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Geotecnia

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by

cecilia martinez bolaños

on 18 January 2016

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Transcript of Geotecnia

GEOTÉCNIA
!
GEOTECNIA
__________
¿QUÉ ES 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, las obras y actividades del hombre, así como a la predicción y desarrollo de medidas para la prevención o remediación de peligros geológicos

Comportamiento de los macizos rocosos
Procedencia geológica (litología)
Clasificar los diferentes depósitos de material (unidades geotécnicas)
Estabilidad de los suelos
Exploración del subsuelo
Esfuerzos en las excavaciones, cuevas, túneles.

Aspectos generales a considerar en un proyecto Geotécnico
RAMAS CON LAS QUE SE RELACIONA
Mecánica de Suelos.
Mecánica de Rocas
Geología
Geofísica
Ingeniería de Túneles.
Ingeniería de Vías Terrestres.
Ingeniería de Presas.
Ingeniería Geoambiental.
Características geomecánicas únicas

Están formados por
erosión de las rocas

Propiedades físicas:

Se establecen principalmente por los minerales que constituyen las partículas del suelo, por lo tanto, de la
roca de la cual se derivó.
Importancia de conocer el origen del depósito de suelo
PROPIEDADES
HIDRÁULICAS
Permiten el estudio de los problemas de filtración y presiones hidráulicas como los que se presentan en las cortinas de las presas, cimentaciones y excavaciones.
PROPIEDADES MECÁNICAS
Permite estudiar los problemas de estabilidad como excavaciones, terraplenes, empujes de tierra, y la capacidad de carga en cimentaciones, problemas de hundimientos y desplazamientos de los materiales del subsuelo
Propiedades mecánicas e hidráulicas
El conocimiento combinado de las propiedades mecánicas e hidráulicas permite entender los
problemas de estabilidad
de taludes, que originan problemas especiales en la masa del subsuelo.
La teoría de Mohr-Coulomb es un modelo matemático que describe la respuesta de materiales quebradizos, tales como hormigón, o agregados de partículas como el suelo, a esfuerzo cortante, así como tensión normal.

Control de avalanchas utilizando mayas

MUROS DE RETENCION DE MATERIALES

Su ancho y su profundidad debe diseñarse de acuerdo al tamaño máximo de los caídos que hay en la cima.

Deben ser lo suficientemente anchas y tener la pendiente adecuada
para que los bloques de roca o masas de suelo no pasen.


Conformación de la superficie del talud :
Disminuir la pendiente
Construir bermas
Cortar en la cabeza del talud
Colocar Materiales en el pie del talud
Recubrimiento de lá superfície
Estructuras de contención



Sistema de estabilización de taludes

En esta método se extrae todo la materia del talud o en su defecto el volumen de roca que tenga riesgo de deslizamiento.

CUBIERTAS DE PROTECCION (Túneles falsos)
falsos)

CERCAS METALICAS PARA CONTROLAR
CAIDOS DE ROCA

Se entiende por talud a cualquier superficie inclinada respecto de la horizontal que hayan de adoptar permanentemente las estructuras de tierra.

Geotecnia en taludes
Recubrimientos
Concreto lanzado

Teoría de Mohr-Coulomb
La teoría de Mohr-Coulomb es un modelo matemático que describe la respuesta de materiales quebradizos, tales como hormigón, o agregados de partículas como el suelo, a esfuerzo cortante, así como tensión normal.
En Ingeniería Geotécnica se utiliza para definir resistencia al corte de suelos y rocas en diferentes casos de tensión efectiva.
Conformación de la superficie del talud :
Disminuir la pendiente
Construir bermas
Cortar en la cabeza del talud
Colocar Materiales en el pie del talud
Recubrimiento de lá superfície
Estructuras de contención
Sistema de estabilización de taludes
Remoción total de la masa
En esta método se extrae todo la materia del talud o en su defecto el volumen de roca que tenga riesgo de deslizamiento
CERCAS METÁLICAS PARA CONTROLAR CAIDOS DE ROCA
Debe diseñarse para resistir el caido de las rocas
Es importante que los cables estén bien amarrados
Deben ser lo suficientemente anchas y tener la pendiente adecuada para que los bloques de roca o masas de suelo no pasen.
Bermas
Trincheras
Su ancho y su profundidad debe diseñarse de acuerdo al tamaño máximo de los caídos que hay en la cima.
MUROS DE RETENCIÓN DE MATERIALES
Control de avalanchas utilizando mayas
CUBIERTAS DE PROTECCION (Túneles falsos)
División de un talud en unidades geotecnicas
Deben diseñarse para resistir el impacto de los bloques

Presa
Una presa es un conjunto de estructuras que tienen como objeto impedir el paso de una corriente para aprovecharla y/o proteger contra inundaciones y avenidas a poblaciones ubicadas en zonas cercanas a la corriente o para aprovechar el agua para satisfacer cierta demanda de la población e industria.
Permeabilidad
Capilaridad
Tensión
superficial
Presa La Yesca. Presa y central hidroeléctrica ubicada en el cauce del Río Grande de Santiago en el municipio de La Yesca, Nayarit y Hostotipaquillo, Jalisco.
Introducción
La Geotécnia es una pieza fundamental para emprender cualquier proyecto de construcción ya que nos permite establecer los parámetros para que estas sean adecuadas, fuertes, sean seguras y a bajo costo.

