PROBLEMAS COMUNES EN GEOTECNIA.

CAPITULO I

1.1  INTRODUCCION

La tendencia actual, en el campo de la ingeniería civil, es la proyección y ejecución de infraestructuras y servicios emplazados en el subsuelo urbano. De la necesidad de tener un control absoluto del comportamiento del conjunto obra-terreno- edificación circundante, para hacer frente al riesgo que entraña construir dentro de un medio heterogéneo como es el terreno, surge la auscultación. Con ella se obtiene una herramienta  que  permite  garantizar  la correcta  ejecución  de  la  propia  obra  y  la integridad  estructural  de  las construcciones   vecinas   y   permite   la   detección   de problemas  con anterioridad a que éstos ocurran, con lo que se puede actuar para evitarlos.

La Geotecnia es la ciencia que se dedica a la investigación, estudio y solución de problemas relacionados con las propiedades mecánicas, hidráulicas e ingenieriles, así como  la  predicción  y  desarrollo  de  medidas para  la  prevención  o  remediación  de peligros geológicos.

Un problema geotécnico tiene características propias las cuelas siempre van correlacionadas con la obra, sus exigencias técnicas y su momento constructivo. El problema geotécnico se puede identificar ya sea cuando,  a  la  hora  de  ejecutar  una obra, las condiciones del terreno son tales que requieren una modificación para adaptarlas favorablemente a las exigencias de la obra misma; o cuando, habiendo ejecutado una obra, y por cualquier razón, las condiciones del terreno se ha modificado desfavorablemente  ante las exigencias de la obra existente.

1.2 IMPORTANCIA DE LA GEOTECNIA EN LAS OBRAS CIVILES

En términos de actitudes y decisiones, aun no ha sido suficiente comprendido la importancia de la geotecnia del campo de la Ingeniería Civil. La ingeniería geotecnia se encarga del estudio de las propiedades mecánicas, hidráulicas e ingenieriles de los materiales provenientes de la Tierra, 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, etcétera.     Es de especial importancia conocer las condiciones bajo las cuales determinados materiales fueron creados o depositados, y posteriores procesos estructurales o diagenéticos (procesos metamórficos, de sustitución, cristalización, etc.) que han sufrido.

Los diseños para estructuras construidas por encima de la superficie incluyen cimentaciones superficiales, cimentaciones profundas. Las presas y diques son estructuras que pueden ser construidas de suelo o roca y que para su estabilidad y estanqueidad dependen de gran medida de los materiales sobre los que están asentados o de los cuales se encuentran rodeados. Los ingenieros geotécnicos también investigan el riesgo para los seres humanos, las propiedades y el ambiente de fenómenos naturales o propiciados por la actividad humana tales como deslizamientos de  terreno, hundimiento  de  tierras, flujos de lodo y caída da rocas. La geotecnia se divide en: Geotecnia aplicada a la Ingeniería Civil, enfocada en Hidráulica, Trasporte, Estructuras y Construcción; La Geotecnia Aplicada enfocada a Ambiental e Hidrogeología, Paleontología, Minería y Energía, Estructural y Geotécnica. Los problemas geotécnicos pueden inducir perdidas de vida, damnificados, cierre y daños a vías de comunicación, daños a edificios y vehículos, daños graves a servicios públicos.

1.2   INFLUENCIA   DE   LOS   PROCESOS   GEOTECNICOS   EN   LA INGENIERIA

La influencia de la Geotecnia en la ingeniería ha traído consigo una serie de ensayes que nos permite conocer las propiedades físicas y mecánicas del suelo, y con ello poder identificar y darle una clasificación adecuada, así como analizar las propiedades hidráulicas, la distribución de presiones, las acciones del suelo sobre las estructuras de contención, deformaciones y rotura de los suelos. Todo ello nos permite conocer las condiciones del suelo  donde se desplantaran obras de ingeniería y en base al resultado obtenido se adquiere una idea clara de cuáles son los problemas que se presentan y cuáles son las posibles soluciones que podemos plantear para un mejoramiento del suelo.

1.3   OBJETIVOS

1.3.1        OBJETIVO GENERAL

✓  Conocer cuáles son los problemas típicos en la Geotecnia.

