MECANICA DE SUELOS I EXPLORACION DE SUELOS ING. CIVIL VELARDE PEZO PEREA
3.1 EXPLORACION DE SUELOS3.1.0. - El objetivo de los estudios del Suelo tareas y fines.-El propsito de la investigacin a un suelo depende de que el suelo en estudio represente un suelo de fundacin o un material de construccin.3.1.1.- El Suelo como suelo de fundacin.-Por medio de los estudios al sub suelo, se quiere obtenerlos valores admisibles o aplicables para la sobrecarga debido a edificaciones por construir (resistencia al suelo, presin admisible de contacto). As mismo, se desea averiguar algo, en cuanto al comportamiento del suelo por efecto del asentamiento o sea el efecto que produce la carga de la edificacin, las vibraciones y otros factores de las cuales se deben conocer no solamente la magnitud si no tambin el desarrollo de los asentamientos pueden variar en gran escala.En suelos no cohesivos de unos centmetros y en suelos cohesivos de decmetros la medida del asentamiento admisible depende del tipo de edificacin y de su uso .
El Suelo como subsuelo de fundacinLos resultados de los estudios de los sub suelos representan la base para:a) El trazado de carreteras, ferrocarriles, canales, donde se debe tomar en cuenta asentamientos no uniformes, deslizamientos, nivel fretico.b) La seleccin de la fundacin ms adecuada y econmica de edificaciones, en cuanto a la profundidad y tipo de cimentacin.Adems se tiene que tomar en cuenta el ambiente del sitio de construccin y el efecto de edificacin a las escenas de los alrededores.La investigacin del sub suelo, tambin influye en la elaboracin de planos del muestreo del terreno donde se dan todos los perfiles de perforaciones y excavaciones ya hechos y otros datos conocidos.El Suelo afectando la construccin
Hoja1
Roca
Roca plutnicaRoca sedimentaria
(magma solidificada)(Roca estratificada)
RocaRoca volcnicaRoca meteorizadaRoca segregadaSedimentos orgnicos
plutnicaGeolgicamente
AntiguaReciente
GranitaPrfido de cuarzoRiolitaBrecha (concreto naturalcalizaLignito
SienitaPrfido de feldespatotraquitaConglomerado arenisca,toba calcrea,carbn de piedra
fonolitagrawaca,esquistodolomita,marga,antracita, asfalto
Dioritaporfiritaandesitaarcilloso toba volcnicayeso, sal.pizarra bituminosa.
gabbrodiabasa melfirabasalto de
feldespato
ROCA METAMRFICA:
Gnes, mica,pizarra,filita,cuarcita,mrmol,serpentina.
Suelo (sedimentos incoherentes)
Sedimentos mineralgicosSedimentos orgnicos
no cohesivopoco cohesivomuy cohesivoHumusFango
Mezcladopuro
piedras cantolimoarcillatierra vegetalturbafango putrecido,
arenoso
gravaarena(limosa,arcillosamarga
margosa)fango putrecido,
arenaarcilla,limo,margalimo arcillosaarcilloso
(arenosa
Hoja2
N DE ORDENNombre,ExplicacinTexturaHendibilidadColorPesoDurezaPresenciaCaractersticas
DenominacinqumicacristalinaEspecifico
1FeldespatoSilicato alcalinocristales laminaresbastanteblanco2.56roca plutnicavarios tipos; frecuentemente
ortoclsy en forma de co-buenay colorado6metamrfica ydescompuestos a minerales
plaglocislumnas,granosas2.61sedimentaria
2cristales enblanco ygranita,gneis
Cuarzo(cristalizado)forma de columnasningunatransparente2.657prfido de cuarzomuy estable
compactos(astilla)vidrioso,cuarcita, arena,
redondeados.coloradograva
3ningunaincoloro y2palo (piedra
palo(amorfo), aguabulbosa(astilla)colorado6semipreciosamuy estable
2.2cuarcita, arena,
4Mica moscvitacristales laminaresMuy buena2.85 ymuy frecuentevarios tipos; la mica
escamososhendible incoloro y3.00 2 3en rocasoscura puede descomponerse
biotitalminas msmarrn oscuro3.03plutnicasrpidamente
delgadas
5silicatoscristales cortos,bastanteverde 3.35rocas plutnicasvarios tipos;
Augitacomplejoscompactosbuenanegro5.5 6y basaltotransformacin la mica
pirxenaNa,K,Ca,Mg,Fe,3.4y clorita
Al,CH,Si,O
6hornablendasilicatoscristales cortos,verde verde3.2rocas plutnicasvarios tipos;
anfibolcomplejosmuchas vecesbuenaoscuro verde 5 6y metamrficastransformacin la mica
Na,K,Ca,Mg,Fe,fibrosos,radiadosnegro3.22y clorita
Al,CH,Si,O
7espatocristalina,blanco2.71muy lgero, soluble en cidos
calcreomuchas vecesmuy buenaincoloro3muy frecuentey humus.
granosatambin7.72TABLA III (PRIMERA PARTE)
colorado
8pocos cristalesincoloro,dolomita y calizassoluble en cidos
dolomitanormalmenteregularamarillo-gris2.93.5 4
granosa
9buenablanco -anhidrita ysoluble; aumenta
anhidritamuchas vecesamarillo2.953 4entremezcladael volumen por
granosaen rocasabsorcin de agua
10cristales y texturaentremezcladasoluble; aumenta
yesogranosamuy buenaincoloro2.312en rocael volumen por
sedimentariaabsorcin de agua
11cristales radiadosverde3.4muy frecuenteproducto de descomposicin
epidotadensosbuenaamarillo6 7rocasde piedras; ste mismo
pistacitaverdoso3.42metamrficas.muy estable.
N DE ORDENNombre,ExplicacinTexturaHendibilidadColorPesoDurezaPresenciaCaractersticas
DenominacinqumicacristalinaEspecifico
12Silicato complejoDensa, fibrosa,verde grsSer descompuesta por
Serpentinade Mg, OHescamosabuenaverdoso2.623 4roca metamrficacidos, muchas veces contie-
ne FeO: Oxida al aire
13Laminar2.73producto depuede absorver agua
CuarzoSilicato(lminas delgadas)muy buenaverde2descomposicin
escamosa2.75de la mica;
esquisto,cloritico
14Silicato deEsfrico, globulararena,arenisca,absorve agua; cambio de
Glauconita(Fe,Al)ningunaverde2.3magra.color(marrn) por descompo-
sicinTABLA III (SEGUNDA PARTE)
15Minerales dede grano finonoblanco y varios2.2arcilla,limo,marga,hinchamiento con agua,
Arcilla:Silicato delminarcomprobablecoloresrocas descompue.capacidad de intervcambiar
Caoln(Al, OH)2.6tas.iones
Montmorilonita
16Lminas msdesliza;blanco,rocas metamrficasGrasoso
TalcoSilicato dedelgadas; granosa"grazosa"verdoso2.71transformacin de
(Mg, OH)serpentina
17Pirita,Cristalesamarilo dorado5.16-5.22entremezclado ena veces se descompone a Fe
marcasitacompactospoca4.85-4.926calizas, esquistosOH (Color marrn) y acido
(pirita blanda)entremezcladosarcillas roca pluton.sulfurico.
185.2muy frecuente(areniscas rojas)
HematitaCompactaningunarojo6.5componente queda
5.3de colores de roca
19normalmenterojo-marrnentremezclado en
limonitaFeOOHentremezcladaningunaamarillo3.85varias rocas produc-
to de descomposicin
20Fierro espticoCristalinaamarillo y3.88predominantementedescompone; cambio de
sederitay granosabuenamarrn4 4.5en rocas sedimen-color (color aherrumbrado)
3.9tarias y plutonicas
21Compacta2.1rocas metamrficasMuy estable contra cidos
grafitaCescamosa,muy buenanegro2gneis, mrmoly la descomposicin
laminar2.3
22negro rocas sedimentariascolor puede clarecer al aire
Sustanciacarbn ycompactaningunamarrn1esquistos, calizaspor oxidacin, cambio de color
rganicahidrocarburosentremezclada
TipoMinerales enEstructuraColorPesoAbsorcin deResistencia porOtras propiedades
de RocacomposicinEspecificoagua % en peso
Feldespato (ortoclas,De grano gruesoBlanco-grs,negro-2.6La roca ms comn de la cortezaTabla iv Composiciones y propiedades de las rocas solidificadas
Granitaplagiocls), cuarzo ,cristalinagrs, rojo-grs, color0.2-0.501600 - 2400terrestre (60%)debido al contenido
biotita, muscovita,augitade carne, rojo, blanco-2.8de cuarzo muy dura; cuanto ms
negro, amarillento.fino, ms duro, mica baja.
Cuarzo, feldespato, micaPorfdica,grs-negro, rojo-grs,2.55Bastante duro, resistente a la
rfido de(biotita), hornablenda,compacta; cristalesmarrn-verde, marrn0.2-0.701800 - 3000intemperie; alisable (pulible)
cuarzoaugita.entremezclados2.8
Cuarzo, feldespato, micaPorfdica,Blanco grs claro,2.5Parecido al porfdo de cuarzo,
Riolita(biotita), hornablenda,frecuentementerosado-verdoso0.2-0.701500 - 3000menos duro; cristales entremezcla
augita.porosa2.8dos.
feldespato, micaDe grano fino Grs claro oscuro,2.6Parecido a la granita, a veces
Sienita(biotita), hornablenda,grueso, cristalina.rosado-verdoso0.2-0.501600 - 2400menos duro por falta de cuarzo;
augita, (sn cuarzo)2.8resistente a la intemperie.
Porfdo dePorfdica, a vecesMarrn-rojo, rojo-2.5Menos resistente a la intemperie
feldespatoComo sienitacon poros finos.amarillo, grs, verde.0.2-0.70400 - 1000menos duro, muy spero y poroso
2.7no alisable ni modelable.
Como sienita, augitaPorfdica, pocosGrs de ceniza2.2Como porfdo de feldespato,
Graquitamuy escasacristales entremez-amarillento0.2-0.70400 - 700atacable por cido sulfuroso.
clados; porosa.2.5
Leucita, augita, sanidn,Pofdica, compactaOscuro, verdoso-grs2.45Aparicin en columnas cortas o
Fonolitanefeln.vidriosa(marronoso)0.2-0.601700 - 2500placas delgadas; cuando se les
2.65toque dan un sonido, brillante.
Plagiocls, hornablendaBlanco-negro, mancha-2.8Parecido a la diorita; muy duro y
Ioritamica (biotita), augita,De grano muy finodo grs-verde (piedra-0.20-0.401700 - 2300tenaz, resistente a la intemperie,
(cuarzo)verde).3poco modelable pulible.
Cuarzo, plagiocls, micaGrs oscuro, verde2.55Parecido al porfdo de cuarzo,
Orfirita( biotita), hornablenda,Porfdicaoscuro, grs-verde,0.20-0.701800 - 3000duro muy tenaz resistente a la
augita.exepcionalmente rojizo2.8intemperie, cristales vistosos.
Plagiocls, hornablendaGrs grs oscuro,2.8parecido a la traquita
Adesitamica (biotita), augita,Porfdicaverdoso.0.20-0.701800 3000
(cuarzo)3
Plagiocls, hornablendaDe grano fino, muyBlanco grs, marrn2.8Parecido a la diorita; muy duro y
Abbrobiotita (olivn)compacta.oscuro, verde oscuro,0.20-0.401700 - 3000tenaz, resistente a la intemperie,
verde (verde oliva), rojizo3poco moldeable, con color negro.
Plagiocls, augita,De grano medio Verde a verde oscuro, a2.8Aparicin en flones, muy duro,
Labasa(olivn)grueso, oflico.veces cas negro, grs.0.10-0.401800 - 2500tenaz, resistente a la intemperie,
2.9a veces cristales de espato calcareo
Elfiro,Plagiocls, augita,Compacta y deNegro rojo oscuro2.95Parecido al basalto muy duro,
porfdo,olivn.grano fino; masa0.10-0.302500 - 4000resistente a la intemperie, poco
(negro)vidriosa.3moldeable.
