daniela goitia - geolog
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Los pliegues se producen
cuando las rocas estratificadas y blandas (sedimentarias) se ondulan, como consecuencia de
fuerzas tectónicas convergentes, durante millones de años, son frecuentes numerosas
diaclasas en los pliegues, pero no hay desplazamiento en los bloques. No suele aparecer en
rocas duras (metamórficas o plutónicas).
Las fallas, son roturas de las rocas duras y rigidas, como resultado de la acción de fuerzas
tectónicas convergentes o divergentes, pero con desplazamiento de los bloques. Su
formación o desplazamiento de dichos bloques suele estar asociado a terremotos.
Las imágenes y gráficos de esta página son, en unos casos, del autor de la WEB y, en otros,
han sido obtenidas de diferentes páginas Web de la Red. En estas últimas no se ha indicado
la autoría pues a veces es difícil conocerla, dado que muchas se encuentran en diferentes
Web. Debe tenerse en cuenta que se exponen aquí sin ánimo de lucro y con fines educativos.
No obstante, si los autores de estas últimas consideran abusiva su utilización o desean su
reconocimiento no tiene más que indicármelo.
P U B L I C A D O P O R F C O . J A V I E R V Á Z Q U E Z E N 1 0 : 3 4 P M
E T I Q U E T A S : G E O L O G Í A 4 º , T E M A 2 D E 4 º E S O
Los pliegues se producen
cuando las rocas estratificadas y blandas (sedimentarias) se ondulan, como consecuencia de
fuerzas tectónicas convergentes, durante millones de años, son frecuentes numerosas
diaclasas en los pliegues, pero no hay desplazamiento en los bloques. No suele aparecer en
rocas duras (metamórficas o plutónicas).
Las fallas, son roturas de las rocas duras y rigidas, como resultado de la acción de fuerzas
tectónicas convergentes o divergentes, pero con desplazamiento de los bloques. Su
formación o desplazamiento de dichos bloques suele estar asociado a terremotos.
Las imágenes y gráficos de esta página son, en unos casos, del autor de la WEB y, en otros,
han sido obtenidas de diferentes páginas Web de la Red. En estas últimas no se ha indicado
la autoría pues a veces es difícil conocerla, dado que muchas se encuentran en diferentes
Web. Debe tenerse en cuenta que se exponen aquí sin ánimo de lucro y con fines educativos.
No obstante, si los autores de estas últimas consideran abusiva su utilización o desean su
reconocimiento no tiene más que indicármelo.
P U B L I C A D O P O R F C O . J A V I E R V Á Z Q U E Z E N 1 0 : 3 4 P M
E T I Q U E T A S : G E O L O G Í A 4 º , T E M A 2 D E 4 º E S O
Las fallas y los pliegues son estructuras geológicas causadas por la deformación de los materiales terrestres, por acción de las fuerzas tectónicas.
Una falla es la fractura de una zona frágil de la corteza terrestre, ocasionada por un movimiento de distensión o de compresión, acompañada del desplazamiento de los bloques originados.
Si no existe desplazamiento de dichos bloques a la fractura resultante se la denomina diaclasa.
Según el movimiento relativo de los bloques, podemos distinguir tres tipos de fallas:
Falla normal. En ella se produce el hundimiento de un bloque respecto al otro y la superficie de deslizamiento entre ambos bloques aparece inclinada hacia el bloque hundido. Originada por fuerzas distensivas.
Falla inversa.Tiene un bloque levantado y otro hundido y la superficie de deslizamiento entre ambos bloques está inclinada hacia el bloque levantado. Causada por fuerzas c
Causada por fuerzas compresivas.
Falla en dirección o desgarre. En ella los bloques no se desplazan verticalmente, sino horizontalmente. Son causadas por fuerza de cizalla.
Un pliegue no es más que la deformación de un material plástico de la corteza terrestre cuando es sometido a fuerzas de compresión.
Los pliegues se clasifican en función de varios criterios:
- según su simetría pueden ser simétricos o asimétricos
- según el plano imaginario que los divide en dos mitades simétricas: recto, tumbado o inclinado
- según su forma geométrica: antiforme o sinforme - según la edad de los materiales: anticlinal, los materiales más antiguos en el centro, sinclinal, los materiales más modernos en el centro.
Fallas
Las fallas son parte del proceso que causa vulcanismo y derivas continentales. A medida que la corteza de la Tierra se estrecha y empuja durante el proceso de separación, el material rocoso del que está hecho se fractura. A estas fracturas se les llama "fallas". Los diferentes patrones de fallas dan evidencia del estrés y la tensión, o del empuje y tensión que está recibiendo la corteza.
A continuación, le mostramos los diferentes tipos de fracturas y fallas:
Fallas normales,
fallas de empuje,
fallas repentinas/desliz, la falla de San Andreas Fault es un buen ejemplo, fallas de
quiebre o raja continental
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¿Qué es una Falla Geológica?
Una falla es una grieta en la corteza terrestre. Generalmente, las fallas están asociadas con, o forman, los límites entre las placas tectónicas de la Tierra. En una falla activa, las piezas de la corteza de la Tierra a lo largo de la falla, se mueven con el transcurrir del tiempo. El movimiento de estas rocas puede causar terremotos. Las fallas inactivas son aquellas que en algún momento tuvieron movimiento a lo largo de ellas pero que ya no se desplazan. El tipo de movimiento a lo largo de una falla depende del tipo de falla. A continuación describimos los pricipales tipos de fallas.
Fallas normales
o Las fallas normales se producen en áreas donde las rocas se estan separando (fuerza tractiva), de manera que la corteza rocosa de un área específica es capaz de ocupar más espacio.
o La rocas de un lado de la falla normal se hunden con respecto a las rocas del otro lado de la falla.
o Las fallas normales no crean salientes rocosos.
o En una falla normal es posible que se pueda caminar sobre un área expuesta de la falla.
Fallas inversas
o Las fallas inversas ocurren en áreas donde las rocas se comprimen unas contra otras (fuerzas de compresión), de manera que la corteza rocosa de un área ocupe menos espacio.
o La roca de un lado de la falla asciende con respecto a la roca del otro lado.
o En una falla inversa, el área expuesta de la falla es frecuentemente un saliente. De manera que no se puede caminar sobre ella.
o Fallas de empuje son un tipo especial de falla inversa. Ocurren cuando el ángulo de la falla es muy pequeño.
Falla de transformación (de desgarre)
o El movimiento a lo largo de la grieta de la falla es horizontal, el bloque de roca a un lado de la falla se mueve en una dirección mientras que el bloque de roca del lado opuesto de la falla se mueve en dirección opuesta.
o Las fallas de desgarre no dan orígen a precipicios o fallas escarpadas porque los bloques de roca no se mueven hacia arriba o abajo en relación al otro.
Sin embargo, las fallas son usualmente más complejas que lo que sugieren estos diagramas. Con frecuencia el movimiento a lo largo de una falla no ocurre de una sola manera. Una falla puede ser una combinación de una falla de transformación y una normal o inversa. Para complicar aún más estas condiciones, con frecuencia las fallas no son sólo una grieta en la roca, sino una variedad de fracturas originados por movimientos similares de la corteza terrestre. A estas agrupaciones de fallas se les conoce como zonas de fallas.
Fallas Geológicas de Importancia en VenezuelaLas Fallas geológicas son estructuras muy comunes en la corteza terrestre, en Venezuela existen
varias de ellas formando complejos sistemas, sobresaliendo en importancia las fallas que constituyen el contacto entre la placa de Sur América y la placa del Caribe.
Las fallas de Boconó, San Sebastían, El Pilar y Oca - Ancón, conforman la zona de mayor actividad (desplazamiento) en la interacción de las placas en nuestro país convirtiéndose así en los rasgos
neotectónicos mas importantes.
En la actualidad aun no existe un consenso preciso para definir el límite exacto entre una placa y otra, pudiéndose establecer el norte de Venezuela, incluyendo toda la cuenca del Lago de
Maracaibo, en una zona de transición entre la placa Caribe y Suramérica.
Algunos autores indican que a partir de estas fallas se puede establecer el limite de las placas, infiriéndose que el territorio esta dividido sobre una y otra, ejemplo si consideramos
esta teoría, a partir de los Llanos nos encontramos definitivamente sobre la placa Suramericana y en la parte norte de este contacto correspondería a la placa del Caribe.
Este conjunto de fracturas comparten su clasificación o tipo, calificándolas como fallas predominantemente de transcurrencia (rumbo deslizantes) de tipo dextral, caracterizada por una
tectónica extensiva y el desarrollo de estructuras de tracción.
Desde otro punto de vista como en cualquier parte de la corteza terrestre, hay fallas principales y de menor rango, siendo mas estudiadas, aquellas cuya interacción es importante con los
hidrocarburos o el hombre. Sin embargo para no extender mucho el tema, solo se citare la presencia de la falla de Valera que alcanza unos 220 a 240 Km de extensión y la falla de Mene
Grande de 25 Km de largo, y finalmente como se muestra en la imagen anterior, el grupo quedaría completo con la falla La Victoria.
GRACIAS POR TU VISITA!
Buenas, es correcto lo que te respondió nuestra amiga, esas son algunas, en verdad son mas pero de menor importancia geología, saludos, entra en el léxico estratigrafico de venezuela en la pagina de pdvsa, hay tienes mas especificaciones a tu pregunta, saludos.
hace 4 añosDefinición de Pliegue geológico
<Atrás
Pliegue.
Deformación de las capas geológicas, con forma ondulada. Los pliegues surgen como consecuencia de la presión tectónica en rocas plásticas que, en lugar de fracturarse, se pliegan.
Un pliegue está constituido por el conjunto anticlinal-
sinclinal. Los pliegues pueden ser derechos, inclinados o tumbados, en función del buzamiento de su plano axial, y presentan diversos grados de curvatura.
Sinclinal
Anticlinal
EFORMACIONES EN LA LITOSFERA: PLIEGUES Y FALLAS
a) LOS PLIEGUESa. Definición
Un pliegue es un conjunto de estratos que están doblados. La posición normal de los estratos es la horizontal, pero cuando están sometidos a fuertes presiones provenientes del interior de la tierra, pueden doblarse formando pliegues
b. ElementosLos elementos de un pliegue son:
Charnela o zona de mayor curvatura
Flancos o laterales del pliegue Núcleo o parte central del pliegue
b) LAS FALLASa. Definición
Una falla es una rotura de los estratos con un desplazamiento posteriorLa presión a la que se someten algunos estratos puede hacer que se rompan y se desplacen
b. ElementosLos elementos de una falla son:
Plano de falla o zona por donde se desliza un bloque con respecto a otro
Labios de falla, son los dos bloques que se desplazan por el plano.
Salto de falla es el desplazamiento que sufrieron dos puntos que antes estaban
unidos
Cuando las fuerzas de la tectónica actúan sobre rocas sedimentarias aparecen una serie de formas características. Las
rocas sedimentarias son más flexibles que las metamórficas, y cuando el empuje orogénico no es lo suficientemente
intenso como para desplazarlas se pliegan como si fueran una hoja de papel.
Un pliegue es una flexión de las rocas de la corteza terrestre. Se estructura en forma de ondas, sucesivas. Como tales
algunas de las características de los pliegues se corresponden con las de una onda cualquiera.
En un pliegue podemos distinguir:
1.- Anticlinal que se corresponde con la cresta de una onda.
2.- Sinclinal que se corresponde con el valle de una onda.
Avisos Google
3.- Flanco; cada uno de los estratos inclinados que unen el anticlinal con el sinclinal. La inclinación de los estratos se
llama buzamiento.
4.- Eje, la línea central en la base del pliegue a partir del cual los flancos buzan en direcciones opuestas. Es paralelo a
la charnela.
5.- Charnela; línea de flexión en la que las capas sedimentarias buzan en sentidos opuestos. Es paralelo al eje. Se
distinguen dos tipos de charnelas: la charnela anticlinal, que se encuentra justo en lo más alto del anticlinal; y
la charnela sinclinal, que se encuentra en lo más bajo del sinclinal.
6.- Longitud de onda, la distancia entre dos charnelas anticlinales (o sinclinales) consecutivas.
7.- Altura del pliegue, la altura entre en eje del pliegue y la charnela anticlinal.
8.- Plano axial, el plano en el que se encuentran el eje del pliegue y la charnela. La inclinación del plano axial con
respecto a la horizontal se llama vergencia.
Dependiendo de la vergencia del plano axial podemos distinguir entre:
1.- Pliegue recto; los que forman entre el plano axial y la horizontal un ángulo recto.
2.- Inclinados; los que tienen entre el plano axial y la horizontal un ángulo mayor de 45º.
3.- Acostados; los que tienen entre el plano axial y la horizontal un ángulo menor de 45º.
4.- Tumbados; los que tienen entre el plano axial y la horizontal un ángulo de 0º.
5.- Volcados; los girado de tal manera que los estrados inferiores aparece encima.
6.- Rodilla; un flaco y el plano axial inclinado y el otro flanco en ángulo recto.
Un tipo especial de pliegue es el domo, que presenta una forma redondeada semejante a una campana.
El relieve jurásicoAvisos Google
El relieve jurásico es la forma más elemental entre las estructuras
plegadas. Se forma sobre rocas sedimentarias que han sufrido un
empuje orogénico y se han plegado más de 15º. Se trata de
pliegues autóctonos, es decir que los materiales no han sido
desplazados de su lugar original. Al ser rocas sedimentarias,
dependiendo de factores climáticos, biológicos y litológicos las
capas de rocas se diferencian unas de otras en: capas blandas
(arcillas, margas, limos) y capas duras (calizas). De esta manera
las capas duras presentan una mayor resistencia a la erosión y
aparecen siempre en la parte culminante de los pliegues, mientras
que las arcillas aparecen en las partes bajas. La erosión actúa con
mayor velocidad en las capas blandas que en las duras.
Dependiendo de la potencia de las capas (su grosor) podemos tener dos tipos de relieve diferentes, el relieve jurásico
directo y el relieve jurásico invertido.
Avisos Google
El relieve jurásico directo
El relieve jurásico directo aparece cuando la potencia de las capas calizas es igual o superior al de las capas arcillosas.
Traducen perfectamente laestructuras de los pliegues. El anticlinal forma la parte superior, llamada mont, y el sinclinal
la parte inferior, llamada val.
A lo largo de la charnela del anticlinal del mont, la más atacada por la erosión, suele aparecer una depresión llamada
combe. Por el contrario, el val suele estar cubierto por depósitos sedimentarios recientes. La combe está delimitada por
una cresta caliza de pendientes muy verticales que no se corresponden con la inclinación del pliegue sino con
el frente de la capa plegada.
Los ríos que corren por los flancos del pliegue se llaman ruz. Entre ruz y ruz aparecen un interfluvio con forma de punta
llamado chevorn.
Cuando un río corta perpendicularmente un pliegue desde la altura del anticlinal hasta la del sinclinal se forma un tajo
llamado cluse.
El relieve jurásico invertido
El relieve jurásico invertido se produce cuando las capas arcillosas son mucho más potentes que las calizas. De esta
manera la velocidad de la erosión en ellas permite que aparezca en lo alto no el anticlinal, sino el sinclinal. A este tipo
de sinclinal se le llama sinclinal colgado. Se trata de una especie de cerro testigo, pero que en lugar de tener la capa
caliza plana la tiene combada.
Bajo él se desarrolla un relieve suavemente ondulado, aunque plegado, preferentemente de arcillas y margas. Esta
capa enlaza con las capas inferiores a través de un glacis, que culmina en una cornisa vertical de roca caliza.
¿que son los mapas geológicos?cual es la utilidad, características y unos ejemplos de los mismos así como imágenes
hace 4 años
Reportar abusos
ColifaMejor respuesta - elegida por los votantes
El mapa geológico muestra la distribución de los distintos tipos de roca sobre el terreno, su forma y las relaciones entre ellos. Puede mostrar también otros datos adicionales como pueden ser su edad geológica y su estructura (pliegues y fallas). Los datos geológicos, observables tanto directamente como indirectamente, se representan sobre una base topográfica o cualquier otro soporte de información geográfica. Estos datos, representados en el Mapa Geológico pueden ser tanto de carácter
cuantitativo como cualitativo: Son datos geológicos de tipo cualitativo: la naturaleza mineralógica y textural de las formaciones rocosas objeto de representación cartográfica (Litología), las relaciones geométricas y estructurales entre ellas (Estructura tectónica), la ordenación secuencial y estructuras sedimentarias contenidas en las rocas (Estratigrafía y Sedimentología), el contenido fosilífero (Cronoestratigrafía), etc. Son datos geológicos de tipo cuantitativo, observables directamente u obtenibles por métodos analíticos: La orientación de los elementos planares y lineares representables en el Mapa Geológico (estratos, ejes de pliegues.) respecto al Norte magnético (dirección), así como el ángulo que forman estos elementos con el plano de representación (buzamiento); la edad cronoestratigráfica o absoluta de las rocas o absoluta de las rocas o de sus minerales constituyentes, obtenida mediante el contenido fosilífero de valor cronoestratigráfico o mediante técnicas analíticas de Espectrofotometría de masas con elementos químicos adecuados (Rb-Sr; U-Pb, Sm-Nd) ó, la composición química, especialmente importante en el caso de rocas ígneas (graníticas o volcánicas) o sedimentarias, sometidas a procesos tectonotérmicos (Metamorfism o) , con el fin de establecer afinidades, así como para conecer la génesis de los magmas y/o protolitos origen de estas rocas.Dada la variedad de elementos y datos, representables en mapas, que se pueden obtener de la corteza terrestre, la ordenación y agrupamiento en diversas clases, así como el. interés que para aplicaciones de uso pueden tener algunas de estas propiedades, existe la posibilidad de elaboración de diversos tipos de mapas a los que genéricamente se puede aplicar el apellido "geológico". El Mapa Geológico en sentido estricto debe representar, a diversas escalas, las unidades litoestratigráficas más representativas del territorio que abarque, así como los elementos litológicos, estructurales, sedimentológicos, biostratigráficos, etc., anteriormente mencionados, además de información relativa a la estructura del subsuelo mediante su expresión en uno o varios Cortes Geológicos. Las relaciones estructurales entre las diversas unidades cartografiables (fallas, cabalgamientos, etc.) se representan con una simbología adecuada, de forma que esta información junto con la de los cortes geológicos orientativos permite "leer" en cada punto del mapa una información de carácter tridimensional. Este hecho, que convierte al Mapa Geológico en un auténtico mapa tridimensional constituye una peculiaridad singular de este tipo de cartografía. Los Mapas que incluyen información de carácter geológico polarizada en función de su uso, o bien con inclusión de parámetros y -valores relacionados con la actividad humana sobre el medio físico o sobre el uso y aprovechamiento de los recursos geológicos, constituyen Mapas Geológicos derivados, también llamados por la comunidad científica geológica: Mapas Geológicos Temáticos. Los más comunes son los Geotécnicos, de Riesgos Geológicos, Vulnerabilidad a la contaminación de los acuíferos, Impactos Ambientales, etc.El mapa geológico es la herramienta básica de un geólogo al planificar y organizar sus campañas al campo ya que sirve para tener un conocimiento previo de la zona. Permite definir sitios de interés para ir a estudiar, tanto para minería, petróleo, estudios hidrogeológicos, ambientales, etc.En las referencias se pueden encontrar ejemplos de Mapas Geológicos.
Fuente(s):http://www.mappinginteractivo.com/plantilla-ante.asp?id_articulo=1296http://157.92.29.203/aula-gea/mapa/quees.htmhttp://www.segemar.gov.ar/catalogo2001/Catalogo2001.htm
El mapa geológico
Una de las herramientas principales en geología es el mapa geológico. Un mapa geológico es la representación en dos dimensiones y a escala de las características geológicas de una región. En él se representan las rocas que se encuentran en esa zona y que afloran en la superficie, junto con las estructuras geológicas que aparecen, como fallas, pliegues y discordancias. La base de los mapas geológicos son los mapas topográficos.
El mapa topográfico
Un mapa topográfico es una representación en dos dimensiones del relieve o topografía de una región concreta de la Tierra. En él están representadas también las coordenadas geográficas y las coordenadas de proyección. Además están dibujados los ríos, arroyos, mares, lagos, pantanos y el tipo de cubierta vegetal (zona de cultivo, de prado, bosques, etcétera). También están todas las construcciones y divisiones territoriales humanas: carreteras, pueblos, tendidos eléctricos, divisiones municipales y provinciales. En los mapas topográficos y geológicos, el norte geográfico siempre está en la parte superior del mapa, mientras no se diga lo contrario. El relieve en la mayoría de los mapas topográficos se representa mediante las curvas de nivel. Una curva de nivel es una línea imaginaria que une todos los puntos del relieve situados a la
misma altura sobre el nivel del mar. Representa la intersección, o línea de corte, de un plano horizontal de una altura determinada con la topografía. La confección de un mapa topográfico implica cortar la topografía por planos horizontales sucesivos a alturas seriadas y equidistantes. Estos planos determinan las distintas curvas de nivel que proyectadas configuran el mapa (véase Figura 1.1).
Fig. 1.1. Relieve de una región y mapa topográfico que la representa.
Se denomina equidistancia entre curvas de nivel a la diferencia de altitud constante que hay entre dos curvas de nivel sucesivas. Como en los mapas no se puede poner la altura en todas las curvas de nivel, una de cada cinco curvas está dibujada con un color marrón más oscuro, con trazo más grueso, y lleva un número con la altura que representa. A esta curva se la denomina curva maestra.
Perfil topográfico
El perfil topográfico es la representación gráfica de una sección del relieve determinada por un plano que corta verticalmente a la superficie topográfica. Este perfil está limitado por una línea que representa el relieve de la zona siguiendo la dirección de corte. Un corte topográfico implica restituir el relieve de una zona, es decir, hacer el proceso inverso a la proyección en un plano, que es lo que se lleva a cabo en la realización de un mapa topográfico. Los perfiles topográficos son esenciales para realizar los cortes geológicos.
A partir de la diferencia de cotas entre dos curvas maestras consecutivas, y cuantas curvas de nivel hay entre ellas, podemos deducir la equidistancia entre curvas en un mapa, aunque siempre
Método de realización de perfiles topográficos
Para ejecutar un perfil topográfico hay que realizar los siguientes pasos:
1. Elegimos la dirección en la que se va a realizar el perfil. Pondremos una letra en cada extremo del perfil, por ejemplo A y B, y los uniremos por una recta (véase actividad resuelta).
2. Hacemos coincidir el extremo de una hoja o tira de papel con la dirección elegida.
3. Marcamos los puntos donde el papel intercepta curvas de nivel, anotando qué altura representan. Si hay dos valores iguales, podremos estar en las siguientes situaciones:
a) En la cima de un monte.
b) En el fondo de un valle (véase Figura 1.2).
c) En una depresión.
4. Sobre un papel milimetrado trazamos un sistema de coordenadas: un eje vertical y otro horizontal.
4.1. Trasladamos la tira de papel realizada anteriormente al eje horizontal. En ella están señalados los puntos donde las curvas de nivel interceptan la línea de corte, y la distancia horizontal entre cada uno de ellos a la escala del mapa.
4.2. En el eje vertical vamos a levantar los puntos de corte, es decir, vamos a reconstruir la altura que representan. Tenemos que determinar a qué escala vamos a representar las alturas. Para obtener un perfil sin distorsiones o perfil real, es preciso dibujar las alturas a la misma escala que el mapa, es decir, poner la misma escala en el eje vertical que en el horizontal.
Fig. 1.2. Perfiles topográficos de valles. Perfil AB: valle en V. Perfil CD: valle en artesa.
MAPAS GEOLOGICOS
• Mapa que muestra:
– la ubicación y orientación de las
unidades geológicas
– sus características y rasgos
estructurales.
• normalmente no es posible ver todos
los detalles de las unidades rocosas
(cubiertas por suelo, agua, vegetación,
etc.),
• se recopila información de los
afloramientos
• Información relevante que se obtiene
de los afloramientos:
– tipo de roca,
– orientación de las capas
– presencia de estructuras (Ej. Fallas o
fracturas)
– se plotea sobre un mapa topográfico
del área
• a veces apoyado en otras fuentes de
información como ser sondajes.
MAPAS GEOLOGICOS
• ayudan a interpretar la
historia geológica de un
área.
• Múltiples aplicaciones
prácticas:
– compañías mineras
– petróleo,
– empresas de ingeniería,
– agencias ambientales,
– empresas consultoras,
etc.
– turismo
Los mapas físicos representan la
configuración de la tierra o el mar a
través de la representación de los
accidentes geográficos de una zona: ríos,
valles y montañas
Los mapas geológicos representan la forma
interior y exterior de un territorio, los
diferentes materiales que componen su
suelo, los cambios y alteraciones que éstos
han experimentado desde su origen y su
colocación actual.
Confección e Interpretación
• Para interpretar un
mapa geológico se
requiere:
– saber a que escala
está representado,
– como se utilizan las
curvas de nivel (o
líneas de contorno
topográfico) para
mostrar la forma de
la superficie terrestre
y
– que significan los
distintos símbolos y
colores
Escala• Cantidad en que ha sido reducido el tamaño de los objetos o distancias presentados en un mapa. • La escala en la que se dibuja un mapa representa la relación entre la distancia de dos puntos que se corresponden con ellos en
el mapa• Un mapa es un modelo a escala – 1:1.000 implica que 1 unidad en el mapa equivale a 1.000 veces la misma unidad en la superficie de la tierra (Ej. 1 Km = 1m) en este mapa) Æ escala grandes, necesita mucho papel.
ESCALA GRAFICA Y NUMERICA• La escala numérica se representa en cifras– Ej. Escala 1:100.000 = una unidad de medida en el mapa (por ejemplo 1 centímetro) representa 100.000 de la misma unidad en la superficie terrestre.– se indica en el margen o base del mapa• Escala gráfica lineal se representa gráficamente: – segmento dividido que muestra la longitud sobre el mapa de las unidades terrestres de distancia.– Frecuentemente acompaña la numérica• Las escalas que se utilizan en los mapas varían mucho. Norrmalmente, los mapas topográficos detallados están confeccionados a escala 1:50.000 y 1:25.000.• En los mapas geológicos regionales se reducen aún más las escalas. Común 1:50.000 , también la más chica 1:100.000. • En los mapas geológicos de mina, las escalas son de mayor detalle: 1:500, 1:1.000 y 1:5.000
Mapas Topográficos• se usan como base de los geológicos. • mapa que utiliza líneas de contorno o curvas de nivel para mostrar la forma y relieve del terreno, además de las elevaciones de rasgos superficiales (valles, cerros, escarpes).• Curvas de nivel: Líneas que unen puntos de igual elevación o altitud. Se utilizan para retratar la forma y relieve de la superficie = topografía.
MAPAS GEOLOGICOSLeyendas, Unidades y Símbolos• Las leyendas son llaves o códigos que acompañan los mapas geológicos.• Formación: Unidades de rocas que pueden ser mapeadas sobre la base de tipos litológicos, márgenes identificables o contactos geológicos con otras unidades de rocas.• Los colores están medianamente estandarizados:– Rocas sedimentarias: verde, azul pardo, o gris.
