Curso de mecánica de suelos; teórico-práctico. 1º parte / L. L. Moll, Ricardo J. Rocca, Emilio R. Redolfi.

Material de cátedra Mecánica de Suelos del Departamento de Construcciones Civiles, Facultad de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales de la Universidad Nacional de Córdoba

CONTENIDO
Capítulo 1: INTRODUCCION
Generalidades 1
Estudio de la Mecánica de Suelo 3
Aplicaciones prácticas de Mec. de Suelos en Ingeniería 4
Capítulo 2: SUELOS
2. Definición de suelos 7
2.1. Formación de los suelos 7
2.1.1. Procesos destructivos de las rocas 8
2.1.2. Suelos transportados 10
2.1.2.1. Suelos glaciares 12
2.1.2.2. Suelos aluviales 15
2.1.2.3. Suelos eoticos 17
2.1.3. Suelos residuales 21
2.1.4. Horizontes de suelos 22
2.2. Tamaño y forma de las partículas 24
2.2.1. Arenas 26
2.2.2. Arcillas y coloides 27
2.2.3. Limos 32
2.2.4. Suelos combinados 33
2.3. Textura y estructura de los suelos 34
2.3.1. Clasificación por textura 36
2.3.2. Estructuras de suelos 37
2.3.2.1. Estructura simple 38
2.3.2.2. Estructura simple
2.3.2.3. Estructura floculenta 39
2.3.2.4. Estructura compuesta 40
2.3.2.5. Otras estructuras 41
2.4. El agua en el suelo 42
2.4.1. Agua libre o gravitacional 43
2.4.2. Humedad higroscópica 44
2.4.3. Humedad capilar 44
2.4.4. Agua de adsorción 44
2.5. Propiedades y comportamiento de los suelos 47
2.5.1. Propiedades vinculadas a la resistencia del suelos 47
2.5.1.1. Fricción interna 47
2.5.2.2. Cohesión 49
2.5.2. Propiedades vinculadas a la deformación 50
2.5.2.1. Plasticidad 51
2.5.2.2. Elasticidad 51
2.5.2.3. Compresibilidad 52
2.5.3. Propiedades vinculadas al agua del suelo 52
2.5.3.1. Permeabilidad 52
2.5.3.2. Capilaridad 53
2.6. Resumen de puntos principales 55
2.7. Cuestionario guía para el estudio 56
2.8. Referencias
Capitulo 3: PROPIEDADES FISICAS E INDICES DEL SUELO
3.1. Sistema SI 58
2.1.1. Fuerza/Peso 58
3.1.2. Presion Tension 58
3.1.3. Peso Unitario/Densidad 58
3.2. Fases en la composición del suelo y la roca 59
3.2.1. Sistema de tres fases 69
3.2.2. Relaciones volumétricas 69
3.2.3. Relación gravimetrica 61
3.3. Pesos unitarios del suelo seco, húmedo y sumergido 61
3.4. Presiones intergranulares 65
3.4.1. Concepto de tensión en un sistema de partículas 65
3.4.2. Presiones geostáticas 68
3.4.3. Presiones efectivas en los suelos secos 70
3.4.4. Ley de Terzaghi 72
3.5. Estados de consistencia de los suelos amasados 75
3.5.1. Muestras alteradas e inalteradas 75
3.5.2. Estados de consistencia de los suelos 76
3.4.3. Límites de consistencia o límites de Atterbirg 77
3.6. Granulometría de los suelos 78
3.6.1. Tamizado 79
3.6.2. Análisis granulométrico por sedimentación 80
3.6.2.1. Método de la pipeta 81
3.6.2.2. Método del hidrómetro 81
3.6.2.3. Limitaciones de los métodos basados en la ley de Stokes 82
3.6.2.4. Indice de dispersión 83
3.6.3. Curvas granulometricas 84
3.7. Resumen de los puntos principales 87
3.8. Referencias 87
Capitulo 4: CLASIFICACION DE SUELOS (Sistema unificado)
Generalidades 89
4.1. Suelos gruesos 90
4.1.1. Grupos GW, SW 90
4.1.2. GP y SP 90
4.1.3. GM y SM 91
4.1.4. GC y SC 91
4.2. Suelos finos 91
4.2.1. Carta de plasticidad 92
4.2.2. Grupos CL y CH 92
4.2.3. ML y MH 93
4.2.4. OL y OH 93
4.3. Identificación de suelos en el campo 93
4.3.1. Procedimiento de identificación de campo de suelos gruesos 94
4.3.2. Procedimiento de identificación de campo para suelos finos fracción fina de suelo 94
4.3.2.1. Dilatancia (Reacción al agitado) 94
4.3.2.2. Resistencia en estado seco (características de rompimiento) 95
4.3.2.3. Tenacidad (consistencia cerca del límite plástico) 95
4.3.2.4. Datos complementarios 95
4.4. Resumen de puntos principales 96
4.5. Cuestionario 97
4.6. Referencias 97
Capitulo 5: HIDRAULICA DE LOS SUELOS