Plagiocls, augita,2.95Resistente a la compresin, muy
Basaltoolivn.Muy compactaGrs oscuro negro.0.10-0.302500 - 4000duro, aparicin en columnas,
3fractura en forma de conchas,
pulible, poco moldeable.
TABLA V COMPOSICIONES Y PROPIEDADES DE LAS ROCAS SEDIMENTARIAS ( METEORIZADAS Y SEGREGADAS)
Tipo de RocaMinerales enEstructuraColorPesoAbsorcin deResistencia porOtras propiedades
(meteorizada)composicinagua % en peso
BrechaComo escombros; liganteclstica, de granocomoComo calidadesLas caractersticas de brecha son
( concretoSilceo, calcreo, arcillosomuy gruesoescombros2.5Pocade concretoescombros angulosos, debido a
natural)agujereadacortas distancias de transporte.
Cantos redondos, liganteclstica, de granocomoComo calidadesCantos redondos debido a largas
ConglomeradoSilceo, calcreo, arcillosomuy gruesocantos2.5pocade concretodistancias de transporte.
agujereadaredondos
cuarzo, feldespato, mica;clstica, de granoblanco-grs2.6Sillares importantes, en yacimientos
Areniscaligante:medio finoamarillento0.2-0.501200 - 2000inclinados peligro de resbaladizo debido
Silceo, calcreo, arcillosorojo-verdoso2.65a capas de arcillas integradas
Cuarzo poco feldespato;clstica, de granoGrs-oscuro2.6Los tipos grs-azules muy duros y
Grawacaligante silceo.medio gruesomarrn0.2-0.501500 - 3000resistentes a la intemperie,amplia
2.65aplicacin(adoqun), parece arenisca
Esquistominerales de la arcilla,Clstica, arcilla endunegro-grsDureza limitada hendible resistente a
arcillosopredominantemente:recida; compacta yamarillento2.60.6500 - 1000la intemperie, no pulible; contenido
(lutita)caoln.de grano fino.parduscode la mica favorece a descomponerse
CobaMinerales y cascos de lasde grano fino rojo, grs1.8poroso, aislador de calor; ligeramente
volcnicarocas plutnicasgrueso;amarillo,6 15200 - 300moldeable; a veces endureciendo
correspondientes.estratificadagrs-marrn2posteriormente al aire, res. a la intem.
Tipo de RocaMinerales enEstructuraColorPesoAbsorcin deResistencia porOtras propiedades
(Segregada)composicinagua % en peso
cal carbnicaCristalina, compactablanco,grs 2.65Duro, no siempre resistente a la intemperie
Calizacaliza de corales,grs oscuro,0.2 - 0.6800 - 1800reacciona con cido muritico
caliza compactacon Fe rojo2.8(tambin con sal) variedad frecuentemente
mrmol ( debido a metamorfosis)
cal carbnicaCelular, debido agrs, blancomuy alta segnCalizas segregadas en agua dulce;
Toba calcreafibras vegetalesamarillento1.2contenido de100 - 200porosa, poca resistencia, especie
incluso tubularcon nervaduraporostravertn reacciona con cido muritico.
Carbonato de calcio yCristalina; compactablanquesino2.65A veces ms dura que caliza; brillante
Dolomitamagnesio porosagrs, blanco0.20-0.60800 - 1800en el sol; reaccin con cido muritico
amarillento2.85caliente.
arena , arcilla y calCompacta; trreasucio-grssegn predominacin de distintos com-
Marganormalmenteamarillentovariablemuy alta segnmuy pocaponentes marga limosa,arcillosa,calcarea
estratificadapardo-rojizopeligrosa,reacciona con cido muritico
Yeso= sulfato de calciode grano fino blanquesino( Dureza 2 )Poca resistencia a la compresin, no
Yesomicroscpico;frecuentemenAnhidritaresistente a la intemperie; soluble al agua
Anhidrida= sulfato de calciocompactate jaspeado2.3
deshidratado(alabastro)
De grano medio incoloro;1.9Poca resistencia a la compresin, no
Sal gemaNaClgrueso; a vecesblanquesino ,( dureza 2 )resistente a la intemperie; soluble al agua
estratificadaamarillento2Peligroso para cimentaciones (por el lavado)
TABLA VI COMPOSICIONES Y PROPIEDADES DE LAS ROCAS METAMORFICAS.
TipoMinerales enEstructuraColorPesoAbsorcin deResistencia porOtras propiedades
de rocacomposicinagua % en peso
Cuarzo, feldespato, mica,Esquistosa, pocasblanquesinoHendible; cuanto ms contenido de
Gnesminerales de las rocasveces compacta;verdosocuarzo ms resistente, atacable por
plutnicas y sedimentariastambin transicionesrojo claro 2.65 - 3.000.10 - 0.601600 - 2800heladas.
transformadas.a la granitaoscuro
Cuarzo, mica, pocogrsLigeramente hendible y suave;
Esquistofeldespato (varias veces encomo gnesmarrnespecies ms duras: esquisto de
micceo,descomposicin )verdoso2.60 - 2.800.10 - 0.60hasta 1000filita.
filita
Fango fino de arcillaplacas delgadas,Azul-grs2.7Esquistoso debido a altas presiones
EsquistotransformadoEsquistosa, pocasgrs-oscuro0.5 - 0.61000 - 1700ligeramente hendible; resistente a la
negro2.8intemperie impermeable.
parecida a laclaro2.7Alta dureza; resistente a la
CuarzitaCuarzoareniscablanquesino0.5 - 0.61000 - 2 000intemperie, debido al contenido de
amarillento2.8asbesto resistente al fuego.
poco rojizo.
blanco,2.65Caliza granosa; bin moldeable y
Mrmol yCalcitaGranosa,azulado, verde0.10 - 0.60800 - 1000pulible; resistencia a la intemperie
calizas dedolomitacompactaamarillento2.85limitada
Mrmol yrojizo
Esquistoso,Negro-verde,2.6No resistente a la intemperie,
SerpentinaOlivncompactorojo,0.10 - 0.701400 - 2500debido al contenido de asbesto
manchado.2.75resistente al fuego.
LIMITE76 mm
GRAVAS
MAXIMA4.76 mm
ARENAS
..................
..................LIMOSSuelos gruesos o friccionantes
..................
..................Suelos finos o cohesivos
..................
ARCILLAS Y
COLOIDES
DESCOMPOSICIN QUMICA
AGUA
Hidratacin
Carbonatacin
Oxidacin
Limos y arcillas
Hoja3
EPOCA GEOLOGICAFORMACIONSERIEMINERALES IMPORTANTESACONTECIMIENTOS SIGNIFICANTESMINERALES UTILIZABLES
PERIODODIVISIONFORMACIONES SIGNIFICANTES(ROCA , SUELOS)
Aluvin (Holozeneo)Sedimentaciones todava en desarrolloFormacin del paisaje presente porGrava, arena, limo,
epocadebido a movimientos por el mar ,los movimientos actuales; formacinarcilla turba; escresiones
Cuaternarioactuallos ros, el viento, glaciares-de la amazonia; influencia crecientede fuentes minerales,
Unescombros por descomposicin.del hombreguano.
milln de aosDiluvinFormacin de glaciares y aguas dePeriodo glacial (varios periodos glacia-Grava, arena, limo,
ZENOZOICO(pleistozeneo)deshielos (morena, material de acarreoles-congelaciones) en zonas trpicas:arcilla turba; escresiones
(NEOZOICO)periodo glacialcantos, grava arena, arcilla); loeslava,pocas pluvial; levantamientos y hundide fuentes minerales,
60 a 65 millones detoba, conglomerado brecha concretomientos del terreno, conclusin delguano.
aosnaturalvolcanismo en europa.
terciario recienteSedimentaciones en mares, lagunasVariaciones temporales y espacialesLignito (yacimientos de
pliozeneorios, pantanos; molasa, caliza, areniscaen la formacin de mares (coberturagrandes extensiones) sal
Terciariomiozneomarga, arcilla, morillos, conglomerado,por mares), lagunas sallores; plega-gema, fierro pisolitico, yeso
60 millonesterciario antiguolignito, basalto, traquita, fonolita, ymientos principal de los alpes y andesasfalto, petroleo, ambr.
de aosoligazeneootros materiales volcanicos; tobaslevantamiento de las montaas de(molasa, caliza, basalto,
eczeneomedia altura en Europa Central; vol-traquita).
paleozcanismo; clima tropical y subtropical
Periodoperiodo cretaceoSedimentacin en mares y lagunas calizasErosin terrestre; inundacionesCreta (tiza), mineral de
cretaceosuperiorcalizas cretacea, piedra margosa, margaextensas de los mares, plegamientosfierro, carbon, asfalto,
20 millones deperiodo cretaceoarcilla, arena, (arena verde), areniscaprevios de los alpes y andes,marmol, arenisca,
Nesozicoaosinferiorconglomerado.volcanismopedernales
(secundario)PeriodoPeriodo yurasicocalizas claras, calizas de corales,Avances y retiradas del mar, plegamien-Caliza, yeso, sal gema,
160-180yurasicosuperior intermediodolomita, marga, arcilla.to temprano de las montaas de mediaasfalto, esquisto petrolifero
millones de aos70 millones dee inferior.arenas ferriferas,areniscas,caliza,marga,altura en Europa central, volcanismo enminerales de fierro, carbon,
de duracinaosminerales de fierro, arcillas, esquistos.la india y amrica; zonas climaticas.de piedra.
periodoTriasMarga roja y colorada, arcilla, arenisca,Formacin de los continentes (por parteSal gema, yeso, carbn,
triasicosuperioresquisto arcilloso, yeso, caliza de cora-desiertos y por otra parte zonasfierro, plomo, cobre, zinc,
superior intermedioles, dolomita marga caliza, areniscasinundadas.marmol, areniscas colonadas,
e inferior.rojas, areniscas.calizas conchiferas.
POCA GEOLGICAFORMACINSERIEMINERALES IMPORTANTESACONTECIMIENTOS SIGNIFICANTESMINERALES UTILIZABLES
PERIODODIVISINFORMACIONES SIGNIFICANTES(ROCA , SUELOS)
FormacinCalizas, letones, conglomerado
Formacinprmicaarenisca, esquisto, cuprfero,
prmicasuperioryacimientos de la sal gemaErosin montaosa, poca de losSal gema, sal potsica, yeso
75 millones deFormacinConglomerados rojos y areniscascontinentes y luego inundaciones por elesquisto cuprfero, manganeso
aosprmicaprfido de cuarzo, prfido negro, tobamar, volcanismo violento; perodo glacialfierro, cobalto, nquel, plata,
inferiorcaliza, sal yeso.en Sudfrica y la Indiacarbn de piedra.
carbnArenisca, arcilla, conglomerado, carbnplegamientos de las montaas deCarbn de piedra (yacimientos
Formacinsuperiorde de piedra, prfido, prfido negromedia altura; bosques pantanosospor toda la tierra; Alemania,
carbnicadiabasa.(formacin de carbn) clima sub tropicalInglaterra, Blgica, Pensylvania,
PALEOZICO75 millonescarbnCaliza grawaca, esquisto, arcillosovolcanismo violento (roca plutnica)China), Fierro plomo, zinc,
(primario)de aosinferioresquisto silceo, granita, diorita.
aos de duracin.
400 a 500 millones deFormacinFormacincuarcita, arenisca, grawaca,esquisto
aos de duracin.devnicadevnica superiorarcilloso, conglomerado, caliz; mineralErosin montaosa, inundaciones porminerales de fierro, cobre,
80 millones deintermedia ede fierro, diabasa y toba.el mar, plegamiento previoplomo, zinc, plata, sal gema,
aosinferiorpetrleo.
FormacinFormacinesquisto arcilloso, arenisca, grawacacoberturas alternantes por el mar;fierro, cobre, plomo, zinc,
silricasilricacaliza, yacimientos de la sal yformacin de las montaas en Escociamercurio, sal gema, antracita.
