Ingenieria. Geologica.
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CAP. XIINGENIERIA GEOLOGICA
INTRODUCCION:
En nuestros das la planificacin del crecimiento y
desarrollo econmico de un pas constituyen lasgrandes obras para ello se tendr en cuenta lo queactualmente se denomina la Ingeniera Geolgica.
La I. G. trata del estudio y solucin de los
problemas de la ingeniera y del medio ambienteproducidos como consecuencia de la interaccinentre las actividades humano y el medio geolgico.
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La Ingeniera Geolgica investiga los
problemas geolgicos insitu, laclasificacin y comportamiento de suelos yrocas as como el conocimiento practico de
la mecnica de suelos, mecnica de rocas ehidrolgica. Que son la base para laconfiguracin de la moderna cienciallamada Geotecnia dentro del cual la I. G.,
representa la visin netamente geolgica ala solucin de los problemas constructivos.
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El objetivo de la Ingeniera Geolgica es:
a) Asegurar que los factores geolgicosque condicionan las obras de ingeniera
se tengan en cuenta e interpretadosadecuadamente.
b)Como prevenir o mitigar las
consecuencias de los riesgos geolgicos.
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DIAGRAMA DE FLUJO
INGENIERIAGEOLOGICA
GEOLOGIA INGENIERIA
Mitigacion de riesgos e
Impactos ambientales
Soluciones
Geotcnicas
Proyectos y Obras
de Ingeniera
Materiales y Procesos
Geolgicos
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PUENTE EL INFIERNILLO
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PRESA TABLACHACACENTRAL HIDROELECTRICA DEL MANTARO
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11.1. EL MEDIO GEOLOGICO Y ANTRPICO
El medio geolgico esta en continuaevolucin y los procesos afectan tanto a los
suelos y rocas.El medio antrpico esta representado por las
ciudades, infraestructura, obras publicas etc.
Las soluciones armnicas entre el mediogeolgico y el antrpico precisa de ciertosfactores:
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a) La escala geolgica y la ingeniera
b) El tiempo Geolgico y el tiempo humanoc) Las escalas cartogrficas
d) Existen diferencias en los enfoques y la
valoracin de resultados de un mismoproblema
e) La Cuantificacin es posible en ingeniera,
en geologa es difcil a veces imposible alnivel requerido para un proyecto.
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CENTRAL HIDROELECTRICA ARICOTATACNA
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PUENTE-TUNEL PARA HUAYCOSCARRETERA CENTRAL-PERU
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11.2. FACTORES GEOLOGICOS Y PROBLEMASINGENIERILES
Los factores geolgicos son condicionantesde proyectos por la diversidad del mediogeolgico, en primer lugar los riesgos
geolgicos y en segundo lugar los factorestcnicos econmicos:a) La influencia de la litologa en elcomportamiento geotcnico del terrenob) Estructuras geolgicas y problemasgeotcnicos
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c) Efectos de los procesos geolgicos
relacionados con el agua y su incidenciageotcnica
d) Influencia de los procesos geolgicos en
la ingeniera y el medio ambiente.
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ESPIGON EN LA PLAYA SAN BARTOLO-LIMA
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CENTRAL HIDROELECTRICA DEYUNCAN-CERRO DE PASCO
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PUENTE ALLCCOMACHAY-AYACUCHO
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REPRESA DE SAN MATEO
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CENTRAL HIDROELECTRICA DEL MANTARO
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11.4. SUELOS EN LA INGENIERIA GEOLOGICA
Los suelos son agregados naturales degranos minerales que tienen su origen en los
materiales rocosos preexistentes mediante laaccin de:
Accin mecnica
Accin qumicaAccin biolgica
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Clases de suelos
1. Suelos de partculas pequeas nocementadas de caracterstica porosatenemos:
a) Suelos saturados ( agua)b) Suelos semisaturados (aire y agua)
2. Suelos de acuerdo a su transporte:
a) Suelo residual o autgeno (insitu)
b) Suelo alctono transportado
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3. Suelos formados por partculas slidas,
fluidos, gases y espacios vacos:a) Suelos de grano grueso (>0,075 mm)
b) Suelos de grano fino (50%) (
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Caractersticas Geotcnicas de los Sedimentos
Depsitos Coluviales: Son materiales transportados por gravedad,
accin del hielo y deshielo y agua
Origen local, alteracin insitu, escasotransporte
Formado por fragmentos angulares Tienen gran importancia geotcnica, son de
resistencia baja
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Depsitos aluviales: Son materiales transportados y depositados por el
agua ocupan cauces, valles fluviales, llanuras yabanicos coluviales terrazas etc. Propiedades geotcnicas altamente variables
constituyen una fuente de materiales para la
construccin.Depsitos lacustres: Sedimentos de grano fino (limos arcillas)
Presentan estructuras laminadas Su problema geotcnica es la presencia de materia
orgnica, siendo suelos muy blandos
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Depsitos litorales: Material formado en la zona intermareal
formado por ambientes continentales ymarinos
Predominan arenas finas y limos yabundante material orgnico y carbonatos
La consistencia de materiales es muy blanda
Depsitos glaciares: Transportados y depositados por el hielo
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Los depsitos fluvio-glaciares contienenfracciones desde gravas gruesas a arcillas
Los de origen lacustre-glaciar presentanfracciones mas finas predominando lasarcillas
Las propiedades geotcnicas son altamentevariables
Depsitos evaporticos: Depsitos formados por precipitacin
qumica de sales, cloruros o sulfatos tpicosde desiertos, lagunas y litorales
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Representan un riesgo de hundimiento por
disolucin y carstificacionDepsitos de climas tropicales: Se componen de suelos residuales, su
composicin mineralogica controlan elcomportamiento geotcnico de estos suelos
En estos suelos son caractersticos losencostramientos, son altamente sensibles ala disecacin
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Depsitos volcnicos: Los suelos volcnicos pueden ser residuales
por alteracin de los materialesinfrayacentes por ser altamente inestablesfrente a la meteorizacin
Los suelos residuales pueden ser muysusceptibles frente a rpidos aumentos detensiones intersticiales producindosedeslizamientos y flujos de tierra.