5.1. Introducción. El agua en el suelo 103
5.1.1. Aguas subterráneas 104
5.2. Permeabilidad. Ley de Darcy. Gradiente hidráulico. Coeficiente de permeabilidad 107
5.3. Determinación del coeficiente de permeabilidad 113
5.3.1. Ensayos de Laboratorio 114
5.3.1.1. Permeametro a carga constante 115
5.3.1.2. Permeametro a carga variable 116
5.3.2. Ensayos in situ 118
5.3.2.1. Método eléctrico de campo 118
5.3.2.2. Método de Forchheirmer por bombeo 119
5.3.2.3. Método de Lefranc por insumisión de agua en el suelo 121
5.3.3. Métodos indirectos de determinación de k 124
5.3.3.1. Cálculo de k a partir de la curva granumétrica 124
5.3.3.2. Cálculo de k a partir de la prueba de consolidación 125
5.4. Escurrimiento del agua en medios porosos 126
5.4.1. Teoría de filtración 126
5.4.2. Redes de flujo 129
5.4.2.1. Cálculo del caudal escurrido 131
5.4.2.2. Tratado de las redes de flujo 135
5.4.3. Redes de flujo en terrenos con kx 139
5.4.4. Analogías y métodos aproximados para resolver problemas/de flujo 143
5.4.4.1. Método de analogía eléctrica con papel conductor 144
5.4.4.2. Modelo reducido 145
5.4.5. Sifonaje 146
5.5. Capilaridad y efectos de la capilaridad en el suelo 147
5.5.1. Tensión superficial y efectos capilares 147
5.5.2. Capilaridad en suelos 152
5.5.3. Contracción en suelos finos 155
5.5.4. Congelación de suelos 157
5.5.4.1. Mecanismo de las heladas 158
5.5.4.2. Protección contra los daños de las heladas 160
5.6. Drenaje del agua en los suelos 160
5.6.1. Drenes abiertos 163
5.6.2. Drenes cerrados 163
5.6.3. Drenes en manto 163
5.6.4. Drenes para muros de sostenimiento 164
5.6.5. Pozos profundos 164
5.6.6. Pozos horizontales 164
5.6.7. Pozos filtrantes de pequeños diámetros (Wellpoint) 165
5.6.8. Recarga 166
5.6.9. Electroosmosis 166
5.6.10. Termo osmosis 168
5.6.11. Drenaje por consolidación 168
APENDICE I. Coeficiente de permeabilidad en suelos/estrotificados 170
APENDICE II. Cálculo de k mediante pruebas de capilaridad 173
5.8. Resumen de puntos principales 176
5.9. Cuestionario guía de estudio 171
5.10. Referencias 170
Capítulo 6: DEFORMACION DE LOS SUELOS
6.1. Introducción 179
6.2. Compresión en arenas 179
6.3. Compresibilidad de las arcillas 180
6.4. Arcillas normalmente consolidadas y preconsolidadas 184
6.5. Ensayos de consolidación. Diagramas representativos 185
6.6. Cálculo de asentamientos por consolidación 189
6.6.1. Control de los asentamientos por consolidación 189
6.7. Velocidad de consolidación 191
6.7.1. Solución de la ecuación de consolidación 193
6.8. Consolidación secundaria 198
6.9. Resumen de los puntos principales 198
6.10. Referencias 199
Capitulo 7: RESISTENCIA AL CORTE DE LOS SUELOS
7.1. Introducción 201
7.2. Tensión de corte y resistencia al corte 201
7.3. Ensayos para determinar los parámetros de resistencia/al corte 206
7.3.1. Ensayo de corte directo 206
7.3.2. Ensayo de compresión simple 207
7.3.3. Ensayo de compresión triaxial 208
7.3.4. Prueba de la veleta o molinete (Vane test) 209
7.4. Resistencia al corte de suelos incoherentes 211
7.4.1. Variaciones en el comportamientos / características de su agrupamiento 213
7.4.2. Resistencia al corte en arena húmeda y saturada 215
7.4.2.1. Licuación espontánea y arenas fluidas verdaderas 216
7.5. Resistencia al corte en suelos cohesivos 217
7.5.1. Suelos saturados 218
A. Prueba lenta 218
B. Prueba rápida consolidada 219
C Prueba rápida - Condición no drenada 220
7.5.2. Suelos no saturados 222
7.5.3. Arcillas preconsolidadas 223
7.6. Datos a considerar en los problemas prácticos 224
7.6.1. Criterio de las presiones efectivas 224
7.6.2. Criterio de las presiones totales 225
7.7. Ejercitación 227
7.8. Resumen de los puntos principales 228
7.9. Referencias 229