La mecánica de suelos es una parte del área de la ingeniería que esta dedicada a estudiar las fuerzas o cargas que son establecidas en la superficie terrestre.
La mecánica de suelos es la aplicación de las leyes de la mecánica y la hidráulica a los problemas de ingeniería que tratan problemas relacionados a la consolidación de partículas subatómicas y de los sedimentos.
La ingeniería civil se desarrolla en este ámbito, donde las construcciones y el comportamiento de las mismas estarán determinadas por el material aplicado y sobre todo por el suelo que es utilizado en el relleno.
INDICE DE TEMAS
La mecánica de suelos
¿Cuando fue inventada la mecánica de suelos?
Esta parte de la ingeniería fue inventada en el año 1925 por Karl von Terzaghi.
Antes de realizar cualquier tipo de construcción uno de los pasos fundamentales es realizar un estudio característico del suelo, con el objetivo de conocer las propiedades del mismo y como se puede aprovechar para el uso que deseamos realizar.
Si la capacidad del suelo se ve minimizada en relación a la aplicación a la aplicación de fuerzas, es probable que el mismo se deforme y que tenga como consecuencia que se generen algunos acontecimientos secundarios no determinados durante la fase del diseño del proyecto.
Estas deformaciones secundarias pueden traer como consecuencia la proliferación de grietas, fisuras, y en los casos verdaderamente extremos, hasta el colapso de toda la obra. Siempre hay que observar detenidamente mediante un estudio pertinente tanto las condiciones del suelo como la del cimiento que trabaja como un medio de contacto entre el suelo y la estructura.
Una diferencia muy palpable entre dos materiales distintos es la que existe entre la roca y el suelo, a pesar de su definición en la parte natural de la corteza terrestre.
¿Cuál es la diferencia entre roca y suelo?
La diferencia mas significativa entre la roca y el suelo es la resistencia, en ingeniería se conoce como roca un material altamente resistente, el mismo esta formado por partículas minerales unidas mediante fuerzas cohesivas sorprendentes, sin embargo dentro de las principales características del suelo es la forma en la cual se encuentran sus partículas, estas están separadas ligeramente con medios mecánicos de poca fuerza.
Si no se conoce a simple vista la diferencia de ambos materiales se procede a realizar una prueba en un vaso precipitado, la prueba consiste en introducir los materiales en un vaso con agua, si el material se desintegra entonces este corresponde al suelo, en la parte contraria se estaría hablando de una roca.
Sin embargo, un dato muy importante es que con el paso del tiempo las rocas pueden ir convirtiéndose en suelo debido a los fenómenos de metereorizacion, esto provoca que la misma vaya perdiendo la resistencia mecánica y por lo tanto que sus partículas se vayan desintegrando de manera tal que llegue a ser totalmente suelo.
Contenido de la mecánica de suelos.
La mecánica de los suelos incluye temas importantes como la investigación de las propiedades físicas y químicas del suelo, la teoría del comportamiento de los suelos sujetos a cargas y la aplicación de dichos conocimientos empíricos a la práctica.
El comportamiento estético de la estructura también estará determinado por la funcionalidad del material aplicado, quien en todo momento interactúa con el medio del soporte.
Casos de ejemplo sobre mecánica de suelos
CASOS MUNDIALES EN LOS QUE HIZO FALTA LA MECÁNICA DE SUELOS.
Dos de las obras de construcción de carácter monumental en el ámbito mundial donde se hizo patética la ausencia de los postulados de la mecánica de suelos moderna son la torre de Pisa y el Canal de Panamá. La llamada torre inclinada de Pisa, fue comenzada por Bonanno Pisano en 1174 y terminada en la segunda mitad del siglo catorce (XIV).
Con una altura de 45 metros y un peso total de 14,500 toneladas, su cimentación anular transmite presiones al subsuelo de 5 kilogramos por cada centímetro cuadrado. Fundada sobre capas alternadas de arena y arcilla, su inclinación comenzó a producirse desde la época de su construcción como consecuencia de compresiones diferenciales de los suelos, afectados, observándose en la actualidad una separación entre la vertical y el eje longitudinal de la torre de 4.90 metros en su parte mas alta.
Una estructura parecida construida en Venecia, de 100 metros de alto, se desplomo en 1902 cuando su inclinación era de apenas un 0.8 %. Una nueva torre, existe y fue eregida en el lugar de la antigua, con una cimentación mas grande.
El primer intento por construir un canal artificial que uniese los océanos pacifico y atlántico fue realizado por el Ingeniero francés Fernando de Lesseps, en 1881, quien antes había llevado a cabo el Canal de Suez, pero no fue hasta el año 1914 que el canal de navegación solucionado por los americanos mediante un sistema de esclusas pudo ser puesto en servicio, después de lograr el saneamiento de la zona de la fiebre amarilla y la malaria.
El costo final de la obra fue de 380 millones de dólares, suma superior a la estimada en el presupuesto. Se excavaron 315 millones de metros cúbicos de material, en los casi ochenta y tres kilómetros de longitud del canal, de los cuales 129 millones correspondieron al corte de Gaillard. La construcción se caracterizo por grandes deslizamientos en las formaciones denominadas culebra y cucaracha, estando constituida esta ultima por arenisca arcillosa estructuralmente débil.
Las fallas se siguieron produciendo años después de la inauguración del canal provocando el cierre temporal por periodos mas o menos largos. La estabilidad actual de las laderas del canal plantea un problema de resistencia a largo plazo, donde las respuestas hay que buscarlas en la asociación de geología y mecánica de suelos.