– Rocas sedimentarias recientes (cuaternario): amarillo– Rocas ígneas: rojos, rosados– Rocas metamórficas: morados o rosados– Pueden reemplazarse por tramas (Arenisca etc.)• Los colores o símbolos no indican la posición de las rocas ni la relación entre las distintas unidades. – Esto se indica con símbolos que muestran la ubicación y orientación de pliegues, fallas y otros rasgos geológicos. – Permiten inferir las estructuras en la subsuperfície, lo que se presenta en perfiles geológicos.
EL MAPAUna carta geológica contiene:• el titulo, • escala (gráfica y en números), • una leyenda topográfica, • una leyenda geológica de unidades geológicas y símbolos• ubicación del mapa, • los autores y fecha de publicación• Mapa de ubicaciónjo),• un (o más) perfil(es) geológico(s), • flecha del Norte
Simbología
símbolos generales:
túnel, mina, cueva,
fósiles y
símbolos litológicos,
tipo de roca, los
que se puede
reemplazar por
colores.
Leyenda geológica
• Unidades y/o formaciones que
existen en el mapa.
• Arriba las unidades más joven,
abajo las más antiguos.
• Sí hay dos facies (dos unidades
con diferentes rocas, pero de la
misma edad) se dibuja al mismo
nivel horizontal.
• Los cajoncitos contienen una
identificación de letras (por
ejemplo: Qe) Código de llamada
para facilitar la comparación de
los colores con el mapa.
• Descripción resumida de las
Unidades
Perfiles Geológicos
Permite visualizar en 3D.
A lo largo de una línea se
marcan los contactos
geológicos, considerando los
tipos litológicos y
orientaciones (rumbo y
manteo) según la información
que provee el mapa.
Puede incorporar otros datos,
pero es generalmente una
interpretación.
rupo Mapa Geológico de Colombia
Jorge Gómez Tapias Coordinador proyectoTeléfono: 57-1-2200204
Álvaro Nivia GuevaraTeléfono: 57-2-3393077
Nohora Emma Montes RamírezTeléfono: 57-1-2200232
César Augusto Madrid Montoya [email protected]
Un mapa geológico es un documento de referencia a la vez científico y pedagógico donde se muestra sobre un mapa la distribución de las rocas y materiales superficiales no consolidados, y las estructuras que los afectan. En la representación de estos rasgos se utilizan colores y tramas para indicar la edad y la composición de los materiales, y se adicionan símbolos para mostrar la distribución espacial de las estructuras (fallas y pliegues). Además del conocimiento del terreno en un punto preciso, el mapa geológico permite deducir la distribución de los materiales profundos a partir de la información superficial. En otras palabras, el mapa geológico es una representación de la geología de un área y ésta tiene un profundo efecto sobre muchos aspectos, desde la forma como evoluciona el paisaje hasta el tipo de vegetación que mejor crece allí, desde la disponibilidad de aguas subterráneas en pozos hasta la presencia de minerales útiles o deseables, desde la cantidad de movimiento sufrido durante un terremoto hasta la probabilidad de ocurrencia de deslizamientos. Desde el punto de vista académico, es un documento fundamental pues a partir de la información del mapa geológico se puede interpretar la evolución de la Tierra. Este documento es por lo tanto, indispensable para todos aquellos interesados en las geociencias y en la gestión sostenible tanto de los recursos naturales como del ambiente, incluyendo en este último aspecto la evaluación de los riesgos geológicos.
El Mapa Geológico de Colombia-MGC (2007) se elaboró por compilación de los mapas geológicos regionales y resume a escala 1:1'000.000 la información geológica de la superficie del país. El grueso de la información lo constituye la cartografía publicada por INGEOMINAS, aunque donde ésta no existía, se tuvieron en cuenta también mapas geológicos inéditos incluidos en informes de convenios internacionales de cooperación bilateral, de la industria petrolera y de consultores independientes. Sin embargo, debido a lo heterogéneo del paisaje colombiano, con sitios inaccesibles de relieve pronunciado o cubiertos de selvas, existen aún vacíos en la información geológica que fue necesario
llenar a partir de interpretación de imágenes de sensores remotos. Estas circunstancias y los cambios en las políticas con que se ha enfocado la cartografía geológica inciden en la calidad y exactitud de la información compilada. Así, el MGC representa el estado actual del conocimiento acerca de la distribución, en Colombia, de las diferentes rocas y depósitos superficiales y de las estructuras de deformación que los afectan.
Para citar el Mapa Geológico de Colombia a escala 1:2’800.000 se sugiere:
Gómez, J., Nivia, A., Montes, N.E., Jiménez, D.M., Tejada, M.L., Sepúlveda, M.J., Osorio, J.A., Gaona, T., Diederix, H., Uribe, H. & Mora, M., compiladores. 2007. Mapa Geológico de Colombia. Escala 1:2'800.000. INGEOMINAS, segunda edición, 2 hojas. Bogotá.
Para citar el Mapa Geológico de Colombia a escala 1:1’000.000 se sugiere:
Gómez, J., Nivia, A., Montes, N.E., Jiménez, D.M., Tejada, M.L., Sepúlveda, M.J., Osorio, J.A., Gaona, T., Diederix, H., Uribe, H. & Mora, M., compiladores. 2007. Mapa Geológico de Colombia. Escala 1:1'000.000. INGEOMINAS, 2 hojas. Bogotá.
Para citar el Atlas Geológico de Colombia a escala 1:500.000 se sugiere:
Gómez, J., Nivia, A., Montes, N.E., Jiménez, D.M., Sepúlveda, J., Gaona, T., Osorio, J.A., Diederix, H., Mora, M. & Velásquez, M.E., compiladores. 2007. Atlas Geológico de Colombia. Escala 1:500.000. INGEOMINAS, 26 planchas. Bogotá.
Citation of the GMC (2007) is suggested as:
Gómez, J., Nivia, A., Montes, N.E., Tejada, M.L., Jiménez, D.M., Sepúlveda, M.J., Osorio, J.A., Gaona, T., Diederix, H., Mora, M. & Uribe, H., compilers, 2007. Geological Map of Colombia. Scale 1:1'000.000. INGEOMINAS. Bogotá.
Falla
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Para otros usos de este término, véase Falla (desambiguación).
Falla.
En geología, una falla es una discontinuidad que se forma por fractura en las rocas superficiales de
la Tierra (hasta unos 200 km de profundidad) cuando las fuerzas tectónicas superan la resistencia
de las rocas. La zona de ruptura tiene una superficie generalmente bien definida denominada plano
de falla y su formación va acompañada de un deslizamiento de las rocas tangencial a este plano.
El movimiento causante de la dislocación puede tener diversas direcciones: vertical, horizontal
o una combinación de ambas. En las masas montañosas que se han alzado por movimiento de
fallas, el desplazamiento puede ser de miles de metros y muestra el efecto acumulado,
durante largos periodos, de pequeños e imperceptibles desplazamientos, en vez de un gran
levantamiento único. Sin embargo, cuando la actividad en una falla es repentina y brusca, se
puede producir un gran terremoto, e incluso una ruptura de la superficie terrestre, generando
una forma topográfica llamada escarpe de falla. El 18 de abril de 1906 la falla de San Andrés
llamó dramáticamente la atención del mundo con un devastador terremoto de magnitud 8.1
en San Francisco, California. Esta gigantesca falla es el área de contacto, o frontera, entre dos
de las grandes placas tectónicas: la del Pacífico y la de Norteamérica
Contenido
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1 Elementos de una falla
2 Características de una falla
3 Fallas activas e inactivas
4 Clasificación de fallas de acuerdo a su
movimiento
5 Asociaciones de fallas
6 Fallas notables
7 Véase también
[editar]Elementos de una falla
Plano de falla: Plano o superficie a lo largo de la cual se desplazan los bloques que se
separan en la falla. Con frecuencia el plano de falla presenta estrías, que se originan por el
rozamiento de los dos bloques.
Labio levantado: También llamado Bloque Superior, es el bloque que queda por encima
del plano de falla.
Labio hundido: También llamado Bloque Inferior.
Salto de falla: Es el desplazamiento entre dos puntos que estaba unidos antes de
producirse la fractura. A veces se reconoce en el terreno como un desnivel más o menos
pronunciado denominado Escarpe de falla.
[editar]Características de una falla
Un pequeño afluente del río San Juan, a su vez afluente del río Guárico en Venezuela, perteneciente a la cuenca del Orinoco, se desprende de la
vertiente meridional de la Serranía del Interior en una zona fallada que muestra variasfacetas triangulares a ambos lados.
Las siguientes características nos permiten describir las fallas:
Dirección: Ángulo que forma una línea horizontal contenida en el plano de falla con el
eje norte-sur.
Buzamiento: Ángulo que forma el plano de falla con la horizontal.
Salto de falla: Distancia entre un punto dado de uno de los bloques (p. ej. una de las
superficies de un estrato) y el correspondiente en el otro, tomada a lo largo del plano de falla.
Escarpe: Distancia entre las superficies de los dos labios, tomada en vertical.
Espejo de falla: es la superficie plana aunque con declive, que se produce a lo largo del
escarpe de falla
Facetas triangulares: son espejos de fallas que muestran el corte producido en una fila
montañosa cuando la falla se presenta en forma perpendicular a la dirección de dicha fila
montañosa. Tanto la parte hundida como el propio espejo de falla tienen aspecto triangular, de
aquí su nombre.
[editar]Fallas activas e inactivas
Una falla es activa cuando deforma sedimentos cuaternarios, es decir cuando muestra evidencias de
movimientos durante los últimos 1,8 millones de años. Algunas fallas activas suelen tener terremotos
asociados lo que demuestra que siguen funcionando. El deslizamiento puede ser repentino en forma
de saltos lo que da lugar a sismos y ocurre un proceso que es el de que dos fallas chocan ,y al
chocar producen sismos seguido de periodos de inactividad. Los sismos más grandes han sido
originados por saltos de 8 a 12 m. El deslizamiento también puede darse de manera lenta y
continua, solo perceptible con instrumentos tales como estaciones GPS después de varios años de
observaciones.
El primer tipo son fallas sísmicas mientras que el segundo son asísmicas o reptantes. Sin
embargo, al considerar intervalos grandes de tiempo del orden de miles de años, ambos tipos se
desplazan a velocidades promedio de unos cuantos milímetros a unos cuantos centímetros por año.
Un ejemplo es el sistema de fallas de San Andrés en el sur y centro de California en EUA, el cual ha
generado los terremotos de San Francisco (M=8,2, en la escala de Richter) en 1905, Los
Ángeles (M=6,5) en 1993 y recientemente Hector Mine (M=7) en 1999 y San Luis Obispo (M=6,2) en
2004. La fallas de la parte central del sistema San Andrés, por otra parte, se deslizan
asísmicamente.
También existen fallas antiguas inactivas creadas en eras geológicas pasadas y que sobreviven
como estructuras fósiles hasta nuestros días (ver figura arriba). Estas no representan ningún peligro
para poblaciones cercanas.
[editar]Clasificación de fallas de acuerdo a su movimiento
Tipos fundamentales de fallas: a) Falla inversa b) Falla normal c) Falla de desgarre d) Rotacional (no ilustrada).
Falla inversa.
Las fallas se clasifican en tres tipos en función de los esfuerzos que las originan y de los
movimientos relativos de los bloques:
Falla inversa. Este tipo de fallas se genera por compresión (Fig. A). El movimiento es
preferentemente horizontal y el plano de falla tiene típicamente un ángulo de 30 grados
respecto a la horizontal. El bloque de techo se encuentra sobre el bloque de piso. Cuando las
fallas inversas presentan un manteo inferior a 45º, estas pasan a tomar el nombre
de cabalgamiento.
Falla normal o directa. Este tipo de fallas se generan por tracción (Fig. B). El movimiento
es predominantemente vertical respecto al plano de falla, el cual típicamente tiene un ángulo de
60 grados respecto a la horizontal. El bloque que se desliza hacia abajo se le denomina bloque
de techo, mientras que el que se levanta se llama bloque de piso. Otra manera de identificar
estas fallas es la siguiente. Si se considera fijo al bloque de piso (aquel que se encuentra por
encima del plano de falla) da la impresión de que el bloque de techo cae con respecto a este.
Conjuntos de fallas normales pueden dar lugar a la formación de horsts y grábenes.
Falla de desgarre, en dirección, o transcurrente. En esta tipología el componente vertical
del salto es despreciable y el movimiento predominante es horizontal (Fig. C). . Se distinguen
dos tipos de fallas de desgarre: dextral y sinistral. Situándose el observador en cualquiera de
los bloques y mirando hacia dónde se desplaza el otro , son dextrales aquellas donde el
movimiento relativo de los bloques es hacia la derecha, mientras que en las sinistrales, ocurre
al contrario.
No se deben confundir con las fallas transformantes, que están asociadas al concepto de borde
transformante de la teoría de tectónica de placas, ni con las fallas transversales, que son aquellas
que permiten acomododar movimientos diferenciales de los bloques a lo largo de un plano de falla.
Falla rotacional o de tijeras. Es la que se origina por un movimiento de basculamiento de
los bloques que giran alrededor de un punto fijo, como las dos partes de una tijera.
Falla oblícua. Es aquella que presenta movimiento en una componente vertical y una
componente horizontal.
[editar]Asociaciones de fallas
Las fallas se pueden presentar asociadas en una serie de estructuras:
Fallas escalonadas: conjunto de fallas normales de planos paralelos.
Escamas tectónicas: conjunto de fallas inversas de planos paralelos.
Pilar tectónico: conjunto de fallas normales que forman una estructura convexa.
Cadena cabalgante: conjunto de fallas inversas que forman una estructura convexa.
Fosa tectónica (graben): conjunto de fallas normales que forman una estructura cóncava.
Macizo tectónico (horst): asociación de pilares tectónicos y fosas tectónicas,
alternativamente.
Manto de corrimiento: pliegue recumbente en el que se ha llegado a producir una falla
entre el flanco superior y el inferior, de modo que aquel se desplaza sobre éste.
[editar]Fallas notables
Falla de Altyn Tagh
Falla de San Andrés
Falla de Ramón
Falla del Norte de Anatolia
Falla de Motagua
FALLA
En geología una falla es una discontinuidad que se forma en las rocas someras de la Tierra (200 km de profundidad) por fracturamiento cuando concentraciones de fuerzas tectónicas exceden la resistencia de las rocas. La zona de ruptura tiene una superficie más o menos bien definida denominada plano de falla y su formación va acompañada de deslizamiento tangencial (paralelo) de las rocas a este plano.
Elementos de una falla
Plano de falla : superficie a lo largo de la cual se desplazan los bloques que se separan en la falla.
Labio levantado : el bloque que queda elevado sobre el otro.
Labio hundido : el bloque que queda por debajo del labio levantado.
Características de una falla
Las siguientes características nos permiten describir las fallas:
Dirección : ángulo que forma una línea horizontal contenida en el plano de falla con el eje norte - sur .
Buzamiento : ángulo que forma el plano de falla con la horizontal.
Salto de falla : distancia entre un punto dado de uno de los bloques (p. ej. una de las superficies de un estrato) y el correspondiente en el otro, tomada a lo largo del plano de falla.
Escarpe : distancia entre las superficies de los dos labios, tomada en vertical.
Fallas activas e inactivas
Se denomina fallas activas a aquellas de las que los registros históricos demuestran que siguen deslizando. El deslizamiento puede ser repentino en forma de saltos lo que da lugar a sismos , seguido de periodos de inactividad . Los sismos más grandes han sido originados por saltos de 8 a 12 m . El deslizamiento también puede darse de manera lenta y continua, solo perceptible con instrumentos tales como estaciones GPS después de varios años de observaciones.
El primer tipo son fallas sísmicas mientras que el segundo son asísmicas o reptantes . Sin embargo, al considerar intervalos grandes de tiempo del orden de miles de años, ambos tipos se desplazan a velocidades promedio de unos cuantos milímetros a unos cuantos centímetros por año.
Un ejemplo es el sistema de fallas de San Andrés en el sur y centro de California en EUA, el cual ha generado los sismos de San Francisco (M=8.2) en 1905, Los Ángeles (M=6.5) en 1993 y recientemente Héctor Mine (M=7) en 1999 y San Luís Obispo (M=6.2) en 2004. Las fallas de la parte central del sistema San Andrés, por otra parte, se deslizan asísmicamente.
Clasificación de fallas de acuerdo a su movimiento
Las fallas se clasifican en tres tipos según sea la dirección del desplazamiento de las rocas que cortan:
Falla inversa . Este tipo de fallas se genera por compresión horizontal. El movimiento es preferentemente horizontal y el plano de falla tiene típicamente un ángulo de 30 grados respecto a la horizontal. El bloque de techo se encuentra sobre el bloque de piso. Cuando las fallas inversas presentan un manteo inferior a 45º, estas pasan a tomar el nombre decabalgamiento .
Fig. 9. Falla Inversa. Crédito imagen: www.funvisis.gob.ve
Falla normal . Este tipo de fallas se generan por tensión horizontal. El movimiento es predominantemente vertical respecto al plano de falla, el cual típicamente tiene un ángulo de 60 grados respecto a la horizontal. El bloque que se desliza hacia abajo se le denomina bloque de techo , mientras que el que se levanta se llama bloque de piso . Otra manera de identificar estas fallas es la siguiente. Si se considera fijo al bloque de piso (aquel que se encuentra por debajo del plano de falla) da la impresión de que el bloque de techo cae con respecto a este. Conjuntos de fallas normales pueden dar lugar a la formación de horsts y grábenes .
Fig. 10. Falla Normal. Crédito imagen: www.funvisis.gob.ve
Falla de desgarre . Estas fallas son verticales y el movimiento de los bloques es horizontal. estas fallas son típicas de límites transformantes de placas tectónicas . Se distinguen dos tipos de fallas de desgarre: derechas e izquierdas. Derechas, o diestras, son aquellas en donde el movimiento relativo de los bloques es hacia la derecha, mientras que en las izquierdas, o siniestras, es el opuesto. También se les conoce como fallas transversales.
Fig. 11. Falla de Desgarre. Crédito imagen: www.funvisis.gob.ve
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liegues Geológicos. Deformación de las capas geológicas, con forma ondulada. Los pliegues surgen como consecuencia de la presión tectónica en rocas plásticas que, en lugar de fracturarse, se pliegan. Un pliegue está constituido por el conjunto anticlinal-sinclinal. Los pliegues pueden ser derechos, inclinados o tumbados, en función del buzamiento de su plano axial, y presentan diversos grados de curvatura.
Contenido
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1 Variedades mecánicas
o 1.1 Flexión Transversal
o 1.2 Flexión Longitudinal
2 Véase también
3 Enlaces externos
4 Fuentes
Variedades mecánicas
Las capas de las rocas pueden doblarse en pliegues de dos maneras: como resultado de la flexión transversal y por medio de la flexión
longitudinal.
Flexión Transversal
La capa se encorva bajo la acción de fuerzas aplicadas en dirección perpendicular al plano de la capa. Para que ésta se encorve deben
existir pares de fuerzas. Los pliegues que surgen en este caso son pliegues originados por la flexión transversal. Los más característicos
entre ellos surgen como resultado de la acción de fuerzas verticales aplicadas a las capas horizontales. Así, por ejemplo, el pliegue de
flexión transver¬sal se firma en las capas que recubren el basamento cristalino, encima del bloque elevado y limitado por las fracturas.
Las fuerzas que forman pares con las fuerzas dirigidas de abajo hacia arriba van al encuentro de estas últimas y están provocadas por
la fuerza de gravedad, que sostiene a las capas en su nivel original fuera de los límites del bloque que se eleva.
Flexión Longitudinal
Surge bajo la acción de la fuerza de compresión de dirección paralela a las capas. Estas últimas, durante la compresión longitudinal,
pierden su estabilidad y, en lugar de deformarse engrosando uniformemente, se encorvan. El papel de la estructura estratificada de las
rocas durante las flexiones transversal y longitudinal no es el mismo. Durante la flexión transversal, incluso si no existen divisorios
mecánicos de¬terminados por la estratificación, la deformación terminará con la formación de un pliegue. Por ejemplo, si las capas
están simple¬mente dibujadas en la pared lateral de una probeta plástica y, por lo tanto, no pueden jugar ningún papel mecánico, como
resultado de la deformación las primeras resultarán encorvadas en un plie¬gue de flexión transversal.
Durante la flexión longitudinal la estratificación juega un pa¬pel diferente en su principio: sin esta última de ninguna manera pueden
formarse pliegues, ya que una de las condiciones obligato¬rias para su formación durante la flexión longitudinal es la posibi¬lidad de
resbalamiento entre las capas. Al encorvarse en pliegues paquetes de estratos divididos por superficies de resbala¬miento aliviado, toda
capa resbala respecto a la subyacente, hacia la bóveda del anticlinal y respecto a la suprayacente, hacia el gancho del sinclinal. Debido
al rozamiento, al encorvarse el pa¬quete de estratos, toda capa en su interior se encuentra bajo la acción de un par de fuerzas, una de
las cuales (en el techo de la capa) está dirigida hacia la bóveda del anticlinal, y la otra (en el, muro de la capa) hacia el gancho del
sinclinal. Dicho par de fuerzas tiende a provocar en la capa una deformación de desplazamiento.
Véase también
Nomenclatura de sustancias orgánicas
Geología
Terremoto
Estructura Primaria Interior en las Rocas Sedimentarias
Enlaces externos
Iris
Ingeomin
Monografías
Fuentes
En este Informe se incluyen el desglose y análisis de resultados de los trabajos realizados así como las conclusiones que se deducen de los mismos en función del objetivo buscado.
1.3 Metodología y descripción de los trabajos realizados
Para la realización de los trabajos y la elaboración del presente Informe se han seguido las instrucciones dadas por el cliente así como las directrices establecidas por la normativa de RENFE aplicable al respecto:
- P.R.V. 3-4-0.0./5 “Pliego de prescripciones técnicas para el suministro y utilización de balasto”,
- N.R.V. 3-4-0.0./2 “Balasto. Características determinativas de la calidad”,
- N.R.V.3-4-0.2./2 “Balasto. Control de calidad. Toma de muestras y ensayos”.
Para la realización de los ensayos de laboratorio, en lo no contemplado en estas normas, se siguieron las especificaciones de las normas UNE (AENOR).
Los trabajos realizados, de acuerdo con la normativa seguida y los objetivos propuestos, se dividieron en varias fases:
- En primer lugar se procedió a efectuar una prospección y recopilación de la bibliografía y documentación (técnica y cartográfica) referentes al tema y zona objeto de estudio.
- En una segunda fase se llevó a cabo un estudio de campo de los terrenos de la explotación y sus alrededores con varios objetivos: efectuar un reconocimiento de la zona, observar el tipo y características de los materiales presentes en la misma, hacer la cartografía geológico-geotécnica del terreno y realizar un reportaje fotográfico.
- A continuación, en una tercera fase, se programó y llevó a cabo una campaña de toma muestras con las que posteriormente se realizaron los ensayos y estudios de laboratorio.
- Por último, se efectuó una síntesis de los datos obtenidos en las fases anteriores a fin de elaborar el Informe Geológico-Geotécnico y de Explotación.
La prospección bibliográfica se realizó básicamente en bibliotecas particulares y en las de la Facultad de Geología y Escuela Técnica Superior de Ingenieros de Minas de la Universidad de Oviedo.
Las labores cartográficas consistieron, por un lado, en la elaboración de una síntesis (escala 1:25.000) de la cartografía geológica existente del entorno de la cantera, abarcando una superficie de unos 63,5 km². Este mapa conserva la misma nomenclatura que la fuente fundamental de la que proviene el Mapa Geológico Magna, hoja nº 103, del ITGME; en él también se incluye un corte estratigráfico transversal a las estructuras en la zona de la cantera.
Por otro lado, mediante estudios de campo y análisis de fotografías aéreas, se ha realizado una cartografía geológica de detalle (escala 1:2.000) que abarca la concesión minera en el entorno del frente de Fuentes y se representa sobre una base topográfica facilitada por el cliente. Estos dos mapas, junto con otro geográfico de situación y accesos, se incluyen al final de cada uno de los apartados y subapartados correspondientes. En el Anejo I se incluye un conjunto de fotografías obtenidas a lo largo de los diferentes trabajos de campo.
La toma de muestras se realizó en puntos distintos, representativos y suficientemente distanciados, del frente de explotación. Se tomaron un total de cinco (5) muestras de campo, compuesta cada una de ellas por un conjunto de varios bloques procedentes de voladura. En el laboratorio se realizó una descripción petrográfica, mediante microscopía óptica de transparencia en lámina delgada, para cada una de las muestras; valorando, en su caso, las alteraciones y fisuras. La caracterización geomecánica de la roca se ha realizado mediante ensayos de: resistencia a compresión uniaxial, resistencia a carga puntual (Franklin) y densidad seca y absorción libre de agua.
En los apartados en los que se describen los aspectos técnicos del proceso de explotación de la cantera y de la planta de producción de balasto se recopilan y sintetizan datos facilitados por el cliente y la dirección facultativa de la cantera.besitos
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Fuente(s):
UNIVERSIDAD NACIONAL DE CHIMBORAZOSEBASTIAN RIVERA1° “B”
2. GELOGIAN EN LA INGENIERIA CIVIL.Esta ciencia es de gran importancia en la
ingeniería civil puesto que se encarga del estudio de las rocas y demás materiales de la naturaleza y
que se ocupan para la construcción de cualquier magnitud.
3. ALGUNOS CONOCIMIENTOS BASICOS :Conocimientos sistematizados de los
materiales.Materiales adecuados para los diferentes tipos de cimentaciones, ya que son esencialmente
geológicos.Acerca de dónde y cómo podemos hacer cierto tipo de excavaciones.Conocimiento acerca
de aguas subterráneas y los elementos de la hidrología subterránea.Acerca de aguas superficiales,
como se presentan sus efectos de erosión, como es su transporte y su sedimentación, entre otras
cosas.La capacidad de leer y poder interpretar informes geológicos, como mapas, planos geológicos,
topográficos, etc., siendo de vital importancia para la ejecución de cualquier obra.Sobre todo reconocer
los problemas geológicos de la naturaleza, que es donde habitamos.
4. GEOLOGIA EN OBRAS HIDRÁULICAS:La geología se utiliza de diversas formas en
obras hidráulicas entre las cuales podemos mencionar las siguientes.POZOS DE PUNTA
CAPTACIÓN: la mayoría de los problemas de drenaje en los trabajos de ingeniería civil no tienen la
magnitud de otros proyectos. Por fortuna, se dispone de otros medios para madeja el agua freática en
trabajos pequeños. Estos métodos implican el uso de pozos de captación. El sistema se compone
básicamente de una bomba especial y varios pozos de punta de captación para abatir el nivel de agua
freática bajo el nivel de la excavación más profunda; así el material que se ve a excavarse es
comportamiento es incierto, al sólido; de esta manera se facilita el avance de la excavación y se
elimina los problemas causado por el agua. El control del agua freática en la obras de construcción
urbana, también es de vital importancia, y solo puede ser efectuado con base en un estricto
conocimiento de la capa subyacente local de una detallada geología urbana.
