La fase sólida de los suelos y su importancia en la ejecución de la obra.

La fase sólida del suelo se compone de una mezcla de materiales que proceden de la meteorización, tanto física como química  de las rocas y de materia orgánica consistente en res tos de plantas y organismos animales más o menos descompuestos.

Estos dos grupos son tan distintos en sus orígenes y propiedades, que es conveniente considerarlos separadamente con detalle.

Efectos de la Materia orgánica sobre la construcción.

La materia orgánica del suelo deriva de restos de plantas o de animales que se incorporan al suelo cuando los organismos mueren, y experimentan la subsiguiente descomposición a distintas velocidades, debido a la acción química y bacteriológica. La fracción de origen animal es relativamente pequeña y no tiende a acumularse en el suelo, puesto que es descompuesta bastante rápidamente, y los productos de la descomposición son utilizados como compuestos nutritivos por las plantas vivas. La fracción de origen vegetal, sin embargo, es relativamente grande y persiste en el suelo un período más largo debido a su mayor resistencia a la descomposición.

La cantidad total existente en el suelo de ambas clases de materias orgánicas es función de la cantidad suministrada por los organismos muertos y de su velocidad de descomposición en productos, que son eliminados del suelo a continuación.

Puesto que la materia orgánica procede de organismos que viven en la superficie de la tierra o cerca de ella, tiende a concentrarse, en condiciones normales, en un espesor de 5 a 30 cm, en la parte superior del suelo.

No obstante, el lavado de los suelos arenosos puede hacer que los constituyentes solubles sean extraídos y depositados más abajo, mientras que la actividad de las lombrices de tierra también puede ampliar la zona en que se encuentre la materia orgánica.

La distribución de depósitos orgánicos, tales como los de turba, lignito o carbón, está condicionada por factores geológicos y pueden alcanzar mucha mayor profundidad.

La composición de la materia orgánica depende de la cubierta.

Dependerá de la cubierta vegetal y del estado más o menos avanzado de descomposición. De este modo los constituyentes orgánicos de los suelos de bosques derivan en gran parte del mantillo de hojas, mientras que en los suelos de pastos la materia orgánica deriva principalmente de las hojas y raíces de la hierba.

En algunos casos la materia orgánica puede contener constituyentes de la planta visualmente diferenciable, mientras que en otros casos la descomposición puede haber llegado tan lejos que ha desaparecido completamente la estructura original de la planta, dejando un material amorfo de color oscuro llamado “humus”.

La materia orgánica recién descompuesta y el humus tienen características un tanto diferentes; la primera consiste en macropartículas o fibras que son relativamente inertes :desde el punto de vista físico químico, mientras que el humus es ácido y de naturaleza coloidal, tiene alta capacidad de cambio de base y absorbe agua rápidamente, con aumento de volumen muy considerable. Se cree que es un compuesto complejo formado por ligninas y proteínas de las plantas, cuya composición exacta varía de un suelo a otro.

Aspectos a tener en cuenta para la excavación y compactación.

Desde el punto de vista de la ingeniería, la materia orgánica no tiene características deseables, principalmente por su estructura abierta y esponjosa y por la debilidad mecánica de sus constituyentes.

Sufre considerables cambios de volumen cuando se la somete a presión o cambios en el contenido de agua. Su humedad natural puede ser también muy alta (de 100 a 500 por ciento), por lo que su estabilidad mecánica es muy baja. La acidez natural de sus constituyentes tiende a dar reacción ácida al agua del suelo, la cual en este estado puede tener un efecto corrosivo sobre los materiales enterrados en él.

Eliminación de la materia orgánica

Los suelos que contienen cantidades apreciables de materia orgánica deben ser eliminados antes de la construcción, si esto es posible.

Cuando no se puede hacer esto, como es el caso de depósitos profundos de turba, y es imposible variar el trazado de la carretera, se puede realizar una construcción satisfactoria para tráfico ligero haciendo la estructura de la carretera tan ligera como sea posible para que flote sobre la turba.

El efecto de la materia orgánica del suelo sobre las características de construcción.

No se conoce a qué concentración la materia orgánica comienza a afectar las características del suelo. Efectos significativos, probable mente de naturaleza química, se han observado en relación con la estabilización con cemento, cuando existe poco más del 0,5 por ciento en peso de materia orgánica; pero las características físicas de un suelo no son afectadas generalmente hasta que la concentración alcanza el 2 al 4 por ciento.

Se han dado muchos métodos para la determinación de la materia orgánica en d suelo, basados ya en la pérdida de peso del suelo cuando se destruye la materia orgánica o en la determinación del tanto por ciento de carbón orgánico presente, el cual se supone constituye una proporción relativamente constante de la materia orgánica (alrededor del 58 %).