trata de edificios, con el estudio de suelos se determina la capacidad
máxima de carga que acepta el terreno y si es suficiente por la sobrecarga del
edificio.
Por
otra parte el uso de la tecnología moderna y actualizada ha fijado como primera
exigencia en las normas que rigen la construcción en las distintas municipalidades,
la realización de estudios de suelos. El
argumento de que mi vecino construyó de esta o aquella manera ya no es válido y
se diría peligroso y antieconómico. La incidencia del estudio de suelos en el
costo total de una obra es insignificante por lo que no existen motivos para no
realizarlo.
TIPOS DE SUELOS
Los Suelos Granulares (Suelos Buenos)
Este material puede estar compuesto por partículas de piedras pequeñísimas (pero posibles de ver a simple vista) y también se encuentran piedras más grandes y bolones.
1.Ejemplo de tipo de suelo granulado.
Los Suelos Finos (Suelos Malos)
Este
tipo de Suelo se compone por las arcillas y limos, que son unas partículas
pequeñísimas (tipo polvo) que pese a tener buena cohesión, sufren grandes
cambios al contacto con el agua.
Por
esta razón, su resistencia depende de la humedad a la que estén expuestas. Por
eso no son los mejores suelos para fundar los cimientos de una edificación.
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| 2. Tabla de los criterios de los suelos. |
Suelos arcillosos
Estos se hinchan ante la
presencia de la humedad y se contraen en su ausencia. Estas variaciones
representan un inconveniente para las cimentaciones desplantadas en este tipo
de suelo, ya que, al expandirse, esta buscará separarse de la estructura. A este
fenómeno se le conoce como “arcillas expansivas”.
En estos casos, los
constructores tienden a hacer cimentaciones más profundas, ya que a medida que
el suelo es más profundo, mayor es la estabilidad.
3. Suelo arcilloso característica de el son las grietas
El clima y la humedad del lugar son factores que son llevados a consideración a la hora de iniciar una obra sobre suelo arcilloso, dado que la arcilla endurece ante la falta de humedad.
Suelo arenoso
Los suelos arenosos están
conformados por arenas medias y gruesas, teniendo una granulometría muy
favorable para sustentar estructuras con cierta resistencia. Este es sumamente
estable ante los cambios de la temperatura y humedad, siendo más estable que el
arcilloso. Las cimentaciones en losa son bastante comunes en este tipo de
suelos.
El gran problema de los suelos
arenosos es que son muy propensos a la erosión, afectando en gran medida la
cimentación y la estructura del lugar.
La gran desventaja de las
arenas finas es la gran susceptibilidad que tienen ante movimientos sísmicos,
ya que su granulometría tiende a densificarse produciendo efectos y daños en
las cimentaciones. Al igual que ocurre con los suelos arcillosos, se
recomiendan las cimentaciones profundas.
4. Suelo arenoso un ejemplo claro es el de la arena del mar.
Suelos limosos
Estos son suelos de grano fino
con escasa plasticidad, y se caracterizan por ser estériles, pedregosos y
porque filtran el agua con gran facilidad. Este tipo de suelo posee una
granulometría comprendida entre la arena fina y la arcilla.
Al no ser un material
cohesivo, presenta algunas dificultades durante las construcciones, Por este
motivo, cuando se construye sobre suelos limosos requieren sistemas especiales
de cimentación.
Si deseas obtener mayor información sobre la clasificación de los suelos en la construcción, no dudes en contactarnos. En Fultum nos especializamos en las perforaciones para pilas de cimentación, y contamos con los mejores profesionales en el estudio de los suelos, por lo que te garantizamos la mejor atención y asesoría para aclarar todas tus dudas.
5. Suelo limosos usualmente se ocupa para cultivos.
El Estudio de Suelo tiene una función muy práctica y permitirá conocer:
· Las características físicas, químicas y mecánicas del suelo donde se está pensando construir la casa.
· Su composición estratigráfica, es decir las capas o estratos de diferentes características que lo componen en profundidad.
· Ubicación de cuerpos de agua (Napa Freáticas) si las hay.
· La profundidad a la que se deberia de hacer las fundaciones (Nivel de fundación)
· Planificar el diseño, cálculo y dosificación de las fundaciones de tu casa.
COMO SE HACE UN ESTUDIO DE SUELO
Trabajo de Terreno
En
esta primera etapa es donde se inspecciona y toman las muestras de terreno, las
que luego irán al laboratorio.
En
esta etapa se utiliza, por lo general, las siguientes técnicas:
Calicata: Consiste
en realizar excavaciones de una profundidad pequeña o mediana en puntos
elegidos del terreno.
La
idea de una calicata es tener una visión directa del terreno, que generalmente
nunca se ve, para su caracterización y análisis.
Usualmente
para hacer una calicata se utiliza una pala o una retroexcavadora.
Penetrómetro: Es
un tipo de ensayo de penetración en el suelo.
Consisten
en la introducción en el terreno de un elemento de penetración, generalmente de
forma cónica, unido solidariamente a un varillaje.
La
hinca se realiza por golpeo de una maza con un peso definido,
Contando
el número de golpes que hay que darle a la varilla para que penetre 20 cm en el
terreno, se obtiene lo que denomina la columna de golpeos, que no es más que
cuántos golpes hace falta emplear para perforar 20 cm a medida que se desciende
de nivel.
Esta
técnica solo permite saber la resistencia del terreno a distintas
profundidades, pero no da información acerca de su naturaleza.
Sondeos: Esta
técnica consisten en perforar el terreno con una sonda cilíndrica que va
extrayendo la parte atrapada dentro del cilindro.
A
medida que se sacan las muestras se van colocando por orden de profundidad en
cajas de muestras.
El
objetivo de este ensayo es determinar qué tipo de suelo haya a distintas
profundidades y también detectar la presencia de agua (si la hay) y determinar
el Nivel Freático.
Trabajo de Laboratorio.
Una
vez hecho el trabajo en terrenos, las muestras son llevadas al laboratorio para
realizar los ensayos correspondientes.
Redacción del Informe Final
Este
informe es el documento técnico final que se tendrá que presentar a las autoridades
competentes.
Usualmente
está redactado y firmado por profesionales autorizados como geólogos,
ingenieros civiles, etc.
En
este informe está toda la información recabada, los parámetros más importantes
y un diagnóstico acerca del comportamiento del terreno.
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
En
Latinoamérica lamentablemente no existe una cultura responsable con la
relevancia de los estudios de suelos dentro de cualquier construcción civil por
lo que gran parte de la infraestructura regional es construida sin ningún tipo
de supervisión técnica. La ignorancia de este hecho es tan perjudicial que
supone uno de los responsables directos dentro de los principales motivos en
las fallas estructurales.
Tristemente,
solo en momentos posteriores a tragedias sísmicas entre otras catástrofes
naturales, es cuando se toman medidas cautelares contra las nefastas
consecuencias de un escaso o nulo estudio del suelo donde se realizará una
construcción que deberá velar por la seguridad de sus ocupantes.
2.Tipos de suelo para la construcción:
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