5. Centrales hidroeléctricas subterráneas: la idea de situar centrales hidroeléctrica o de
bombeo subterráneas es casi tan conocida, que han dejado de ser novedad en el diseño. Estos es un
desarrollo que tuvo lugar a partir de la segunda guerra mundial; aunque a fines del siglo xis, una de las
primeras centrales eléctrica o hidroeléctrica canadienses en Niágara fallas utilizo el subsuelo en un
cierto grado. Las turbinas impulsada por agua se situaron en le fondo de unas excavaciones circulares
profundas y se conectaron con los generadores situados en la superficie por medio de flechas de
acero, y por eso, esta no puede ser considera completamente subterránea.
6. 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: en el almacenamiento de agua para el suministro de avenidas, recreación o
irrigación.Obra de control fluvial: desde hace más de 3000 años el hombre ha tratado de amansar
algunos de los grandes ríos del mundo. Las primeras obras de ingeniería civil fueron con toda
probabilidad las de control fluvial. La obras fluvial es esencia la regulación de la corriente natural del río
dentro de un curso bien definido, generalmente el que suele ocupar la corriente. Ya que la desviación
del curso probablemente ocurrirá durante los periodos de caudal de avenida, la obra de control
consiste en regular la avenida.
7. Geología en obras vialesLa geología en obra 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. Ahora veremos algunos ejemplos donde se
aplica la geología.
8. Perforación de Lumbreras: una de las partes más especializadas en las excavaciones
abiertas es la perforación de lumbreras para el acceso de trabajos de túneles.Cimentación de Puentes:
como antecedente necesario deberá recalcarse la gran importancia de la geología en la cimentación de
los puentes.
9. Campos de Aviación: el crecimiento de la aviación civil ha sido extraordinario en los
últimos siglos; y es en este por su extensión en donde la geología no es tan determinante como en
otros tipos de construcciones. Carreteras: son contadas las obras de ingeniería civil que guardan
relación tan estrechamente con la geología como las carreteras.
10. GEOLOGIA 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 nosotros los ingenieros civiles debemos construir.
Importancia De La Geologia En La Ingenieria
IMPORTANCIA DE LA GEOLOGÍA EN LAS OBRAS DE INGENIERÍA CIVIL.
Como sabemos, la geología viene del latín geos (tierra) y logos (tratado), por lo que podemos decir
entonces que su significado es “El estudio o tratado de la tierra”.
Está comprobado que esta ciencia se aprenderá mucho más a fondo en el campo y en la práctica que en
la escuela, mas sin embargo en esta es donde aprendemos a grandes rasgos lo básico que debemos
saber como próximos ingenieros civiles para que así, ya en la práctica se nos facilite aplicar los
conocimientos adquiridos.
Esta ciencia es de gran importancia en la ingeniería civil puesto que se encarga del estudio de las rocas
y demás materiales de la naturaleza y que se ocupan para la construcción de cualquier magnitud. Para
ello debemos tener algunos conocimientos de los siguientes temas:
- Conocimientos sistematizados de los materiales.
- Materiales adecuados para los diferentes tipos de cimentaciones, ya que son esencialmente geológicos.
- Acerca de donde y como podemos hacer cierto tipo de excavaciones.
- Conocimiento acerca de aguas subterráneas y los elementos de la hidrología subterránea.
- Acerca de aguas superficiales, como se presentan sus efectos de erosión, como es su transporte y su
sedimentación, entre otras cosas.
- La capacidad de leer y poder interpretar informes geológicos, como mapas, planos geológicos,
topográficos, etc., siendo de vital importancia para la ejecución de cualquier obra.
- Sobre todo reconocer los problemas geológicos de la naturaleza, que es donde habitamos.
Para la construcción de puentes, autopistas, acueductos, etc., los ingenieros geólogos aplican los
principios geológicos a la investigación de los materiales de la tierra, roca y agua superficial y
subterránea, implicados en el diseño y ejecución de cualquier obra de ingeniería civil.
Lo mas importante de esto es liberar de los peligros a los que están expuestos las personas y sus
propiedades que se derivan de su construcción en áreas sometidas a sucesos geológicos, en particular
terremotos, taludes, erosión de las costas e inundaciones. El alcance de la geología del entorno es muy
amplio al comprender ciencias físicas como lo es la geoquímica e hidrología, así como ciencias
biológicas, sociales e ingeniería.
Geología en obras hidráulicas.
La geología se utiliza de variadas formas en obras hidráulicas, entre las que podemos mencionar:
- Pozos de punta captación; la mayoría de los problemas de drenaje en los variados proyectos de
ingeniería no tienen la magnitud de otros. Para ello hay existen métodos que se aplican en el uso de
pozos de captación. El sistema se compone básicamente de una bomba especial y varios pozos de punta
de captación para abatir el nivel de agua freática bajo el nivel de excavación mas profunda; de esta
manera se facilita el avance de las excavaciones y se evitan los problemas causados por el agua.
- Centrales hidroeléctricas subterráneas; la idea de situar centrales hidroeléctricas o bombeo
subterráneo es muy conocida, ya que tubo su desarrollo a partir de la segunda guerra mundial. Las
turbinas impulsadas por el agua se sitúan en el fondo de excavaciones profundas y se conectan con los
generadores situados en la superficie por medio de flechas de acero por lo que no se puede considerar
subterránea en su totalidad. - Cimentación de presas; la construcción de una presa almacenadota de
agua, provocan una alteración mayor a las condiciones naturales que cualquier otro tipo de obra de
ingeniería civil.
- Obra de control fluvial; las obras fluviales en esencia regulan la corriente natural de un rió dentro de un
curso bien definido, generalmente el que suele ocupar la corriente, ya que la desviación del curso
probablemente ocurrirá durante los periodos de caudales de avenida, por lo que la obra consiste en
regular la avenida.
Geología en obras viales.
La geología en obras viales juega un papel muy importante, pues la mayoría de las obras viales como
carreteras, túneles, etc., utilizan la geología para la realización de estudios del suelo de los terrenos a
utilizar para dichas obras. Unos ejemplos de la aplicación de la ciencia pueden ser los siguientes:
- Perforación de lumbreras; una de las partes más especializadas en laborar excavaciones abiertas es la
perforación de lumbreras para el acceso de trabajos de túneles.
- Cimentación de puentes; por muy científicamente que este diseñada una columna de un puente, en
definitiva el peso neto del puente y las cargas que soporta deberán descansar en el terreno donde fue
construido.
- Campos de aviación; El crecimiento de la aviación civil a sido extraordinario en los últimos siglos, por
los que los campos de aviación modernos deben ser muy grandes y planos sin tener ningún impedimento
para los aviones.
- Carreteras; Se puede que todo proyecto de carreteras importante encuentre una gran variedad de
condiciones geológicas, puesto que se extienden grandes distancias. Aunque sea extraño que una
carretera requiera actividades constructivas en las profundidades del subsuelo, los cortes que se realizan
para lograr las gradientes uniformes que demandan las autopistas modernas proporcionan por necesidad
una multitud de oportunidades de observar la geología.
Geología en edificaciones.
Prácticamente la geología constituye el pilar en el cual se apoyan todas las edificaciones existentes en la
actualidad, pues se debe realizar siempre un estudio del suelo sobre el cual planeamos construir. Estos
se realizan con el fin de evitar daños a la estructura de las mismas una vez ya terminadas, causadas por
una gama de factores, como pueden ser los asentamientos del subsuelo.Estoy invitando a todos los
maestros y profesionales de esta area y/o carrera a colaborar construyendo este sitio dedicado a esta
hermosa y util profesion aportando el material apropiado a cada uno de los mas de 1,000 temas que lo
componen.
Tambien los invito a aportar material a los mas de 30,000 temas que constituyen las 30 carreras
profesionales que se imparten en los Institutos Tecnologicos de Mexico y se encuentran en este sitio.
www.MiTecnologico.com es un esfuerzo personal y de muchos amigos de MEXICO y el Mundo Hispano
por devolver algo de lo mucho que hemos recibido en el proceso de la educacion superior, saludos Prof
Lauro Soto, Ensenada, BC, Mexico
PARA EMPEZAR SOLO USAR OPCION edit ABAJO Y EMPIEZA A CONSTRUIR , SALUDOS Y MUCHAS GRACIAS
Competencias Digitales (Tic’s Basicas) a construir:
Usar (click en )www.Google.com para buscar y localizar UN material academico apropiado y
que se pueda recomendar para el tema, ver VIDEO BUSQUEDAS abajo en esta pagina.
En el post ( o tema ) apropiado en el Libro de Blogger, pegar el material localizado y que se
recomienda para este tema, ver VIDEO BLOGGER abajo en esta pagina.
pd: Recordar incluir la fuente del tema usando el formato de citacion apropiado, ver VIDEO WIKIPEDIA
abajo en esta pagina.
En el editor de Blogger usar colores para destacar los parrafos mas importantes y usar
subrayados para las citas mas relevantes.
En el post ( o tema ) apropiado en el libro en Blogger, para incluir ecuaciones o notacion
matematica se debera usar el icono del editor de Blogger IMAGE y construir esta notacion
matematica con imagenes Latex, ver VIDEO LATEX ABAJO.
Construir al final y despues de la fuente del material, un breve resumen ( no mas de 2–3
parrafos) explicando palabras propias el contenido del tema.
pd: Se pueden usar alguna de las citas que encontradas dentro del tema, solo recordar encerrarla entre
comillas.
pd: Se pueden usar tambien cambios en fonts para darle mas visibilidad, consistencia y relevancia al
resumen del tema.
PUNTOS EXTRAS Si se usa una segunda fuente valiosa de informacion y recordar encadenar los
dos materiales mediante uno o dos parrafos apropiados.
Enviar a el maestro o compañeros un correo electronico que incluya la liga a el tema en blogger
para revision, recomendacion, sugerencias y evaluacion, ver VIDEO LIGAS GMAIL abajo.
Sacar una cuenta (click en)http://docs.google.com, usando el correo de Gmail y tratar de
conseguir el mismo usuario que se construyo en Gmail y Blogger ver VIDEO GOOGLE DOCS
abajo en esta pagina.
pd: Si ya se tiene una cuenta ignorar esta competencia digital.
pd: Google Docs es el equivalente a OFFICE pero con la caracteristica que todos sus componentes
( procesador de palabras, presentacion electronica y hoja de calculo) estan completamente en internet,
es decir todos los archivos o material estaran en linea, seguros y siempre disponibles, ademas de que se
pueden trabajarlos desde cualquier pc, ya sea la personal, la del laboratorio de la escuela o la de un
lugar publico como la biblioteca o un cafe internet.
Construir una Presentacion Electronica ( usando muy pocos slides) del tema en GOOGLE DOCS
e incrustrarla en el tema de bloger ver VIDEO GOOGLE DOCS en esta pagina abajo.
pd: Recordar que una presentacion electronica, es solamente un resumen muy condensado del
tema ( o mapa o guia mental ), que ayuda a recordar los elementos y conceptos mas basicos del tema,
cuando se estan exponiendo frente a un grupo.
pd: No olvidar incluir un primer slide con el titulo de la presentacion electronica, un segundo slide con un
indice de la presentacion electronica y un ultimo slide con dos o tres parrafos de conclusiones y
bibliografia.
Buscar en Google Imagenes o www.Flickr.com o www.PhotoBucket.com una galeria de
fotos o de imagenes apropiadas al tema actual,
Para los casos de Photobucket y Flicker, ambos sitios proporcionan ligas a sus imagenes y
tambien objetos (los recuerdan??), que se pueden incluir en el tema del libro apropiado en
Blogger.
pd: para estos sitios deberan obtener una cuenta usando el correo de gmail y de preferencia obtener el
mismo usario que se ha venido manejando a lo largo del curso.
pd: Tratar de usar resoluciones y tamaños de imagenes chicos o medianos, recordar que todo este
material termina en el post del tema en Blogger y esa pagina no tiene mucho espacio para desplegar
fotos o imagenes.
pd: El formato apropiado para fotos o imagenes es JPG, tratar de no usar otros formatos.
pd: Se puede construir y conseguir esta coleccion o galeria de imagenes con:
1) Usando Google Imagenes, recordar conseguir solo imagenes que tengan permiso de publicacion
abierto, no usar imagenes o fotos que tengan derechos reservados.
pd: Estas fotos almacenarlas en un folder en el desktop o escritorio de su computadora y subirlas a el
post en blogger usando el icono IMAGE del editor de Blogger.
2) Flickr y Photo Bucket tambien tienen una gran cantidad de imagenes que se pueden usar o mejor
dicho enlazar a el tema o post en Blogger.
3) Tambien se puede usar la camaras digitales o las camaras de sus telefonos celulares.
4) Tambien se puede usar el programa o aplicacion llamado Srip32.exe( solo buscar srip32 en google)
bajarlo e instalarlo, este programa permite capturar una pantalla de la pc, es decir si se encuentra un
sitio con imagenes o incluso texto apropiado o relevante al tema, capturar la pantalla con srip32 y ya se
tendra la imagen, ver VIDEO Srip32 abajo.
Incluir al menos una imagen de cada uno de los dos sitios (flickr y Photobucket) en el tema
o post que se esta construyendo en Blogger.
PUNTOS EXTRAS Si se incluyen una galeria completa de imagenes apropiadas desde cualquiera
de estos sitios de FLICKR o Photobucket.
Sacar una cuenta (click en)www.DivShare.com, usando el correo de Gmail y tratar de
conseguir el mismo usuario que se consiguio en Gmail y Blogger y Flickr ver VIDEO DIVSHARE
abajo en esta pagina.
pd: Si ya se tiene una cuenta ignorar esta competencia digital.
pd: Usar Divshare para almacenar material en audio (MP3) apropiado a el tema ( no usarlo para
almacenar material comercial o les suspenden la cuenta)
pd: El material en Audio, con formato MP3 se debera producir usando un microfono en la pc y programas
de aplicacion apropiados, llamados editores de audio, un ejemplo de ellos es el SOUND RECORDER que
ya viene en Windows, pero se recomienda usar mejor AUDACITY ( solo buscar en google AUDACITY)
bajarlo e instalarlo, ver VIDEO AUDACITY abajo.
Crear al menos dos archivos de audio mp3:
1) El primero de ellos sera la lectura completa de este tema en voz apropiada. ( o aprender a editar con
audacity la voz)
2) El segundo de ellos sera un resumen del tema. ( buena voz o editarla con audacity)
3) Ambos archivos subirlos a Div Share (recordor que tienen que ser MP3) y el reproductor que
proporciona gratis Div Share, ver VIDEO DIVSHARE abajo e insertarlo en el lugar apropiado del tema que
se esta construyendo en Blogger.
4) Ejemplo del reproductor incrustado en una
pagina:
Sacar una cuenta (click en)www.YouTube.com, usando el correo de Gmail y tratar de
conseguir el mismo usuario que se consiguio en Gmail y Blogger y Flickr.
pd: Si ya se tiene una cuenta ignorar esta competencia digital.
Para producir video se pueden usar tres fuentes:
1) Localizar Videos apropiados en Youtube.
2) Usar nuestras camaras digitales o nuestros telefonos celulares para producir video.
3) Producir un video de la propia pantalla de la computadora ( muy similar a lo que se hizo con Srip32)
pero usando un programa especializado en video, tal como CAMSTUDIO (click en www.CamStudio.org)
bajar e instalar ( no olvidar bajar e instalar el CODEC que esta abajo en el mismo sitio.
3.1) para Usar Camstudio solo recordar que es muy similar a Srip32 Solo que el resultado final es un
archivo de video AVI.
Producir un video de resumen del tema (usar camstudio con el fondo de la pagina con el tema e
irlo comentando en voz apropiada)
Producir un video en vivo con la exposicion del tema ( pueden usar la presentacion electronica
de fondo o cualquier otro material, pizarron, filminas, rotafolios, etc.)
Subir los videos a su cuenta en Youtube e incluirlos o ligarlos en la p
Importancia De La Geología En La Ingeniería Civil.
En ingeniero civil se enfrenta a una gran variedad de problemas, en los que el conocimiento de la geología es necesario. Indudablemente aprenderá mas geología en el campo y en la practica que la que puede enseñarle en la aulas o en el laboratorio de una escuela. Pero este aprendizaje será más fácil y más rápido y su aplicación más eficaz, si en sus cursos de ingeniería se han incluido los principios básico de la geología. merecen citarse especialmente algunas ventajas especifica las cuales algunas de ellas al desarrollare con más pausa a través del trabajo.
Conocimiento sistematizados de los materiales.
Los problemas de cimentación son esencialmente geológico. 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 los de conservación de suelos y otras actividades.
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.Ingeniería Geológica (Y Del Entorno)
Los ingenieros geólogos aplican los principios geológicos a la investigación de los materiales naturales tierra, roca y agua superficial y subterránea implicados en el diseño, la construcción y la explotación de proyectos de ingeniería civil. Son representativos de estos los dizque, los puentes, las autopistas, los acueductos, los desarrollos de zonas de alojamiento y los sistemas de gestión de residuos. Una nueva rama, la geología del entorno, recoge y analiza datos geológicos con el objetivo de resolver los problemas creados por el uso humano del entorne natural. El mas importante de ellos es el peligro para la vida y la propiedad que deriva de la construcción de casas y de otras estructuras en áreas sometidas a sucesos geológicos, en particular terremotos, taludes (véase corrimiento de tierra), erosión de la costas e inundaciones. El alcance de la geología del entorno es muy grande al comprender ciencias físicas como geoquímica e hidrológica, ciencia biológica y sociales e ingeniería.
Geología en Obra Hidráulicas
La geología se utiliza de diversas formas en obras hidráulicas entre las cuales podemos mencionar las siguientes.
Pozos de punta captación: la mayoría de los problemas de drenaje en los trabajos de ingeniería civil no tienen la magnitud de otros proyectos. por fortuna, se dispone de otro medios para madeja el agua freática en trabajos pequeños. Estos métodos implican el uso de pozos de captación. El sistema se compone básicamente de una bomba especial y varios pozos de punta de captación para abatir el nivel de agua freática bajo el nivel de la excavación más profunda; así el material que se ve a excavarse es comportamiento es incierto, al sólido; de esta manera se facilita el avance de la excavación y se elimina los problemas causado por el agua. El control del agua freática en la obras de construcción urbana, también es de vital importancia, y solo puede ser efectuado con base en un estricto conocimiento de la capa subyacente local de una detallada geología urbana.
Centrales hidroeléctricas subterráneas: la idea de situar centrales hidroeléctrica o de bombeo subterráneas es casi tan conocida, que han dejado de ser novedad en el diseño. Estos es un desarrollo que tuvo lugar a partir de la segunda guerra mundial; aunque a fines del siglo xix, una de las primeras centrales eléctrica o hidroeléctrica canadienses en niágara falls utilizo el subsuelo en un cierto grado. Las turbinas impulsada por agua se situaron en le fondo de unas excavaciones circulares profundas y se conectaron con los generadores situados en la superficie por medio de flechas de acero, y por eso, esta no puede ser considera completamente subterránea.
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: en el almacenamiento de agua para el suministro de avenidas, recreación o irrigación.
Obra de control fluvial: desde hace mas de 3000 años el hombre ha tratado de amansar algunos de los grandes ríos del mundo. Las primeras obras de ingeniería civil fueron con toda probabilidad las de control fluvial. La obras fluvial es esencia la regulación de la corriente natural del río dentro de un curso bien definido, generalmente el que suele ocupar la corriente. Ya que la desviación del curso probablemente ocurrirá durante los periodos de caudal de avenida, la obra de control consiste en regular la avenida.
Geología en obras viales
La geología en obra 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. Ahora veremos algunos ejemplo donde se aplica la geología.
Perforación de Lumbreras: una de las partes más especializadas en las excavaciones abiertas es la perforación de lumbreras para el acceso de trabajos de túneles. Existe una experiencia abundante que nos ofrece la industria minera; por cierto, la perforación de lumbreras es una operación de construcción compartida por los ingenieros civiles y los de minas, pues muchas de las galerías de las grandes minas son obras de contratistas en ingeniería civil y muchos ingenieros mineros se les consulta acerca del problema con lumbreras en obras civiles.
Cimentación de Puentes: 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. Para el ingeniero estructural las columnas y los estribos de un puente no son realmente “interesantes”. Sin embargo, debe prestarles un interés más que pasajero, ya que muy menudo el diseño de las cimentaciones compete al ingeniero estructural responsable del diseño de la superestructura.
Campos de Aviación: el crecimiento de la aviación civil ha sido extraordinario en los últimos siglos; y es en este por su extensión en donde la geología no es tan determinante como en otros tipos de construcciones. Los campos de aviación modernos tienen que se áreas muy grandes y bastante planas sin serios impedimentos para volar en los alrededores.
Carreteras: son contadas las obras de ingeniería civil que guardan relación tan estrechamente con la geología como las carreteras. 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, los cortes que se realizan para lograr las gradientes uniformes que demandan las autopistas modernas proporcionan por necesidad una multitud de oportunidades de observar la geología. No sólo es atractivo para los conductores, sino que también revelan detalles de la geología local que de otro modo serían desconocidos.
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 nosotros los ingenieros civiles debemos 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. Ahora veremos un ejemplo de la explotación de canteras para conseguir la piedra para las edificaciones.
Introducción
En este trabajo que hemos realizado voy hablar respecto a la importancia de la geología en el campo de la ingeniería civil, así como mencionare ejemplos prácticos de la aplicación de los conocimiento geológico aplicados a la ingeniería civil.
Estas definiciones son medios de ayuda y conocimiento para la ingeniería civil, como ciencia al servicio de los hombre y el progreso a favor de esta, así como materia de esta clase para el conocimiento para la rama de la ingeniería
Conclusión
En este trabajo que he investigado sobre distintos conceptos referente ala importancia de la geología en la ingeniería de la geología en la ingeniería civil, he visto gran importancia que esta tiene en la ingeniería civil y su evolución a través de los años y los distintos avances a través de los años.
Hemos visto la gran importancia que tiene en especial en obras de reconocimiento del terreno, para la futura construcción, por ejemplo, de carretera, también su utilización en la construcción de grandes edificaciones como puentes, presas, entre otras
La ingeniería civil y su importancia ante los sismos ESCRITO POR ERNESTO PEREYRA GRAJEDA
El estudiante de ingeniería civil debe tener curiosidad para detenerse en las obras de construcción a observar los procesos constructivos
e irse empapando en lo que será su ejercicio profesional. Todo buen profesionista de la ingeniería estructural debe poseer sólidos
conocimientos sobre los materiales usados en las obras, esto unido al buen juicio y la virtud de poder balancear correctamente la
estética, las formas estructurales y las técnicas constructivas.
La ingeniería civil es la rama de la ingeniería que aplica los conocimientos de física, química, cálculo y geología a la elaboración de
infraestructura, obras hidráulicas y de transporte.
Siendo la finalidad de la ingeniería estructural conseguir estructuras funcionales que resulten adecuadas desde el punto de vista de la resistencia de materiales en su sentido práctico, los ingenieros estructurales deberán asegurarse de que sus diseños alcancen los objetivos principales establecidos de seguridad, por ejemplo: que resistan ante los fenómenos físicos inesperados, trátese de estructuras complejas como puentes o edificios de varios pisos.
El reto futuro de la ingeniería estructural consistirá en la determinación de las propiedades básicas de los materiales de construcción
tradicional y el desarrollo de nuevos materiales más económicos, más livianos y más duraderos. Esto se hará considerando la estructura
molecular de los cuerpos y otros métodos sofisticados de medición. El campo de la ingeniería estructural está estrechamente ligado a la
comparación sistemática de los resultados de los modelos analíticos con los experimentales sometidos a los efectos del impacto natural,
como eventos meteorológicos y sismológicos. La ingeniería sísmica debe llamar nuestra atención ya que nuestro país se encuentra
dentro de la zona insular sísmica que abarca todo el caribe y Centroamérica. Los fenómenos de la naturaleza como los sismos, si bien
no pueden ser evitados, pueden ser estudiados para así poder controlar sus efectos.
En la antigüedad existieron explicaciones del origen y causa de los sismos a través de leyendas y mitos apegados a la religión y la
fantasía popular. Pero los factores con los que contó el hombre por siglos para buscar soluciones a estos problemas fueron el pánico, la
intuición y el saber práctico.
A fines del siglo XIX y principios del XX, las ciencias de la tierra y la sismología permitieron que se comenzaran a proyectar las
construcciones de tal manera que resistieran un sismo.
Sismo. Movimiento vibratorio que sufre la corteza terrestre sobre un área determinada con duración breve, y causada por los
movimientos y choques de las placas tectónicas.
Tsunami. Palabra con raíces japonesas cuyo significado literal es ola de puerto (tsu = puerto o bahía) y (nami =ola) (DRAE Ed. Vigésima
tercera).
Ahora bien, cuando hacemos referencia a un tsunami estaríamos hablando de un maremoto, que es un grupo de olas de tamaño
variable y gran energía , las cuales son producidas por un fenómeno extraordinario que desplaza una masa de agua muy grande en
sentido vertical. Estos fenómenos son producidos por terremotos bajo la superficie acuática mejor llamados maremotos tectónicos.
(Charles Lyell. Principies of geology volumen 1 capítulo 25. pág. 439)
La ingeniería sísmica tiene entre otras las siguientes funciones:
Identificar las áreas en las cuales se considere más probable la ocurrencia de un sismo importante, en un plazo corto de
tiempo.
Seleccionar los parámetros o indicadores que resulten más confiables.
Contar con los medios adecuados para medirlos u observarlos sistemáticamente durante lapsos de tiempo que suelen ser de
varios años.
Que las estructuras no sufran daños bajo la acción de sismos menores.
Que las estructuras resistan sismos moderados, con algunos daños económicamente reparables en elementos no
estructurales.
Que las estructuras resistan sismos intensos sin colapsar, aunque con daños estructurales importantes.
Esta breve descripción del área de geología y su importancia en la ingeniería civil, es simplemente para brindar un acercamiento, es
necesario hacer hincapié en que las líneas de investigación, innovación y aplicación de las diferentes disciplinas de la ingeniería civil son
mucho más amplias, por lo que se hace una invitación al alumnado para que busque nuevos horizontes en su formación académica.
Ernesto Pereyra Grajeda es ingeniero municipal por la Escuela de Ingeniería Municipal del Distrito Federal ha fungido como Teniente del
servicio cartográfico en S. D. N.
Certificado por la UDEFA (Universidad del Ejército y Fuerza Aérea)
Jefe de dpto. en INEGI
Profesor de Geomática en ESIA-Z, UNITEC, Tecnológico de Monterrey.
Ingeniería sísmica
El edificio Alto Río, de 15 pisos, Concepción, colapsó producto del terremoto de Chile de 2010.
Taipei 101, equipado con un amortiguador de masa, fue el rascacielos más alto del mundo.