70 millonessuperior eminerales de metales.y noruega (plegamiento calednico)
de aosinferior
cambriograwaca, arenisca, esquisto,Avances y retiradas del mar;Sal gema (la India), plomo
formacinsuperiorarcilloso, pocas calizas, diabasavolcanismoy plata (Bohemia)
cmbricaintermedio e
inferior
AlgncioDivisionesEsquisto arcilloso, cuarcita, arenisca,Formacin extensa de montaasFierro, cobre, plata,
Eozico(formacinlocales segnesquisto cristalino, rocas volcnicas,y erosin; volcanismo; periodos(Amrica del Norte).
(Zenozico)precmbrica)yacimientosvarios minerales de metales.glaciares.
300 millones
De aos
AzicoArcaicoNinguna divisinEsquistos cristalinos, filitagnis,Formacin reiterada de montaas,Yacimientos abundantes de
500-1000 millo-universalgranita, roca volcnica.metamorfosis, volcanismo.minerales de fierro,oro,plata, N,
nes de aos.cobre,plomo,(grafita) Andes.
Hoja4
ESTADO MAS SUELTOESTADO MS COMPACTO
(a) e mx.(B) e Mn.
Estructura simpleLa misma estructura donde
"densa o compacta"se han removido las
e Mn.particulas pequeas
"estructura simple suelta"
e Mx.
FISICA
QUIMICA
ROCA
( No necesariamente tienen las mismas caractersticas )
GRAVAS
ARCILLA
Floculo formado por partculas individuales
Arcillas
Vacos, fango
Limos
Coloide (arcilla ms pequea)
O < 0.002 mm.
Los flculos estn formados en cadenas de partculas .Predominan las fuerzas de adherencia
PLACA
ZAPATAS AISLADAS
PILOTES
ZAPATA CORRIDA
Hoja5
Presentando en un corte bloque esquemtico de una muestra de suelo
Volumenes ( V )Pesos ( W )
Vm = Volumen total de la masa del suelo
Vs = Volumen de Slidos
Vw = Volumen de los Lquidos (agua)
Va = Volumen del aire
Vv = Volumen de Vacos
Wm = Peso total de la masa del suelo
Ws = Peso de los slidos
Ww = Peso del Lquido
Wa = Peso del aire ( Wa = 0 )
ESQUEMA DE UNA MUESTRA DE SUELO
Solucin:
1) Como dato Vs = 1, incognitas Vm, Vv, Ws, Ww.
2) Consideramos el concepto de Ss, Ss = Ws Ws = Ss o
Vs o
3) De la ecuacin (8)
W = Ww Ww = W Ss o
Ws
4) De la ecuacin (5)
Vs
5) Aplicando la definicin de porosidad
2.5.1 .- SUELOS SATURADOS
VW
LL
SS
( a )( b )
En la figura (a) consideramos Vs = 1 en (b) consideramos Vm = 1
Solucin (a) Solucin (b)
1) De la frmula (4) obtenemos:1) De la frmula (6) obtenemos
Ss = Ws Ws = Ss o
Vs oVm
2) De la formula (5) obtenemos2) De la formula (4) obtenemos
VsVs o
3) Del concepto del del o obtenemos3) De la frmula (3) obtenemos
VvVw
n
LL
S1 - nS(1 - n) Ss o
( a )( b )
4 ) FORMULAS PARA SUELOS SATURADOS
4.1 ) De la frmula ( 8) obtenemos
Ws Ss o
4.2 ) De la frmula (1) y (3)
Sm = m / o
VW
GG
G
LL
SS
( a )( b )
Consideramos en los esquemas ( a) Vs = 1 y en ( b) ; Ws = 1
Solucin (a) Solucin (b)
1) De la frmula (5) obtenemos:1) De la frmula (4) obtenemos
Vs o Ss o
2) De la formula (4) obtenemos2) De la formula (8) obtenemos
Ss = Ws Ws = Ss oW = Ww Ww = w
Vs oWs
3) De la frmula (8) obtenemos3) De la frmula (2) obtenemos
s = Ws = 1
Vs Vs
W = Ww Ww = wSs o
WsVs Ss o
GG
e/ Ss o
LLWw = w
S1/ Ss oS
( a )( b )
4 ) FORMULAS
4.1 ) De la frmula ( 1), (3) y (7) obtenemos
De (1)
m = 1 + w s (14)
m = Ws+ Ww = Ss o + W Ss o (14)
Ss = s s = Ss o
o
s + w s = 1 + w s
De (3)
Sm = 1 + w Ss (15)
Sm = m = 1+w o Ss = 1 + w Ss
De (7)
Gw% = WSs x 100 (16)
Ss o w
Gw = Vm ; o = Ww Vw = Ww = o = w Ss
m = Wm = Ws + Ww
Vm Vm
Si Ww = 0
m = d = Ws (17)
Vm
Peso volumtrico en funcin de la humedad
d = h ; h : Peso volumtrico hmedo
1 + w w : Contenido de humedad.
Suelo parcialmente Agua absorvida
saturado
Lmite de Capilaridad
Suelo saturado
Lmite de agua libre
Suelo sumergido
W
W = V
Empuje hdrosttico = V o
W sumergido = V - V o
W sumergido = V ( - o ) Ws = s = s - o
Peso especfico de Slidos sumergidos s sumergido ( )
s = s - o
2.5.1 .- SUELOS SATURADOS
S' s = Ss - 1 (19)
S'm = Sm - 1 (20)
De la figura
L
S
m = Ss - 1 o = Ss - 1 o (21)
m = Ss - 1 d (22)
Ss
SUELOESTADO
SECOHUMEDOMOJADO
ArenaSuelta1.501.702.00
MediaCompacta1.801.902.10
Arcilla2.001.90
OTRAS FORMULAS DE IMPORTANCIA
s = Ws = Wm - Ww = h
Vm Vm 1+w
s = Ws
Vs
Peso especfico de slidos
s
d
SUELOSUELO
Arena de cuarzo2.65Montmorillonita2.41
Grava2.25 2.40Caolinita2.6
Limo2.65 2.68Cuarzo2.66
Arcilla arenosa2.68 2.72Calcita2.72
Arcilla gravosa2.73 2.75Mica2.80 2.90
POROSIDAD Y RELACION DE VACIOS
SUELO
Grava40 95 %0.67 1.22
Grava arenosa15 40 %0.187 0.67
Arena20 50 %0.75 1.00
Limo arenoso20 30 %0.25 0.43
Limo40 65 %0.67 1.85
Arcilla compacta20 40 %0.25 0.67
Arcilla gravosa40 90 %0.67 2.00
Arcilla rgida30 50 %0.43 1.00
Arcilla plstica40 70 %0.67 2.33
Fango ( barro )70 90 %2.33 9.00
1"
GAS
LIQUIDO
SOLIDOS
Vm
Vv
Vs
Va
Vw
Vs
Ww
Ws
Wm
GASEOSO
LIQUIDO
SOLIDOS
1+ e
e
1
Ws o
Ss o
GASEOSO
LIQUIDO
SOLIDOS
1+ e
e
1
Ws o
Ss o
1+ e
1
Ss o
GASEOSO
LIQUIDO
SOLIDOS
1+ e
e
1
Ss o
1
1+ e
1
e
1
e o
Ss o
Vs = 1
Ws = 1
1+ e
e
1
wSs o
Ss o
1
OK
OK
1+ e
e
1
e o
Ss o
TAPA AJUSTADA
Agujero de 3/16"
SOPORTE METALICO
Tarro de 8 Onz.Lnea grabada en el tarro y tapa
1"
Soporte de alambre
Hoja6
Hoja1
Roca
Roca plutnicaRoca sedimentaria
(magma solidificada)(Roca estratificada)
RocaRoca volcnicaRoca meteorizadaRoca segregadaSedimentos orgnicos
plutnicaGeolgicamente
AntiguaReciente
GranitaPrfido de cuarzoRiolitaBrecha (concreto naturalcalizaLignito
SienitaPrfido de feldespatotraquitaConglomerado arenisca,toba calcrea,carbn de piedra
fonolitagrawaca,esquistodolomita,marga,antracita, asfalto
Dioritaporfiritaandesitaarcilloso toba volcnicayeso, sal.pizarra bituminosa.
gabbrodiabasa melfirabasalto de
feldespato
ROCA METAMRFICA:
Gnes, mica,pizarra,filita,cuarcita,mrmol,serpentina.
Suelo (sedimentos incoherentes)
Sedimentos mineralgicosSedimentos orgnicos
no cohesivopoco cohesivomuy cohesivoHumusFango
Mezcladopuro
piedras cantolimoarcillatierra vegetalturbafango putrecido,
arenoso
gravaarena(limosa,arcillosamarga
margosa)fango putrecido,
arenaarcilla,limo,margalimo arcillosaarcilloso
(arenosa
Hoja2
N DE ORDENNombre,ExplicacinTexturaHendibilidadColorPesoDurezaPresenciaCaractersticas
DenominacinqumicacristalinaEspecifico
1FeldespatoSilicato alcalinocristales laminaresbastanteblanco2.56roca plutnicavarios tipos; frecuentemente
ortoclsy en forma de co-buenay colorado6metamrfica ydescompuestos a minerales
plaglocislumnas,granosas2.61sedimentaria
2cristales enblanco ygranita,gneis
Cuarzo(cristalizado)forma de columnasningunatransparente2.657prfido de cuarzomuy estable
compactos(astilla)vidrioso,cuarcita, arena,
redondeados.coloradograva
3ningunaincoloro y2palo (piedra
palo(amorfo), aguabulbosa(astilla)colorado6semipreciosamuy estable
2.2cuarcita, arena,
4Mica moscvitacristales laminaresMuy buena2.85 ymuy frecuentevarios tipos; la mica
escamososhendible incoloro y3.00 2 3en rocasoscura puede descomponerse
biotitalminas msmarrn oscuro3.03plutnicasrpidamente
delgadas
5silicatoscristales cortos,bastanteverde 3.35rocas plutnicasvarios tipos;
Augitacomplejoscompactosbuenanegro5.5 6y basaltotransformacin la mica
pirxenaNa,K,Ca,Mg,Fe,3.4y clorita
Al,CH,Si,O
6hornablendasilicatoscristales cortos,verde verde3.2rocas plutnicasvarios tipos;
anfibolcomplejosmuchas vecesbuenaoscuro verde 5 6y metamrficastransformacin la mica
Na,K,Ca,Mg,Fe,fibrosos,radiadosnegro3.22y clorita
Al,CH,Si,O
7espatocristalina,blanco2.71muy lgero, soluble en cidos
calcreomuchas vecesmuy buenaincoloro3muy frecuentey humus.
granosatambin7.72TABLA III (PRIMERA PARTE)
colorado
8pocos cristalesincoloro,dolomita y calizassoluble en cidos
dolomitanormalmenteregularamarillo-gris2.93.5 4
granosa
9buenablanco -anhidrita ysoluble; aumenta
anhidritamuchas vecesamarillo2.953 4entremezcladael volumen por
granosaen rocasabsorcin de agua
10cristales y texturaentremezcladasoluble; aumenta
yesogranosamuy buenaincoloro2.312en rocael volumen por
sedimentariaabsorcin de agua
11cristales radiadosverde3.4muy frecuenteproducto de descomposicin
epidotadensosbuenaamarillo6 7rocasde piedras; ste mismo
pistacitaverdoso3.42metamrficas.muy estable.
N DE ORDENNombre,ExplicacinTexturaHendibilidadColorPesoDurezaPresenciaCaractersticas
DenominacinqumicacristalinaEspecifico
12Silicato complejoDensa, fibrosa,verde grsSer descompuesta por
Serpentinade Mg, OHescamosabuenaverdoso2.623 4roca metamrficacidos, muchas veces contie-
ne FeO: Oxida al aire
13Laminar2.73producto depuede absorver agua
CuarzoSilicato(lminas delgadas)muy buenaverde2descomposicin
escamosa2.75de la mica;
esquisto,cloritico
14Silicato deEsfrico, globulararena,arenisca,absorve agua; cambio de
Glauconita(Fe,Al)ningunaverde2.3magra.color(marrn) por descompo-
sicinTABLA III (SEGUNDA PARTE)
15Minerales dede grano finonoblanco y varios2.2arcilla,limo,marga,hinchamiento con agua,
Arcilla:Silicato delminarcomprobablecoloresrocas descompue.capacidad de intervcambiar
Caoln(Al, OH)2.6tas.iones
Montmorilonita
16Lminas msdesliza;blanco,rocas metamrficasGrasoso
TalcoSilicato dedelgadas; granosa"grazosa"verdoso2.71transformacin de
(Mg, OH)serpentina
17Pirita,Cristalesamarilo dorado5.16-5.22entremezclado ena veces se descompone a Fe
marcasitacompactospoca4.85-4.926calizas, esquistosOH (Color marrn) y acido
(pirita blanda)entremezcladosarcillas roca pluton.sulfurico.