Además, constituye una parte importante en las industrias extractivas, tales como minas a cielo abierto y minas subterráneas, así como en la extracción de hidrocarburos y es esencial en la evaluación de los riesgos naturales, tales como los terremotos y los deslizamientos de tierra.
Para conocer las características de la zona es necesario contar con datos topográficos, estudios geológicos, estudios hidrológicos y un análisis beneficio-costo donde además de analizar la factibilidad económica de la obra se analizan posibles afectaciones sociales respecto a los beneficios que una obra de este tipo traería a las poblaciones cercanas.
Estudios previos
Geología Estructural
La principal intención de realizar estudios de Geología estructural es la de conocer las fuerzas y
esfuerzos a los que está sometido el suelo, que influyen en su comportamiento y deformaciones que pueden generar efectos desfavorables en la construcción de algunas estructuras de la presa.
Parte del estudio consiste en identificar zonas que podrían presentar falla durante la construcción o en el sitio de construcción de alguna estructura de la presa.

Las zonas se vuelven inestables debido a diferentes factores tales como cortes en sitios de falla, fallas con materiales que favorecen su deslizamiento, material erosionado
Las fallas y fracturas son las principales estructuras de análisis.
Estudio Geotécnico
1) Contactar con la empresa o el profesional colegiado que puedan realizar estudios geotécnicos. Suministrar la información básica del solar y del proyecto.
Reconocimiento previo del terreno. Emisión del presupuesto.
2) Ejecución de la campaña de prospecciones (calicatas, sondeos mecánicos,etc.). Normalmente requieren el empleo de maquinaria y algunos medios auxiliares (accesos, permisos, agua, etc.).
Levantamiento de secciones geológicas del terreno y toma de muestras.
3) Preparación y realización de ensayos de laboratorio. Interpretación de los datos y análisis conjunto de resultados.
4) Redacción y elaboración del informe: memoria, planos, fotografías y figuras.
Diseño final y edición.
Estudio geotécnico
Este tipo de estudios incluye la realización de pruebas de campo que permitan caracterizar los
macizos rocosos y determinar parámetros de diseño y ubicación de los sitios y geometría de las excavaciones.
En este tipo de pruebas pueden conocerse características tales como la deformabilidad y los desplazamientos producidos por la aplicación de una fuerza. Las propiedades mecánicas e hidráulicas , se obtienen en el laboratorio en donde se definen básicamente la resistencia al corte, deformabilidad y permeabilidad
TUNELES
En todo macizo rocoso
o suelo, existe un campo
de esfuerzos originado por el peso de la roca, este campo sufre modificaciones al producirse una excavación.
La geotecnia se encarga de la solución a los problemas geológicos encontrados principalmente a nivel local.
CONCLUSIONES
CALIDAD DE LA ROCA
Métodos de exploración
El objetivo de la exploración es obtener un modelo geológico lo más claro posible que sirva para caracterizar el sitio geotécnicamente y planificar, presupuestar y realizar el diseño estructural de las obras, para establecer un proyecto seguro y económico

Evaluación de riesgos geotécnicos, incluyendo el potencial de deslizamientos de tierra.
Determinación de la capacidad de carga, las deformaciones de las fundaciones, y posibles interacciones entre el suelo, cimientos y la estructura.
Evaluación de la presión de la tierra y la realización de muros de contención.
Análisis del comportamiento del terraplén.
Esfuerzos en las excavaciones, cuevas, túneles.
Realización de análisis de la respuesta de un sitio.

Principales funciones de la ingeniería geotécnica

Resistencia

•Parámetros elásticos

•Permeabilidad

•Deformabilidad
Clasificaciones Geomecánicas
Sistemas más utilizados
RQD, Rock Quality Designation, Don Deere

RMR Rock Mass Rating, Z.T. Bieniawski

Criterio de Mohr- Coulomb

GSI, Geological Strengh Index, Hoek & Marinos

Q, Quality, Nicholas Barton


La barrenación es un gran soporte para definir el modelo estratigráfico y estructural del sitio de la obra, y para conocer algunos parámetros geotécnicos básicos para el diseño de la obra
Las pruebas geotécnicas de permeabilidad en los pozos mediante la inyección de agua a presión constituyen una parte importante del volumen de la exploración directa y van enfocadas a conocer la competencia del macizo y su capacidad para facilitar o impedir las fugas de agua de la presa.
Algunos ejemplos
El proyecto El Cajón: Se construyó en río Santiago sobre rocas ígneas ignimbríticas.
En el año 2007 hubo un deslizamiento de la ladera en el camino de acceso a la casa de máquinas, en el que las soluciones parciales incluyeron cortes en la ladera, anclajes y muros de gaviones.
El proyecto de La Yesca: El modelo geológico es complejo principalmente debido a la presencia de discontinuidades importantes y la alteración hidrotermal que complicaron las primeras etapas de construcción.
Realizado por:
Bustamante Galicia Irma Angélica
Martinez Bolaños Cecilia Nazbeth
Ochoa Barraza Jesús Ismael
Peña Sánchez Dilan Sergio
Sebastián Alarcón Eduardo
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