Torre Mayor (Ciudad de México), fue el primer rascacielos en el mundo en contar con amortiguadores sísmicos, cuenta con 98 amortiguadores que
liberan silicio para disipar la energía devastadora de un terremoto, es considerado el edificio más fuerte del planeta.
La sede de ONU en Puerto Príncipe después delterremoto de Haití.
La ingeniería sísmica es el estudio del comportamiento de los edificios y las estructuras sujetas
a carga sísmicas. Es el conjunto de laingeniería estructural y civil.
Contenido
[ocultar]
1 Principales objetivos
2 Sistemas de protección
3 Ingeniería sísmica en
España
4 Véase también
5 Enlaces externos
6 Referencias
[editar]Principales objetivos
Los principales objetivos de la ingeniería sísmica son;
Entender la interacción entre los edificios y la infraestructura pública con el subsuelo.
Prever las potenciales consecuencias de fuertes terremotos en áreas urbanas y sus efectos
en la infraestructura.
Diseñar, construir y mantener estructuras que resistan a la exposición de un terremoto, más
allá de las expectaciones y en total cumplimiento de los reglamentos de construcción.
Una estructura apropiadamente diseñada no necesita ser extraordinariamente fuerte o cara. Las
más poderosas y costosas herramientas para la ingeniería sísmica son las tecnologías de control de
la vibración y en particular, el aislamiento de la base o cimentación.
[editar]Sistemas de protección
La energía que recibe una estructura durante un terremoto puede ser soportada de tres maneras
diferentes:
Por resistencia: Consiste en dimensionar los elementos estructurales de tal modo que
tengan suficiente resistencia como para soportar lascargas sísmicas sin romperse. Éste método
requiere unas sobredimensiones bastante importantes de los elementos estructurales y tiene
algunos riesgos de rotura frágil.
Por ductilidad: Consiste en dimensionar los elementos de tal manera que parte de la
energía del sismo sea disipada por deformaciones plásticas de los propios elementos
estructurales. Esto implica que la estructura recibirá daños en caso de sismo, pero sin llegar a
colapsar. Reduce el riesgo de rotura frágil y la dimensión necesaria de los elementos
estructurales es bastante menor.
Por disipación: Consiste en introducir en la estructura elementos cuyo fin es disipar la
energía recibida durante un terremoto, y que no tienen una función resistente durante el resto
de la vida normal del edificio. Existen principalmente tres tipos de sistemas de disipación:1
Aislamiento sísmico : Se conoce así a la técnica de desacoplar el edificio del
suelo. La energía proveniente del terremoto no penetra en el edificio ya que éste está
aislado del suelo.
Elementos de disipación pasiva: Son técnicas que permiten dar
un amortiguamiento suplementario mediante elementos que absorben la energía del
terremoto, evitando que ésta dañe al edificio. Estos elementos llamados amortiguadores
pueden ser de muy distinta forma: de aceite, de metal, visco-elásticos, viscosos... En
algunos casos los amortiguadores tienen que ser sustituidos tras un impacto sísmico.
Elementos de disipación activa: Son elementos que absorben la energía por
desplazamiento de elementos preparados para ello. Sería el caso del amortiguador de
masa del Taipei 101 que realiza un desplazamiento para absorber la energía del viento
sobre la estructura o el sismo.
Un mismo edificio puede mezclar varias técnicas para soportar un sismo. La capacidad final de un
edificio bien planteado de soportar energía sísmica es la suma de las energías que puede soportar
cada uno de los apartados anteriores.2
[editar]Ingeniería sísmica en España
Artículo principal: NCSE-02.
En España las zonas de mayor riesgo sísmico se encuentran en Andalucía
Oriental, Murcia y Comunidad Valenciana, y en Canarias a causa de que son islas volcánicas. Para
la construcción de edificios en estas regiones es de obligado cumplimiento la norma de construcción
sismorresistenteNCSE-02.
[editar]Véase también
Aislamiento sísmico
Escala Medvedev-Sponheuer-Karnik
Escala sismológica de Mercalli
PLIEGUES Y FALLAS EN LAS CONSTRUCCIONES CIVILES
Ya conocidas las Estructuras Geologicas, es decir pliegues, fallas, fracturas y cizallas, vamos a averiguar que relación tienen estas en la Ing. Civil o en las Construcciones Civiles, como ser puentes, carreteras, presas, diques, edificaciones entre otras. Por esta razon para el comentario nº 4 correspondiente al tema nº 2, buscaran en la Internet un proyecto que relacione la Ing. Civil y la Geologia. Por ejemplo influencia de las fallas en las carreteras o en el talud, influencia de los pliegues o estratos en la construccion de un tunel, etc. Este proyecto puede ser de cualquier parte del mundo y el comentario solo tiene que indicar el nombre del proyecto, su ubicacion, y una relación corta de lo que se trata el estudio. El proyecto que elijan puede servirles de modelo para el examen final de la materia, el cual consiste en un proyecto de aplicacion de lo aprendido.Este comentario estara abierto hasta el dia lunes 18 a la media noche.
12/05/2009 19:29 Ing. Roxana Ximena Burgos Barroso #. sin temaComentarios » Ir a formulario
Autor: junior quiroz alvaradoOBJETIVO GENERAL:
Proporcionar al futuro Ingeniero Civil, los conocimientos básicos sobre las ciencias
Geológicas y sus alcances globales y detalladas; así mismo impartir los criterios deReconocimiento de rocas y minerales y su aplicación en la Ingeniería Civil.
Rama de la ingeniería afectan a la superficie de la tierra, puesto que se asientan o se abren en alguna parte de la corteza terrestre. Esto nos obliga a estudiar a la geología para comprender el comportamiento de la superficie que estamos pisando.
Los primeros problemas que tenemos que afrontar son las cimentaciones. Para esto tenemos que tener previo conocimiento de la geología del lugar donde esta proyectada nuestra obra. Ya que tenemos que asegurarnos que el suelo sea capaz de prestar las reacciones requeridas para el buen funcionamiento estructural.
Con estos conocimientos del suelo nos ayudara también a cuantificar el tiempo de ejecución de obra, teniendo en cuenta los materiales y su distribuciónExisten varios métodos visuales para reconocer las características geológicas del sueloPodemos investigar el lugar por:-Exploración de la Topografía de la Región.-Obtención de Testigos.-Otra forma es por medio de aparatos y técnicas que utilizan tecnología de la era nuclear, así también por medio de las ondas trasmitidas de forma sísmica, entre estos métodos están:-Rayos GammaGeología en Obra HidráulicasLa geología se utiliza de diversas formas en obras hidráulicas entre las cuales podemos mencionar las siguientes.Para construir un puente se debe hacer un reconocimiento lugar del proyecto hablo de las rocas y suelo presente en la zona, identificar las zonas de taludes inestables, detectar zonas con grietas o hundimiento del firme, para efectuar nuestra obra civilCimentación de presas: la construcción de una presa almacenadota de agua altera más las condiciones naturales que cualquiera otra obra de la ingeniería civil. Esta es importante por la función que desempeñan: en el almacenamiento de agua para el suministro de avenidas,
recreación o irrigación.Geología en obras vialesLa geología en obra 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. Ahora veremos algún ejemplo donde se aplica la geología.Campos de Aviación: el crecimiento de la aviación civil ha sido extraordinario en los últimos siglos; y es en este por su extensión en donde la geología no es tan determinante como en otros tipos de construcciones. Los campos de aviación modernos tienen que se áreas muy grandes y bastante planas sin serios impedimentos para volar en los alrededores.Carreteras: son contadas las obras de ingeniería civil que guardan relación tan estrechamente con la geología como las carreteras. 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, los cortes que se realizan para lograr las gradientes uniformes que demandan las autopistas modernas proporcionan por necesidad una multitud de oportunidades de observar la geología. No sólo es atractivo para los conductores, sino que también revelan detalles de la geología local que de otro modo serían desconocidos.GEOLOGÍA EN EDIFICACIONESLa 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 nosotros los ingenieros civiles debemos construir.El proyecto se llama camino y carretera en su segunda faseAutor: José Antonio OrtizLocalización: Peregrino: revista del Camino de Santiago, ISSN 1576-0065, Nº. 104, 2006
Fecha: 17/05/2009 21:20.
Autor: luis carlos arteaga suarezYa que tenemos que asegurarnos que el suelo sea capaz de prestar las reacciones requeridas para el buen funcionamiento estructural para cuando exijta algun movimiento interno o
externo.
La geología en obra 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.
Los primeros problemas que tenemos que afrontar son las cimentaciones
Existen varios métodos visuales para reconocer las características geológicas del sueloPodemos investigar el lugar por:-Exploración de la Topografía de la Región.-Obtención de Testigos.-Otra forma es por medio de aparatos y técnicas que utilizan tecnología de la era nuclear, así también por medio de las ondas trasmitidas de forma sísmica, entre estos métodos están:-Rayos GammaGeología en Obra HidráulicasLa geología se utiliza de diversas formas en obras hidráulicas entre las cuales podemos mencionar las siguientes.Para construir un puente se debe hacer un reconocimiento lugar del proyecto hablo de las rocas y suelo presente en la zona, identificar las zonas de taludes inestables, detectar zonas con grietas o hundimiento del firme, para efectuar nuestra obra civilCimentación de presas: la construcción de una presa almacenadota de agua altera más las condiciones naturales que cualquiera otra obra de la ingeniería civil. Esta es importante por la función que desempeñan: en el almacenamiento de agua para el suministro de avenidas, recreación o irrigación.Geología en obras vialesLa geología en obra 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. Ahora veremos algún ejemplo donde se aplica la geología.Campos de Aviación: el crecimiento de la aviación civil ha sido extraordinario en los últimos siglosCarreteras: son contadas las obras de ingeniería civil que
guardan relación tan estrechamente con la geología como las carreteras. Se puede esperar que todo proyecto de carreteras importante encuentre una gran variedad de condiciones geológicas, puesto que se extienden grandes distancias mediante su estudio de los suelos y las diversidades de naturaleza geologica q se relaciona con la ingenieria civil.
GEOLOGÍA EN EDIFICACIONES:primeramente para poder construir o hacer una estructura en el terreno se debe estudiar el suelo. x que la geología en las edificaciones constituye la zapata en la cual se apoyan todas las edificaciones existentes en la actualidad
Fecha: 18/05/2009 15:43.
Autor: KATRIN YVÓN LIMPIAS TERÁNNOMBRE DEL PROYECTO:Eje Multimodal Corredor NorteUBICACIÓN:BOLIVIA; BRAZIL
Objetivos del proyectoLa construcción del Corredor Norte parte de la necesidad de conectar a través de Bolivia, la red de carreteras del Brasil, en especial la del Estado de Rondonia, con la red de carreteras del Perú y la red de Chile, y es considerado uno de los proyectos clave del Eje Perú-Brasil-Bolivia del IIRSA. Busca el mejoramiento y/o construcción de la carretera La Paz – Guayaramerín – Cobija, que une a Río Branco en Brasil con La Paz, y vincula la región Amazónica del país y la de Rondonia en Brasil con el Pacífico y el sur del continente. Tiene gran potencial por vincular regiones de escasa intervención y de numerosos recursos aún no explotados.Con la construcción del Corredor, el IIRSA pretende facilitar y asegurar el libre movimiento de personas y bienes durante todo el año, integrar la zona central del Eje (la región MAP: Madre de Dios, Acre, Pando) aprovechando los recursos de la región, una amplia gama de recursos naturales y productos de diferentes pisos ecológicos y enormes yacimientos de gas natural y potencial hidroeléctrico.Características del proyectoEl proyecto Corredor Norte abarca tres departamentos; parte de La Paz, parte del Beni y todo el Departamento de Pando,
con una superficie total de 234.000 Km2 que representan aproximadamente el 25% de territorio boliviano, en la región andina y amazónica, pasando por la Cordillera Oriental, la región de los Yungas, el Subandino, la Llanura Beniana y la Llanura Amazónica; llegando inclusive al Escudo Precámbrico; regiones donde existen ecosistemas poco estudiados, frágiles, de alta biodiversidad y endemismo y la presencia de Pueblos Indígenas y Territorios Comunitarios de Origen, algunos consolidados y otros aún no, junto a áreas protegidas.Este proyecto carretero prioriza la pavimentación desde La Paz hasta Guayaramerín pasando por Riberalta y Yucumo y el ramal el Choro – Cobija, vinculando el noroeste brasileño y el noreste boliviano con los puertos del Pacifico.Para la Administradora Boliviana de Carreteras ABC (ex-Servicio Nacional de Caminos), el Proyecto carretero La Paz – Guayaramerín – Cobija forma parte del Corredor de Integración Oeste – Norte: Desaguadero – La Paz - Guayaramerín, y tiene dos ramales El Chorro (El Triángulo) - Peña Amarilla - Puerto Rico – Porvenir - Cobija y Yucumo - San Borja - San Ignacio de Moxos – Trinidad, que conecta grandes extensiones del norte de Brasil con Bolivia hacia los puertos del Pacífico, en Perú y Chile. Asimismo constituye parte de la red fundamental del país (ver mapa, rutas 1, 8, 3 y 13) y está definido por D.S. 24135 en el cual se estipula que este proyecto se encuentra bajo la administración de la ABC. El corredor en toda su estructura se encuentra dividido en varios tramos:Carretera Longitud (Km)Desaguadero – Río Seco 96Río Seco – La Paz 19Río Seco – La Paz 48Cotapata – Santa Bárbara 49Santa Bárbara - Quiquibey 182Quiquibey – Yucumo 41Yucumo – Rurrenabaque 102Rurrenabaque – Santa Rosa – Yata - Australia Australia - El Chorro (El Triángulo) - Riberalta 510Riberalta – Guayaramerín 86Yucumo – San Borja – Trinidad 282El Chorro – Porvenir - Cobija 409El ramal Yucumo-San Borja-Trinidad de 282 km permite el acceso de las carreteras al eje fluvial Ichilo –Mamoré y a su vez constituye el tramo que vincula el Corredor Oeste-Norte con el Corredor Bioceánico (en Bolivia Tambo Quemado-
Puerto Suárez y el ramal Santa Cruz-San Matías) y el Corredor Trinidad –Yacuiba (Frontera Argentina). Tendrá gran influencia sobre los Territorios Indígenas Chimán, Mojeño Ignaciano, Movima, Multiétnico que atraviesa y sobre la Reserva de la Biosfera Estación Biológica del Beni.El ramal El Chorro-Porvenir-Cobija vincula al resto del país el departamento de Pando, y a través de las carretera Nareuda-Extrema, que se une con este ramal, se conecta el Corredor Oeste-Norte con el eje Perú-Brasil. Atraviesa en su extremo oeste la ReservaFecha: 18/05/2009 23:41.
Autor: NORAH REA VACA"Estudio de Amenaza y Riesgo por Procesos de Remoción en Masa Fase I Proyecto Nueva Sede”
COLOMBIA-BOGOTALOCALIDAD: 2 - CHAPINEROPROYECTO: NUEVA SEDE BANCO GNB SUDAMERIS
SECTOR CATASTRAL: BellavistaÁREA(m2): 2192.55FECHA DE EMISIÓN: Junio 16 de 2008TIPO DE RIESGO: Remoción en MasaEJECUTOR DEL ESTUDIO: ALFONSO URIBE S. Y CIA S.A. ESTUDIOS DE SUELOS.
El proyecto "Nueva Sede del Banco GNB Sudameris" se encuentra en una zona de AMENAZA MEDIA Y BAJA por procesos de remoción en masa (Figura No. 1). Conforme con la información suministrada en el estudio, el proyecto se encuentra ubicado en el sector catastral Bellavista de la Localidad de Chapinero y se enmarca aproximadamente entre las siguientes coordenadas, planas con origen Bogotá:Norte: 106900 a 106970Este: 102640 a 102730Altitud: 2580.5 a 2585.5 Aprox.
Proyecto Nueva Sede Banco GNB Sudameris" se contempla la construcción de un edificio de cuatro sótanos y doce pisos de
altura. La estructura del edificio estará conformada por columnas y cortinas en concreto reforzado y la cimentación consiste en caissons o pilares excavados a mano apoyados enuna profundidad como minimo de 6m bajo el nivel de piso fino de sótano en cada sitio.En la visita realizada por personal técnico de la DPAE, se observó que el predio se localiza en una zona de pendiente baja. En sus linderas existe infraestructura vial con manejo de aguas de escorrentía. Las zonas aledañas corresponden a sectores consolidados con una alta densidad de edificaciones de varios niveles.
ANTECEDENTESEn el Sistema de Información para la Gestión de Riesgos y Atención de Emergencias de Bogotá - SIRE, se encontraron los siguientes conceptos técnicos, emitidos para predios localizados en la zona aledaña al predio objeto de consulta, y para los que se concluyó que desde el punto de vista de riesgo por remoción en masa no se requiere adelantar la FASE II del estudio detallado de amenaza y riesgo
MODELO GEOLÓGICO - GEOTÉCNICO
Se presenta en el capítulo 5 el "Modelo Geológico - Geotécnico Generar. En éste se menciona que de manera regional: "La zona de estudio comprende la parte inferior de la ladera occidental de los Cerros Orientales, constäuidos por rocas y suelos residuales del Cretáceo superior (Grupo Guadalupe) y del Terciario inferior (Formaciones Guaduas, Cacho y Bogotá), que se encuentranafectadas por fallas y pliegues de tipo compresional con dirección principal N-S a NE-SW. Cercanas al área de influencia del proyecto se han reconocido sistemas de fallas como la Falla de Bogotá y Falla del Chicó".Con relación a éstas fallas, el Consultor menciona: "No se encontraron evidencias de la influencia de las Fallas Chicó y Bogotá pues los macizos rocosos no afloran por estar cubiertos por los materiales depositados probablemente porla suma de procesos torrenciales (avenidas)".En cuanto a la geología local se menciona que la zona se encuentra sobre un depósito de piedemonte, de tipo
torrencial en el que predominan fragmentos de areniscas cuarzosas y líticas, intercaladas con láminas de materiales con predominio de matriz de arcillas pardas que suprayacen a las arcillolitas de la Formación Bogotá.
Fecha: 18/05/2009 23:45.
Autor: RAFAEL RUIZ ROJASImportancia De La Geología En La Ingeniería Civil.En ingeniero civil se enfrenta a una gran variedad de problemas, en los que el conocimiento de la geología es necesario. Indudablemente aprenderá mas geología en el campo y en la practica que la que puede enseñarle en la aulas o en el laboratorio de una escuela. Pero este aprendizaje será más fácil y más rápido y su aplicación más eficaz, si en sus cursos de ingeniería se han incluido los principios básico de la geología. merecen citarse especialmente algunas ventajas especifica las cuales algunas de ellas al desarrollare con más pausa a través del trabajo.• Conocimiento sistematizados de los materiales.• Los problemas de cimentación son esencialmente geológico. 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 los de conservación de suelos y otras actividades.• 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 EDIFICACIONES.. Prácticamente la geología constituye el pilar en el cual se apoyan todas las edificaciones existentes en la actualidad, pues se debe realizar siempre un estudio del suelo sobre el cual planeamos construir. Estos se realizan con el fin de evitar daños a la estructura de las mismas una vez ya terminadas, causadas por una gama de factores, como pueden ser los asentamientos del subsuelo. 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 nosotros los ingenieros civiles debemos 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
Geología en obras viales. La geología en obras viales juega un papel muy importante, pues la mayoría de las obras viales como carreteras, túneles, etc., utilizan la geología para la realización de estudios del suelo de los terrenos a utilizar para dichas obras. Unos ejemplos de la aplicación de la ciencia pueden ser los siguientes: - Perforación de lumbreras; una de las partes más especializadas en laborar excavaciones abiertas es la perforación de lumbreras para el acceso de trabajos de túneles. - Cimentación de puentes; por muy científicamente que este diseñada una columna de un puente, en definitiva el peso neto del puente y las cargas que soporta deberán descansar en el terreno donde fue construido. - Campos de aviación; El crecimiento de la aviación civil a sido extraordinario en los últimos siglos, por los que los campos de
aviación modernos deben ser muy grandes y planos sin tener ningún impedimento para los aviones. - Carreteras; Se puede que todo proyecto de carreteras importante encuentre una gran variedad de condiciones geológicas, puesto que se extienden grandes distancias. Aunque sea extraño que una carretera requiera actividades constructivas en las profundidades del subsuelo, los cortes que se realizan para lograr las gradientes uniformes que demandan las autopistas modernas proporcionan por necesidad una multitud de oportunidades de observar la geología.
Fecha: 19/05/2009 00:03.
Autor: JUAN CARLOS CHOQUE NUÑEZCONOCIMIENTOS IMPORTANTES QUE DEBE TENER EL INGIERO CIVIL SOBRE:El ing. civil se infrenta a una gran variedad de problemas:En los que el conocimiento geologico es muy necesario ,se aprendera la geologia mas en el campo poniendo en practica lo aprendido en el curso .Algunas de ellas pueden ser:1.conocimiento de los distintos materiales.2.Los problemas de cimentación ,son problemas que hay en la geologia como ser:EDIFICIOS,PUENTE,PRESAS Y OTRAS CONSTRUCCIONES que estan sujetos a algun material2.Conocimiento de algunas aguas superficies ,sus efectos de erosion,su transporte y sus sedimentaciones subterraneas.3.Tener la capacidad de leer e intepretar informes geologicos,mapas,planos geologicos y topograficos y fotografia que sera de gran utilidad para cualquier tipo de planeacion para la ejecución de estructuras.GEOLOGIA EN EDIFICACIONES:Constituye como una base principal como la mayoria de los ing. civil conocemos como LA ZAPATA en la cual estan apoyadas todas las edificaciones existentes en la actualidad ,pues se debe realizar siempre el estudio de los suelos sobre la superficie que bamos a realizar cualquier tipo de construccion .
Fecha: 19/05/2009 00:04.
Autor: jose claudio yumani Isita
Prácticamente la geología constituye el pilar en el cual se apoyan todas las edificaciones existentes en la actualidad, pues se debe realizar siempre un estudio del suelo sobre el cual planeamos construir.La geología en obra 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- Campos de aviación; El crecimiento de la aviación civil a sido extraordinario en los últimos siglos, por los que los campos de aviación modernos deben ser muy grandes y planos sin tener ningún impedimento para los avionesExisten varios métodos visuales para reconocer las características geológicas del sueloPodemos investigar el lugar por:-Exploración de la Topografía de la Región.-Obtención de Testigos.-Otra forma es por medio de aparatos y técnicas que utilizan tecnología de la era nuclear, así también por medio de las ondas trasmitidas de forma sísmica, entre estos métodos están:-Rayos GammaGeología en Obra HidráulicasFecha: 19/05/2009 00:20.
Autor: ana lilia gil brueningproyecto: RUTA MINERA "CARRETERA DEL 33". LA UNIÓN (Murcia)
La carretera del 33 objeto de estudio, se encuentra en el municipio de La Unión, provincia de Murcia, según se puede ver en la hoja núm. 977 denominada Cartagena, del Mapa Militar de España a escala 1:50.000. Figura núm. 1
Más concretamente, este camino se inicia en la parte sur de La Unión, al final de la calle Porras que es perpendicular a la carretera N-332 (Cartagena-La Unión), cruza la vía del FEVE y, tras recorrer unos seis kilómetros en dirección sur, atravesando la Cuesta de Las Lajas, La Crisoleja y corta San José, continúa paralela a la rambla de la Crisoleja para llegar a
unirse con la carretera que va de La Unión a Portman y Escombreras.
Actualmente la carretera del 33 se interrumpe al sur de La Crisoleja, debido a las explotaciones mineras a cielo abierto de Corta San José.
3. - SITUACIÓN GEOLÓGICA
La ruta del 33 atraviesa transversalmente la sierra de Cartagena-La Unión, coincidiendo con un pasillo estructural muy importante que determinan una serie de grandes fallas de dirección N-130º, como son, de oeste a este, la falla San José, la falla de Las Lajas, la falla Remunerada, y la falla Belleza. Estas fallas configuran una estructura en horst (horst de Las Lajas) que condiciona que aflore el substrato paleozoico en esta zona de la sierra. Hacia la costa este pasillo estructural determina la formación de la bahía de Portmán y el desgarre dextral del litoral. Este conjunto de fracturas controlaron en su momento, durante el Plioceno, la extrusión de los magmas andesíticos-riodacíticos, que dieron lugar a una serie de domos, diques, y cuellos volcánicos o subvolcánicos que afloran en esta zona. Dichas fracturas condicionaron igualmente una importantísima actividad hidrotermal y la formación de concentraciones metalíferas (Fe, Pb, Zn, Cu, Ag, Sn, etc).
Debido a esta situación geológica, la carretera del 33 constituye una excepcional posibilidad de observación de estructuras geológicas y de mineralizaciones de gran interés. En la figura 2 se muestra el esquema geológico de la Sierra de Cartagena-La Unión, y sobre él el trazado de la carretera.
Dada además la gran concentración de mineralizaciones, profusamente explotadas a lo largo de diversas épocas, el paisaje está profundamente modificado, dando como resultado un llamativo ejemplo de paisaje minero que gracias a esta ruta nos es posible contemplar desde múltiple perspectivas.
Fecha: 19/05/2009 00:22.
Autor: maria marleny ramos rafaelNOMBRE DEL PROYECTO:OPINIÓN TÉCNICA DE RIESGO GEOLÓGICO POR INESTABILIDAD DELADERAS EN EL CERRO EL FORTÍN,UBICACIÓN:CIUDAD DE OAXACA DEJUÁREZ, OAXACA (MEXICO)
El Cerro El Fortín se localiza en el centro de la ciudad de Oaxaca de Juárez, seubica entre las coordenadas geográficas 17°04´ y 17°05´ de latitud norte y96°43´40” y 96°44´50” de longitud oeste. En la cual se presenta las unidades de roca en el Cerro El Fortín y su zona aledañaCorresponde a cuatro unidades: Complejo Metamórfico Oaxaqueño, Milonita,Formación Jaltepetongo y depósitos recientes (naturales y antrópicos). durante su historia geológica estas rocas han sidodeformadas en varios eventos geológicos, que se han plegado, fallado y fracturado.Estas condiciones naturales afectan a la masa de roca (fracturamiento eintemperismo) y esta combinada con obras de ingeniería civil , las cuales toman un impotante papel para la reconstrucción de las mismas en una obra civil. ya sea por producto de erosión y transporte de las rocas anteriores (aluvión y materiales que se identifican en laderas y cañadas.
Como aspecto geológico -geotécnico relevante se señala que la Ciudad de Oaxaca se encuentra en una zona sismotectónica.De lo observado en campo se desprenden las siguientes conclusiones:Que las inmediaciones del camino en ampliación hay condiciones de alto riesgo geológico por la causal de
inestabilidad de laderas y taludes. Y que nesecita de una mejoria o reconstrucción de la misma para evitar daños y perjuicios en el sitio que se puede considerar zona de peligro mas adelante.
Fecha: 19/05/2009 00:27.