185.2muy frecuente(areniscas rojas)
HematitaCompactaningunarojo6.5componente queda
5.3de colores de roca
19normalmenterojo-marrnentremezclado en
limonitaFeOOHentremezcladaningunaamarillo3.85varias rocas produc-
to de descomposicin
20Fierro espticoCristalinaamarillo y3.88predominantementedescompone; cambio de
sederitay granosabuenamarrn4 4.5en rocas sedimen-color (color aherrumbrado)
3.9tarias y plutonicas
21Compacta2.1rocas metamrficasMuy estable contra cidos
grafitaCescamosa,muy buenanegro2gneis, mrmoly la descomposicin
laminar2.3
22negro rocas sedimentariascolor puede clarecer al aire
Sustanciacarbn ycompactaningunamarrn1esquistos, calizaspor oxidacin, cambio de color
rganicahidrocarburosentremezclada
TipoMinerales enEstructuraColorPesoAbsorcin deResistencia porOtras propiedades
de RocacomposicinEspecificoagua % en peso
Feldespato (ortoclas,De grano gruesoBlanco-grs,negro-2.6La roca ms comn de la cortezaTabla iv Composiciones y propiedades de las rocas solidificadas
Granitaplagiocls), cuarzo ,cristalinagrs, rojo-grs, color0.2-0.501600 - 2400terrestre (60%)debido al contenido
biotita, muscovita,augitade carne, rojo, blanco-2.8de cuarzo muy dura; cuanto ms
negro, amarillento.fino, ms duro, mica baja.
Cuarzo, feldespato, micaPorfdica,grs-negro, rojo-grs,2.55Bastante duro, resistente a la
rfido de(biotita), hornablenda,compacta; cristalesmarrn-verde, marrn0.2-0.701800 - 3000intemperie; alisable (pulible)
cuarzoaugita.entremezclados2.8
Cuarzo, feldespato, micaPorfdica,Blanco grs claro,2.5Parecido al porfdo de cuarzo,
Riolita(biotita), hornablenda,frecuentementerosado-verdoso0.2-0.701500 - 3000menos duro; cristales entremezcla
augita.porosa2.8dos.
feldespato, micaDe grano fino Grs claro oscuro,2.6Parecido a la granita, a veces
Sienita(biotita), hornablenda,grueso, cristalina.rosado-verdoso0.2-0.501600 - 2400menos duro por falta de cuarzo;
augita, (sn cuarzo)2.8resistente a la intemperie.
Porfdo dePorfdica, a vecesMarrn-rojo, rojo-2.5Menos resistente a la intemperie
feldespatoComo sienitacon poros finos.amarillo, grs, verde.0.2-0.70400 - 1000menos duro, muy spero y poroso
2.7no alisable ni modelable.
Como sienita, augitaPorfdica, pocosGrs de ceniza2.2Como porfdo de feldespato,
Graquitamuy escasacristales entremez-amarillento0.2-0.70400 - 700atacable por cido sulfuroso.
clados; porosa.2.5
Leucita, augita, sanidn,Pofdica, compactaOscuro, verdoso-grs2.45Aparicin en columnas cortas o
Fonolitanefeln.vidriosa(marronoso)0.2-0.601700 - 2500placas delgadas; cuando se les
2.65toque dan un sonido, brillante.
Plagiocls, hornablendaBlanco-negro, mancha-2.8Parecido a la diorita; muy duro y
Ioritamica (biotita), augita,De grano muy finodo grs-verde (piedra-0.20-0.401700 - 2300tenaz, resistente a la intemperie,
(cuarzo)verde).3poco modelable pulible.
Cuarzo, plagiocls, micaGrs oscuro, verde2.55Parecido al porfdo de cuarzo,
Orfirita( biotita), hornablenda,Porfdicaoscuro, grs-verde,0.20-0.701800 - 3000duro muy tenaz resistente a la
augita.exepcionalmente rojizo2.8intemperie, cristales vistosos.
Plagiocls, hornablendaGrs grs oscuro,2.8parecido a la traquita
Adesitamica (biotita), augita,Porfdicaverdoso.0.20-0.701800 3000
(cuarzo)3
Plagiocls, hornablendaDe grano fino, muyBlanco grs, marrn2.8Parecido a la diorita; muy duro y
Abbrobiotita (olivn)compacta.oscuro, verde oscuro,0.20-0.401700 - 3000tenaz, resistente a la intemperie,
verde (verde oliva), rojizo3poco moldeable, con color negro.
Plagiocls, augita,De grano medio Verde a verde oscuro, a2.8Aparicin en flones, muy duro,
Labasa(olivn)grueso, oflico.veces cas negro, grs.0.10-0.401800 - 2500tenaz, resistente a la intemperie,
2.9a veces cristales de espato calcareo
Elfiro,Plagiocls, augita,Compacta y deNegro rojo oscuro2.95Parecido al basalto muy duro,
porfdo,olivn.grano fino; masa0.10-0.302500 - 4000resistente a la intemperie, poco
(negro)vidriosa.3moldeable.
Plagiocls, augita,2.95Resistente a la compresin, muy
Basaltoolivn.Muy compactaGrs oscuro negro.0.10-0.302500 - 4000duro, aparicin en columnas,
3fractura en forma de conchas,
pulible, poco moldeable.
TABLA V COMPOSICIONES Y PROPIEDADES DE LAS ROCAS SEDIMENTARIAS ( METEORIZADAS Y SEGREGADAS)
Tipo de RocaMinerales enEstructuraColorPesoAbsorcin deResistencia porOtras propiedades
(meteorizada)composicinagua % en peso
BrechaComo escombros; liganteclstica, de granocomoComo calidadesLas caractersticas de brecha son
( concretoSilceo, calcreo, arcillosomuy gruesoescombros2.5Pocade concretoescombros angulosos, debido a
natural)agujereadacortas distancias de transporte.
Cantos redondos, liganteclstica, de granocomoComo calidadesCantos redondos debido a largas
ConglomeradoSilceo, calcreo, arcillosomuy gruesocantos2.5pocade concretodistancias de transporte.
agujereadaredondos
cuarzo, feldespato, mica;clstica, de granoblanco-grs2.6Sillares importantes, en yacimientos
Areniscaligante:medio finoamarillento0.2-0.501200 - 2000inclinados peligro de resbaladizo debido
Silceo, calcreo, arcillosorojo-verdoso2.65a capas de arcillas integradas
Cuarzo poco feldespato;clstica, de granoGrs-oscuro2.6Los tipos grs-azules muy duros y
Grawacaligante silceo.medio gruesomarrn0.2-0.501500 - 3000resistentes a la intemperie,amplia
2.65aplicacin(adoqun), parece arenisca
Esquistominerales de la arcilla,Clstica, arcilla endunegro-grsDureza limitada hendible resistente a
arcillosopredominantemente:recida; compacta yamarillento2.60.6500 - 1000la intemperie, no pulible; contenido
(lutita)caoln.de grano fino.parduscode la mica favorece a descomponerse
CobaMinerales y cascos de lasde grano fino rojo, grs1.8poroso, aislador de calor; ligeramente
volcnicarocas plutnicasgrueso;amarillo,6 15200 - 300moldeable; a veces endureciendo
correspondientes.estratificadagrs-marrn2posteriormente al aire, res. a la intem.
Tipo de RocaMinerales enEstructuraColorPesoAbsorcin deResistencia porOtras propiedades
(Segregada)composicinagua % en peso
cal carbnicaCristalina, compactablanco,grs 2.65Duro, no siempre resistente a la intemperie
Calizacaliza de corales,grs oscuro,0.2 - 0.6800 - 1800reacciona con cido muritico
caliza compactacon Fe rojo2.8(tambin con sal) variedad frecuentemente
mrmol ( debido a metamorfosis)
cal carbnicaCelular, debido agrs, blancomuy alta segnCalizas segregadas en agua dulce;
Toba calcreafibras vegetalesamarillento1.2contenido de100 - 200porosa, poca resistencia, especie
incluso tubularcon nervaduraporostravertn reacciona con cido muritico.
Carbonato de calcio yCristalina; compactablanquesino2.65A veces ms dura que caliza; brillante
Dolomitamagnesio porosagrs, blanco0.20-0.60800 - 1800en el sol; reaccin con cido muritico
amarillento2.85caliente.
arena , arcilla y calCompacta; trreasucio-grssegn predominacin de distintos com-
Marganormalmenteamarillentovariablemuy alta segnmuy pocaponentes marga limosa,arcillosa,calcarea
estratificadapardo-rojizopeligrosa,reacciona con cido muritico
Yeso= sulfato de calciode grano fino blanquesino( Dureza 2 )Poca resistencia a la compresin, no
Yesomicroscpico;frecuentemenAnhidritaresistente a la intemperie; soluble al agua
Anhidrida= sulfato de calciocompactate jaspeado2.3
deshidratado(alabastro)
De grano medio incoloro;1.9Poca resistencia a la compresin, no
Sal gemaNaClgrueso; a vecesblanquesino ,( dureza 2 )resistente a la intemperie; soluble al agua
estratificadaamarillento2Peligroso para cimentaciones (por el lavado)
TABLA VI COMPOSICIONES Y PROPIEDADES DE LAS ROCAS METAMORFICAS.
TipoMinerales enEstructuraColorPesoAbsorcin deResistencia porOtras propiedades
de rocacomposicinagua % en peso
Cuarzo, feldespato, mica,Esquistosa, pocasblanquesinoHendible; cuanto ms contenido de
Gnesminerales de las rocasveces compacta;verdosocuarzo ms resistente, atacable por
plutnicas y sedimentariastambin transicionesrojo claro 2.65 - 3.000.10 - 0.601600 - 2800heladas.
transformadas.a la granitaoscuro
Cuarzo, mica, pocogrsLigeramente hendible y suave;
Esquistofeldespato (varias veces encomo gnesmarrnespecies ms duras: esquisto de
micceo,descomposicin )verdoso2.60 - 2.800.10 - 0.60hasta 1000filita.
filita
Fango fino de arcillaplacas delgadas,Azul-grs2.7Esquistoso debido a altas presiones
EsquistotransformadoEsquistosa, pocasgrs-oscuro0.5 - 0.61000 - 1700ligeramente hendible; resistente a la
negro2.8intemperie impermeable.
parecida a laclaro2.7Alta dureza; resistente a la
CuarzitaCuarzoareniscablanquesino0.5 - 0.61000 - 2 000intemperie, debido al contenido de
amarillento2.8asbesto resistente al fuego.
poco rojizo.
blanco,2.65Caliza granosa; bin moldeable y
Mrmol yCalcitaGranosa,azulado, verde0.10 - 0.60800 - 1000pulible; resistencia a la intemperie
calizas dedolomitacompactaamarillento2.85limitada
Mrmol yrojizo
Esquistoso,Negro-verde,2.6No resistente a la intemperie,
SerpentinaOlivncompactorojo,0.10 - 0.701400 - 2500debido al contenido de asbesto
manchado.2.75resistente al fuego.
LIMITE76 mm
GRAVAS
MAXIMA4.76 mm
ARENAS
..................
..................LIMOSSuelos gruesos o friccionantes
..................
..................Suelos finos o cohesivos
..................