1.3.2        OBJETIVOS ESPECIFICOS

✓  Conocer la importancia de la Geotecnia en la Ingeniería Civil.

✓  Identificar  como  afecta  los  estudios  de  Geotecnia  en  la

Ingeniería Civil.

CAPITULO II

2.1  PROBLEMAS GEOTECNICOS

Un problema geotécnico es cualquier tipo de evento que cause deformaciones y daños a terreno y a las obras civiles circunvecinas. Antes de cualquier proyecto u obra de ingeniería civil, es necesario conocer las características del terreno involucrado. Con este  fin,  se  debe  realizar  un reconocimiento geotécnico del terreno, los objetivos de dicho reconocimiento son: estudio de la topografía y dimensiones de la obra, de tal forma que las cargas generadas por cimentaciones, excavaciones y rellenos, o las cargas soportadas por estructuras de contención, no produzcan situación de inestabilidad o movimiento excesivos de las propias estructuras o del terreno. A continuación se describen los tipos comunes de problemas geotécnicos encontrados en la literatura citada.

2.2 TIPOS DE PROBLEMAS GEOTECNICOS:

Los problemas geotécnicos se presentan de diversas maneras entre ellos están los asentamientos de terreno y compresibilidad de los suelos.

Los asentamientos se originan cuando actúa una carga vertical sobre la superficie del terreno, el esfuerzo provoca deformación y las aplicaciones de las cargas provocan desplazamiento. El suelo se puede asentar por razones diferentes  a  las cargas externas. El asentamiento provocado por las cargas superficiales, se atribuye a las causas siguientes:

a)  Asentamiento inicial. Se debe al cambio en los esfuerzos cortantes en la masa de suelos, esta deformación es análoga a la flexión de una viga, ocurre con rapidez, donde el volumen del cuerpo que soporta la carga permanece verticalmente inalterado. A medida que el área cargada se asienta, la superficie alrededor de esta se eleva en una cantidad que equilibra el volumen de hundimiento.

b)  Comprensión  inmediata.  También  conocida  como  “compresión  inicial”, se observan en los suelos no saturados debido a una reducción no rápida

del volumen de vacios. Los esfuerzos a la compresión la provocan y

va acompañada de  un  incremento  de  los  esfuerzos  efectivo.  En  los suelos  parcialmente saturados,  al  aumentar  la  presión,  el  grado  de saturación  se  incrementa  y cuando alcanza el 90%, puede aumentar las presiones en el agua de los poros, estas presiones de los poros harán que se reduzca la compresión posterior y se incrementen  los esfuerzos efectivos,  cuando  la  compresión  es  lenta,  de  modo que su velocidad tiene un significado practico, se conoce como “consolidación”.

c)  Compresión o consolidación primaria.  Se debe a la reducción gradual del volumen de vacíos bajo esfuerzos efectivos variables, es un cambio lento provocado por los esfuerzos de compresión bajo la influencia de las presiones de poro que resisten una reducción más rápida de volumen.  A medida que avanza la consolidación, se disipan las presiones de poro, la consolidación primaria comienza justo después de la compresión inicial y termina cuando las presiones del poro son insignificantes:

∙    Expansión del terreno.

∙    Agrietamiento del terreno y las estructuras.

∙    Deslizamientos.

∙    Erosión del terreno

Cuando los suelos corresponden a perfiles de meteorización de profundidad variable entre 2 y 10 metros, de arenas limosas y arcillosas, y algunos sectores de arcillas limosas, colores rojo, marrón y amarillo, aparecen gran cantidad de cavernas de diámetro de hasta 30 centímetros de hormigueros y conductos internos de aguas infiltradas.

Ocasionalmente aparecen bloques de roca menos meteorizada dentro del perfil; por  debajo  del  perfil  del  suelo  aparecen  areniscas  y  limolitas algo   meteorizadas   y fracturadas. Sobre el nivel de roca meteorizada aparecen ocasionalmente concentraciones de agua freática. Las principales concentraciones de agua subterránea subsuperficial corresponden a las zonas de fractura, las cuales actúan como sistema de captación de las aguas infiltradas (Imagen 1). Este tipo de suelos presentan una baja capacidad de soporte, variabilidad de la profundidad de los suelos

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