¿Qué es la mecánica de suelos?

La mecánica de suelos es una rama de la ingeniería geológica que se encarga de estudiar las propiedades físicas del suelo con el objetivo de realizar construcciones de ingeniería civil sobre el suelo y en el suelo (excavaciones subterráneas), por tal razón es una rama estudiada tanto por ingenieros civiles, ingenieros geotécnicos e ingenieros geólogos.

Sin embargo, al ser una rama relacionada directamente con la ingeniería civil, son los ingenieros civiles en la rama de la ingeniería civil los que generalmente logran profundizar sobre el estudio de la mecánica del suelo.

Es por eso que el suelo en diferentes ramas tiene varias definiciones, mas o menos de la siguiente manera:

Para un científico agrícola, significa «el material suelto en la corteza terrestre que consiste en roca desintegrada con una mezcla de materia orgánica, que sustenta la vida vegetal».

Para un geólogo, significa el material de roca desintegrado que no ha sido transportado desde el lugar de origen.

Pero, para un ingeniero civil, el término «suelo» significa, el material inorgánico suelto no consolidado en la corteza terrestre producido por la desintegración de las rocas, que cubre la roca dura con o sin materia orgánica.

Por lo tanto, la mecánica del suelo, es el estudio del comportamiento de propiedades ingenieriles del suelo cuando se utiliza como material de construcción o como material de cimentación.

Esta es una disciplina relativamente joven de la ingeniería civil, sistematizada en su forma moderna por Karl Von Terzaghi (1925), quien es considerado con razón como el «Padre de la Mecánica de Suelos Moderna».

Campos de aplicación de la mecánica de suelos

El conocimiento de la mecánica del suelo tiene aplicación en muchos campos de la Ingeniería Civil, geológica y la minería.

Cimentaciones

Las cargas de cualquier estructura deben transmitirse en última instancia a un suelo a través de los cimientos de la estructura.

Por lo tanto, la base es una parte importante de una estructura, cuyo tipo y detalles solo pueden decidirse con el conocimiento y la aplicación de los principios de la mecánica del suelo.

Estructuras subterráneas y de retención de tierra

Las estructuras subterráneas, como las estructuras de drenaje, las tuberías y los túneles, y las estructuras de retención de tierra, como los muros de contención y los mamparos, solo pueden diseñarse y construirse utilizando los principios de la mecánica del suelo y el concepto de interacción suelo-estructura.

Diseño de pavimento

El diseño de pavimento puede consistir en el diseño de pavimentos flexibles o rígidos. Los pavimentos flexibles dependen más del suelo subterráneo para transmitir las cargas de tráfico. Los problemas propios del diseño de pavimentos son el efecto de la carga repetitiva, la hinchazón y la contracción de la acción del subsuelo y las heladas. La consideración de estos y otros factores en el diseño eficiente de un pavimento es imprescindible y no se puede prescindir del conocimiento de la mecánica del suelo.

Excavaciones, terraplenes y presas

Las excavaciones requieren el conocimiento del análisis de estabilidad de taludes; Es posible que las excavaciones profundas necesiten soportes temporales: «apisonamiento» o «refuerzo», cuyo diseño requiere conocimiento de la mecánica del suelo. Del mismo modo, la construcción de terraplenes y presas de tierra donde se usa el suelo como material de construcción, requiere un conocimiento profundo del comportamiento de ingeniería del suelo, especialmente en presencia de agua. El conocimiento de la estabilidad de la pendiente, los efectos de la filtración, la consolidación y el consiguiente asentamiento, así como las características de compactación para lograr el máximo peso unitario del suelo in situ, es absolutamente esencial para el diseño y construcción eficiente de terraplenes y presas de tierra.

¿Por qué es importante la mecánica de suelos?

Como ya se ha mencionado el conocimiento de los principios básicos de la mecánica de suelos juega un papel importante en la construcción de obras de ingeniería civil.

Gracias a esos conocimientos actualmente se pueden realizar obras de construcción que benefician a la sociedad en general.

Por ejemplo, actualmente se construyen grandes edificios en suelos de baja calidad y es gracias a las técnicas de remediación que se aprenden por los conocimientos de las propiedades del suelo en la mecánica del suelo.

Se trata de que los ingenieros que están relacionados con esta rama de la ingeniería, logren realizar construcciones y estructuras civiles que sean seguras y beneficien a las poblaciones o ciudades por muchos años.