Autor: CarlosEstoy viendo un proyecto vial inter provincial en Perú, existe un afloramiento de roca ignea intrusiva, según mi concepto es el elemento generador de intenso fracturamiento geo- estructural, que ha dispuesto un alto riesgo geológico del tramo vial que intercepta dicha zona. Agradeceré opinión al respecto.Fecha: 23/06/2010 16:54.
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¡Hola! BLOG dirigido a los alumnos de la materia de Geología aplicada de la carrera de Ingeniería Civil de la Universidad Autónoma del Beni, Bolivia (y a aquellos que se topen con él).En este Blog podras comentar los artículos que la docente proponga y proponer nuevos artículos. INCLUYO EL TEMA SOBRE SIG, CON LA ELABORACION ALGUNOS VIDEOS DE AYUDA PARA EL ARC GIS Y ARC VIEW (POR AHORA SOLO ALGUNOS).
RESUMEN
Los sismos, por si solos, no representan un gran peligro pero cuando se
suscitan en lugares poblados, en donde existan edificaciones susceptibles de
derrumbarse, como es el caso de nuestro país, se convierten en una
amenaza; viendo esto científicos de otros países, hace muchos años, se
vieron en la necesidad de desarrollar normas para la construcción de
estructuras sismorresistentes, que permitieran minimizar los daños causados
por tales acciones.
A través de la información recopilada por medio de consultas a páginas web
pudimos conocer que en un principio en Venezuela, se establecía que “todo
edificio y cada una de sus partes debía ofrecer resistencia suficiente para soportar
con seguridad las cargas permanentes y accidentales” (Normas para el Cálculo de
Edificios, 1947) y que, posteriormente, se promulgaron las Normas para el Cálculo
de Edificios (M.O.P, 1955) las cuales estaban basadas en la normativa
americana, hasta que sucedió el terremoto de Caracas 1967, el cual impulsó
que esta fuera adaptada a las condiciones geográficas y morfológicas de
nuestro país, dando lugar a la existencia de las actuales Normas
Venezolanas de Edificaciones Sismorresistentes, luego de un largo camino
de evolución el cual será desarrollado en la presente investigación aunado a
un estudio comparativo entre esta y la normativa americana (UBC), a través
del Método de la Torsión Estática Equivalente. En nuestro país los cambios
normativos han promovido continuamente iniciativas para alcanzar mejores
desempeños sismorresistentes en las construcciones. El estudio comparativo
realizado entre esta norma y la UBC, arrojo la existencia de semejanzas y algunas
diferencias menores de ajuste entre ambas.
xii INTRODUCIÓN
INTRODUCCIÓN
En el año 1967 en el área metropolitana de caracas, se registro un fuerte sismo en
el cual colapsaron varias edificaciones y se produjeron lamentables pérdidas de
vidas humanas, gracias a este hecho se inicio la creación de FUNVISIS (Fundación
Venezolana de Investigaciones Sismológicas), institución destinada a la
investigación de los fenómenos sísmicos en todo el país, y se impulso la creación de
normas para la construcción de estructuras sismorresistentes.
La aparición de una normativa para el desarrollo de edificaciones sismorresistentes
significó un gran avance para nuestro país. Esta investigación contempla la
evolución que ha experimentado la Norma Venezolana COVENIN 1756
"Edificaciones Sismorresistentes" a lo largo de los años y como su continua revisión
ha permitido identificar la necesidad de cambiar métodos de diseño
sismorresistente, para tener un mejor control del desempeño estructural, así como la
incorporación de nuevos conceptos a la misma que buscan mantener las funciones
y conservar las propiedades, para las que fueron inicialmente desarrolladas,
además de las de evitar la pérdida de vidas humanas.
Se efectúan además evaluaciones y comparaciones de las Normas UBC/IBC de los
Estados Unidos con la Norma Venezolana COVENIN 1756 "Edificaciones
Sismorresistentes", para establecer diferencias y semejanzas entre ambas.
xiii CAPÍTULO I: ASPECTOS GENERALES
CAPÍTULO I
ASPECTOS GENERALES
1.1 Planteamiento Del Problema
Las fallas geológicas (zonas de la corteza terrestre que presentan fracturas y
desplazamiento de rocas que tardan siglos en encontrar su equilibrio) son las
responsables de los temblores que cada día se producen en nuestro planeta. Si
nuestros sentidos fuesen más agudos percibiríamos una vibración incesante bajo
nuestros pies.
Un terremoto ocurre debido a un choque producido a una cierta profundidad
bajo la superficie terrestre en un determinado punto llamado foco o hipocentro. A la
proyección del foco sobre la superficie terrestre se le denomina epicentro. Las
principales zonas sísmicas del mundo coinciden con los contornos de las placas
tectónicas y con la posición de los volcanes activos de la tierra. Esto se debe al
hecho de que la causa de los terremotos y de las erupciones volcánicas está
fuertemente relacionada con el proceso tectónico del Planeta.
Los tres principales cinturones sísmicos del Mundo son: el cinturón
Circunpacífico, el cinturón Transasiático (Himalaya, Irán, Turquía, Mar Mediterráneo,
Sur de España) y el cinturón situado en el centro del Océano Atlántico.
Al hablar de regiones sísmicas, hay que clarificar dos conceptos importantes.
La intensidad sísmica es una medida de los efectos de los terremotos en el entorno,
y en particular sobre las estructuras. La sismicidad se define como la frecuencia de
ocurrencia de fenómenos sísmicos por 15
CAPÍTULO I: ASPECTOS GENERALES
unidad de área incluyendo, al mismo tiempo, cierta información de la energía
sísmica liberada.
En los últimos trescientos años se ha registrado gran cantidad de información sobre
los efectos de los terremotos en las edificaciones, lo que ha permitido la elaboración
de métodos constructivos de edificios sismorresistentes, y el inicio del estudio de las
primeras normas para la construcción de los mismos.
Se pueden citar los siguientes terremotos por la importancia que tuvieron en
la elaboración de una metodología Sismorresistente: Hokkaido (Japón) 1730. Lisboa
(Portugal) 1775, Nobi o Mino-Owari (Japón) 1891, San Francisco (California) 1906,
Tokyo (Japón) 1923, etc. La moderna sismología nace con la creación de la
Sociedad Sismológica Japonesa, después del terremoto de Yokohama ocurrido en
1880. Recientemente ha habido nuevos terremotos que han tenida gran importancia
para el desarrollo de la Sismología y la Ingeniería Sísmica, algunos de ellos son: El
Centro (California) 1940, Fukui (Japón) 1948, Taft (California) 1951, México D.F.
1957, Agadir (Marruecos) 1960, Niigata (Japón) 1964, Anchorage (Alaska) 1964,
Caracas (Venezuela) 1967, Perú 1970, San Fernando (California) 1971, Friuli (Italia)
1976, Rumania 1977 y 1985, México 1985, San Francisco (California) 1989, etc.
En Venezuela, los expertos de las facultades de ingeniería y de la Fundación
Venezolana de Investigaciones Sismológicas, han identificado fallas importantes
entre las que destacan la de San Sebastián, la de Boconó en el estado Trujillo y
la de El Pilar en Sucre. Hoy en día, a pesar de los avances tecnológicos y del
perfeccionamiento de los sismógrafos (aparatos que registran en un gráfico
ondulatorio la hora, duración y amplitud de los sismos), la capacidad de predicción
de un terremoto es muy pequeña. Se estima que en los últimos 6 000 años, los
sismos han ocasionado en el mundo entre 10 y 15 millones de víctimas.
Caracas fue sacudida en 1967 por un terremoto que produjo 295 víctimas y que
registró en la escala de Richter una magnitud de 6,7. A raíz de ese terremoto se16
CAPÍTULO I: ASPECTOS GENERALES
establecieron una serie de parámetros que dieron lugar a la norma de construcción
antisísmica, que con el transcurrir de los años se ha ido modificando debido a
sucesos parecidos al fenómeno nombrado anteriormente y mejorando por medio de
los aportes investigativos de las diferentes instituciones o universidades que van de
la mano con el estudio de esta materia, lo que se traduce en una evolución de la
misma.
Sin embargo, en la actualidad no se cuenta con un material que contenga toda la
información relacionada con los diversos cambios que ha sufrido nuestra normativa
sismorresistente, como consecuencia de los diferentes acontecimientos o avances
tecnológicos que se han venido desarrollando en el país con el paso del tiempo.
Por medio de FUNVISIS (Fundación Venezolana de Investigación Sismológica),
institución oficial encargada de realizar y promover, en forma permanente y de
acuerdo con las necesidades del país, investigaciones y estudios especializados
en sismología, ciencias geológicas y de ingeniería
sísmica, con fines de reducción de la vulnerabilidad, así como también de divulgar
los nuevos conocimientos de las ciencias respectivas, participar en la formación de
personal especializado e instalar, operar y mantener las redes sismológica y
acelerográfica nacionales, se recopilará toda la información pertinente a las
modificaciones que ha sufrido la Norma actual en nuestro país, con el fin de
desarrollar un registro cronológico de los cambios que ha experimentado la misma y
su evolución, de tal manera que en un solo documento se contenga la información
correspondiente a dichas variaciones, lo que nos permitiría tener un indicador de
los posibles errores cometidos debido, a la aplicación de parámetros inadecuados
y una fuente bibliográfica de alta credibilidad.
Aunado a lo mencionado anteriormente, también se realizará un estudio
comparativo entre la Norma Venezolana de Edificaciones Sismorresistentes vigente
y la Norma Americana UBC., con el fin de establecer semejanzas y diferencias entre17
CAPÍTULO I: ASPECTOS GENERALES
ambas, enfocándonos básicamente en el estudio de los coeficientes sísmicos y
espectros de diseño.
1.2 Objetivos
1.2.1 General:
Determinar la Evolución de Las Normas Venezolanas de Edificaciones
Sismorresistentes y su comparación con la Norma Americana UBC.
1.2.2 Específicos:
Analizar la Evolución de Las Normas Venezolanas de Edificaciones
Sismorresistentes. 18
CAPÍTULO I: ASPECTOS GENERALES
Efectuar un estudio comparativo entre la Norma Venezolana de Edificaciones
Sismorresistentes vigente y la Norma Americana UBC. CAPÍTULO II: MARCO TEÓRICO
CAPITULO II
MARCO TEÓRICO
2.1 Sismos
2.1.1 Definición Y Clasificación De Los Sismos
Los sismos son movimientos convulsivos de la corteza terrestre se clasifican en
microsismos, cuando son imperceptibles; macrosismos, cuando son notados por el
hombre y causan daños en enseres y casas, y megasismos, cuando son tan
violentos que pueden producir la destrucción de edificios, ruina de ciudades y gran
número de víctimas. Los macrosismos y megasismos son los conocidos con el
nombre de terremotos o temblores de tierra. Por lo general los sismos duran de 10 a
15 s, existen sismos hasta de 5 min.
2.1.2 Origen de los Sismos
2.1.2.1 Sismos tectónicos:
Producen el 90 % de los terremotos y dejan sentir sus efectos en zonas extensas,
pueden ser sismos interplaca (zona de contacto entre placas) o sismos intraplaca
(zonas internas de estas). Los sismos de interplaca se caracterizan por tener una
alta magnitud (7), un foco profundo (20 Km.), y los sismos de intraplaca tienen
magnitudes pequeñas o moderadas. CAPÍTULO II: MARCO TEÓRICO
2.1.2.2 Sismos volcánicos: 21
CAPÍTULO II: MARCO TEÓRICO
Se producen como consecuencia de la actividad propia de los volcanes y por lo
general son de pequeña o baja magnitud y se limitan al aparato volcánico En las
etapas previas a episodios de actividad volcánica mayor se presentan en número
reducidos (algunos sismos por día o por mes) y durante una erupción la actividad
sísmica aumenta hasta presentar decenas o cientos de sismos en unas horas.
Según indican las estadísticas mundiales, muy pocas veces han rebasado los 6
grados en la escala de magnitud.
2.1.2.3 Sismos locales:
Afectan a una región muy pequeña y se deben a hundimientos de cavernas y
cavidades subterráneas; trastornos causados por disoluciones de estratos de yeso,
sal u otras sustancias, o a deslizamientos de terrenos que reposan sobre capas
arcillosas. Otro sismo local es el provocado por el hombre originado por explosiones
o bien por colapso de galerías en grandes explotaciones mineras. También se ha
supuesto que experimentos nucleares, o la fuerza de millones de toneladas de agua
acumulada en represas o lagos artificiales podría producir tal fenómeno.
2.1.3 Componentes de un Sismo
El movimiento tectónico origina ondas teóricamente esféricas denominadas ondas
sísmicas, que se propagan en todas las direcciones a partir del punto de máximo
movimiento. El punto donde se origina la vibración se llama foco o hipocentro y se
clasifican con respecto a la profundidad: someros o superficiales (superficie-70 Km);
intermedios (70-300 Km) y profundos (300-700 Km). La mayoría de los terremotos 22
CAPÍTULO II: MARCO TEÓRICO
importantes son de focos someros, los profundos son muy escasos y nunca se
detectaron sismos por debajo de los 700 Km. La proyección vertical del foco se
llama epicentro y sirve para ubicarlo geográficamente en la superficie. Ver Figura
2.1.
Figura 2.1. Esquema de Propagación de las Ondas Sísmicas. Fuente [6]
2.1.4 Ondas Sísmicas
Desde el hipocentro se generan dos tipos de ondas:
2.1.4.1 Ondas primarias:
Ondas P o longitudinales (las primeras en producirse), son vibraciones de oscilación
donde las partículas sólidas del medio se mueven en el mismo sentido en que se
propagan las ondas con velocidades que oscilan entre 6 e 13,6 Km/s. Por producir
cambios de volumen en los materiales se les llama también de compresión; son las
de mayor velocidad y se propagan en todos los medios. 23
CAPÍTULO II: MARCO TEÓRICO
2.1.4.2 Ondas secundarias:
Ondas S o transversales, son las segundas en llegar, producen una vibración de las
partículas en dirección perpendicular a la propagación del movimiento con
velocidades que oscilan entre 3,7 e 7,2 Km/s. No alteran el volumen, son más lentas
que las ondas P y no se propagan a través de los fluidos. Las ondas compresionales
y transversales son también conocidas como ondas internas porque pueden viajar
en el interior de un sólido elástico.
Ondas superficiales u ondas L:
Producidas por la interferencia de ondas P y S, son más lentas y al viajar por la
periferia de la corteza con movimientos laterales tienen una gran amplitud, siendo
las causantes de los mayores desastres. Se distinguen dos tipos: ondas Love, con
movimiento perpendicular a la dirección de propagación, llamadas también de
torsión, y ondas Rayleigh cuyo movimiento es elíptico con respecto a la dirección de
las ondas sobre planos verticales y en sentido opuesto a dirección de propagación.
Ver Figura 2.2. 24
CAPÍTULO II: MARCO TEÓRICO
Figura 2.2 Ondas Superficiales. Fuente [6]
Las velocidades de las diferentes ondas dependen de las características del medio;
por ejemplo, en rocas ígneas la velocidad de las ondas P es del orden de 6 km/s
mientras que en rocas poco consolidadas es de aproximadamente 2 km/s o menor.
2.2 MEDICIÓN DE LOS SISMOS
Los sismos se detectan con sismógrafos, que registran los movimientos del suelo
por donde pasan las ondas sísmicas del interior de la Tierra. Los sismógrafos se
han perfeccionado tras el desarrollo por el alemán Emil Wiechert de un sismógrafo
horizontal, a finales del siglo XIX. El principio del funcionamiento está basado en el
principio de la inercia de los cuerpos este principio nos dice que todos los cuerpos
tienen una resistencia al movimiento o a variar su velocidad. El sismógrafo consiste
de una masa suspendida por un resorte atado a un soporte acoplado al suelo que le
permite permanecer en reposo por algunos instantes con respecto al movimiento del
suelo, cuando el soporte se sacude al paso de las ondas sísmicas, la inercia de la
masa hace que ésta permanezca un instante en el mismo sitio de reposo.
Posteriormente cuando la masa sale del reposo tiende a oscilar, ya que esta
oscilación posterior del péndulo no refleja el verdadero movimiento del suelo, es
necesario amortiguarla por medio de una lámina sumergida en un líquido
(comúnmente aceite), actualmente se logra por medio de bobinas o imanes que
ejercen las fuerzas amortiguadoras de la oscilación libre de la masa. Ver Figuras 2.3
y 2.4. 25
CAPÍTULO II: MARCO TEÓRICO
Figura 2.3 Sismografo Vertical. Fuente [6]
Figura 2.4 Sismógrafo Horizontal. Fuente [6] 26
CAPÍTULO II: MARCO TEÓRICO
Se registra una componente del movimiento del suelo en un cilindro que gira a
velocidad constante, el papel donde traza el movimiento se conoce como
sismograma. El gráfico puede ser también señalado mediante un rayo de luz que
incide sobre un papel fotográfico, en el cual van marcados los intervalos de tiempo
por horas, minutos y segundos, como se aprecia en la figura 2.5.
Figura 2.5 Sismograma. Fuente [6]
Actualmente existen sismógrafos que detectan el movimiento de la masa
electrónicamente y lo digitalizan para ser almacenado en cinta magnética u otros
medios de almacenamiento digital. Mediante diversas observaciones y la
comparación de datos de diferentes observatorios, se pueden trazar sobre un mapa
las líneas isosistas, que unen los puntos en que se ha registrado el fenómeno con la
misma intensidad y las homosistas, que unen todos los puntos en que la vibración
se aprecia a la misma hora.
Invenciones aún más recientes incluyen los sismógrafos de rotación, los
inclinómetros, los sismógrafos de banda ancha y periodo largo y los sismógrafos del
fondo oceánico. 27
CAPÍTULO II: MARCO TEÓRICO
2.2.1 Determinación del Epicentro
La ubicación del epicentro de un temblor se hace analizando sus registros e
identificando los diferentes tipos de ondas, la estación puede proporcionar la
distancia al epicentro pero no su dirección, de manera que son necesarias, al
menos, tres estaciones para determinarlo sin ambigüedad. En la práctica, la
intersección de los círculos correspondientes a las tres estaciones no coincide en un
solo punto sino que comprende una región más o menos grande, dependiendo de la
calidad de los datos utilizados, se debe tomar en consideración la estructura interna
y la esferidad de la tierra. Hay sismógrafos de características similares desplegados
en estaciones de todo el mundo para registrar señales de terremotos y de
explosiones nucleares subterráneas. La Red Sismográfica Estándar Mundial
engloba unas 125 estaciones.
2.2.2 Escalas de Medición
2.2.2.1 Intensidad: Es la medida de la fuerza del movimiento del terreno, es decir
del poder destructivo de un temblor sobre poblaciones, edificaciones y naturaleza en
un lugar determinado. La intensidad puede variar notablemente de un sitio a otro,
dependiendo de la distancia al epicentro y de las condiciones geológicas locales.
Los primeros intentos que se hicieron para catalogar y cuantificar los temblores se
basaron en efectos observables en su poder destructivo. A finales del siglo pasado,
el sismólogo italiano De-Rossi y el suizo Forel propusieron la escala de intensidad
de diez grados conocida como Rossi- Forel, para catalogar los daños producidos
por los sismos. El sismólogo italiano Giuseppe Mercalli propuso en 1902 una escala
de doce grados. Actualmente existen varias escalas de intensidad usadas en el
mundo, la más utilizada es la Escala de Intensidades de Mercalli Modificada (MM),
que fue abreviada por Charles Richter en 1956. Ver Tabla 2.1. 28
CAPÍTULO II: MARCO TEÓRICO
Tabla 2.1. Escala modificada de Mercalli.
Grado Efectos del terremoto
I Microsismo, detectado por instrumentos.
II Sentido por algunas personas (generalmente en reposo).
III Sentido por algunas personas dentro de edificios.
IV Sentido por algunas personas fuera de edificios.
V Sentido por casi todos.
VI Sentido por todos.
VII Las construcciones sufren daño moderado.
VIII Daños considerables en estructuras.
IX Daños graves y pánico general.
X Destrucción en edificios bien construidos.
XI Casi nada queda en pie.
XII Destrucción total. 29
CAPÍTULO II: MARCO TEÓRICO
Fuente [6]
2.2.2.2 Magnitud: Es la medida de la cantidad de energía liberada en el foco
calculada conociendo el efecto de las ondas sísmicas sobre un sismógrafo situado a
una distancia determinada del epicentro. La magnitud es un factor que no varía con
la distancia del epicentro. Se utiliza la escala RICHTER, es logarítmica con valores
entre 1 y 9 y por lo tanto pasar de un grado a otro puede significar un cambio de
energía liberada entre diez y treinta veces: un temblor de magnitud 7 es diez veces
más fuerte que uno de magnitud 6, cien veces más que otro de magnitud 5, mil
veces más que uno de magnitud 4 y de este modo en casos análogos. Otro ejemplo
un temblor de magnitud 5.5 libera una energía del orden de magnitud de una
explosión atómica, como la de Hiroshima, la energía de un sismo de magnitud 8.5
equivale a unas 27000 de estas bombas atómicas, esto es, la energía aumenta
aproximadamente 30 veces por cada grado.
En 1931 el sismólogo japonés Wadati observó, al comparar los sismográmas de
diferentes temblores, que la amplitud máxima de las ondas sísmicas registradas
parecía proporcional a la dimensión del sismo. En 1935 por Charles Richter empleó
por primera vez el término magnitud para catalogar los temblores. La escala original
de Richter tomaba las amplitudes máximas de ondas superficiales de sismos
cercanos y someros para calcular la magnitud local o magnitud ML. Posteriormente, 30
CAPÍTULO II: MARCO TEÓRICO
Gutenberg y Richter utilizaron las ondas superficiales para definir una magnitud
apropiada a sismos lejanos llamada magnitud de ondas superficiales MS, después
se diseñó otra escala que toma en cuenta la profundidad a que ocurre el sismo
llamada magnitud de ondas de cuerpo mb utilizando las amplitudes máximas de
ondas P. La diferencia entre estas escalas y la existencia de la escala de
intensidades, ocasionan frecuentemente confusión entre el público y la prensa.
Se estima que al año se producen en el mundo unos 800 terremotos con
magnitudes entre 5 y 6, unos 50.000 con magnitudes entre 3 y 4, y sólo 1 con
magnitud entre 8 y 9. La escala de magnitud no tiene límites; sin embargo hasta
1979 se creía que el sismo más poderoso posible tendría magnitud 8,5. Sin
embargo, desde entonces, los progresos en las técnicas de medidas sísmicas han
permitido a los sismólogos redefinir la escala; hoy se considera 9,5. Ver Tabla 2.2.
Tabla 2.2. Escala Richter
Magnitud en
Escala Richter
Efectos del terremoto
Menos de 3.5 Generalmente no se siente, pero es registrado
3.5 - 5.4 A menudo se siente, pero sólo causa daños menores
5.5 - 6.0 Ocasiona daños ligeros a edificios
6.1 - 6.9 Puede ocasionar daños severos en áreas muy pobladas.
Fuente [6]
2.3 SISMICIDAD
En los últimos 80 años se han podido registrar todos los temblores más importantes
obteniéndose un esquema global de la sismicidad mundial. Se puede observar que
la mayor parte de energía sísmica (80%) se libera en las costas del Océano 31
CAPÍTULO II: MARCO TEÓRICO
Pacífico, región que se conoce como cinturón de fuego que es un conjunto de
fronteras de placas tectónicas que recorren todo el océano pacifico desde las costas
de Asía hasta las costas de América, Colombia en su costa pacifica hace parte de
este cinturón pues chocan las placas Nazca y Suramericana. Hay otras regiones,
como el Atlántico Medio y el cinturón Eurásico pero con una actividad sísmica
menor. Existen también regiones donde la actividad sísmica es casi nula o
desconocida; a estas regiones se les suele llamar escudos.
Observando la actividad sísmica mundial se puede estimar el número de temblores
de cierta magnitud que ocurren en un año. Se ha visto que por lo menos ocurren
dos grandes terremotos anualmente (Tabla 2.3) y están ocurriendo varios cientos de
miles de temblores de magnitud inferior a 3 que pasan desapercibidos, siendo los
mayores índices de sismicidad en las zonas de Perú, Japón, Chile y N. Zelanda. Por
lo general la actividad sísmica a nivel mundial y en Colombia no ha tenido un
aumento considerable, lo que ocurre es que el hombre ha poblado nuevas zonas de
planeta, las cuales antiguamente estaban deshabitadas y por esto ahora se escucha
mas hablar de sismos. Como se aprecia en la Tabla 2.3.
Tabla 2.3 Promedio anual de temblores.
Magnitud Número promedio
8 2
7 20
6 100
5 3 000
4 15 000
3 150 000
Fuente [6] 32
CAPÍTULO II: MARCO TEÓRICO
Existen características generales en la ocurrencia de temblores: los terremotos muy
grandes (M > 7.5) ocurren en ciertas áreas con intervalos de tiempo parecidos. Este
tiempo, al que llaman tiempo de recurrencia, es el que transcurre entre dos
temblores grandes en un área dada. Las áreas en las que han ocurrido uno o varios
temblores en el pasado pero que no han presentado uno reciente son llamadas
zonas de quietud sísmica.
2.3.1 Premonitores y Réplicas
Inmediatamente después de que ocurre un gran temblor este es seguido por
temblores de menor magnitud llamados réplicas, que ocurren en las vecindades del
foco del temblor principal. Inicialmente la frecuencia con que ocurren es grande,
pero decae gradualmente con el tiempo, dependiendo de la magnitud del temblor
principal. Con frecuencia algunos temblores grandes son precedidos por temblores
de menor magnitud, llamados temblores premonitores, que comienzan a fracturar la
región focal del gran temblor. No es fácil determinar cuando un temblor pequeño es
un premonitor de un gran temblor ya que se suele confundir con cualquier otro no
relacionado. 33
CAPÍTULO II: MARCO TEÓRICO
2.3.2 Predicción
Hasta el momento no se cuenta en ninguna parte del mundo con una técnica segura
para el pronóstico de sismos y se esta todavía muy lejos de poder llegar a ella. Sin
embargo aunque no se pueden predecir los sismos en el tiempo si se pueden
predecir en el espacio, es decir en ciertas zonas se puede decir que ocurrirá un
sismo, lo que no se sabe es cuando.
La investigación es relativamente nueva sin embargo se han logrado resultados
prometedores. Una forma de predicción estudia la variación de ciertos parámetros
físicos debido a la acumulación de los esfuerzos cuya relajación ocasiona el
temblor. Así, por ejemplo, se ha observado que la región focal sufre una dilatación
que altera la velocidad de las ondas que se propagan en ella. Otros de los
parámetros que se alteran son, por ejemplo, la resistencia del terreno al paso de
corriente eléctrica y el nivel freático. Todos estos factores pueden ser medidos y
correlacionados con el temblor final. Otra de las formas es la sistematicidad de la
ocurrencia de los temblores. Se ha observado que los epicentros a lo largo de una
zona de subducción no se distribuyen al azar, sino siguiendo un patrón geográfico y
temporal. Puede entonces estudiarse la historia sísmica de una región, estimar los
periodos de recurrencia de temblores de cierta magnitud y evaluar de esta manera
la posibilidad de que ocurra un temblor.