ARCILLAS Y
COLOIDES
DESCOMPOSICIN QUMICA
AGUA
Hidratacin
Carbonatacin
Oxidacin
Limos y arcillas
Hoja3
EPOCA GEOLOGICAFORMACIONSERIEMINERALES IMPORTANTESACONTECIMIENTOS SIGNIFICANTESMINERALES UTILIZABLES
PERIODODIVISIONFORMACIONES SIGNIFICANTES(ROCA , SUELOS)
Aluvin (Holozeneo)Sedimentaciones todava en desarrolloFormacin del paisaje presente porGrava, arena, limo,
epocadebido a movimientos por el mar ,los movimientos actuales; formacinarcilla turba; escresiones
Cuaternarioactuallos ros, el viento, glaciares-de la amazonia; influencia crecientede fuentes minerales,
Unescombros por descomposicin.del hombreguano.
milln de aosDiluvinFormacin de glaciares y aguas dePeriodo glacial (varios periodos glacia-Grava, arena, limo,
ZENOZOICO(pleistozeneo)deshielos (morena, material de acarreoles-congelaciones) en zonas trpicas:arcilla turba; escresiones
(NEOZOICO)periodo glacialcantos, grava arena, arcilla); loeslava,pocas pluvial; levantamientos y hundide fuentes minerales,
60 a 65 millones detoba, conglomerado brecha concretomientos del terreno, conclusin delguano.
aosnaturalvolcanismo en europa.
terciario recienteSedimentaciones en mares, lagunasVariaciones temporales y espacialesLignito (yacimientos de
pliozeneorios, pantanos; molasa, caliza, areniscaen la formacin de mares (coberturagrandes extensiones) sal
Terciariomiozneomarga, arcilla, morillos, conglomerado,por mares), lagunas sallores; plega-gema, fierro pisolitico, yeso
60 millonesterciario antiguolignito, basalto, traquita, fonolita, ymientos principal de los alpes y andesasfalto, petroleo, ambr.
de aosoligazeneootros materiales volcanicos; tobaslevantamiento de las montaas de(molasa, caliza, basalto,
eczeneomedia altura en Europa Central; vol-traquita).
paleozcanismo; clima tropical y subtropical
Periodoperiodo cretaceoSedimentacin en mares y lagunas calizasErosin terrestre; inundacionesCreta (tiza), mineral de
cretaceosuperiorcalizas cretacea, piedra margosa, margaextensas de los mares, plegamientosfierro, carbon, asfalto,
20 millones deperiodo cretaceoarcilla, arena, (arena verde), areniscaprevios de los alpes y andes,marmol, arenisca,
Nesozicoaosinferiorconglomerado.volcanismopedernales
(secundario)PeriodoPeriodo yurasicocalizas claras, calizas de corales,Avances y retiradas del mar, plegamien-Caliza, yeso, sal gema,
160-180yurasicosuperior intermediodolomita, marga, arcilla.to temprano de las montaas de mediaasfalto, esquisto petrolifero
millones de aos70 millones dee inferior.arenas ferriferas,areniscas,caliza,marga,altura en Europa central, volcanismo enminerales de fierro, carbon,
de duracinaosminerales de fierro, arcillas, esquistos.la india y amrica; zonas climaticas.de piedra.
periodoTriasMarga roja y colorada, arcilla, arenisca,Formacin de los continentes (por parteSal gema, yeso, carbn,
triasicosuperioresquisto arcilloso, yeso, caliza de cora-desiertos y por otra parte zonasfierro, plomo, cobre, zinc,
superior intermedioles, dolomita marga caliza, areniscasinundadas.marmol, areniscas colonadas,
e inferior.rojas, areniscas.calizas conchiferas.
POCA GEOLGICAFORMACINSERIEMINERALES IMPORTANTESACONTECIMIENTOS SIGNIFICANTESMINERALES UTILIZABLES
PERIODODIVISINFORMACIONES SIGNIFICANTES(ROCA , SUELOS)
FormacinCalizas, letones, conglomerado
Formacinprmicaarenisca, esquisto, cuprfero,
prmicasuperioryacimientos de la sal gemaErosin montaosa, poca de losSal gema, sal potsica, yeso
75 millones deFormacinConglomerados rojos y areniscascontinentes y luego inundaciones por elesquisto cuprfero, manganeso
aosprmicaprfido de cuarzo, prfido negro, tobamar, volcanismo violento; perodo glacialfierro, cobalto, nquel, plata,
inferiorcaliza, sal yeso.en Sudfrica y la Indiacarbn de piedra.
carbnArenisca, arcilla, conglomerado, carbnplegamientos de las montaas deCarbn de piedra (yacimientos
Formacinsuperiorde de piedra, prfido, prfido negromedia altura; bosques pantanosospor toda la tierra; Alemania,
carbnicadiabasa.(formacin de carbn) clima sub tropicalInglaterra, Blgica, Pensylvania,
PALEOZICO75 millonescarbnCaliza grawaca, esquisto, arcillosovolcanismo violento (roca plutnica)China), Fierro plomo, zinc,
(primario)de aosinferioresquisto silceo, granita, diorita.
aos de duracin.
400 a 500 millones deFormacinFormacincuarcita, arenisca, grawaca,esquisto
aos de duracin.devnicadevnica superiorarcilloso, conglomerado, caliz; mineralErosin montaosa, inundaciones porminerales de fierro, cobre,
80 millones deintermedia ede fierro, diabasa y toba.el mar, plegamiento previoplomo, zinc, plata, sal gema,
aosinferiorpetrleo.
FormacinFormacinesquisto arcilloso, arenisca, grawacacoberturas alternantes por el mar;fierro, cobre, plomo, zinc,
silricasilricacaliza, yacimientos de la sal yformacin de las montaas en Escociamercurio, sal gema, antracita.
70 millonessuperior eminerales de metales.y noruega (plegamiento calednico)
de aosinferior
cambriograwaca, arenisca, esquisto,Avances y retiradas del mar;Sal gema (la India), plomo
formacinsuperiorarcilloso, pocas calizas, diabasavolcanismoy plata (Bohemia)
cmbricaintermedio e
inferior
AlgncioDivisionesEsquisto arcilloso, cuarcita, arenisca,Formacin extensa de montaasFierro, cobre, plata,
Eozico(formacinlocales segnesquisto cristalino, rocas volcnicas,y erosin; volcanismo; periodos(Amrica del Norte).
(Zenozico)precmbrica)yacimientosvarios minerales de metales.glaciares.
300 millones
De aos
AzicoArcaicoNinguna divisinEsquistos cristalinos, filitagnis,Formacin reiterada de montaas,Yacimientos abundantes de
500-1000 millo-universalgranita, roca volcnica.metamorfosis, volcanismo.minerales de fierro,oro,plata, N,
nes de aos.cobre,plomo,(grafita) Andes.
Hoja4
ESTADO MAS SUELTOESTADO MS COMPACTO
(a) e mx.(B) e Mn.
Estructura simpleLa misma estructura donde
"densa o compacta"se han removido las
e Mn.particulas pequeas
"estructura simple suelta"
e Mx.
FISICA
QUIMICA
ROCA
( No necesariamente tienen las mismas caractersticas )
GRAVAS
ARCILLA
Floculo formado por partculas individuales
Arcillas
Vacos, fango
Limos
Coloide (arcilla ms pequea)
O < 0.002 mm.
Los flculos estn formados en cadenas de partculas .Predominan las fuerzas de adherencia
PLACA
ZAPATAS AISLADAS
PILOTES
ZAPATA CORRIDA
DESLIZAMIENTO
MURO DE CONTENCIN
EMPUJE DE TIERRAS
Hoja5
Presentando en un corte bloque esquemtico de una muestra de suelo
Volumenes ( V )Pesos ( W )
Vm = Volumen total de la masa del suelo
Vs = Volumen de Slidos
Vw = Volumen de los Lquidos (agua)
Va = Volumen del aire
Vv = Volumen de Vacos
Wm = Peso total de la masa del suelo
Ws = Peso de los slidos
Ww = Peso del Lquido
Wa = Peso del aire ( Wa = 0 )
ESQUEMA DE UNA MUESTRA DE SUELO
Solucin:
1) Como dato Vs = 1, incognitas Vm, Vv, Ws, Ww.
2) Consideramos el concepto de Ss, Ss = Ws Ws = Ss o
Vs o
3) De la ecuacin (8)
W = Ww Ww = W Ss o
Ws
4) De la ecuacin (5)
Vs
5) Aplicando la definicin de porosidad
2.5.1 .- SUELOS SATURADOS
VW
LL
SS
( a )( b )
En la figura (a) consideramos Vs = 1 en (b) consideramos Vm = 1
Solucin (a) Solucin (b)
1) De la frmula (4) obtenemos:1) De la frmula (6) obtenemos
Ss = Ws Ws = Ss o
Vs oVm
2) De la formula (5) obtenemos2) De la formula (4) obtenemos
VsVs o
3) Del concepto del del o obtenemos3) De la frmula (3) obtenemos
VvVw
n
LL
S1 - nS(1 - n) Ss o
( a )( b )
4 ) FORMULAS PARA SUELOS SATURADOS
4.1 ) De la frmula ( 8) obtenemos
Ws Ss o
4.2 ) De la frmula (1) y (3)
Sm = m / o
VW
GG
G
LL
SS
( a )( b )
Consideramos en los esquemas ( a) Vs = 1 y en ( b) ; Ws = 1
Solucin (a) Solucin (b)
1) De la frmula (5) obtenemos:1) De la frmula (4) obtenemos
Vs o Ss o
2) De la formula (4) obtenemos2) De la formula (8) obtenemos
Ss = Ws Ws = Ss oW = Ww Ww = w
Vs oWs
3) De la frmula (8) obtenemos3) De la frmula (2) obtenemos
s = Ws = 1
Vs Vs
W = Ww Ww = wSs o
WsVs Ss o
GG
e/ Ss o
LLWw = w
S1/ Ss oS
( a )( b )
4 ) FORMULAS
4.1 ) De la frmula ( 1), (3) y (7) obtenemos
De (1)
m = 1 + w s (14)
m = Ws+ Ww = Ss o + W Ss o (14)
Ss = s s = Ss o
o
s + w s = 1 + w s
De (3)
Sm = 1 + w Ss (15)
Sm = m = 1+w o Ss = 1 + w Ss
De (7)
Gw% = WSs x 100 (16)
Ss o w
Gw = Vm ; o = Ww Vw = Ww = o = w Ss
m = Wm = Ws + Ww
Vm Vm
Si Ww = 0
m = d = Ws (17)
Vm
Peso volumtrico en funcin de la humedad
d = h ; h : Peso volumtrico hmedo
1 + w w : Contenido de humedad.
