Diferencias entre Suelo y Roca
Enunciar diferencias significativas entre un suelo y una roca desde el punto de vista de la asignatura.
Suelo: Todo agregado natural no cementado de granos minerales y materia orgánica descompuesta junto con el agua y aire que ocupan los espacios vacíos entre partículas sólidas.
Roca: Cada uno de los diversos materiales sólidos, formados por cristales o granos de uno o más minerales, de que está hecha la parte sólida de la Tierra y otros planetas. Las rocas están constituidas por mezclas heterogéneas en general, de diversos materiales homogéneos y cristalinos (minerales).
Tipos de Suelo y sus Características
Indicar muy brevemente las principales diferencias y características, desde el punto de vista de la mecánica de suelos, de los siguientes tipos de suelo: Suelo arcilloso (cohesivo) y Suelo arenoso (granular).
Suelo Arcilloso (Cohesivo)
- Volumen de huecos < 98%
- Se retrae al secarse
- Muy poco permeable
- Muy compresible
- Mucha cohesión
Suelo Arenoso (Granular)
- Volumen de huecos < 50%
- No se retrae
- Muy permeable
- Mucho menos compresible
- No tiene cohesión
Límites de Atterberg e Índice de Plasticidad
Definir los límites de Atterberg y el Índice de Plasticidad.
Los límites de Atterberg son los contenidos de humedad del suelo para suelos finos con comportamientos plásticos.
- Estado líquido -> Límite líquido WL (LL)
- Estado plástico -> Límite plástico WP (LP)
- Estado semisólido -> Límite de retracción WR (LR)
- Estado sólido
El índice de plasticidad es el rango de humedad comprendida entre el límite líquido y el límite plástico.
Índices de Calidad del Macizo Rocoso
Citar tres índices de calidad que se usan de forma frecuente para la caracterización del macizo rocoso.
- Índice RMR
- Índice Q (de Barton)
- Índice SMR
Ensayos de Identificación y Estado Natural de Suelos
Definir brevemente los ensayos de identificación y estado natural frecuentemente aplicados para la caracterización y clasificación de suelos.
- Análisis granulométrico por tamizado: Determina el tamaño de las partículas o granos que constituyen un suelo y fija en porcentaje de su peso total, la cantidad de granos de distintos tamaños que el suelo contiene.
- Consistencia y Plasticidad. Límites de Atterberg: La plasticidad de un suelo se atribuye a la deformación de la capa de agua adsorbida alrededor de los minerales; desplazándose como una sustancia viscosa a lo largo de la superficie mineral, controlada por la atracción iónica. La plasticidad en las arcillas, por su forma aplanada (lentejas) y pequeño tamaño, es alta. Por lo tanto, la plasticidad del suelo, depende del contenido de arcilla.
Identificación de Arcillas Expansivas
Citar los métodos directos e indirectos para determinar si una arcilla es expansiva.
Métodos Directos
- Suelos plásticos clasificados
- Composición mineralógica
Métodos Indirectos
- Ensayo de presión de hinchamiento
- Ensayo de hinchamiento libre
- Ensayo de hinchamiento Lambe
Descriptores del Índice RMR
Citar los cinco descriptores que intervienen en el índice RMR.
- Resistencia de la roca intacta
- RQD
- Espaciado de las discontinuidades
- Condición de las discontinuidades
- Condiciones hidrogeológicas
- Ajuste por orientación de juntas
Fenómeno de Sifonamiento y Tensiones Efectivas
Explicar brevemente el fenómeno de sifonamiento y su relación con las tensiones efectivas.
Fenómeno en el cual el suelo pierde su estructura. Aumenta la presión intersticial y se reduce la presión efectiva, haciéndose 0 y provocando este fenómeno porque se alcanza un gradiente crítico. (Arenas movedizas)
Densidad Aparente y Humedad del Suelo
Definir Densidad aparente y humedad de un suelo en su estado natural.
La densidad aparente se define como la masa de suelo (partículas sólidas y agua que haya en los poros) por unidad de volumen.
ρa = (Ws + Ww) / V
La humedad es la relación entre el peso de agua que contiene la muestra y el peso de sus sólidos.
w = Ww / Ws
Porosidad e Índice de Poros
Definir la porosidad e índice de poros del estado de un suelo. Dibujar esquema.
La porosidad es la relación entre el volumen de huecos y el volumen total del elemento. El índice de poros es la relación entre el volumen de huecos y el volumen de sólidos.
[Insertar esquema aquí]
Determinación del Coeficiente de Permeabilidad
Describir qué tipo de ensayo de laboratorio sería adecuado para determinar el coeficiente de permeabilidad de un suelo arcilloso-limoso. ¿Qué valor aproximado tendría el coeficiente de permeabilidad k de dicho suelo?
Permeámetro de carga variable. Se hace pasar agua a través de una muestra para medir el volumen de agua que atraviesa el suelo en un tiempo determinado. Con valores permeabilidad media-baja 10-4 > k > 10-7 m/s
Factores que Condicionan la Expansividad
Factores que condicionan el fenómeno de la expansividad.
- Propiedades intrínsecas del suelo
- Composición electroquímica del agua y la interacción agua-arcilla
- Factores ajenos al suelo que produzcan variaciones de la humedad
Principio de Terzaghi
Definir el principio de Terzaghi.
Terzaghi demuestra que, para un suelo saturado, la tensión efectiva (σ’) es igual a la tensión total (σ) menos la tensión intersticial o de poro (u).