2.3.3 Aplicaciones de la Sismología
La investigación sismológica básica se concentra en la mejor comprensión del
origen y propagación de los terremotos y de la estructura interna de la Tierra. Según
la teoría elástica del rebote, la tensión acumulada durante muchos años se libera de
manera brusca en forma de vibraciones sísmicas intensas por movimientos de las
fallas. 34
CAPÍTULO II: MARCO TEÓRICO
Los métodos sísmicos de prospección utilizan explosivos para generar ondas
sísmicas artificiales en puntos determinados; en otros lugares, usando geófonos y
otros instrumentos, se determina el momento de llegada de la energía refractada o
reflejada por las discontinuidades en las formaciones rocosas. Estas técnicas
producen perfiles sísmicos de refracción o de reflexión, según el tipo de fenómeno
registrado.
El perfilado sísmico de reflexión, desarrollado en la década de 1940 para la
exploración petrolera, ha sido utilizado en los últimos años en investigación básica.
En la actualidad hay programas destinados a descifrar la estructura de la corteza
continental oculta que han usado esta técnica para sondear rocas a decenas de
kilómetros de profundidad.
2.4 EFECTOS DE LOS SISMOS
La capacidad de destrucción de un sismo depende de la combinación de los
siguientes aspectos:
Magnitud
Distancia al foco donde se origina el terremoto.
Características del suelo, en especial su capacidad de amplificar las ondas del
sismo que llegan a través de las rocas
Resistencia de los elementos físicos sometidos a las fuerzas generadas por el
temblor.
Grado de preparación que tenga la población y las i
instituciones para comportarse
adecuadamente antes, a la hora, y después de lo ocurrido. 35
CAPÍTULO II: MARCO TEÓRICO
Muchos de los daños causados por un terremoto, se deben no solo a la violencia de
la sacudida, sino que también en muchas ocasiones a otros fenómenos igualmente
destructivos que pueden acompañar al evento. Los efectos más comunes
provocados por los eventos sísmicos son los siguientes:
Destrucción de viviendas: la destrucción de viviendas puede considerarse como el
efecto de mayor impacto y con un alto costo social para la población.
Destrucción de Infraestructura (carreteras, líneas vitales y puentes): además de los
inconvenientes que generan durante la atención de los desastres, la destrucción de
las vías de comunicación terrestre, causan un impacto importante en la economía al
impedir el transporte eficiente de productos así como el intercambio de bienes y
servicios con la región afectada.
Daños diversos al suelo: por las características de los suelos, causa problemas
importantes a nivel de infraestructura, líneas vitales y a la actividad agrícola. Los
daños más importantes han sido fracturas, asentamientos, licuefacción (el terreno
se comporta como arenas movedizas o bien presenta eyección de lodo de manera
súbita).
Deslizamientos o derrumbes: permanentemente sus efectos causan graves daños a
la ecología, viviendas, edificios, carreteras, puentes, líneas de transmisión eléctrica,
acueductos, etc.
Tsunamis o maremotos: la mayoría se originan por eventos sísmicos de gran
magnitud con epicentro en el fondo del mar.
[6]
2.5 Normas Sísmicas 36
CAPÍTULO II: MARCO TEÓRICO
Son un compendio de regulaciones de diseño que tienen como objetivo: evitar la
pérdida de vidas humanas y reducir el daño y el costo económico que puedan
ocasionar los terremotos futuros.
Las normas proporcionan unos criterios y recomendaciones, de modo que su
aplicación al diseño dote a las estructuras de suficiente sismorresistencia para que
las construcciones no sufran daños relevantes ante sacudidas sísmicas pequeñas,
puedan resistir sin daños estructurales ante movimientos sísmicos moderados y
puedan evitar el colapso ante las sacudidas más fuertes previsibles --con una
probabilidad razonable--, aunque con posibles daños.
2.6 ORIGEN DE LA NORMATIVA SÍSMICA.
Inicialmente no había códigos sísmicos y después de los primeros terremotos de
siglo XX la comunidad de ingeniería decide el implementar algún nivel de fuerzas
laterales para evitar el colapso de los edificios.
En EE UU se comienza a publicar códigos de construcción en 1927 con el primer
Uniform Building Code 1927 y en este código hay una parte que se refiere a los
requerimientos para diseñar en zonas donde hay terremotos. El Ultimo es el
International Building Code 2003 (IBC 2003).
[7]
TABLA 2.4 LISTA DE CODIGOS UBC
UBC
1927
UBC
1935
UBC
1937
UBC
1940
UBC
1943
UBC
1946
UBC
1949
UBC
1952
UBC
1955
UBC
1958
UBC
1961
UBC
1964 37
CAPÍTULO II: MARCO TEÓRICO
UBC
1967
UBC
1970
UBC
1973
UBC
1976
UBC
1979
UBC
1982
UBC
1985
UBC
1988
UBC
1991
UBC
1994
UBC
1997
IBC
2000
IBC
2003
Fuente [7]
2.7 ORIGEN DE LAS NORMAS SÍSMICAS VENEZOLANAS.
A partir del terremoto de Caracas, ocurrido el 29 de julio de 1967 y que produjo unas
300 víctimas, comenzaron a sistematizarse las normas para la construcción de
obras civiles capaces de resistir un sismo.
En Venezuela están vigentes las normas Covenin 1756 desde el año 1982, que son
de obligatoria aplicación en la construcción de edificaciones para preservar el mayor
número de vidas en caso de un movimiento sísmico.
Desde el terremoto de Caracas, ingenieros y geólogos venezolanos y de distintos
países comenzaron a interesarse por las fallas geológicas y sus posibles
consecuencias. Venezuela tiene 13 fallas geológicas, entre las cuales están: San
Sebastián, El Pilar, Boconó, Pichao, San Mateo, Humocaro y Burro Negro.
Desde entonces, surgió la preocupación de los profesionales de la Ingeniería por
establecer normas para la construcción de estructuras, ya que en ese terremoto
hubo edificios que se vinieron al suelo y otros que no sufrieron daños importantes.
Los sismos pasados han contribuido grandemente en el conocimiento técnico sobre
cómo las estructuras se desempeñan bajo ese tipo de cargas y pueden ser
considerados como programas de ensayo gigantescos donde es posible comparar38
CAPÍTULO II: MARCO TEÓRICO
la respuesta de variados tipos de construcción y la influencia de detalles
constructivos.
Luego del terremoto de Agadir, el 29 de febrero de 1960 y considerado el más
mortífero del siglo pasado, sucedió el gran terremoto de Chile, que terminaría siendo
el mayor del siglo XX. Estos sismos encendieron las alarmas en las comunidades
profesionales y de defensa civil. La Unesco y la Organización de Estados
Americanos reconocieron la importancia de esta amenaza natural.
Las normas sísmicas están muy hermanadas con las normas de diseño, de
hormigón armado, de concreto armado o de acero. Lo que se necesitan son
estructuras dúctiles, que se puedan deformar y sean capaces de disipar energía. En
la medida que una estructura absorbe la energía del sismo y no la disipa, produce
deformaciones inelásticas que van a ocasionar cierto daño, pero que reducen al
máximo la posibilidad de ruina. Lo que queremos es salvar vidas.
En Venezuela, están vigentes las normas Covenin para la construcción de obras de
ingeniería civil, las cuales son de aplicación obligatoria. Las primeras normas fueron
elaboradas en 1967 tras el terremoto de Caracas, se modificaron en 1982, 1991,
1998 y 2001 son las que continúan vigentes (Norma Covenin 1756).
Se cree que estas normas están bastante actualizadas y es por esto que otros
países las han copiado, pues les parece que están muy bien. Colombia y Venezuela
tienen unas normas parecidas. Costa Rica adoptó las normas venezolanas y ahora
están elaborando las suyas.
[4]
2.7.1 Validez de las Normas Sísmicas Venezolanas.
Estas Normas establecen los criterios y requisitos mínimos de las acciones a
considerar en el proyecto, fabricación, montaje y construcción de las edificaciones 39
CAPÍTULO II: MARCO TEÓRICO
que se ejecuten en el territorio nacional. Estas Normas se aplicarán tanto a las
edificaciones nuevas como a la modificación, ampliación, refuerzo, reparación y
demolición de las edificaciones existentes. Las obras temporales o provisionales
también deberán cumplir con estas disposiciones.
2.7.2 Alcance de las Normas Sísmicas Venezolanas.
En lo que sea procedente, estas Normas se aplicarán en el proyecto de otras
estructuras, como puentes, silos, elevadores de granos, tanques, depósitos, etc.,
siempre y cuando no colidan con normas y criterios técnicos específicos para las
acciones sobre dichas construcciones. En las edificaciones que emplean sistemas
constructivos no tradicionales, además de las acciones aquí establecidas, se
tomarán en cuenta las que fueran particulares del sistema empleado.
[5]
2.8 RED SISMOLÓGICA NACIONAL Y LA EVALUACIÓN DE LA AMENAZA
SÍSMICA DE VENEZUELA
La Red Sismológica de Venezuela tiene como objetivo permanente el registro y
monitoreo continuo de la actividad sismológica del país, con la finalidad de formar
un catálogo sismológico que permitan estudios de amenaza sísmica.
El norte de Venezuela es parte del límite entre las placas Caribe y América del Sur.
La zona de contacto de estas dos placas tectónicas ha generado un sistema de
fallas principales activas del tipo rumbo-deslizante dextrales orientadas
aproximadamente en dirección este-oeste a lo largo de un cinturón de
aproximadamente 100 a 150 Km., definido por los sistemas montañosos de los 40
CAPÍTULO II: MARCO TEÓRICO
andes venezolanos, la cordillera central y oriental, denominado sistema de fallas
Oca-Ancón-Boconó-San Sebastián-El Pilar. El sistema de fallas principales está
seguido por un número de fallas activas menores entre las que se encuentran:
Valera, La Victoria, Tacagua – El Ávila y Urica (Schubert et al., 1984; Grases et al.,
1994). El oriente de Venezuela está caracterizado por dos regímenes tectónicos: El
primero está conformado por un sistema de fallas rumbo-deslizante dextral, dentro
del cual se destaca la falla de El Pilar. El segundo por una zona de subducción que
se extiende desde el noroeste de la región hasta el Arco de El Caribe, representado
por la Antillas Menores (Schubert et al., 1984; Beltrán et. Al., 1994; Sobiesiak et al.,
2002).
La Fundación Venezolana de Investigaciones Sismológica (FUNVISIS) es el
organismo encargado de la instalación y mantenimiento de La Red Sismológica
Nacional, conformada por 35 estaciones banda ancha de tres componentes, cuya
función es el registro continuo de la actividad sismológica del país generado por el
sistema de fallas geológicas activas. La información adquirida por la nueva red está
destinada al estudio de la sismicidad en Venezuela como producto de la interacción
de las placas tectónicas, y los resultados que se derivan de esta investigación son
un valioso aporte para la estimación del riesgo sísmico en el norte de Venezuela.
2.8.1 La Sismicidad en Venezuela
En gran medida, la actividad sísmica del país está asociada al sistema de fallas
activo predominante: Oca-Ancón-Boconó-San Sebastián-El Pilar (figura 2.6) 41
CAPÍTULO II: MARCO TEÓRICO
generada por el continuo movimiento este-oeste de la placa Caribe con respecto a
la de América del Sur. Este sistema de fallas ha sido el causante de los sismos más
severos que han ocurrido en el territorio nacional, entre los que se destacan: 1812,
1900 y 1967 entre otros (Schubert et al., 1984; Grases et al., 1994).
Esencialmente, la sismicidad a nivel del territorio nacional es superficial y se
concentra en los primeros 40 Km. de profundidad (Figura 2.6); exceptuando la
sismicidad profunda asociada a la zona de subducción en el noreste de Venezuela
entre los 20 y 120 Km. (Fernández et al., 1974; Pérez et al., 1981; Beltrán et al.,
1994; Audemard and Singer et al., 1996; Pérez et al., 1997; Audemard et Al., 1999 ;
Sobiesiak et al., 2000). La sismicidad en Venezuela está caracterizada por una alta
tasa de microsismicidad (eventos de magnitud ≤ 3) y eventos de magnitud
intermedia (entre 3 y 5), aunque la historia sísmica del país revela que han ocurrido
más de 130 sismos que han causado algún tipo de daños en poblaciones
venezolanas, siendo el más destructivo de todos el que ocurrió el 26 de marzo de
1812 y que afectó seriamente ciudades importantes como Mérida, Barquisimeto y
Caracas, causando más de 20.000 víctimas, es decir, un 5% de la población
estimada para la época (Grases et al., 1994). 42
CAPÍTULO II: MARCO TEÓRICO
Figura 2.6 Mapa de Fallas Principales según Beltrán (1994). Fuente [7]
Figura 2.7 Distribución Espacial de la Sismicidad en Venezuela. Fuente [7]
2.8.2 Componentes de la Red Sismológica Nacional
Desde el año 1982, FUNVISIS ha sido el ente encargado de la instalación y
mantenimiento de la Red Sismológica Nacional. En un principio se contaba con el
apoyo de sólo 10 estaciones sismológicas de corto período cuya función era dar
cobertura a todos los eventos sismológicos localizados en la Zona Central de
Venezuela. Posteriormente al terremoto de Cariaco en 1997, el gobierno nacional
aprobó el proyecto de modernización de la red sismológica con la puerta en marcha
de 35 estaciones banda ancha de tres componente (Vertical, Norte-Sur y Este-43
CAPÍTULO II: MARCO TEÓRICO
Oeste) cuya función sería dar una buena cobertura de la actividad sísmica en todo
el territorio nacional. En el año 2000 comenzó el proyecto de búsqueda e instalación
de las nuevas estaciones y actualmente la misma se encuentra totalmente operativa
(figura 2.8). La transmisión de los datos registrados por las estaciones a la central
en Caracas se realiza en tiempo real vía satélite. Ver Figura 2.8.
Figura 2.8 Red Sismológica Nacional. Fuente [7]
2.8.3 La Amenaza Sísmica en Venezuela
La nueva y moderna Red Sismológica Nacional ha brindado un valioso aporte en la
ubicación y caracterización de la actividad sismológica del país desde su instalación
en el año 2000. Una consecuencia importante del registro continuo de la sismicidad
en todo el territorio nacional (y en algunos casos de la actividad desarrollada en
países vecinos como Colombia y Trinidad) ha sido la conformación y constante
actualización de un catálogo sismológico de gran precisión y completitud, debido a
una mejora en la localización de los sismos y a que actualmente es posible detectar
eventos de magnitudes más pequeñas (inferiores a 3.0). Es importante destacar que 44
CAPÍTULO II: MARCO TEÓRICO
dicha actividad es publicada trimestralmente a través del Boletín Sismológico
Nacional. Así mismo, toda la sismicidad reciente se publica en la página web de
FUNVISIS: http://www.funvisis.org.ve/
La conformación de un catálogo sismológico completo ha permitido a su vez
investigaciones importantes en el área de la sismología, la geología y la ingeniería
sísmica. La evaluación de la actividad sismológica reciente e histórica y la
caracterización y ubicación de las fallas geológicas activas han permitido la
estimación de las zonas de mayor o menor amenaza en Venezuela, a través de la
elaboración de mapas de Zonificación Sísmica (figura 2.9).
Figura 2.9 Mapa se Zonificación Sísmica (Norma COVENIN 1756-98, 2001). Fuente
[7] 45
CAPÍTULO II: MARCO TEÓRICO
El Mapa de Zonificación Sísmica (Norma COVENIN 1756-98, 2001) está presentado
en función del coeficiente de aceleración horizontal (Ao) en roca. Puede
interpretarse de dicho resultado que el norte de Venezuela presenta las zonas de
mayor riesgo sísmico (siendo el estado Sucre el catalogado como de mayor riesgo).
Una consecuencia importante del mapa de Zonificación Sísmica es la elaboración,
en base a sus resultados, de Normas de Construcción Sismorresistentes (2001)
adecuadas a la realidad sísmica de Venezuela. La resistencia sísmica de una
estructura desarrollada por los ingenieros siguen las instrucciones de la norma de
acuerdo al grado de amenaza de la región. Idealmente, todas las estructuras
construidas en nuestro país deberían estar de acuerdo con dicha norma. La última
actualización de la Norma de Construcción Sismorresistente se llevó a cabo en el
año 2001, tomando en cuenta los resultados aportados por el terremoto de Cariaco
en 1997.
Por otro lado, la mejora en la localización de los sismos también ha permitido
desarrollar estudios que permitan recalcular nuestras actuales ecuaciones de
magnitud y modelos de velocidad de las ondas sísmicas (proyectos que se
encuentran actualmente en progreso). Igualmente se espera poder realizar nuevos y
mejorados modelos de tomografía sísmica en toda Venezuela, cuyo objetivo será el
modelaje de la corteza terrestre y marina. 46
CAPÍTULO II: MARCO TEÓRICO
2.8.4 Relación entre FUNVISIS y las Universidades del Pais
Debido a que gran cantidad de población vive en la zona norte de Venezuela, justo
en las regiones catalogadas como de gran riesgo sísmico, la investigación en el
área de la sismología es de gran importante en nuestro país. Sin embargo, más allá
de la investigación que se ha efectuado hasta la fecha, y aquella que se tiene
planificada para el futuro, es esencial que esta información sea del conocimiento
público. Debido a que la ciencia actualmente no puede predecir un terremoto, y al
hecho de que no puede detenerse la actividad sísmica, es de gran relevancia
preparar a la población sobre qué hacer antes, durante y después de un sismo. La
preparación es una forma efectiva de reducir el riesgo de pérdida de vidas humanas
y daños a las estructuras ocasionadas por un terremoto de gran magnitud.
Ha existido un fuerte vínculo entre FUNVISIS y las diversas universidades del país,
y entre ambas se han desarrollado diversos proyectos de investigación que han
aportados resultados importantes en el área de la sismología en Venezuela. Estos
trabajos se han hecho públicos a través de congresos y publicaciones científicas,
tanto en eventos y revistas venezolanas como extranjeras. De igual forma, se han
realizado pasantías y tesis de pregrado y postgrado entre la fundación y
universidades de todo el país. Es importante mencionar que algunos investigadores
de FUNVISIS imparten clases de sismología, geofísica y geología en universidades
como la Universidad Central de Venezuela y Simón Bolívar a nivel de pregrado y
postgrado. 47
CAPÍTULO II: MARCO TEÓRICO
Una manera de estrechar los lazos ya existentes podría ser a través de asesorías
en las cuales investigadores de FUNVISIS y otras universidades tendrían la
oportunidad de intercambiar experiencias, datos, técnicas aprendidas y
conocimientos adquiridos en el área de la sismología, geología, geofísica e
ingeniería. Una manera rápida y efectiva para obtener dicha retroalimentación sería
a través de charlas, talleres y cursos dados periódicamente, ya sea en las mismas
universidades o en FUNVISIS. Las mismas podrían ser dadas de forma individual o
como parte de aquellas asignaturas que manejen los temas de riesgo en Venezuela.
Igualmente, FUNVISIS podría dar talleres de prevención sísmica a través de las
actividades desempeñadas por el Aula Sísmica "Madeleilis Guzmán". Es importante
también el desarrollo de proyectos de investigación a través de tesistas y pasantes
de otras universidades como parte de la formación de una nueva generación de
científicos e ingenieros que garantizarán una continuidad en los estudios en materia
de riesgo en nuestro país, y por consiguiente, un intento de minimizar ese riesgo
para aquella población que vive en zonas de gran amenaza sísmica.
[7]
2.9 BOSQUEJO ACERCA DE LOS EFECTOS TORSIONALES 48
CAPÍTULO II: MARCO TEÓRICO
2.9.1 Generalidades
Los efectos torsionales sobre las edificaciones dependen fundamentalmente de las
distribuciones de masa y de rigidez en sus plantas o entrepisos. Las estructuras
pueden clasificarse en simétricas, cuando coinciden las posiciones de los centros de
masa (C.M.) y de rigidez (C.R.) de las plantas, y asimétricas cuando no coinciden;
en este último caso existen excentricidades nominales (ex, ey) entre dichos centros
(Figura 2.10). Llamaremos uni-asimétricas a las plantas que tienen una sola
excentricidad en una dirección principal (p.ej.: ex ≠ 0 , ey = 0) y bi-asimétricas a las
que presentan ambas excentricidades (ex ≠ 0 , ey ≠ 0). Las plantas (en forma precisa
para edificaciones de un nivel y en forma aproximada para edificaciones de varios
niveles) pueden dividirse en dos zonas para cada dirección del análisis: zona flexible
y zona rígida. Para una determinada dirección de los planos resistentes, llamamos
zona flexible a la que va desde el C.R. hasta el extremo que está más cercano al
C.M. que al C.R., y zona rígida al resto de la planta que va desde el C.R. hasta el
extremo opuesto (Figura 2.10(a)). Bajo la acción de una fuerza cortante estática,
cuando ésta se aplica en el C.R. la planta se desplaza en traslación, mientras que
cuando se aplica en el C.M. sobrelleva traslación más torsión con incrementos de
los desplazamientos en la zona flexible y decrementos en la zona rígida, respecto al
desplazamiento del C.R. Este fenómeno es el origen del nombre que reciben ambas
zonas. 49
CAPÍTULO II: MARCO TEÓRICO
Figura 2.10 Modelos del Sistema Estructural: (a) Planta Uni-asimétrica; (b) Planta biasimétrica. Fuente [3].
Ahora bien, cuando la estructura es excitada por un movimiento sísmico, los
desplazamientos máximos probables en los distintos puntos de la planta son
diferentes a los correspondientes a la acción de la fuerza cortante de piso actuando
estáticamente en el C.M. En relación con éstos, los desplazamientos se reducen o
aumentan dependiendo de la zona de la planta y de ciertas condiciones que se
comentan más adelante. Este fenómeno suele denominarse amplificación dinámica
(torsional). Se producen así variaciones en las demandas, bien sea demandas de
resistencia en el rango de respuesta elástica o demandas de ductilidad para el
rango de respuesta inelástica.
2.9.2 Clasificación de los Efectos Sísmicos Torsionales 50
CAPÍTULO II: MARCO TEÓRICO
Desde la perspectiva de sus causas los efectos sísmicos torsionales suelen
clasificarse en: a) efectos intrínsecos, correspondientes a la influencia de las
propiedades nominales (inercias, rigideces, excentricidades) en la respuesta
dinámica ante las componentes traslacionales del sismo, y b) efectos accidentales
que engloban la influencia de las variaciones aleatorias de las distribuciones de
masa, rigidez y resistencia, y la influencia de la componente rotacional del sismo.
Desde la perspectiva de sus consecuencias, los efectos torsionales pueden dividirse
en: a) efectos elásticos, que se desarrollan mientras todos los elementos resistentes
de la estructura permanecen en el rango de conducta lineal, usualmente ante la
acción de sismos moderados y b) efectos inelásticos, que corresponden a la
situación en que algunos elementos resistentes de la estructura entran en el rango
de conducta no-lineal y ocurren ante la acción de los sismos más severos.
2.9.3 Torsión intrínseca
La torsión intrínseca elástica, está caracterizada por la respuesta dinámica nominal
en rango lineal, ante componentes sísmicas traslacionales. Como modelo de
referencia consideramos un sistema estructural de un nivel constituido por un
diafragma horizontal con masa y absolutamente rígido en su plano, y una estructura
sin masa vinculada al diafragma y con conducta elástica lineal (Figura 2.10). Los
resultados que se obtienen con este modelo son representativos de la respuesta de
los edificios regulares, que tengan distribuciones semejantes de masa y de rigidez
en el conjunto de plantas y por tanto sus centros de masa y de rigidez estén
aproximadamente alineados verticalmente.
Llamemos m la masa total distribuida en la planta, C.M. el centro de masa y j = mr
2
la inercia rotacional, donde r es el radio de giro inercial. La distribución de los
elementos de la estructura establece dos ejes principales (X, Y) y la posición del 51
CAPÍTULO II: MARCO TEÓRICO
centro de rigidez (C.R.). Admitimos movimiento de la masa solo en el plano
horizontal, descrito por 2 traslaciones (ux , uy) y una rotación de eje vertical (uθ).
Quedan definidas dos excentricidades nominales (ex , ey) entre el C.R. y el C.M.
(figura 2.10).
El problema que nos ocupa, cual es el de la amplificación dinámica que ocurre en
los desplazamientos de los planos resistentes, puede expresarse en función de
pocos parámetros adimensionales: (a) los índices de excentricidad εx = e x
/ r ; εy =
e y
/ r ; y (b) los cocientes de frecuencias Ωx = ωθ / ωx
= rtx / r y Ωy = ωy
= rty / r.
Donde: ωθ
,ωx y ωy son las frecuencias desacopladas torsional, traslacional-X y
traslacional-Y respectivamente; y
son los radios de giro torsional en direcciones X y Y; Kθ
es la rigidez torsional respecto al C.M.; Kx y Ky son las rigideces traslacionales del
sistema en direcciones X y Y; r es el radio de giro inercial arriba definido. Llamamos
plantas torsionalmente rígidas a las de valores grandes de Ω, debidos a elevadas
rigideces cercanas al perímetro de la planta, y plantas torsionalmente flexibles a las
de valores pequeños de Ω, debidos a concentraciones de rigidez hacia el centro de
las plantas.
En el caso de plantas uni-asimétricas simplificamos la nomenclatura; por ejemplo, si:
ey = 0 designamos e = ex ≠ 0 (figura 2.10 (a)) y denominamos ε = e/r y Ω = ωθ / ωy
ya que no ocurre amplificación en dirección X y los otros parámetros no influyen en
la amplificación dinámica en dirección Y.
Es importante que el cálculo de los desplazamientos máximos probables se efectúe
siguiendo un criterio de combinación que tome en cuenta la correlación entre las
respuestas modales de periodos cercanos, como es el Criterio de la Combinación
Cuadrática Completa, (en inglés: "Complete Quadratic Combination", CQC) . En él
las respuestas modales Ri
y Rj en los modos i y j se combinan mediante la
expresión: 52
CAPÍTULO II: MARCO TEÓRICO
(2.1)
donde Cij es un coeficiente de correlación modal que se estima de acuerdo a varias
hipótesis estadísticas. Por ejemplo, Rosenblueth y Elorduy lo estimaron como:
(2.2)
mientras que más recientemente Der Kiureghian ha propuesto el valor:
(2.3)
donde ξ es la fracción de amortiguamiento crítico y aij es el cociente de frecuencias
ωi
/ ωj
Ambas formulaciones conducen a prácticamente los mismos resultados, ya que sus
valores son muy cercanos entre sí cuando las frecuencias modales son cercanas y
solo difieren apreciablemente para frecuencias distantes. Viendo la expresión (2.1)
puede decirse que el criterio CQC es una extensión del criterio de la "raíz cuadrada
de la suma de cuadrados" (RCSC), pero debe destacarse que la simplificación de
usar este último, es decir tomar , puede llevar a importantes errores en
la estimación de las respuestas torsionales acopladas, ya que el caso de modos con
frecuencias cercanas es muy común, y entonces el segundo término del segundo
miembro de la expresión (2.1) modifica significativamente el valor de R. Por ejemplo,
en una planta uni-asimétrica con ε =0.05 y Ω =1±0.1, la diferencia en los 53
CAPÍTULO II: MARCO TEÓRICO
desplazamientos debido al no recomendable uso del criterio RCSC puede ser de
hasta un 20 % por defecto o 35% por exceso, respecto a la mejor estimación del
criterio CQC.
