**GEOLOGÍA
APLICADA A
LA ING. CIVIL**
LA ING. CIVIL**
La Ingeniería geotécnica es la rama de la Ingeniería
civil e ingeniería geológica que se encarga del estudio de las
propiedades mecánicas, hidráulicas e ingenieriles de los materiales
provenientes de la Tierra. Los ingenieros geotécnicos investigan
el suelo y las rocas por debajo de la superficie para determinar
sus propiedades y diseñar las cimentaciones para
estructuras tales como edificios, puentes, centrales
hidroeléctricas, estabilizar taludes, construir túneles y carreteras, etc.
El ingeniero civil se enfrenta a una gran variedad de problemas, en los
que el conocimiento de la geología es necesario. Algunos principios básicos de
la geología son:
• Conocimiento sistematizados de los materiales.
Los problemas de cimentación son esencialmente geológicos. Los
edificios, puentes, presas, y otras construcciones, se establecen sobre algún
material natural.
• Las excavaciones se pueden planear y dirigir más inteligentemente y
realizarse con mayor seguridad.
• El conocimiento de la existencia de aguas subterráneas, y los
elementos de la hidrología subterránea, son excelentes auxiliares en muchas
ramas de la ingeniería práctica.
El conocimiento de las aguas superficiales, sus efectos de
erosión, su transporte y sus sedimentaciones, es esencial para el control de
las corrientes, los trabajos de defensa de márgenes y costas.
•La capacidad para leer e interpretar informes geológico, mapas, planos
geológicos y topográficos y fotografía, es de gran utilidad para la planeación
de muchas obras.
• La capacitación para reconocer la naturaleza de los problemas
geológicos.
GEOLOGÍA EN OBRAS VIALES
La geología en obras viales juega un papel muy importante pues la
mayoría de las carreteras, túneles, y demás obras viales utilizan la geología
para realizar estudio de suelo de los terrenos que se utilizaran para dichas
obras.
Como antecedente necesario deberá recalcarse la gran importancia de la
geología en la cimentación de los puentes. Por muy científicamente que esté
diseñada una columna de un puente, en definitiva el peso total del puente y las
cargas que soporta deberán descansar en el terreno de apoyo. Por ello la
geología ayuda en este trabajo a conocer el terreno y poder hacer una buena
cimentación.
Se puede esperar que todo proyecto de carreteras importante encuentre
una gran variedad de condiciones geológicas, puesto que se extienden grandes
distancias. Aunque será extraño que una carretera requiera actividades
constructivas en las profundidades del subsuelo, pero si es necesario la
geología en los cortes que se realizan para lograr las gradientes uniformes que
demandan las autopistas modernas.
GEOLOGÍA EN OBRAS hidráulicas
Centrales hidroeléctricas subterráneas:
La idea de situar centrales hidroeléctricas o de bombeo subterráneas es
casi tan conocida, que han dejado de ser novedad en el diseño; pero para llevar
a cabo esta construcción es necesario conocer de geología y de los diversos
métodos geológicos; ya que este trabajo tiene mucho que ver con el estudio de
suelo y subsuelo.
Cimentación de presas:
La construcción de una presa almacenadora de agua altera más las
condiciones naturales que cualquiera otra obra de la ingeniería civil. Esta es
importante por la función que desempeñan: el de almacenamiento de agua para el
suministro de avenidas, recreación o irrigación. En esta construcción se debe
conocer bien el suelo donde se hará la cimentación: y es allí donde entra el
conocimiento de la geología.
GEOLOGÍA EN EDIFICACIONES
La geología en las edificaciones constituye la zapata en la cual se
apoyan todas las edificaciones existentes en la actualidad, pues, se debe
realizar siempre un estudio del suelo sobre la cual los ingenieros civiles
deben construir.
Sino se realizan los estudios del suelo debido la mayoría de las
edificaciones con el tiempo pueden tener problemas los cuales son muy difíciles
de reparar estando ya la edificación terminada.
• Antes de construir un edificio se hace necesario un informe
geológico (Informe Geotécnico) que defina el tipo de cimentación y el nivel de
apoyo en el terreno, las presiones de trabajo y los asientos asociados con los
mismos y los eventuales problemas de ejecución.
•Este tipo de informe es particularmente importante sino
imprescindible, en las poblaciones situadas en zonas sísmicas o próximas a
volcanes considerados inactivos, en las que las construcciones se tienen que
hacer con muchas más garantías.
• Desgraciadamente, esto ha costado muchas vidas humanas, no siempre se
realizan estos estudios geológicos, por lo que se hace necesario el que la
legislación contemplen este aspecto en su verdadera importancia, obligando a su
realización y a un control de calidad durante la ejecución de la obra.
