Introducción a la Ingeniería Geotecnica

Introducción a la Ingeniería Geotécnica

La Geotecnia es la ciencia dedicada a la investigación, estudio y solución de problemas relacionados con las propiedades mecánicas, hidráulicas e ingenieriles que surgen como resultado de la interacción entre la geología y las obras y actividades del hombre, así como a la predicción y desarrollo de medidas para la prevención o remediación de peligros geológicos.

La geotecnia se aplica en las siguientes ramas de la ingeniería:

1. Estructuras.- Se aplica al diseño de fundaciones, edificios, puentes, etc.

1. Hidráulica.- En el diseño de Obras Hidráulicas (canales, presas, reservorios de almacenamiento, túneles, etc.), flujo a través de medios porosos, hidráulica de ríos, puertos, etc.

1. Sanitaria.- Diseño de redes de alcantarillado sanitario y pluvial (zanjas, entibados), Diseño de plantas de tratamiento de aguas residuales (estudio del suelo del lecho, permeabilidad de los estratos), diseño de rellenos sanitarios, etc.
2. Carreteras.- Estudios geotécnicos de suelo en general de toda el área donde se pretende construir la carretera, estabilidad de taludes, compactación de suelos, etc.
3. Medio ambiente.- Estudios para conocer el grado de contaminación del subsuelo, permeabilidad de los estratos para conocer la velocidad de difusión de contaminantes, etc.

Aplicaciones y Ramas De La Geotecnia

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Aplicaciones de la geotecnia en el medio geológico

Excavaciones y túneles

Es esencial que cualquier proyecto de túnel comience con una investigación sobre las condiciones del terreno. Los resultados de la investigación nos permitirán saber cuál es la maquinaria y los métodos de excavación y sostenimiento a realizar, y podrán reducir los riesgos de encontrar condiciones desconocidas. En los primeros estudios, las alineaciones horizontales y verticales serán optimizadas para aprovechar las mejores condiciones de agua y suelo. Para la orientación en el trazo de túneles, en ocasiones se utilizan los giro teodolitos, ya que permiten determinar el norte verdadero bajo tierra. 

Obras de corte y relleno

La estabilidad de taludes es la teoría que estudia la estabilidad o posible inestabilidad de un talud a la hora de realizar un proyecto, o llevar a cabo una obra de construcción de ingeniería, siendo un aspecto directamente relacionado con la ingeniería geotécnica. La inestabilidad de un talud, se puede producir por un desnivel, que tiene lugar por diversas razones:

1. Razones geológicas: laderas posiblemente inestables, orografía acusada, estratificación, meteorización, etc.
2. Variación del nivel freático: situaciones estacionales, u obras realizadas por el hombre.
3. Obras de ingeniería: rellenos o excavaciones tanto de obra civil, como de minería.

Los taludes además serán estables dependiendo de la resistencia del material del que estén compuestos, los empujes a los que son sometidos o las discontinuidades que presenten. Los taludes pueden ser de roca o de tierras. Ambos tienden a estudiarse de forma distinta.

Cimentaciones

Se denomina cimentación al conjunto de elementos estructurales cuya misión es transmitir las cargas de la edificación o elementos apoyados a este al suelo distribuyéndolas de forma que no superen su presión admisible ni produzcan cargas zonales. Debido a que la resistencia del suelo es, generalmente, menor que la de los pilares o muros que soportará, el área de contacto entre el suelo y la cimentación será proporcionalmente más grande que los elementos soportados (excepto en suelos rocosos muy coherentes).

La cimentación es importante porque es el grupo de elementos que soportan a la superestructura. Hay que prestar especial atención ya que la estabilidad de la construcción depende en gran medida del tipo de terreno.

Represas

La geotecnia es fundamental en la construcción de presas pues selecciona su ubicación el tipo de muro necesario para la  estabilidad de las laderas; así como también evalúa los materiales para evitar posibles riesgos

Es constante el incremento de las porciones de la presa de hormigón o materiales sueltos que se construyen actualmente en el mundo. Es, así mismo, cada vez más la necesidad de recurrir. Cuyas condiciones geotécnicas son pobres en su aspecto resistente. Explotación que en el campo tensional supone el aumento de altura de la presa, las condiciones estabilizan de los contornos de apoyo y tienen que basarse en un profundo estudio de comportamiento del conjunto presa –cimiento – agua. Entre las tres etapas por las que es necesario para llegar a la realización de tales obras:

1. Observación de las presas existentes
2. Base técnico – teórica de la estimación de su estabilidad
3. Proyecto de la obra nueva.

Planificación Urbana y Territorial

El urbanismo es el conjunto de disciplinas que se encarga del estudio de los asentamientos humanos para su diagnóstico, comprensión e intervención. El urbanismo utiliza a la geografía urbana como herramienta fundamental, e intenta mitigar los riesgos realizando estudios de peligros geológicos en el diseño urbano, desastres, inundaciones, terremotos, etc.

Generalmente se entiende que el urbanismo no es más que la práctica de la urbanística, la cual es la disciplina científica correspondiente a la ciencia y arte de la planificación urbana.1 El urbanismo tradicionalmente se ha asociado a la arquitectura en cuanto a que esta disciplina se aplica al conjunto de conocimientos prácticos que proporcionan las bases fundamentales para resolver los problemas de las ciudades. 

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