En la figura 2.11 mostramos las modificaciones (µ) de los desplazamientos de los
extremos rígido y flexible en dirección Y, respecto al caso de respuesta del sistema
simétrico (e = 0) en traslación pura, de una planta uni-asimétrica con relación de
aspecto Bx/By = 2, para una componente sísmica de dirección Y con espectro plano.
Véase que en el extremo flexible ocurren magnificaciones en casi todos los casos,
mientras que en el extremo rígido ocurren reducciones para plantas torsionalmente
rígidas, pero en cambio ocurren magnificaciones para plantas torsionalmente
flexibles. En este caso resulta además que el desplazamiento del extremo rígido
puede ser superior al del extremo flexible (para excentricidades pequeñas),
contrariamente a lo que ocurre para plantas torsionalmente rígidas. 54
CAPÍTULO II: MARCO TEÓRICO
Figura 2.11 Modificaciones (µ) de los desplazamientos en los extremos de una
planta uni-asimétrica con Bx/By = 2, sometida a sismo en dirección Y de espectro
plano, respecto al caso de planta simétrica (e = 0): a) extremo rígido; b) extremo
flexible. Fuente [3]
En gran parte de los casos los efectos torsionales intrínsecos inelásticos resultan
ser algo menores a los que se dan bajo el rango lineal, en relación con los
respectivos efectos traslacionales. El fenómeno es más complejo pues depende
también de las distribuciones de resistencia de los pórticos o muros (aunque puede
tratarse de simplificar mediante la posición del centro de resistencias). Además, aún
en el caso de plantas uni-asimétricas, las rigideces y resistencias de la dirección
transversal simétrica, y la excitación traslacional que reciban, influyen en la
respuesta de la dirección asimétrica, principalmente por la variación con el tiempo
de su contribución a la rigidez torsional. Sin embargo, podemos inferir algunas
correspondencias generales entre las respuestas elástica e inelástica.
Particularmente: a) en las plantas torsionalmente rígidas aumentan poco las
respuestas en la zona flexible y disminuyen en la zona rígida; b) en las plantas55
CAPÍTULO II: MARCO TEÓRICO
torsionalmente flexibles aumentan considerablemente las respuestas en ambas
zonas de la planta.
2.9.4 Torsión Adicional
2.9.4.1 Conceptos fundamentales
La variación de las propiedades nominales de las plantas puede conducir a
importantes modificaciones de la respuesta torsional. Variaciones aleatorias de las
rigideces de los elementos resistentes conducen a traslados de la posición del
centro de rigidez. Igualmente, la masa de la planta no siempre se distribuye como se
previó en el diseño y origina traslados de la posición del centro de masa. Ambas
mudanzas de las posiciones nominales de dichos centros conducen a variaciones
de las excentricidades nominales, las cuales son una variable fundamental en la
respuesta torsional, tal como se ilustra en la Figura 2.11. Menos importantes son las
variaciones de masa y rigidez totales o de los radios de giro inercial y torsional. En
la torsión accidental se suelen incorporar también los efectos de la excitación
rotacional del sismo, pero últimamente se ha encontrado que su influencia es menor
de la que se había supuesto anteriormente. En el caso de respuesta inelástica debe
considerarse también la variación aleatoria de resistencias como fuente de variación
de las excentricidades y de la rigidez torsional.
Se investigó detenidamente la variación de la posición del centro de rigidez. Los
valores característicos de tal variación dependen del material estructural y de la
distribución de planos resistentes en la planta. La figura 2.12(a) muestra algunos
resultados tomados de ese trabajo. Se encuentra que para edificaciones típicas de
concreto armado el centro de rigidez puede trasladarse hasta un 6% del ancho de la
planta respecto a su posición nominal, con una media de alrededor del 1.4%. Para
edificaciones típicas de acero la variación máxima es de un 4% del ancho de la
planta con una media de 0.7% aproximadamente. 56
CAPÍTULO II: MARCO TEÓRICO
La variación del centro de masa ha recibido menos atención recientemente, aunque
existen algunas referencias antiguas que soportaron las recomendaciones
tradicionales. Para el desarrollo de la nueva Norma Venezolana se estudió la
variación del centro de masa de un par de edificaciones típicas de nuestro medio,
que representan prácticamente los casos extremos de variación. Por un lado, una
edificación de concreto armado para uso de vivienda con losas nervadas y paredes
de arcilla. Por otro, una edificación de acero para uso de oficinas con losas livianas
y tabiques livianos. El primer caso representa una estructura relativamente pesada
con cargas variables pequeñas y el segundo una estructura relativamente liviana
con cargas variables grandes. Por tanto, en el segundo caso se obtendrán mayores
variaciones de la posición del centro de masa que en el primero. Se consideró una
probable variación de la distribución de paredes o tabiques, una pequeña variación
de las cargas permanentes y todas las distribuciones posibles de la carga variable
que conducen a una carga variable total igual al 25% de la carga variable nominal,
que estipula nuestra Norma que se tome como carga variable conjunta con la
permanente, a efecto de calcular las acciones sísmicas. Los resultados obtenidos se
muestran en la figura 2.12(b). Se encuentra que para la estructura de concreto
armado la posición del centro de masa puede variar hasta un 7% del ancho de la
planta con una media de un 2%, mientras que para la edificación de acero la
posición del centro de masa puede variar hasta un 12% del ancho de la planta con
una media de un 3.3%. 57
CAPÍTULO II: MARCO TEÓRICO
Figura 2.12 Probabilidades de no-excedencia del Cociente entre la Variación de
Excentricidad ∆e y el Ancho de Planta B, para Edificaciones Típicas de Concreto
Armado y Acero: a) Debido a Variación de la Posición del C.R.; b) Debido a
Variación de la Posición del C.M. Fuente [3]
Una consecuencia interesante, que permite simplificar las recomendaciones
normativas, es que las magnitudes relativas de las variaciones de las posiciones de
los centros de rigidez y de masa de los dos tipos de edificaciones tienden a dar
valores semejantes de la variación total de excentricidades. Como la correlación
estadística entre aquellas variaciones es despreciable, podemos sumarlas,
encontrando que la variación total de excentricidad para edificaciones de concreto
armado puede ser hasta de un 13% del ancho de la planta con una media de un
3.4%, y para edificaciones de acero puede ser hasta de un 16% del ancho de la
planta con una media de un 4%. A efectos de la fundamentación y evaluación del
método propuesto tomamos una media de variación de un 3.7%.
Se estudió también la excitación rotacional a partir de registros sincronizados en la
base de edificios de California sometidos a sismos recientes. Se obtuvieron
espectros rotacionales menores a otros supuestos anteriormente, pero con la misma
característica básica, a saber: que la zona de máxima respuesta queda limitada a
periodos más cortos (entre 0.1 y 0.3 seg) que en los espectros traslacionales. Los58
CAPÍTULO II: MARCO TEÓRICO
efectos de la excitación rotacional dependen de las dimensiones de la base de la
edificación, siendo directamente proporcionales a las mismas. Esta dependencia
conduce a la dificultad de establecer una prescripción precisa de validez uniforme
para todas las edificaciones, pero que pasa a ser menos importante debido a la
comentada rebaja del espectro encontrado. Para las evaluaciones de este estudio, a
partir de la revisión de una muestra de edificaciones del país hemos tomado como
ancho mayor de la edificación el valor promedio de 35 m, y como relación promedio
de anchos Bx / By = 2. En la figura 2.13 puede observarse el espectro rotacional
construido según los resultados en una zona con aceleración en traslación A(T =
0)/g=0.4 normalizado a unidades de traslación para una planta de radio de giro igual
a 11.3 m, correspondiente a Bx / By = 2 y Bx = 35 m, Puede observarse que las
máximas aceleraciones equivalentes son del orden del 14% de las traslacionales, y
que ocurren en la zona de periodos entre 0.1 y 0.3 seg.
Figura 2.13 Espectro Rotacional Normalizado a Traslacional para r = 11.3 m,
Correspondiente a Planta con Bx/By = 2, Bx = 35 m. Fuente [3]
2.9.4.2 Efectos en los desplazamientos 59
CAPÍTULO II: MARCO TEÓRICO
Calculamos la modificación de los desplazamientos que ocurren bajo la acción
conjunta de las componentes traslacionales y rotacional del sismo, considerando
modificaciones probables de las excentricidades en ambas direcciones ortogonales.
A tal fin efectuamos variaciones de la posición del C.M. dejando fijo el C.R.,
simulando así el efecto conjunto de las variaciones de ambos centros. Suponemos
que es poco probable que las variaciones máximas de las dos direcciones
ortogonales ocurran simultáneamente; en consecuencia, cuando ocurre la variación
máxima en una dirección imponemos que en la ortogonal sea nula. Los casos de
variaciones simultáneas en ambas direcciones los tomamos a lo largo de una elipse
que pasa por los puntos de variación máxima. Hemos tomado nueve (9) posiciones
del C.M en los análisis efectuados, las cuales se observan en la figura 2.14: la
posición nominal (punto 0); las posiciones de máxima variación en cada dirección,
siendo nula la variación en la dirección ortogonal (puntos 1, 3, 5 y 7); y 4 posiciones
de variación simultánea en ambas direcciones, en los puntos de la elipse que
interceptan a las diagonales del rectángulo circunscrito (puntos 2, 4, 6 y 8). Nótese
que en el caso de plantas cuadradas las variaciones son iguales en cada dirección
del plano, a lo largo de una circunferencia de centro en la posición nominal del C.M. 60
CAPÍTULO II: MARCO TEÓRICO
Figura 2.14 Puntos (0 al 8) en Formación Elíptica, Utilizados como Posiciones del
C.M. en los Análisis que Toman en Cuenta los Efectos Accidentales. Fuente [3]
Para cada uno de los nueve puntos calculamos los desplazamientos máximos de los
extremos de la planta bajo la acción de una componente sísmica rotacional y dos
componentes traslacionales simultáneas, tomadas según todas las direcciones
posibles. Nótese que aunque tengamos una planta nominalmente uni-asimétrica,
para la cual podamos obtener los desplazamientos nominales con la acción de una
sola componente sísmica, cuando consideramos los efectos accidentales la planta
se convierte en bi-asimétrica en varios casos, motivo por el cual es necesario
considerar la acción de dos componentes sísmicas. Las incorporamos empleando
una metodología la cual permite obtener el caso más desfavorable, para la menor
componente principal un espectro igual al 70% del espectro de la mayor, valor
promedio que se infiere de algunas estadísticas. Luego como desplazamiento
crítico, ante las "accidentalidades" establecidas, tomamos la envolvente de los
desplazamientos máximos obtenidos en los nueve análisis.
En la figura 2.15 pueden observarse las modificaciones (µ) entre los
desplazamientos críticos de los extremos rígido y flexible de una planta uniasimétrica, respecto al caso de respuesta del sistema simétrico (e = 0) en traslación
pura, considerando una variación máxima de excentricidades del 3.7% del ancho de
la planta en cada dirección ortogonal. Fijamos la relación de aspecto Bx/By = 2 con
Bx = 35 m (a efectos de la influencia de la excitación rotacional), y periodos de
vibración desacoplados de 0.5 seg. en cada dirección. Podemos valorar los efectos
de la accidentalidad por comparación con los resultados de la figura 2.14: nótese
que los incrementos de desplazamientos son notorios para plantas torsionalmente
flexibles, mientras que son de menor importancia para plantas torsionalmente
rígidas. 61
CAPÍTULO II: MARCO TEÓRICO
Figura 2.15 Modificaciones (µ) de los Desplazamientos en los Extremos de
Dirección Y, Respecto a los Desplazamientos del Sistema Simétrico (e = 0). Planta
uni-asimétrica con Bx/By = 2, Bx = 35 m, Tx = Ty = 0.5 seg., Sometida a
Componentes Sísmicas Traslacionales y Rotacional, Considerando ± 0.037( Bx ó By)
de Variación Accidental Máxima de la Excentricidad: a) Extremo Rígido; b) Extremo
Flexible. Fuente [3] 62
CAPÍTULO II: MARCO TEÓRICO
En la figura 2.16 tenemos las modificaciones (µ) entre la envolvente de
desplazamientos de los extremos rígido y flexible de una planta bi-asimétrica,
respecto al sistema simétrico en traslación pura, considerando la misma variación
máxima de excentricidades del 3.7% del ancho de la planta en cada dirección
ortogonal. Fijamos εy = 0.2, manteniendo los otros parámetros: relación de aspecto
Bx
/ By = 2, Bx = 35 m, y periodos de vibración desacoplados de 0.5 seg. en cada
dirección. Por comparación con la Figura 2.15 podemos valorar los efectos de una
excentricidad ortogonal a la dirección analizada. Vemos que los desplazamientos se
incrementan respecto al caso de planta uni-asimétrica, en cierta medida para
plantas torsionalmente flexibles, pero escasamente para plantas torsionalmente
rígidas.
63
CAPÍTULO II: MARCO TEÓRICO
Figura 2.16 Modificaciones (µ) de los Desplazamientos en los Extremos de
Dirección Y, Respecto a los Desplazamientos del Caso del Sistema Simétrico (e =
0). Planta Bi-asimétrica con Sy = 0.2, Bx/By = 2, Bx = 35 m, Tx = Ty = 0.5 seg,
Sometida a Componentes Sísmicas Traslacionales y Rotacional, Considerando ±
0.037( Bx ó By) de Variación Accidental Máxima de la Excentricidad: a) Extremo
Rígido; b) Extremo Flexible. Fuente [3]
Es de interés anotar que de las figuras 2.10, 2.15 y 2.16 se infiere que es importante
efectuar limitaciones de la relación entre las excentricidades y los índices de rigidez
torsional Ω . Para una excentricidad dada existe un valor mínimo posible de Ω al
cual no conviene acercarse porque los desplazamientos crecen excesivamente.
También se desprende que las plantas torsionales muy flexibles (Ω < 0.5) son
riesgosas, aún si se tienen excentricidades nominales muy bajas, pues debido a los
efectos accidentales los desplazamientos son grandes pero además poco
controlables, ya que una pequeña variación de los parámetros puede modificar
aquellos en gran medida. Esta problemática se ha recogido en la Norma para64
CAPÍTULO II: MARCO TEÓRICO
caracterizar irregularidades en planta, con sus correspondientes penalizaciones,
como se indica más adelante.
2.9.4.3 Respuesta inelástica
El problema de la torsión accidental inelástica no está prácticamente estudiado,
tendiendo a considerarse que en el diseño los incrementos por causa de
"accidentalidad" pueden derivarse mediante los mismos algoritmos que en el caso
elástico. Por otro lado, suele considerarse que las variaciones de masa y rigidez son
de menor importancia frente a las derivadas de las variaciones de resistencia
aleatorias y sus consecuencias no-lineales. Con cierta frecuencia en la literatura
técnica aparece parcialmente justificada la excentricidad accidental normativa
(estática) como compensación de este fenómeno. En todo caso, esto es un criterio
que refuerza la inclusión de la "accidentalidad" en las normas.
[3] CAPÍTULO III: DESARROLLO
CAPÍTULO III
DESARROLLO
3.1 EVOLUCIÓN DE LAS NORMAS VENEZOLANAS DE EDIFICACIONES
SISMORRESISTENTES.
Inicialmente, en Venezuela y en otras partes del mundo, el diseño estructural se
basaba en resistencia para acciones determinadas con métodos elásticos lineales.
Se establecía que “todo edificio y cada una de sus partes debe ofrecer resistencia
suficiente para soportar con seguridad las cargas permanentes y accidentales”
(Normas para el Cálculo de Edificios, 1947). Estos requisitos se complementaban
con un Manual para el Cálculo de Edificios (M.O.P, 1945), para facilitar “el estudio y
la revisión de los cálculos justificativos que deben acompañar a todo proyecto”.
Además, se contaba con las Normas para la Construcción de Edificios (M.O.P,
1944), instrumento que servía “para reglamentar la construcción de los edificios
nacionales“, creando una mística particular acerca de una inspección exigente sobre
todo a las obras públicas, esto basado en la concepción europea de la construcción.
El diseño, la construcción, la inspección, el mantenimiento y la rehabilitación son
ahora elementos fundamentales para la ingeniería basada en desempeño, sobre la
base de que “Un diseño solo puede ser efectivo si puede ser construido”, Bertero
(1997). Posteriormente, se promulgaron las Normas para el Cálculo de Edificios
(M.O.P, 1955) “basadas en los principios aceptados en la Teoría de de la Elasticidad
y la Resistencia de Materiales y considera con las debidas justificaciones los
conceptos de plasticidad y de ruptura”. Esta normativa introdujo mejoras en las
construcciones de mampostería, estuvo vigente mucho tiempo y solo se cambió
ante la ocurrencia del Terremoto de Caracas de 1967. Tres meses después se
validan las Normas Provisionales para Construcciones 66
CAPÍTULO III: DESARROLLO
Antisísmicas (M.O.P, 1967), con las primeras incursiones para lograr un control
basado en desempeño. Se introducen la clasificación y el uso estructural,
identificación de los suelos, derivas laterales máximas, torsión, efecto P-delta,
Momento de vuelco, elementos no estructurales, separación por colindancia,
método estático equivalente para edificaciones menores de 20 pisos y los métodos
dinámicos para mayores alturas (Grases et al, 1984; Lobo Quintero y Thomson,
1994).
En Junio de 1978, se publicó el ATC 3-06, provisiones tentativas para ser utilizadas
en el desarrollo de normas para el diseño y construcción de edificios, tomando en
cuenta que la seguridad de vidas era la consideración primordial para el diseño de
las construcciones, que debían cumplir con la siguiente filosofía:
Resistir sismos menores sin causar daños.
Resistir sismos moderados sin causar daños estructurales significativos, pero con
algún daño no estructural.
.Resistir sismos grandes o severos sin mayor falla estructural o de sus componentes
y equipos, para mantener la seguridad de vidas. Se reconoce también que para
ciertas edificaciones críticas, particularmente aquellas esenciales a la seguridad
pública, y para ser usadas en caso de emergencia, los proyectistas deben disponer
de criterios que permitan diseñarlas para que permanezcan operativas durante y
después de un sismo.
Estas pautas que son el fundamento del diseño basado en desempeño, fueron
recogidas, incorporadas y redactadas de diversas maneras, ya sea como artículos o
comentarios en códigos o normas. Dentro del articulado de la propuesta del Código
Antisísmico de Mérida, (Lobo Quintero, 1979), se procura: (a). Evitar la pérdida de
vidas. (b). Disminuir los daños a las construcciones. (c). Evitar daños a otras
edificaciones. (d). Garantizar la seguridad de las personas y de las propiedades.
Aquí se introduce un espectro tri-lineal, se amplia la clasificación estructural, se67
CAPÍTULO III: DESARROLLO
incorpora la regularidad, se dan criterios para el diseño de diafragmas,
confinamientos en el concreto, instrumentación de estructuras y se cubren las
modificaciones y las reparaciones. En 1987, para sustituir a las Normas
Provisionales MOP-67, con la motivación dada por los daños ocurridos durante los
terremotos de 1985 en Chile el 3 de marzo (Ms = 7.8) y en México del 19 de
Septiembre (Ms = 8.1), se promulgó la Norma Venezolana para Edificaciones
Antisísmicas Covenin 1756-87. En este instrumento se establece “(a). Que el
sistema resistente a sismos debe concebirse de forma tal que la falla prematura de
unos pocos elementos no amenace la estabilidad de la edificación. (b). Que los
efectos de las acciones sísmicas se analicen suponiendo comportamiento elástico
lineal de acuerdo a los principios de la Teoría de Estructuras y (c). Se acepta que
se verificará que las deformaciones de los elementos estructurales sean
compatibles entre sí, sin exceder su capacidad resistente”. Estas Normas ratifican el
método de diseño por resistencia, incluyendo los factores de reducción de respuesta
R y aplican como preponderante el concepto de viga débil y columna fuerte. En los
comentarios, “de una manera general, se espera que las edificaciones diseñadas,
cumplan con las siguientes pautas:
a) No sufran daños bajo la acción de sismos menores.
b) Resistan sismos moderados, con algunos daños económicamente reparables en
elementos no estructurales.
c) Resistan sismos intensos sin colapsar aunque con daños estructurales
importantes”.
La extensión de las normas se realiza hasta el año 2001, con actividades
interrumpidas por la Comisión designada en 1990, que elaboró el articulado final
estimulada por los daños causados por el Terremoto de Cariaco del 09-07-1997.
Este documento titulado “Norma Covenin 1756 -98 - Edificaciones
Sismorresistentes, 2001” establece en el artículo 3.5 los fundamentos básicos,
aceptando absorción y disipación de energía bajo acciones alternantes con 68
CAPÍTULO III: DESARROLLO
mecanismos que no comprometan la estabilidad de la edificación, el uso de factores
de reducción de respuesta R, aplicación de espectros de diseño inelástico, se
amplia el rango de los métodos elásticos lineales estáticos, dinámicos espectrales y
dinámicos con acelerogramas, incluyendo modelos con diafragmas flexibles, para
los casos de estructuras irregulares. Se hace un avance importante hacia el diseño
por desempeño, aceptando procedimientos de análisis inelástico aunque “con
carácter auxiliar”, para obtener índices de ductilidad global y/o factores de reducción
de respuesta. En los comentarios, “De una manera general, se espera que las
edificaciones proyectadas según esta Norma satisfagan lo siguiente:
a) Bajo movimientos sísmicos menores o frecuentes, solo pueden aceptarse daños
no estructurales despreciables, que no afecten su operación y funcionamiento.
b) Bajo movimientos sísmicos moderados u ocasionales podrán sufrir daños
moderados en sus componentes no-estructurales y daños muy limitados en los
estructurales.
c) Bajo los movimientos de diseño establecidos en la Norma exija una muy baja
probabilidad de alcanzar el estado de agotamiento resistente y los daños
estructurales y no estructurales, sean en su mayoría, reparables.
d) Bajo movimientos sísmicos especialmente severos, en exceso de los
especificados en esta Norma, se reduzca la probabilidad de derrumbe aunque la
reparación de la edificación pueda llegar a ser inviable económicamente.
3.1.1 Observaciones a las Normas en Términos del Desempeño
Casi todos los códigos han tenido la misma evolución, ellos van cambiando y
algunos muy lentamente, en función del avance del estado del conocimiento
producido por las experiencias reales de su aplicación y la marcha universal de las
investigaciones. Después del terremoto de Kobe del 17-01-1995, quedaron algunas
observaciones a la aplicación de un diseño basado en desempeño, que deben ser69
CAPÍTULO III: DESARROLLO
resueltas: a). Diferencias entre las expectativas del propietario y el ingeniero
estructural. b). La naturaleza de los códigos sísmicos al seleccionar los objetivos de
desempeño. c). La restauración de edificaciones existentes; d). El desempeño
ruinoso del concepto de viga débil-columna fuerte, al preferir pisos blandos. e). Los
daños en elementos no-estructurales, que retardan mucho la reparación postsísmica. f). Preferir los niveles de alta resistencia y baja ductilidad. g). La
dependencia de la reparación en las posibilidades de los dueños. (Otani, 1997; Lobo
Quintero, 2000).
El Diseño Sismorresistente basado en Desempeño (DS-BD) es una concepción de
ingeniería estructural que predice y evalúa con un aceptable nivel de confianza las
demandas y capacidades estructurales, para asegurar los diferentes niveles de
desempeño que se requieran, de acuerdo a las características de una determinada
obra, de sus componentes y de sus contenidos, asegurando la calidad de la
construcción y el mantenimiento a largo plazo. Los niveles de desempeño se
expresan en estados de daño correspondientes a condiciones límites. Su
fundamentación general, es mucho más amplia y rica que la anotada en normas o
códigos, donde una provisión es resuelta directamente por los propios dueños, en
lugar de aplicar una prescripción tradicional pre-establecida. Como elementos
alternativos, es posible establecer objetivos apropiados, niveles de desempeño y
criterios de aceptación. La diferencia, es que ahora se cuenta con herramientas de
cálculo que permiten evaluar y predecir el comportamiento estructural, los diferentes
niveles de desempeño y tener una visión más completa de todas las etapas que
puede cumplir una edificación. Además, el DS-BD puede: refinar los códigos de
diseño, proporcionar una opción válida para tener niveles de desempeño, mejorar la
evaluación y restauración de los edificios existentes, racionalizar la estimación de
las pérdidas, mejorar la evaluación post-sísmica y aumentar la eficiencia de la
investigación en ingeniería sismorresistente (Holmes, 2000). 70
CAPÍTULO III: DESARROLLO
Las normas Covenin 1753-2001, presentan observaciones y ventajas, que permiten
adaptarlas hacia un DS-BD:
1 Hacen prevalecer el diseño por resistencia con valores altos del factor de
reducción de respuesta R y limitando la pérdida de vidas. Las experiencias de
aplicación de estos conceptos, han producido demasiadas pérdidas económicas a la
sociedad en general, haciendo que en cada nuevo terremoto estas cifras aumenten
notablemente.
2. En los comentarios, se amplían las pautas de diseño como una filosofía
declarativa, haciendo referencia a los daños estructurales y no estructurales, pero
sin dar una medida de estos y exigir su evaluación para cada condición establecida,
dentro de unos criterios de aceptación. En las pautas (c) y (d), se deduce la
inclusión de un nivel de prevención de colapso, pero no se reducen los valores del
factor de respuesta R.
3. La propuesta de incorporar el análisis estático inelástico o análisis estáticos
no lineales AENL, una metodología mucho más real que los procedimientos
elásticos lineales convencionales, abre las posibilidades de su aplicación, en sus
versiones más desarrolladas y aceptadas, para pasar a un diseño por
desplazamientos alternativo al diseño por fuerzas y controlar las deformaciones
según las condiciones de desempeño.
3.1.2 Curvas de Capacidad
Para interpretar el comportamiento dentro del DS-BD, se han ido mejorando las
curvas de capacidad estructural o curvas pushover (Fuerza-Desplazamiento),
hechas mediante un AENL, mostrando las diversas etapas que puede experimentar
una estructura sometida a cargas incrementales, monitoreando la cedencia71
CAPÍTULO III: DESARROLLO
progresiva, hasta alcanzar la condición de colapso. La lectura de los
desplazamientos o de las derivas laterales indica el grado de daños experimentados
y determina diferentes niveles de desempeño estructural, tal como se indican en la
figura 3.1 en donde se muestran los rangos de los daños y las condiciones límites
de cada nivel. En este caso se utiliza el Nivel I para la condición del límite elástico,
el Nivel II para los daños menores, el Nivel III como daños límites de reparación, el
Nivel IV en la prevención de colapso y el Nivel V para el colapso. Otros asocian
estos niveles a estados límites de desempeño, quedando designados así: EL-O).