Suelo parcialmente Agua absorvida
saturado
Lmite de Capilaridad
Suelo saturado
Lmite de agua libre
Suelo sumergido
W
W = V
Empuje hdrosttico = V o
W sumergido = V - V o
W sumergido = V ( - o ) Ws = s = s - o
Peso especfico de Slidos sumergidos s sumergido ( )
s = s - o
2.5.1 .- SUELOS SATURADOS
S' s = Ss - 1 (19)
S'm = Sm - 1 (20)
De la figura
L
S
m = Ss - 1 o = Ss - 1 o (21)
m = Ss - 1 d (22)
Ss
SUELOESTADO
SECOHUMEDOMOJADO
ArenaSuelta1.501.702.00
MediaCompacta1.801.902.10
Arcilla2.001.90
OTRAS FORMULAS DE IMPORTANCIA
s = Ws = Wm - Ww = h
Vm Vm 1+w
s = Ws
Vs
Peso especfico de slidos
s
d
SUELOSUELO
Arena de cuarzo2.65Montmorillonita2.41
Grava2.25 2.40Caolinita2.6
Limo2.65 2.68Cuarzo2.66
Arcilla arenosa2.68 2.72Calcita2.72
Arcilla gravosa2.73 2.75Mica2.80 2.90
POROSIDAD Y RELACION DE VACIOS
SUELO
Grava40 95 %0.67 1.22
Grava arenosa15 40 %0.187 0.67
Arena20 50 %0.75 1.00
Limo arenoso20 30 %0.25 0.43
Limo40 65 %0.67 1.85
Arcilla compacta20 40 %0.25 0.67
Arcilla gravosa40 90 %0.67 2.00
Arcilla rgida30 50 %0.43 1.00
Arcilla plstica40 70 %0.67 2.33
Fango ( barro )70 90 %2.33 9.00
1"
GAS
LIQUIDO
SOLIDOS
Vm
Vv
Vs
Va
Vw
Vs
Ww
Ws
Wm
GASEOSO
LIQUIDO
SOLIDOS
1+ e
e
1
Ws o
Ss o
GASEOSO
LIQUIDO
SOLIDOS
1+ e
e
1
Ws o
Ss o
1+ e
1
Ss o
GASEOSO
LIQUIDO
SOLIDOS
1+ e
e
1
Ss o
1
1+ e
1
e
1
e o
Ss o
Vs = 1
Ws = 1
1+ e
e
1
wSs o
Ss o
1
OK
OK
1+ e
e
1
e o
Ss o
TAPA AJUSTADA
Agujero de 3/16"
SOPORTE METALICO
Tarro de 8 Onz.Lnea grabada en el tarro y tapa
1"
Soporte de alambre
Hoja6
3.1.2 El suelo como material de construccin.-Este ser empleado :- En la elaboracin de terrapln para carreteras, ferrocarriles, canales, etc. En la construccin de diques (presas) de lagos de embalses o diques protectores contra corriente de los ros. En el relleno de muros de contencin, muelles. En la elevacin de terrenos. Como capas de sub base, base y capas de desgaste de carreteras, aeropuertos, campos deportivos etc. Como material filtrante para sistemas de drenaje de pozos etc. Como material impermeabilizante en la construccin de presas, canales etc. En el relleno de socavones abandonados en minas. En general como material de construccin, arena, grava, piedra picada, agregados, etc.TERRAPLENES
Hoja1
Roca
Roca plutnicaRoca sedimentaria
(magma solidificada)(Roca estratificada)
RocaRoca volcnicaRoca meteorizadaRoca segregadaSedimentos orgnicos
plutnicaGeolgicamente
AntiguaReciente
GranitaPrfido de cuarzoRiolitaBrecha (concreto naturalcalizaLignito
SienitaPrfido de feldespatotraquitaConglomerado arenisca,toba calcrea,carbn de piedra
fonolitagrawaca,esquistodolomita,marga,antracita, asfalto
Dioritaporfiritaandesitaarcilloso toba volcnicayeso, sal.pizarra bituminosa.
gabbrodiabasa melfirabasalto de
feldespato
ROCA METAMRFICA:
Gnes, mica,pizarra,filita,cuarcita,mrmol,serpentina.
Suelo (sedimentos incoherentes)
Sedimentos mineralgicosSedimentos orgnicos
no cohesivopoco cohesivomuy cohesivoHumusFango
Mezcladopuro
piedras cantolimoarcillatierra vegetalturbafango putrecido,
arenoso
gravaarena(limosa,arcillosamarga
margosa)fango putrecido,
arenaarcilla,limo,margalimo arcillosaarcilloso
(arenosa
Hoja2
N DE ORDENNombre,ExplicacinTexturaHendibilidadColorPesoDurezaPresenciaCaractersticas
DenominacinqumicacristalinaEspecifico
1FeldespatoSilicato alcalinocristales laminaresbastanteblanco2.56roca plutnicavarios tipos; frecuentemente
ortoclsy en forma de co-buenay colorado6metamrfica ydescompuestos a minerales
plaglocislumnas,granosas2.61sedimentaria
2cristales enblanco ygranita,gneis
Cuarzo(cristalizado)forma de columnasningunatransparente2.657prfido de cuarzomuy estable
compactos(astilla)vidrioso,cuarcita, arena,
redondeados.coloradograva
3ningunaincoloro y2palo (piedra
palo(amorfo), aguabulbosa(astilla)colorado6semipreciosamuy estable
2.2cuarcita, arena,
4Mica moscvitacristales laminaresMuy buena2.85 ymuy frecuentevarios tipos; la mica
escamososhendible incoloro y3.00 2 3en rocasoscura puede descomponerse
biotitalminas msmarrn oscuro3.03plutnicasrpidamente
delgadas
5silicatoscristales cortos,bastanteverde 3.35rocas plutnicasvarios tipos;
Augitacomplejoscompactosbuenanegro5.5 6y basaltotransformacin la mica
pirxenaNa,K,Ca,Mg,Fe,3.4y clorita
Al,CH,Si,O
6hornablendasilicatoscristales cortos,verde verde3.2rocas plutnicasvarios tipos;
anfibolcomplejosmuchas vecesbuenaoscuro verde 5 6y metamrficastransformacin la mica
Na,K,Ca,Mg,Fe,fibrosos,radiadosnegro3.22y clorita
Al,CH,Si,O
7espatocristalina,blanco2.71muy lgero, soluble en cidos
calcreomuchas vecesmuy buenaincoloro3muy frecuentey humus.
granosatambin7.72TABLA III (PRIMERA PARTE)
colorado
8pocos cristalesincoloro,dolomita y calizassoluble en cidos
dolomitanormalmenteregularamarillo-gris2.93.5 4
granosa
9buenablanco -anhidrita ysoluble; aumenta
anhidritamuchas vecesamarillo2.953 4entremezcladael volumen por
granosaen rocasabsorcin de agua
10cristales y texturaentremezcladasoluble; aumenta
yesogranosamuy buenaincoloro2.312en rocael volumen por
sedimentariaabsorcin de agua
11cristales radiadosverde3.4muy frecuenteproducto de descomposicin
epidotadensosbuenaamarillo6 7rocasde piedras; ste mismo
pistacitaverdoso3.42metamrficas.muy estable.
N DE ORDENNombre,ExplicacinTexturaHendibilidadColorPesoDurezaPresenciaCaractersticas
DenominacinqumicacristalinaEspecifico
12Silicato complejoDensa, fibrosa,verde grsSer descompuesta por
Serpentinade Mg, OHescamosabuenaverdoso2.623 4roca metamrficacidos, muchas veces contie-
ne FeO: Oxida al aire
13Laminar2.73producto depuede absorver agua
CuarzoSilicato(lminas delgadas)muy buenaverde2descomposicin
escamosa2.75de la mica;
esquisto,cloritico
14Silicato deEsfrico, globulararena,arenisca,absorve agua; cambio de
Glauconita(Fe,Al)ningunaverde2.3magra.color(marrn) por descompo-
sicinTABLA III (SEGUNDA PARTE)
15Minerales dede grano finonoblanco y varios2.2arcilla,limo,marga,hinchamiento con agua,
Arcilla:Silicato delminarcomprobablecoloresrocas descompue.capacidad de intervcambiar
Caoln(Al, OH)2.6tas.iones
Montmorilonita
16Lminas msdesliza;blanco,rocas metamrficasGrasoso
TalcoSilicato dedelgadas; granosa"grazosa"verdoso2.71transformacin de
(Mg, OH)serpentina
17Pirita,Cristalesamarilo dorado5.16-5.22entremezclado ena veces se descompone a Fe
marcasitacompactospoca4.85-4.926calizas, esquistosOH (Color marrn) y acido
(pirita blanda)entremezcladosarcillas roca pluton.sulfurico.
185.2muy frecuente(areniscas rojas)
HematitaCompactaningunarojo6.5componente queda
5.3de colores de roca
19normalmenterojo-marrnentremezclado en
limonitaFeOOHentremezcladaningunaamarillo3.85varias rocas produc-
to de descomposicin
20Fierro espticoCristalinaamarillo y3.88predominantementedescompone; cambio de
sederitay granosabuenamarrn4 4.5en rocas sedimen-color (color aherrumbrado)
3.9tarias y plutonicas
21Compacta2.1rocas metamrficasMuy estable contra cidos
grafitaCescamosa,muy buenanegro2gneis, mrmoly la descomposicin
laminar2.3
22negro rocas sedimentariascolor puede clarecer al aire
Sustanciacarbn ycompactaningunamarrn1esquistos, calizaspor oxidacin, cambio de color
rganicahidrocarburosentremezclada
TipoMinerales enEstructuraColorPesoAbsorcin deResistencia porOtras propiedades
de RocacomposicinEspecificoagua % en peso
Feldespato (ortoclas,De grano gruesoBlanco-grs,negro-2.6La roca ms comn de la cortezaTabla iv Composiciones y propiedades de las rocas solidificadas
Granitaplagiocls), cuarzo ,cristalinagrs, rojo-grs, color0.2-0.501600 - 2400terrestre (60%)debido al contenido
biotita, muscovita,augitade carne, rojo, blanco-2.8de cuarzo muy dura; cuanto ms
negro, amarillento.fino, ms duro, mica baja.
Cuarzo, feldespato, micaPorfdica,grs-negro, rojo-grs,2.55Bastante duro, resistente a la
rfido de(biotita), hornablenda,compacta; cristalesmarrn-verde, marrn0.2-0.701800 - 3000intemperie; alisable (pulible)
cuarzoaugita.entremezclados2.8
Cuarzo, feldespato, micaPorfdica,Blanco grs claro,2.5Parecido al porfdo de cuarzo,
Riolita(biotita), hornablenda,frecuentementerosado-verdoso0.2-0.701500 - 3000menos duro; cristales entremezcla
augita.porosa2.8dos.
feldespato, micaDe grano fino Grs claro oscuro,2.6Parecido a la granita, a veces
Sienita(biotita), hornablenda,grueso, cristalina.rosado-verdoso0.2-0.501600 - 2400menos duro por falta de cuarzo;
augita, (sn cuarzo)2.8resistente a la intemperie.
Porfdo dePorfdica, a vecesMarrn-rojo, rojo-2.5Menos resistente a la intemperie
feldespatoComo sienitacon poros finos.amarillo, grs, verde.0.2-0.70400 - 1000menos duro, muy spero y poroso
2.7no alisable ni modelable.
Como sienita, augitaPorfdica, pocosGrs de ceniza2.2Como porfdo de feldespato,
Graquitamuy escasacristales entremez-amarillento0.2-0.70400 - 700atacable por cido sulfuroso.
clados; porosa.2.5
Leucita, augita, sanidn,Pofdica, compactaOscuro, verdoso-grs2.45Aparicin en columnas cortas o
Fonolitanefeln.vidriosa(marronoso)0.2-0.601700 - 2500placas delgadas; cuando se les
2.65toque dan un sonido, brillante.
Plagiocls, hornablendaBlanco-negro, mancha-2.8Parecido a la diorita; muy duro y
Ioritamica (biotita), augita,De grano muy finodo grs-verde (piedra-0.20-0.401700 - 2300tenaz, resistente a la intemperie,
(cuarzo)verde).3poco modelable pulible.
Cuarzo, plagiocls, micaGrs oscuro, verde2.55Parecido al porfdo de cuarzo,
Orfirita( biotita), hornablenda,Porfdicaoscuro, grs-verde,0.20-0.701800 - 3000duro muy tenaz resistente a la
augita.exepcionalmente rojizo2.8intemperie, cristales vistosos.
Plagiocls, hornablendaGrs grs oscuro,2.8parecido a la traquita
Adesitamica (biotita), augita,Porfdicaverdoso.0.20-0.701800 3000
(cuarzo)3
Plagiocls, hornablendaDe grano fino, muyBlanco grs, marrn2.8Parecido a la diorita; muy duro y
Abbrobiotita (olivn)compacta.oscuro, verde oscuro,0.20-0.401700 - 3000tenaz, resistente a la intemperie,
verde (verde oliva), rojizo3poco moldeable, con color negro.
Plagiocls, augita,De grano medio Verde a verde oscuro, a2.8Aparicin en flones, muy duro,
Labasa(olivn)grueso, oflico.veces cas negro, grs.0.10-0.401800 - 2500tenaz, resistente a la intemperie,
2.9a veces cristales de espato calcareo
Elfiro,Plagiocls, augita,Compacta y deNegro rojo oscuro2.95Parecido al basalto muy duro,
porfdo,olivn.grano fino; masa0.10-0.302500 - 4000resistente a la intemperie, poco
(negro)vidriosa.3moldeable.
Plagiocls, augita,2.95Resistente a la compresin, muy
Basaltoolivn.Muy compactaGrs oscuro negro.0.10-0.302500 - 4000duro, aparicin en columnas,
3fractura en forma de conchas,
pulible, poco moldeable.