La Geodinámica es una rama de la Geología, que trata de los agentes o
fuerzas que intervienen en los procesos dinámicos de la Tierra. Se subdivide
en:
• Geodinámica interna o procesos endógenos: De los factores y fuerzas
profundas del interior de la Tierra; así como de las técnicas y métodos
especiales para el conocimiento de la estructura de las capas más profundas
(técnicas geofísicas).
• Geodinámica externa o procesos exógenos: De los factores y fuerzas
externas de la Tierra (viento, agua, hielo, etc, ligada al clima y a la
interacción de éste sobre la superficie o capas más externas).
Los estudios geológicos y geotécnicos deben considerar los siguientes
aspectos para el diseño adecuado y construcción eficiente de carreteras:
a) En la conformación de terraplenes:
• Conformación con suelos apropiados.
• El material de los terraplenes tiende a consolidarse.
• Es necesaria la compactación enérgica y sistemática.
• Propiedades del terreno natural de cimentación.
• Estabilidad de taludes.
• Problemas de corrimientos o deslizamientos rotacionales.
• Zonas de capa freática somera.
B) EN CORTES O DESMONTES:
• Reconocimiento geotécnico adecuado.
• Estabilidad de taludes.
• Naturaleza de los materiales.
c) En explanadas:
• Es apoyo para el firme.
• El comportamiento del firme está ligado a las características
resistentes de los suelos de la explanada.
• El firme protege a la explanada de los agentes atmosféricos.
• Capacidad soporte de la explanada adecuada.
• Los suelos de la explanada deben seleccionarse con criterios más
estrictos que para el resto del terraplén.
d) Otros problemas geotécnicos:
• Zonas de turbas o de arcillas muy compresibles.
• Zonas de nivel freático muy superficial.
• Zonas de rocas alteradas.
• Erosiones y arrastres de materiales en laderas.
• Vados o zonas inundables.
• Carreteras en la proximidad de ríos y arroyos.
• Zonas de gran penetración de la helada.
• Fallas geológicas.
LOCALIZACIÓN:
Deben buscarse lugares en los cuales el suelo sea estable, donde no
exista posibilidad de deslizamiento o caída de rocas en caso de sismo.
Evite ubicarse en el cauce de los ríos.
La vivienda debe construirse alejada de laderas de los cuales
se tenga duda de su estabilidad o realice la estabilización y
protección del talud. No construya sobre suelos sueltos en ladera, ya que
durante un sismo se pueden soltar fácilmente y arrastrar la vivienda. Si la
pendiente de la ladera es mayor a 30% se debe buscar la asesoría de
un ingeniero de suelos y un ingeniero estructural.
CONFIGURACIÓN ESTRUCTURAL:
Geometría: Se deben construir muros en dos
direcciones perpendiculares entre sí, la geometría de la vivienda debe ser
regular y simétrica. Una vivienda simétrica, bien construida, resiste
mejor la acción de los terremotos. Se debe evitar construir viviendas con
formas alargadas y angostas donde el largo de la vivienda es mayor a 3 veces su
ancho.
Resistencia: Es necesario garantizar uniformidad en el uso de los
materiales en los muros, estructuras, cubiertas y demás. Esto permite una
respuesta integral de la edificación en caso de sismo. La vivienda
debe ser firme y conservar el equilibrio cuando es sometida a la vibración de
une terremoto. Viviendas poco sólidas e inestables se pueden volcar o deslizar.
Rigidez: Es deseable que los elementos que conforman
la estructura de la vivienda se empalmen monolíticamente como una
unidad y que se forme poco cuando la vivienda se mueve ante la acción de un
sismo.
Continuidad: Para que una edificación soporte un
terremoto su estructura debe ser sólida, simétrica, uniforme,
contínua o bien conectada. Cambios bruscos de sus dimensiones, de su rigidez,
falta de continuidad, una configuración estructural desordenada o voladizos
excesivos facilitan la concentración de fuerzas nocivas, torsiones y
deformaciones que pueden causar graves daños o el colapso de la
edificación.
MATERIALES:
Los materiales deben ser de buena calidad para garantizar una adecuada
resistencia y capacidad para absorber y disipar la energía que
el sismo le otorga cuando la edificación se sacude.
Cemento: El cemento debe estar en su empaque original,
fresco y al utilizarse se debe asegurar que conserve sus características de
polvo fino sin grumos.
Agregados: La grava y la arena no deben estar sucias o mezcladas
con materia organica (tierra), pantano y arcilla. Esto produce que la
resistencia del concreto disminuya notablemente o se produzca gran cantidad de
fisuras en los morteros.
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