Datos Técnicos
Libro de Fundamentos de Ingeniería Geotecnica 4ta edicion pdf
Fundamentos de Ingeniería Geotecnica
y materia orgánica descompuesta (partículas sólidas) con líquido y gas en los espacios
vacíos entre las partículas sólidas. El suelo se utiliza como material de construcción en diversos
proyectos de ingeniería civil y con cimientos estructurales. Por lo tanto, los ingenieros civiles
deben estudiar las propiedades del suelo, tales como el origen, la distribución de tamaño
de grano, la capacidad de drenar el agua, compresión, resistencia al corte y la capacidad de
soporte de carga. La mecánica de suelos es la aplicación de la ciencia física que se ocupa
del estudio de las propiedades físicas del suelo y el comportamiento de las masas de suelos
sometidos a diferentes tipos de fuerzas. La ingeniería de suelos es la aplicación de los principios
de la mecánica de suelos a problemas prácticos. La ingeniería geotécnica es la rama de
la ingeniería civil que enfoca su estudio en las propiedades mecánicas e hidráulicas de suelos
y rocas, tanto en superfi cie como en el subsuelo, incluyendo la aplicación de los principios de
la mecánica de suelos y mecánica de rocas en el diseño de los cimientos, estructuras de contención
y las estructuras de tierra.
1.2 La ingeniería Geotécnica antes del siglo XVIII
en la antigüedad. En términos de ingeniería civil, la comprensión de la ingeniería geotécnica,
como se conoce hoy en día, comenzó a principios del siglo XVIII (Skempton, 1985). Durante
años, el arte de la ingeniería geotécnica se basó sólo en las experiencias del pasado a través de
una sucesión de experimentos sin ningún carácter científico real. En base a estos experimentos,
muchas estructuras fueron construidas, algunas de las cuales se han derrumbado, mientras otras
se mantienen en pie.
La historia escrita nos dice que las civilizaciones antiguas florecieron a lo largo de las
orillas de los ríos, como el Nilo (Egipto), el Tigris y el Éufrates (Mesopotamia), el Huang Ho
(río Amarillo, China) y el Indo (India). Hay diques que datan de alrededor del año 2000 a.C.
y fueron construidos en la cuenca del Indo para proteger la ciudad de Mohenjo Dara (que se
convirtió en Pakistán después de 1947). Durante la dinastía Chan en China (1120 a.C. a 249
a.C.), muchos diques fueron construidos para el riego. No hay evidencia de que se hayan tomado
medidas para estabilizar los cimientos o comprobar la erosión causada por las inundaciones.
Origen de los Depósitos
del Suelo, Tamaño de Grano y Forma.
retención de tierras, a los ingenieros les resulta útil conocer el origen del depósito de suelo sobre
el que se va a construir la estructura propuesta, ya que cada depósito presenta características geomecánicas
únicas. La mayor parte de los suelos que cubren la superficie de la tierra están formados
por la erosión de las rocas. Las propiedades físicas del suelo se establecen principalmente por los
minerales que constituyen las partículas del suelo y, por lo tanto, la roca de la cual se derivó.
En este capítulo se establece lo siguiente:
- Un esquema general de los procesos por los cuales se forman los diferentes tipos de rocas
(ciclo de las rocas). - La erosión de la roca y la naturaleza de la formación de diversos tipos de depósitos de suelo
(proceso sedimentario). - Análisis granulométrico y forma de las partículas del suelo.
1 Ingeniería geotécnica: desde el principio 1
1.1 Introducción 1
1.2 La ingeniería geotécnica antes del siglo XVIII 1
1.3 Periodo Preclásico de la mecánica de suelos (1700-1776) 5
1.4 Mecánica de suelos Clásica-Fase I (1776-1856) 5
1.5 Mecánica de suelos
viii Contenido
2.13 Gravedad específi ca (Ge) 33
2.14 Análisis mecánico de suelo 33
2.15 Tamaño efectivo, coefi ciente de uniformidad y coefi ciente de gradación 40
2.16 Forma de la partícula 45
2.17 Resumen 46
Problemas 46
Referencias 48
3 Relaciones peso-volumen y plasticidad 49
3.1 Introducción 49
3.2 Relaciones peso-volumen 49
3.3 Relaciones entre peso unitario, relación de vacíos, contenido de humedad
y gravedad específi ca 52
3.4 Relaciones entre peso unitario, porosidad y contenido de humedad 55
3.5 Densidad relativa 62
3.6 Consistencia del suelo 64
3.7 Actividad 71
3.8 Índice de liquidez 73
3.9 Carta de plasticidad 73
3.10 Resumen 74
Problemas 74
Referencias 76
4 Clasifi cación de suelos 78
4.1 Introducción 78
4.2 Sistema de clasifi cación AASHTO 78
4.3 Sistema unifi cado de clasifi cación de suelo 82
4.4 Resumen 89
Problemas 90
Referencias 90
6.9 Resumen 138
Problemas 138
Referencias 141
7 Filtración 142
7.1 Introducción 142
7.2 Ecuación de continuidad de Laplace 142
7.3 Redes de fl ujo 144
7.4 Cálculo de la fi ltración a partir de una red de fl ujo 146
7.5 Redes de fl ujo en un suelo anisotrópico 150
7.6 Resumen 153
Problemas 153
8 Esfuerzos en una masa de suelo 155
8.1 Introducción 155
Concepto de esfuerzo efectivo 155
00_preliminares00_DAS_i-xx.indd ix 2/10/14 8:20 PM
x Contenido
8.2 Esfuerzos en suelos saturados sin fi ltración 155
8.3 Esfuerzos en suelos saturados con fi ltración 159
9.13 Modifi cación Skempton-Bjerrum para asentamientos de consolidación 218
9.14 Resumen 222
Problemas 223
Problemas 415
Referencias 417
15 Muros de contención y cortes apuntalados 418
xiv Contenido
16.6 El factor de seguridad 487
16.7 Cimentaciones cargadas excéntricamente 490
16.8 Método del factor de reducción de la excentricidad de carga sobre
cimentaciones continuas en un suelo granular 493
16.9 Cimentaciones con excentricidad bidireccional 495
16.10 Losas de cimentación: tipos comunes 503
16.11 Capacidad de carga de una malla de cimentación 504
16.12 Cimentaciones compensadas 506
16.13 Resumen 508
Problemas 509
Referencias 510
17 Asentamiento de cimentaciones poco profundas 512
17.1 Introducción 512
17.2 Asentamiento elástico de cimentaciones en suelo de arcilla saturada (ms 0.5) 512
17.3 Asentamiento elástico basado en la teoría de la elasticidad 515
17.4 Rango de parámetros de los materiales para el cálculo del asentamiento elástico 522
17.5 Asentamiento de suelo arenoso: uso del factor de infl uencia de la deformación
unitaria 523
17.6 Carga admisible para zapatas continuas en arena considerando el asentamiento 528
17.7 Presión de carga admisible de una losa de cimentación en arena 529
17.8 Resumen 530
Respuestas a problemas seleccionados 624
Índice 630
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