TABLA V COMPOSICIONES Y PROPIEDADES DE LAS ROCAS SEDIMENTARIAS ( METEORIZADAS Y SEGREGADAS)
Tipo de RocaMinerales enEstructuraColorPesoAbsorcin deResistencia porOtras propiedades
(meteorizada)composicinagua % en peso
BrechaComo escombros; liganteclstica, de granocomoComo calidadesLas caractersticas de brecha son
( concretoSilceo, calcreo, arcillosomuy gruesoescombros2.5Pocade concretoescombros angulosos, debido a
natural)agujereadacortas distancias de transporte.
Cantos redondos, liganteclstica, de granocomoComo calidadesCantos redondos debido a largas
ConglomeradoSilceo, calcreo, arcillosomuy gruesocantos2.5pocade concretodistancias de transporte.
agujereadaredondos
cuarzo, feldespato, mica;clstica, de granoblanco-grs2.6Sillares importantes, en yacimientos
Areniscaligante:medio finoamarillento0.2-0.501200 - 2000inclinados peligro de resbaladizo debido
Silceo, calcreo, arcillosorojo-verdoso2.65a capas de arcillas integradas
Cuarzo poco feldespato;clstica, de granoGrs-oscuro2.6Los tipos grs-azules muy duros y
Grawacaligante silceo.medio gruesomarrn0.2-0.501500 - 3000resistentes a la intemperie,amplia
2.65aplicacin(adoqun), parece arenisca
Esquistominerales de la arcilla,Clstica, arcilla endunegro-grsDureza limitada hendible resistente a
arcillosopredominantemente:recida; compacta yamarillento2.60.6500 - 1000la intemperie, no pulible; contenido
(lutita)caoln.de grano fino.parduscode la mica favorece a descomponerse
CobaMinerales y cascos de lasde grano fino rojo, grs1.8poroso, aislador de calor; ligeramente
volcnicarocas plutnicasgrueso;amarillo,6 15200 - 300moldeable; a veces endureciendo
correspondientes.estratificadagrs-marrn2posteriormente al aire, res. a la intem.
Tipo de RocaMinerales enEstructuraColorPesoAbsorcin deResistencia porOtras propiedades
(Segregada)composicinagua % en peso
cal carbnicaCristalina, compactablanco,grs 2.65Duro, no siempre resistente a la intemperie
Calizacaliza de corales,grs oscuro,0.2 - 0.6800 - 1800reacciona con cido muritico
caliza compactacon Fe rojo2.8(tambin con sal) variedad frecuentemente
mrmol ( debido a metamorfosis)
cal carbnicaCelular, debido agrs, blancomuy alta segnCalizas segregadas en agua dulce;
Toba calcreafibras vegetalesamarillento1.2contenido de100 - 200porosa, poca resistencia, especie
incluso tubularcon nervaduraporostravertn reacciona con cido muritico.
Carbonato de calcio yCristalina; compactablanquesino2.65A veces ms dura que caliza; brillante
Dolomitamagnesio porosagrs, blanco0.20-0.60800 - 1800en el sol; reaccin con cido muritico
amarillento2.85caliente.
arena , arcilla y calCompacta; trreasucio-grssegn predominacin de distintos com-
Marganormalmenteamarillentovariablemuy alta segnmuy pocaponentes marga limosa,arcillosa,calcarea
estratificadapardo-rojizopeligrosa,reacciona con cido muritico
Yeso= sulfato de calciode grano fino blanquesino( Dureza 2 )Poca resistencia a la compresin, no
Yesomicroscpico;frecuentemenAnhidritaresistente a la intemperie; soluble al agua
Anhidrida= sulfato de calciocompactate jaspeado2.3
deshidratado(alabastro)
De grano medio incoloro;1.9Poca resistencia a la compresin, no
Sal gemaNaClgrueso; a vecesblanquesino ,( dureza 2 )resistente a la intemperie; soluble al agua
estratificadaamarillento2Peligroso para cimentaciones (por el lavado)
TABLA VI COMPOSICIONES Y PROPIEDADES DE LAS ROCAS METAMORFICAS.
TipoMinerales enEstructuraColorPesoAbsorcin deResistencia porOtras propiedades
de rocacomposicinagua % en peso
Cuarzo, feldespato, mica,Esquistosa, pocasblanquesinoHendible; cuanto ms contenido de
Gnesminerales de las rocasveces compacta;verdosocuarzo ms resistente, atacable por
plutnicas y sedimentariastambin transicionesrojo claro 2.65 - 3.000.10 - 0.601600 - 2800heladas.
transformadas.a la granitaoscuro
Cuarzo, mica, pocogrsLigeramente hendible y suave;
Esquistofeldespato (varias veces encomo gnesmarrnespecies ms duras: esquisto de
micceo,descomposicin )verdoso2.60 - 2.800.10 - 0.60hasta 1000filita.
filita
Fango fino de arcillaplacas delgadas,Azul-grs2.7Esquistoso debido a altas presiones
EsquistotransformadoEsquistosa, pocasgrs-oscuro0.5 - 0.61000 - 1700ligeramente hendible; resistente a la
negro2.8intemperie impermeable.
parecida a laclaro2.7Alta dureza; resistente a la
CuarzitaCuarzoareniscablanquesino0.5 - 0.61000 - 2 000intemperie, debido al contenido de
amarillento2.8asbesto resistente al fuego.
poco rojizo.
blanco,2.65Caliza granosa; bin moldeable y
Mrmol yCalcitaGranosa,azulado, verde0.10 - 0.60800 - 1000pulible; resistencia a la intemperie
calizas dedolomitacompactaamarillento2.85limitada
Mrmol yrojizo
Esquistoso,Negro-verde,2.6No resistente a la intemperie,
SerpentinaOlivncompactorojo,0.10 - 0.701400 - 2500debido al contenido de asbesto
manchado.2.75resistente al fuego.
LIMITE76 mm
GRAVAS
MAXIMA4.76 mm
ARENAS
..................
..................LIMOSSuelos gruesos o friccionantes
..................
..................Suelos finos o cohesivos
..................
ARCILLAS Y
COLOIDES
DESCOMPOSICIN QUMICA
AGUA
Hidratacin
Carbonatacin
Oxidacin
Limos y arcillas
Hoja3
EPOCA GEOLOGICAFORMACIONSERIEMINERALES IMPORTANTESACONTECIMIENTOS SIGNIFICANTESMINERALES UTILIZABLES
PERIODODIVISIONFORMACIONES SIGNIFICANTES(ROCA , SUELOS)
Aluvin (Holozeneo)Sedimentaciones todava en desarrolloFormacin del paisaje presente porGrava, arena, limo,
epocadebido a movimientos por el mar ,los movimientos actuales; formacinarcilla turba; escresiones
Cuaternarioactuallos ros, el viento, glaciares-de la amazonia; influencia crecientede fuentes minerales,
Unescombros por descomposicin.del hombreguano.
milln de aosDiluvinFormacin de glaciares y aguas dePeriodo glacial (varios periodos glacia-Grava, arena, limo,
ZENOZOICO(pleistozeneo)deshielos (morena, material de acarreoles-congelaciones) en zonas trpicas:arcilla turba; escresiones
(NEOZOICO)periodo glacialcantos, grava arena, arcilla); loeslava,pocas pluvial; levantamientos y hundide fuentes minerales,
60 a 65 millones detoba, conglomerado brecha concretomientos del terreno, conclusin delguano.
aosnaturalvolcanismo en europa.
terciario recienteSedimentaciones en mares, lagunasVariaciones temporales y espacialesLignito (yacimientos de
pliozeneorios, pantanos; molasa, caliza, areniscaen la formacin de mares (coberturagrandes extensiones) sal
Terciariomiozneomarga, arcilla, morillos, conglomerado,por mares), lagunas sallores; plega-gema, fierro pisolitico, yeso
60 millonesterciario antiguolignito, basalto, traquita, fonolita, ymientos principal de los alpes y andesasfalto, petroleo, ambr.
de aosoligazeneootros materiales volcanicos; tobaslevantamiento de las montaas de(molasa, caliza, basalto,
eczeneomedia altura en Europa Central; vol-traquita).
paleozcanismo; clima tropical y subtropical
Periodoperiodo cretaceoSedimentacin en mares y lagunas calizasErosin terrestre; inundacionesCreta (tiza), mineral de
cretaceosuperiorcalizas cretacea, piedra margosa, margaextensas de los mares, plegamientosfierro, carbon, asfalto,
20 millones deperiodo cretaceoarcilla, arena, (arena verde), areniscaprevios de los alpes y andes,marmol, arenisca,
Nesozicoaosinferiorconglomerado.volcanismopedernales
(secundario)PeriodoPeriodo yurasicocalizas claras, calizas de corales,Avances y retiradas del mar, plegamien-Caliza, yeso, sal gema,
160-180yurasicosuperior intermediodolomita, marga, arcilla.to temprano de las montaas de mediaasfalto, esquisto petrolifero
millones de aos70 millones dee inferior.arenas ferriferas,areniscas,caliza,marga,altura en Europa central, volcanismo enminerales de fierro, carbon,
de duracinaosminerales de fierro, arcillas, esquistos.la india y amrica; zonas climaticas.de piedra.
periodoTriasMarga roja y colorada, arcilla, arenisca,Formacin de los continentes (por parteSal gema, yeso, carbn,
triasicosuperioresquisto arcilloso, yeso, caliza de cora-desiertos y por otra parte zonasfierro, plomo, cobre, zinc,
superior intermedioles, dolomita marga caliza, areniscasinundadas.marmol, areniscas colonadas,
e inferior.rojas, areniscas.calizas conchiferas.
POCA GEOLGICAFORMACINSERIEMINERALES IMPORTANTESACONTECIMIENTOS SIGNIFICANTESMINERALES UTILIZABLES
PERIODODIVISINFORMACIONES SIGNIFICANTES(ROCA , SUELOS)
FormacinCalizas, letones, conglomerado
Formacinprmicaarenisca, esquisto, cuprfero,
prmicasuperioryacimientos de la sal gemaErosin montaosa, poca de losSal gema, sal potsica, yeso
75 millones deFormacinConglomerados rojos y areniscascontinentes y luego inundaciones por elesquisto cuprfero, manganeso
aosprmicaprfido de cuarzo, prfido negro, tobamar, volcanismo violento; perodo glacialfierro, cobalto, nquel, plata,
inferiorcaliza, sal yeso.en Sudfrica y la Indiacarbn de piedra.
carbnArenisca, arcilla, conglomerado, carbnplegamientos de las montaas deCarbn de piedra (yacimientos
Formacinsuperiorde de piedra, prfido, prfido negromedia altura; bosques pantanosospor toda la tierra; Alemania,
carbnicadiabasa.(formacin de carbn) clima sub tropicalInglaterra, Blgica, Pensylvania,
PALEOZICO75 millonescarbnCaliza grawaca, esquisto, arcillosovolcanismo violento (roca plutnica)China), Fierro plomo, zinc,
(primario)de aosinferioresquisto silceo, granita, diorita.
aos de duracin.
400 a 500 millones deFormacinFormacincuarcita, arenisca, grawaca,esquisto
aos de duracin.devnicadevnica superiorarcilloso, conglomerado, caliz; mineralErosin montaosa, inundaciones porminerales de fierro, cobre,
80 millones deintermedia ede fierro, diabasa y toba.el mar, plegamiento previoplomo, zinc, plata, sal gema,
aosinferiorpetrleo.
FormacinFormacinesquisto arcilloso, arenisca, grawacacoberturas alternantes por el mar;fierro, cobre, plomo, zinc,
silricasilricacaliza, yacimientos de la sal yformacin de las montaas en Escociamercurio, sal gema, antracita.
70 millonessuperior eminerales de metales.y noruega (plegamiento calednico)
de aosinferior
cambriograwaca, arenisca, esquisto,Avances y retiradas del mar;Sal gema (la India), plomo
formacinsuperiorarcilloso, pocas calizas, diabasavolcanismoy plata (Bohemia)
cmbricaintermedio e
inferior
AlgncioDivisionesEsquisto arcilloso, cuarcita, arenisca,Formacin extensa de montaasFierro, cobre, plata,
Eozico(formacinlocales segnesquisto cristalino, rocas volcnicas,y erosin; volcanismo; periodos(Amrica del Norte).
(Zenozico)precmbrica)yacimientosvarios minerales de metales.glaciares.