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11.5. Las Rocas en la Ingeniera Geolgica
La mecnica de rocas se ocupa del estudioterico y practico de las propiedades ycomportamiento de los materiales rocosos yde su respuesta ante la accin de fuerzasaplicadas en su entorno fsico.
Se debe tener en cuenta su estructura
granular, la textura y el origen de la rocapara su clasificacin.
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Factores que se deben tener en cuenta de los
macizos rocosos:a) La litologa y propiedades de la matriz
rocosa
b) La estructura geolgica y lasdiscontinuidades
c) El estado de esfuerzos a que esta sometida
el materiald) El grado de alteracin o meteorizacin
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11.6. Clasificacin Geolgica de las Rocas
Clasificacin Geolgica de las rocas por su origen
Roca gneaPlutonicas: granito, gabro, diorita
Volcnicas:basalto, andesita, riolita
Roca
Sedimentaria
Detrticas:arenisca, lutita, conglomerado
Qumicas:evaporitas, caliza dolomtica
Orgnicas:caliza biognica, carbn,
rocas coralferas
RocaMetamrfica
Masivas:cuarcita, mrmol
Foliadas:pizarra, esquisto, gneis, filita
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11.7.Factores que determinan sucomportamiento mecnico de la matrizrocosa
Propiedades de la matriz rocosa
Frecuencia y tipo de discontinuidades,
propiedades hidrogeolgicas Grado de meteorizacin o alteracin
Presencia de agua
La variabilidad de estos factores implicandificultad para establecer clasificacionesgeotcnicas geomecnicas.
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Clasificacin Geomecnica o valoracin de lamasa rocosa (RMR) Rock Mass Rating
Tiene en cuenta los siguientes parmetrosgeomecnicos:
Resistencia uniaxial de la matriz rocosa
Grado de facturacin en trminos de RQD:
- Espaciado de las discontinuidades
- Condiciones de las discontinuidades- Orientacin de las discontinuidades conrespecto a la excavacin
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ndice RMR
Calidad de macizos rocosos en relacin al ndice RMR
Clase CalidadValoracin
RMRCohesin
Angulo derozamiento
I Muy buena 100-81 >4 kg/cm2 >45
II Buena 50-61 3-4 kg/cm2 35-45
III Media 60-41 2-3 kg/cm2 25-35
IV Mala 40-21 1-2 kg/cm2 15-25
V Muy mala < 20 < 1kg/cm2
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Clasificacin de la calidad de roca (RQD)Rock Quality DesignationClasifica el macizo rocoso en diferentes grados
de calidadIndice RQD
Clasificacin de la calidad del macizo rocoso
segn el ndice RQDRQD % CALIDAD
< 25 Muy mala
25-50 Mala50-75 Madia
75-90 Buena
90-100 Muy buena
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11.8. PREVENCION DE RIESGOSGEOLOGICOS
Los procesos geodinmicos afectan a lasuperficie terrestre en diferente magnitud ycaracterstica que puede constituir riesgogeolgico y afectar directa o indirectamentea la actividades humanas.
Los movimientos volcnicos, erosinmovimientos ssmicos etc. Son los efectosgeodinmicos que van a ocasionarproblemas y la ingeniera geolgica como
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ciencia estudia y da solucin a estosproblemas, teniendo como aplicacinprincipal la evaluacin, prevencin ymitigacion de los riesgos geolgicos. losdaos asociados a un determinado proceso
geolgico dependen:a) De la velocidad, magnitud y extensin del
mismo
b) De la posibilidad de prevencin yprediccin y el tiempo de aviso
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c) La posibilidad de actuar sobre el proceso
y controlarlo o de proteger los elementosexpuestos a sus efectos.
11.9. PELIGROSIDAD, RIESGO YVULNERABILIDAD
Peligrosidad (Hazard): Es la probabilidadde ocurrencia de un proceso de un nivel deintensidad o severidad determinada dentrode un periodo y rea especifica. Para suevaluacin se debe conocer:
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a)Donde y cuando ocurrieron los procesos en
el pasadob)La intensidad y magnitud que tuvieronc)Las zonas en que pueden ocurrir procesosfuturosd)Frecuencia de ocurrenciaRIESGO (RISK): Considera el conjunto socio-econmico y se define como a las perdidas
potenciales debidas a un fenmeno naturaldeterminado (vidas humanas, perdidaseconmicas daos a edificios etc.)
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La evaluacin del riesgo geolgico resulta
compleja el riesgo se evala a travs de lapeligrosidad debido a un proceso (causa) ylos efectos sobre los elementos expuestos(consecuencia) siendo expresados por
diferentes parmetros.VULNERABILIDAD : Es el grado de daos o
perdidas potenciales en un elemento oconjunto de elementos como consecuenciade la ocurrencia de un fenmeno deintensidad determinada.
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Depende de las caractersticas del elemento
considerado (no de su valor econmico).Suele evaluarse entre 0 (sin dao) y 1(perdida o destruccin del elemento) oentre 0% y 100% de daos.