300 millones
De aos
AzicoArcaicoNinguna divisinEsquistos cristalinos, filitagnis,Formacin reiterada de montaas,Yacimientos abundantes de
500-1000 millo-universalgranita, roca volcnica.metamorfosis, volcanismo.minerales de fierro,oro,plata, N,
nes de aos.cobre,plomo,(grafita) Andes.
Hoja4
ESTADO MAS SUELTOESTADO MS COMPACTO
(a) e mx.(B) e Mn.
Estructura simpleLa misma estructura donde
"densa o compacta"se han removido las
e Mn.particulas pequeas
"estructura simple suelta"
e Mx.
FISICA
QUIMICA
ROCA
( No necesariamente tienen las mismas caractersticas )
GRAVAS
ARCILLA
Floculo formado por partculas individuales
Arcillas
Vacos, fango
Limos
Coloide (arcilla ms pequea)
O < 0.002 mm.
Los flculos estn formados en cadenas de partculas .Predominan las fuerzas de adherencia
PLACA
ZAPATAS AISLADAS
PILOTES
ZAPATA CORRIDA
DESLIZAMIENTO
MURO DE CONTENCIN
EMPUJE DE TIERRAS
Terrapln, capa de base, sub base y capa de desgaste.
Hoja5
Presentando en un corte bloque esquemtico de una muestra de suelo
Volumenes ( V )Pesos ( W )
Vm = Volumen total de la masa del suelo
Vs = Volumen de Slidos
Vw = Volumen de los Lquidos (agua)
Va = Volumen del aire
Vv = Volumen de Vacos
Wm = Peso total de la masa del suelo
Ws = Peso de los slidos
Ww = Peso del Lquido
Wa = Peso del aire ( Wa = 0 )
ESQUEMA DE UNA MUESTRA DE SUELO
Solucin:
1) Como dato Vs = 1, incognitas Vm, Vv, Ws, Ww.
2) Consideramos el concepto de Ss, Ss = Ws Ws = Ss o
Vs o
3) De la ecuacin (8)
W = Ww Ww = W Ss o
Ws
4) De la ecuacin (5)
Vs
5) Aplicando la definicin de porosidad
2.5.1 .- SUELOS SATURADOS
VW
LL
SS
( a )( b )
En la figura (a) consideramos Vs = 1 en (b) consideramos Vm = 1
Solucin (a) Solucin (b)
1) De la frmula (4) obtenemos:1) De la frmula (6) obtenemos
Ss = Ws Ws = Ss o
Vs oVm
2) De la formula (5) obtenemos2) De la formula (4) obtenemos
VsVs o
3) Del concepto del del o obtenemos3) De la frmula (3) obtenemos
VvVw
n
LL
S1 - nS(1 - n) Ss o
( a )( b )
4 ) FORMULAS PARA SUELOS SATURADOS
4.1 ) De la frmula ( 8) obtenemos
Ws Ss o
4.2 ) De la frmula (1) y (3)
Sm = m / o
VW
GG
G
LL
SS
( a )( b )
Consideramos en los esquemas ( a) Vs = 1 y en ( b) ; Ws = 1
Solucin (a) Solucin (b)
1) De la frmula (5) obtenemos:1) De la frmula (4) obtenemos
Vs o Ss o
2) De la formula (4) obtenemos2) De la formula (8) obtenemos
Ss = Ws Ws = Ss oW = Ww Ww = w
Vs oWs
3) De la frmula (8) obtenemos3) De la frmula (2) obtenemos
s = Ws = 1
Vs Vs
W = Ww Ww = wSs o
WsVs Ss o
GG
e/ Ss o
LLWw = w
S1/ Ss oS
( a )( b )
4 ) FORMULAS
4.1 ) De la frmula ( 1), (3) y (7) obtenemos
De (1)
m = 1 + w s (14)
m = Ws+ Ww = Ss o + W Ss o (14)
Ss = s s = Ss o
o
s + w s = 1 + w s
De (3)
Sm = 1 + w Ss (15)
Sm = m = 1+w o Ss = 1 + w Ss
De (7)
Gw% = WSs x 100 (16)
Ss o w
Gw = Vm ; o = Ww Vw = Ww = o = w Ss
m = Wm = Ws + Ww
Vm Vm
Si Ww = 0
m = d = Ws (17)
Vm
Peso volumtrico en funcin de la humedad
d = h ; h : Peso volumtrico hmedo
1 + w w : Contenido de humedad.
Suelo parcialmente Agua absorvida
saturado
Lmite de Capilaridad
Suelo saturado
Lmite de agua libre
Suelo sumergido
W
W = V
Empuje hdrosttico = V o
W sumergido = V - V o
W sumergido = V ( - o ) Ws = s = s - o
Peso especfico de Slidos sumergidos s sumergido ( )
s = s - o
2.5.1 .- SUELOS SATURADOS
S' s = Ss - 1 (19)
S'm = Sm - 1 (20)
De la figura
L
S
m = Ss - 1 o = Ss - 1 o (21)
m = Ss - 1 d (22)
Ss
SUELOESTADO
SECOHUMEDOMOJADO
ArenaSuelta1.501.702.00
MediaCompacta1.801.902.10
Arcilla2.001.90
OTRAS FORMULAS DE IMPORTANCIA
s = Ws = Wm - Ww = h
Vm Vm 1+w
s = Ws
Vs
Peso especfico de slidos
s
d
SUELOSUELO
Arena de cuarzo2.65Montmorillonita2.41
Grava2.25 2.40Caolinita2.6
Limo2.65 2.68Cuarzo2.66
Arcilla arenosa2.68 2.72Calcita2.72
Arcilla gravosa2.73 2.75Mica2.80 2.90
POROSIDAD Y RELACION DE VACIOS
SUELO
Grava40 95 %0.67 1.22
Grava arenosa15 40 %0.187 0.67
Arena20 50 %0.75 1.00
Limo arenoso20 30 %0.25 0.43
Limo40 65 %0.67 1.85
Arcilla compacta20 40 %0.25 0.67
Arcilla gravosa40 90 %0.67 2.00
Arcilla rgida30 50 %0.43 1.00
Arcilla plstica40 70 %0.67 2.33
Fango ( barro )70 90 %2.33 9.00
1"
GAS
LIQUIDO
SOLIDOS
Vm
Vv
Vs
Va
Vw
Vs
Ww
Ws
Wm
GASEOSO
LIQUIDO
SOLIDOS
1+ e
e
1
Ws o
Ss o
GASEOSO
LIQUIDO
SOLIDOS
1+ e
e
1
Ws o
Ss o
1+ e
1
Ss o
GASEOSO
LIQUIDO
SOLIDOS
1+ e
e
1
Ss o
1
1+ e
1
e
1
e o
Ss o
Vs = 1
Ws = 1
1+ e
e
1
wSs o
Ss o
1
OK
OK
1+ e
e
1
e o
Ss o
TAPA AJUSTADA
Agujero de 3/16"
SOPORTE METALICO
Tarro de 8 Onz.Lnea grabada en el tarro y tapa
1"
Soporte de alambre
Hoja6
MBD000AD2AD.doc
Aterro compactado
MBD000AD2AE.doc
Carga
Hoja1
Roca
Roca plutnicaRoca sedimentaria
(magma solidificada)(Roca estratificada)
RocaRoca volcnicaRoca meteorizadaRoca segregadaSedimentos orgnicos
plutnicaGeolgicamente
AntiguaReciente
GranitaPrfido de cuarzoRiolitaBrecha (concreto naturalcalizaLignito
SienitaPrfido de feldespatotraquitaConglomerado arenisca,toba calcrea,carbn de piedra
fonolitagrawaca,esquistodolomita,marga,antracita, asfalto
Dioritaporfiritaandesitaarcilloso toba volcnicayeso, sal.pizarra bituminosa.
gabbrodiabasa melfirabasalto de
feldespato
ROCA METAMRFICA:
Gnes, mica,pizarra,filita,cuarcita,mrmol,serpentina.
Suelo (sedimentos incoherentes)
Sedimentos mineralgicosSedimentos orgnicos
no cohesivopoco cohesivomuy cohesivoHumusFango
Mezcladopuro
piedras cantolimoarcillatierra vegetalturbafango putrecido,
arenoso
gravaarena(limosa,arcillosamarga
margosa)fango putrecido,
arenaarcilla,limo,margalimo arcillosaarcilloso
(arenosa
Hoja2
N DE ORDENNombre,ExplicacinTexturaHendibilidadColorPesoDurezaPresenciaCaractersticas
DenominacinqumicacristalinaEspecifico
1FeldespatoSilicato alcalinocristales laminaresbastanteblanco2.56roca plutnicavarios tipos; frecuentemente
ortoclsy en forma de co-buenay colorado6metamrfica ydescompuestos a minerales
plaglocislumnas,granosas2.61sedimentaria
2cristales enblanco ygranita,gneis
Cuarzo(cristalizado)forma de columnasningunatransparente2.657prfido de cuarzomuy estable
compactos(astilla)vidrioso,cuarcita, arena,
redondeados.coloradograva
3ningunaincoloro y2palo (piedra
palo(amorfo), aguabulbosa(astilla)colorado6semipreciosamuy estable
2.2cuarcita, arena,
4Mica moscvitacristales laminaresMuy buena2.85 ymuy frecuentevarios tipos; la mica
escamososhendible incoloro y3.00 2 3en rocasoscura puede descomponerse
biotitalminas msmarrn oscuro3.03plutnicasrpidamente
delgadas
5silicatoscristales cortos,bastanteverde 3.35rocas plutnicasvarios tipos;
Augitacomplejoscompactosbuenanegro5.5 6y basaltotransformacin la mica
pirxenaNa,K,Ca,Mg,Fe,3.4y clorita
Al,CH,Si,O
6hornablendasilicatoscristales cortos,verde verde3.2rocas plutnicasvarios tipos;
anfibolcomplejosmuchas vecesbuenaoscuro verde 5 6y metamrficastransformacin la mica
Na,K,Ca,Mg,Fe,fibrosos,radiadosnegro3.22y clorita
Al,CH,Si,O
7espatocristalina,blanco2.71muy lgero, soluble en cidos
calcreomuchas vecesmuy buenaincoloro3muy frecuentey humus.
granosatambin7.72TABLA III (PRIMERA PARTE)
colorado
8pocos cristalesincoloro,dolomita y calizassoluble en cidos
dolomitanormalmenteregularamarillo-gris2.93.5 4
granosa
9buenablanco -anhidrita ysoluble; aumenta
anhidritamuchas vecesamarillo2.953 4entremezcladael volumen por
granosaen rocasabsorcin de agua
10cristales y texturaentremezcladasoluble; aumenta
yesogranosamuy buenaincoloro2.312en rocael volumen por
sedimentariaabsorcin de agua
11cristales radiadosverde3.4muy frecuenteproducto de descomposicin
epidotadensosbuenaamarillo6 7rocasde piedras; ste mismo
pistacitaverdoso3.42metamrficas.muy estable.
N DE ORDENNombre,ExplicacinTexturaHendibilidadColorPesoDurezaPresenciaCaractersticas
DenominacinqumicacristalinaEspecifico
12Silicato complejoDensa, fibrosa,verde grsSer descompuesta por
Serpentinade Mg, OHescamosabuenaverdoso2.623 4roca metamrficacidos, muchas veces contie-
ne FeO: Oxida al aire
13Laminar2.73producto depuede absorver agua
CuarzoSilicato(lminas delgadas)muy buenaverde2descomposicin
escamosa2.75de la mica;
esquisto,cloritico
14Silicato deEsfrico, globulararena,arenisca,absorve agua; cambio de
Glauconita(Fe,Al)ningunaverde2.3magra.color(marrn) por descompo-
sicinTABLA III (SEGUNDA PARTE)
15Minerales dede grano finonoblanco y varios2.2arcilla,limo,marga,hinchamiento con agua,
Arcilla:Silicato delminarcomprobablecoloresrocas descompue.capacidad de intervcambiar
Caoln(Al, OH)2.6tas.iones
Montmorilonita
16Lminas msdesliza;blanco,rocas metamrficasGrasoso
TalcoSilicato dedelgada