Estado límite de funcionamiento pleno; EL-1). Estado límite de Servicio; EL-2).
Estado límite de seguridad; EL-3). Estado Límite de capacidad; EL-4). Estado límite
de ruina (Hernández, 1997).
Figura 3.1 Curva de capacidad, niveles de desempeño y límites de daños.
Fuente [8] 72
CAPÍTULO III: DESARROLLO
Una curva pushover acusa deficiencias que se han ido mejorando como producto de
la investigación desarrollada en los últimos años: (a). Separa la capacidad
estructural de la demanda sísmica a pesar de estar relacionados, sobre todo
durante el comportamiento inelástico. (b). Asume que los daños dependen solo de la
deformación lateral, sin considerar los efectos de disipación de energía. (c). En su
condición estática y monotónica desprecia los efectos dinámicos. (d). Tiene una
perspectiva 2-D, sin incluir la irregularidad torsional. (e). Se ignora la influencia de
los sismos verticales. (f). Es difícil de incorporar en los dos parámetros de la curva a
todas las irregularidades verticales y horizontales. (g). Su base teórica no es fácil de
defender. (h). No toma en cuenta los cambios progresivos de las propiedades
modales bajo la cedencia cíclica no lineal. (Kim y DÄmore, 1999). Generalmente, se
aplican métodos inelásticos con acelerogramas seleccionados en casos especiales
o como instrumentos para calibrar los comportamientos deducidos de los otros
métodos de análisis. Las curvas de capacidad (pushover) se han convertido en el
método más transparente y visual para los ingenieros estructurales, que difícilmente
abandonarán. Estos métodos se han ido mejorando con la influencia de los modos
superiores, ya que la forma de las cargas laterales debe llevar una distribución
aproximada a las fuerzas de inercia de la estructura. Existen notables diferencias en
las formas de distribución de fuerzas laterales para un mismo caso, tal como se
muestra en la figura 3.2, lo cual determina curvas de capacidad diferentes (Chopra,
2004). 73
CAPÍTULO III: DESARROLLO
Figura 3.2 Distribuciones Diferentes de Fuerzas Laterales (Chopra, 2004). Fuente [8]
Se tienen los siguientes criterios alternativos:
1. Tomar al menos dos o tres perfiles de distribución de las fuerzas: (a). Una
distribución uniforme proporcional a las masas de cada piso. Seleccionar las
siguientes opciones: (b). El patrón de fuerzas representado por la ecuación (1) de
factores Cvx, siempre que la masa participativa en el modo fundamental sea mayor
del 75%. Esta es conocida como fuerzas estáticas equivalentes. (b). Una fuerza
proporcional a los cortantes de piso calculadas mediante espectros normativos o
acelerogramas apropiados, que incluya la superposición modal para tener al menos
el 90% de la masa participativa. (Fema 273, 1996).
(1)
Donde wx es el peso del piso x; k = 1 para un período T≤ 0.5 seg. y k = 2 para
T ≥ 2.5 seg.
2. (a). Aplicar las fuerzas laterales producidas por el Corte Basal V en
proporción a la forma del primer modo φx o modo fundamental, de acuerdo a la74
CAPÍTULO III: DESARROLLO
expresión (2), cuando el período correspondiente sea menor de un segundo. (b).
Aplicar las fuerzas mencionadas anteriormente hasta la primera cedencia plástica y
más adelante ajustar las fuerzas de acuerdo a los cambios de la forma deflectada.
(c). Incorporar el efecto de los modos superiores mediante un análisis no lineal
estático que siga la forma del modo superior (ATC 40, 1996).
(2)
3. Utilizar dos formas de distribución de fuerzas y determinar su envolvente,
según la expresión matricial siguiente (Fajfar, 2000):
(3)
Donde p es el vector que controla la magnitud de las cargas laterales, ψ es la forma
de distribución de cargas laterales, M es la matriz diagonal de masas y φ es la forma
de los desplazamientos asumidos.
4. Considerar dos alternativas: (a). Seguir las distribuciones indicadas por
Fema 273. (b). Adoptar una distribución uniforme proporcional a la masa de cada
nivel, o una distribución adaptiva que cambie cuando la estructura se desplaza, lo
cual se logra usando un procedimiento que considere las propiedades de la
cedencia estructural (Fema 356, 2000).
5. Aplicar el método de las combinaciones modales (MMC) basado en la
sumatoria “adaptiva” de la distribución invariante de las fuerzas obtenidas en cada
modo significativo, donde αn es el factor de modificación con valor positivo o
negativo, Gn = φnT.m.1/ φnT.m.φn es el factor de participación modal del modo φn
con período Tn, y ξn es el factor de amortiguamiento modal.
(4) 75
CAPÍTULO III: DESARROLLO
Para una estructura de 13 pisos con tres modos predominantes, en atención a la
expresión (5), se muestran los patrones de distribución de las fuerzas en la figura
3.3 (Kalkan y Kunnath, 2004).
(5)
Figura 3.3 Alternativas de Distribución Espacial de Fuerzas Laterales (Kankan y
Kunnath, 2004). Fuente [8]
3.1.2.1 Métodos de Análisis y Evaluación FEMA-356 y ATC-40
El primer trabajo que utiliza espectros y curvas de capacidad se deba a Freeman et
al, 1975. Un documento de dos tomos preparado por Fema 273, 1996 con la
intención de servir de plataforma para la elaboración de códigos, ha sido
considerado como la primera guía formal con ejemplos prácticos para la
rehabilitación estructural dados en Fema 274, 1996. El mismo ha servido de base76
CAPÍTULO III: DESARROLLO
para la redacción de un pre-código para la rehabilitación sísmica de edificaciones
Fema 356, 2000 donde el máximo desplazamiento inelástico dt se puede estimar a
través de la siguiente ecuación:
(6)
Donde, Te = Período Fundamental en la dirección considerada; CO es un factor de
modificación que relaciona el desplazamiento espectral y el desplazamiento en el
tope, con valores desde 1 a 1.4 desde un piso a 5 pisos, y un valor de 1.5 para más
de 10 pisos. C1 = 1 para Te ≥ To ; y para Te < To : ; To es el
período característico asociado con el punto de intercepción espectral de los
segmentos de aceleración constante y velocidad constante; R es la relación entre la
resistencia elástica y la resistencia cedente Fy = (m.Sa / Fy). C2 es un factor que
representa la forma del ciclo de histéresis; C3 el efecto P-delta; Sa es la aceleración
espectral elástica.
De su estudio minucioso, la observación mayor se ubica en la zona de períodos
cortos, donde las estructuras incrementan su resistencia pero no reducen sus
desplazamientos inelásticos, ya que los períodos To son más cortos que los
observados en análisis de historia de aceleraciones. El otro problema importante es
el círculo vicioso que se crea con las deformaciones laterales, pues se requieren sus
demandas para estimar el desempeño necesario para obtener el factor C2, el cual
se necesita para determinar la deformación lateral (ATC-55, 2002).
El ATC-40 es un procedimiento equivalente lineal que valida la regla de los
desplazamientos iguales, con un período y una relación de amortiguamiento
mayores que en el sistema no lineal. En este método el período equivalente Teq
y la
razón de amortiguamiento equivalente βeff son funciones de la ductilidad µ , de la77
CAPÍTULO III: DESARROLLO
relación de rigidez post-cedente α y de un factor de ajuste k al comportamiento
histerético; ambas expresiones se muestran a continuación:
(7)
(8)
El procedimiento como demanda inicial al espectro elástico normativo en el plano
(Sa – Sd) que corresponde a un sismo de seguridad obtenido para el 10% de
probabilidad de excedencia en 50 años, aplica un umbral de desplazamientos
límites máximos (target) y en forma iterativa ajusta el espectro mediante la razón de
amortiguamiento βeff , hasta que el espectro de capacidad, el desplazamiento límite
y el espectro de amortiguamiento se intercepten, para definir el punto de
desempeño estructural , tal como se muestra en la figura 3.4. Durante el proceso el
período inicial To aumenta hasta Td = Teq.
Las observaciones a este método provenientes de un análisis bien riguroso, son las
siguientes: a). Se aplica un método iterativo, en algunos casos con tasa lenta de
convergencia y su resultado da una falsa imagen de seguridad. b). En la zona de
períodos cortos las deformaciones estimadas resultan hasta dos veces mayores que
las reales. Esta es la zona más sensible a la variación de rigideces como de las
resistencias. c). Se sobreestiman los amortiguamientos y por tanto se subestiman
las deformaciones inelásticas. d). En la zona de períodos largos pueden
sobreestimarse significativamente las deformaciones inelásticas. e). Cuando el
método aplica factores de reducción espectral en la zona de aceleración constante
SRA y de velocidad constante SRV, las mayores reducciones se aplican en la zona
de períodos cortos, todo lo contrario a lo realmente observado (ATC-55, 2002). 78
CAPÍTULO III: DESARROLLO
Figura 3.4 Metodología del ATC-40, 1996. Fuente [8]
3.1.2.2 Método de Análisis Pushover Modal APM (Chopra, 2004)
Este método incorpora las respuestas de capacidad y de demanda para una
condición inelástica de la estructura, apoyándose en un análisis inelástico con
historia de aceleraciones o recomendaciones normativas para el desplazamiento
máximo permisible. En la nomenclatura de Chopra, 2000, se tiene el siguiente
procedimiento:
1. Calcular las deformaciones laterales causadas por las cargas gravitatorias
urg antes de aplicar las fuerzas laterales.
2. Calcular las frecuencias laterales ωn, modos φn y fuerzas s
*
n = m. φn para
un modelo elástico.
3. Construir las curvas de capacidad para cada modo predominante Vbn vs.
urn. 79
CAPÍTULO III: DESARROLLO
4. Convertir estas curvas modales (Vbn vs. urn) a relaciones idealizadas bilineales obteniendo el punto de cedencia (Vbny - u rny). Puede aplicarse el método de
igualación de energías. Pasar a relaciones fuerza-desplazamiento (Fsn vs. Dn)
aplicando las expresiones siguientes, siendo M
*
n la masa efectiva modal.
Fsny = Vbny / M
*
n ; Dn = urny /Tn φrn
(9)
5. Determinar el valor modal Dn aplicando historia de aceleraciones
inelásticas, espectros inelásticos de diseño o ecuaciones empíricas y los
desplazamientos asociados al sistema inelástico urn en el piso r seleccionado para
representar el desplazamiento de la curva pushover:
urn= Tn φrn Dn
(10)
6. De los datos de la curva de capacidad se extraen las respuestas de interés
como desplazamientos, derivas o rotaciones modales rn+g y por tanto los
desplazamientos urg + urn.
Luego se deduce la contribución gravitatoria rn = rn+g – rg .
7. Las respuestas totales:
(11)
La aplicación de este método para un edificio de nueve pisos y tres modos
determina los patrones de distribución de fuerzas laterales en la figura 5 (Chopra,
2004). Las observaciones a este método se refieren a la necesidad de usar un
análisis de historia de aceleraciones en cada modo y no es propiamente un método
estático. Además al realizar la curva de capacidad para cada modo independiente
se ignora la influencia de los otros modos en la ubicación de las articulaciones
plásticas, que es un parámetro importante. 80
CAPÍTULO III: DESARROLLO
Figura 3.5 Edificio de Nueve Pisos. Formas Modales y Distribución de Fuerzas
Modales (Chopra, 2004). Fuente [8]
3.1.3 Limites de Desempeño
El primer paso que se establece para el diseño es la definición de los niveles de
desempeño y su definición correspondiente, tal como se expresan en la parte
superior de la Tabla 3.1, y en cada caso particular, en discusión de los proyectistas
con el dueño y el constructor, los estados límites para la estructura, los elementos
no-estructurales, los contenidos y las condiciones del subsuelo, llenando o
ampliando si fuere necesario el cuadro inferior de la Tabla 3.1. Este cuadro procura
que el dueño entienda los niveles y los límites aplicados, que se pueda hacer un
diseño creativo asegurando el desempeño, que se puedan introducir nuevos
métodos y dispositivos, y que el desempeño y la calidad de las construcciones sea
mejorada (Okada, 2000). En estructuras de concreto armado los niveles de
desempeño en función de los daños ocurridos pueden apreciarse en la figura 3.6
(Sugimoto et al, 2004). Será conveniente que toda la investigación de laboratorio
subsiguiente de elementos estructurales se exprese de esta manera. 81
CAPÍTULO III: DESARROLLO
Otros prefieren ligar estos niveles a una condición social: el nivel I para mantener la
función, el nivel II para mantener la función principal, el nivel III para mantener la
función limitada, el nivel IV para guardar la seguridad de vidas y el nivel V el cual no
garantiza la seguridad de vidas. Allí se dan las condiciones para cada parte de la
edificación de acuerdo con los límites de desempeño esperados (Yamawaki et al,
2000).
Figura 3.6 Apreciación de los Estados de Desempeño (Sugimoto et al, 2004). Fuente
[8]
Tabla 3.1. Marco de Evaluación del Desempeño (Okada, 2000)
NIVEL I II III IV V
Desempe
ño
Completame
nte
Reparación
posible
Reparació
n
Seguridad de
vidas
Colapso 82
CAPÍTULO III: DESARROLLO
Operacional
Estructur
a
Límite de
servicio
Limite de
operación
Limite de
reparació
n
Límite de
seguridad
Límite de
reemplazo
NoEstructur
a
No perder la
funcionalida
d
Perder solo
una parte
de
funcionalida
d
No sufrir
da-ños
mayores
que los
establecidos
Nunca
derrumbarse
Caída de
elementos
estructurale
s
Equipos
“
“
“
No caer ni
dejar
escombros
“
Muebles
“
“
“
No caer ni
mover
“
Suelos
“
“
“
No caer ni
dispersar
“
“
“
“
Sin fallas ni
deformacione
s
“
Fuente [8]
Tabla 3.2. Criterios para la Evaluación del Desempeño Estructural (Hose et al,
2000; Ghobarah et al, 1997)
NIVEL I II III IV V
Nivel de
Desempeñ
o
Agrietamie
nto
Cedenc
ia del
acero
Inicio de
mecanismo
Mecanismo
global
Degradación
notable de
resistencia 83
CAPÍTULO III: DESARROLLO
Descripción
de los
Daños
Grietas
ligeramente
visibles
Grietas Grietas
abiertas y
pérdida de
recubrimie
nto
Grietas
muy
anchas y
mayor
pérdida de
recubrimie
nto
Deformacion
es
permanente
s visibles
Índice de
daños
0.05 0.14 0.40 0.60 Mayor de
0.60
Cuantificaci
ón del
desempeño
Grietas
menores de
0.3 mm.
Grietas
menore
s de
1 mm
Grietas
entre 1 y 2
mm
Grietas
mayores
de 2 mm
Grietas
anchas y
profundas.
Dilatación de
los
miembros.
Deriva
entre pisos
0.005 0.011 0.023 0.046 > 0.060
Deriva del
Tope
0.003 0.008 0.018 0.040 > 0.049
Fuente [8]
En la Tabla 3.2, se muestran los criterios específicos para la estructura, aunque
pueden establecerse otras tablas características para los elementos que
complementan el uso y la ocupación de la edificación para el desempeño global.
Para la gradualidad de los índices de daños, el tamaño de las grietas, las derivas
laterales por cada piso o la deriva media desde el tope se incluyen algunas
recomendaciones para edificaciones de concreto armado. Estos parámetros críticos
sirven directamente al control del DS-BD y algunos de ellos pueden incorporarse en
las normativas (Hose et al, 2000; Ghobarah et al, 1997). 84
CAPÍTULO III: DESARROLLO
3.1.4 Demanda Sísmica
Según IBC 2000 (Lew, 2001) los estudios de una localidad requieren de la
sismicidad y geología regional, las tasas de recurrencia sísmica, las magnitudes
máximas de los eventos provenientes de fallas o fuentes conocidas, la localización
del sitio con respecto a estas fallas o fuentes, y los efectos de fuentes cercanas. Por
lo tanto, para tener las demandas sísmicas en cada nivel de desempeño, son
necesarias las curvas de sismicidad o de amenaza por región o por ciudad, tal como
se muestran en la figura 3.7, obtenidas para las principales ciudades del Occidente
de Venezuela (Bendito et al, 2001). Sobre estas curvas se toman los límites de
desempeño de acuerdo a las frecuencias anuales de excedencia mostradas en la
Tabla 3.3, se obtienen para Mérida las aceleraciones máximas Ao
correspondientes.
Se incluye para la condición de colapso como “sismo rarísimo” a un “Máximo Sismo
Posible - MSP” que generalmente se toma para un período de retorno de 2475
años. Los valores obtenidos de Ao(g) para cada nivel de desempeño, resultan en el
Nivel I: Ao (g) = 0.102; en II: 0.123; en III: 0.238; en IV: 0.377 y en el Nivel V: 0.600.
Estos valores corresponden al espectro de respuesta de aceleraciones, el cual
preferiblemente debe ser determinado como un espectro de riesgo uniforme, cuyos
puntos deben tener la misma probabilidad de excedencia, quedando así un espectro
para cada nivel de desempeño. Si se toman en cuenta los espectros de riesgo
uniforme mostrados en el ATC-32, 1996, pueden determinarse los factores de
amplificación promedios b que se muestran en la Tabla 3.4, que corresponden a
sismos de magnitudes (6.50 ± 0.25), (7.25 ± 0.25) y (8.00 ± 0.25), de acuerdo a los
tipos de suelos equivalentes con la Norma Covenin 1753-2001: B = S1, C = S2, D
= S3 y E = S4. 85
CAPÍTULO III: DESARROLLO
UNEFA – Lic. Administraci ó
n de Desastres Selecci ó
n de Lecturas - Geograf í
a F í
sica de Venezuela 1. Los ex
ó genos o externos: Dependen de los procesos atmosf
é
ricos o del clima, los podemos subdividir
endegradació
n y agradació
n. Degradació
n significa destrucció
n del relieve mediante la meteorizaci
ón de lasrocas, erosi
ón de los suelos y
movimientos de tierras. Agentes externos como la precipitaci
ón, la escorrent
ía,el hielo, el viento y
el oleaje hacen posible la degradaci
ón. Dichos agentes
contribuyen a su vez
con eltransporte de materiales de unos lugares a otros para
determinar la agradació
n; es decir que la acumulaci
ónde sedimentos traer
áconsigo la construcci
ón de otros relieves.2. Los procesos end
ó genos
dependen de las fuerzas internas que
afectan la corteza. La teor
ía de latect
ónica de placas
nos indica que nuestro planeta e
stá
compuesto por una capa exterior (litosfera)subdividida por planos debilidad, donde unos bloques con respecto a otros se separan o chocan creandomegarrelieves como cadenas monta
ñosas, arcos volc
ánicos, dorsales oce
á
nicas, fosas abisales y rifts. Esasmismas
fuerzas se encargan dentro de los
continentes de levantar o hundir regiones, de
fracturar o de plegarlas rocas y de hacer ascender hasta la
superficie grandes volú
menes de magma.3. El papel de los
organismos vivos:
Las plantas, dependiendo del grado
de cobertura, se constituyen comouna capa protectora de los suelos. Bien es conocido el efecto devastador de las
lluvias en las zonasdeforestadas,
desde donde se desprenden miles de metr
os cú
bicos de sedimentos que se trasladanvertie
nte abajo. La acumulaci
ón de la materia org
ánica u hojarasca
produce una serie deá
cidos orgá
nicosque aceleran la meteorizaci
ón de las rocas. Hay animales fosadores como las hormigas y
termitas que seencargan de
remover miles de toneladas de tierra de unos lugares a otros. Hay animales marinos como loscorales, los cuales, debido a la
acumulació
n de sus restos calizos, originan las llamadas costas de
arrecifes.El animal de mayor poder de
transformació
n del medio natural es el hombre. El animal
humano remuevemiles de toneladas de rocas
destruyendo unos relieves para luego construir relieves
artificiales. El hombrealtera los
procesos erosivos del medio natural para
llevar a cabo actividades de
subsistencia como laagricultura y la miner
ía. En la actualidad el hombre posee una
tecnologí
a capaz de destruir por completo elecosistema
terrestre.4. Procesos
extraterrestres: Dependen del impacto de grandes meteoritos, asteroides y cometas.
Por ser demenor probabilidad de ocurrencia, son
relativamente de menor importancia.
Gracias a la envoltura
gaseosaque rodea a la Tierra, la mayor parte de los meteoritos se evaporan al hacer
roce con la atmó
sfera. Al iracercá
ndose a la superficie la mayor
ía van perdiendo
masa y se convierten en estrellas fugaces.
Loscuerpos de mayor tama
ño son los que logran
impactar para dar lugar a crá
teres meteó
ricos, depresiones enforma de paila y
poco frecuentes en el planeta. La gran
cantidad de estas
depresiones sobre la superficielunar, nos
hace suponer que en la tierra las huellas
dejadas por los meteoritos son r
ápidamente borradas
porlos procesos erosivos.
UniformitarismoEste principio es b
á
sico para estudiar la historia de los paisajes, si "el
presente es la clave del pasado",
esosignifica que los mismos procesos que
actú
an hoy en dí
a son los mismos que actuaron en el
pasado,aunque no
siempre con la misma intensidad.
Observando, por ejemplo, la secuencia
sedimentaria presenteen un acantilado, podemos interpretar los hechos que ocurrieron en tiempos remotos: una capa deconglomerados puede
indicar la antigua cercan
í
a de vertientes montañ
osas; la estratificació
n cruzada en unestrato de areniscas puede ser el reflejo de un antiguo lecho de
inundació
n meandriforme; una capa de12
UNEFA – Lic. Administraci ó
n de Desastres Selecci ó
n de Lecturas - Geograf í
a F í
sica de Venezuela materia org
ánica f
ósil indica la remota existencia de un
ambiente pantanoso;
una capa de cenizas volc
ánicases una clara evidencia sobre
pasados eventos volcá
nicos acaecidos en la regió
n objeto de estudio. De all
í
que mediante la geomorfolog
ía podemos realizar proyecciones hist
óricas, lo que, a su vez,
no nos impidehacer especulaciones sobre lo que pudiese ocurrir
en el futuro.La Estructura
La estructura geoló
gica es determinante en el desarrollo del relieve. Las formas
topográ
ficas son unamanifestaci
ón directa de las estructuras geol
ógicas presentes. Por
ejemplo, los ejes anticlinales y
sinclinalesdeterminan la existencia de
relieves de crestas y valles paralelos; las
fallas pueden controlar el desarrollo debloques levantados o hundidos.
La estructura tiene relaci
ón, a su vez, con la
composició
n mineral
ógica quepuede
asociarse a la mayor o menor resistencia de
las rocas ante el intemperismo; en consecuencia, en
lanaturaleza hay rocas de gran resistencia, como aquellas que
poseen un alto contenido de cuarzo
(cuarcitas,areniscas), lo que crea relieves
elevados que resaltan sobre aquellos
constituidos por rocas má
s dé
bilesconstituidas por una menor cantidad de
cuarzo, pero con mayor proporci
ón de feldespatos.
La importancia del Cuaternario
La mayor parte del relieve terrestre tiene una edad no mayor a
la del Cuaternario. Esta era comenz
óhacecerca de dos
millones de añ
os. Las rocas que conforman los relieves pueden poseer todas
las edadesposibles, como, por ejemplo, en
el Escudo Guayané
s, las rocas de la provincia Roraima
poseen una edadalgo superior a los 1700 m.a. A pesar de la resistencia de las
areniscas de Roraima, un lapso de
dosmillones de añ
os es suficiente para que ocurran m
últiples
transformaciones en los topes y en los
bordes delas mesas o tepuyes, pues todos los rel
ieves, por má
s duros que sean sus materiales, terminar
á
ndesapareciendo por meteorizaci
ón y erosi
ón. Cuando en la naturaleza se
preservan relieves de una edadsuperior a la
del Cuaternario, se tratar
áentonces de relieves exhumados; es decir,
relieves originados eneras anteriores,
sepultados por capas de sedimentos que en
el presente está
n siendo removidas.La glaciaci
ón del Pleistoceno fue el
evento de mayor relevancia del
Cuaternario, un perí
odo durante el cualla temperatura global del
planeta alcanzó
probablemente unos 10 grados cent
ígrados menos que en elpresente. Esto trajo como consecuencia
que los glaciares continentales se
extendieran hacia latitudes m
ásbajas y que gran parte de las zonas
montañ
osas del mundo fueran recubiertas de hielo. Inclusive, en las
áreas monta
ñosas intertropicales los glaciares ocuparon los niveles ubicados por
encima de los 3000 msnm,como es el caso de los estados andinos de Venezuela. Durante
la glaciació
n el clima fue má
s seco, lo quese asoció
a una capa de vegetaci
ó
n pobre. Por lo tanto, hubo
las condiciones ideales para que seremovieran gigantescas
cantidades de sedimentos desde las
vertientes hacia las zonas bajas. Hace cercade 10 mil a
ños se pas
ó
a un perí
odo interglacial (Holoceno o
Reciente), de clima má
s hú
medo y cá
lido.Entonces, los grandes vol
ú
menes de hielo desaparecieron y en
los lugares afectados y en susinmediaciones
quedaron só
lo las huellas distintivas.Estos
cambios de clima hicieron oscilar el
nivel del mar: durante la glaciaci
ón disminuy
ó, y durante las
épocas interglaciales, dicho nivel aument
ó. Estas
variaciones han repercutido
considerablemente en lamorfolog
ía de las costas del
presente.13
UNEFA – Lic. Administraci ó
n de Desastres Selecci ó
n de Lecturas - Geograf í
a F í
sica de Venezuela El ciclo geom
órfico
Consiste en los sucesivos estados por los cuales evoluciona
un paisaje. Las
distintas fases o estadiossuelen
denominarse con té
rminos aplicados a los seres vivos; as
í, un paisaje en la
etapa de juventud estí
picamente montañ
oso, de grandes desniveles, de
vertientes escarpadas, y con valles estrechos en formade garganta. Un paisaje en la etapa
de madurez sigue siendo monta
ñoso, de vertientes
menos inclinadas,sus valles han
desarrollado un lecho de inundaci
ó
n amplio y plano, y los r
íos ya no presentan
saltos nirá
pidos como en la etapa anterior. Un
paisaje en la etapa de vejez se ha rebajado intensamente, los r
íosdiscurren por valles
mucho m
ás amplios y las antiguas monta
ñas se han convertido
en colinas de pocodesnivel; se dice
entonces que un paisaje ha alcanzado
el estadio de la peniplanicie, es decir, un paisaje detopograf
í
a suavemente ondulada. La evoluci
ón de los paisajes es compleja y una regi
ón determinada
nonecesariamente atraviesa por todas
las etapas, ya que el ciclo puede ser
interrumpido por movimientostect
ó
nicos. El ciclo completo requiere de
varias decenas de millones de a
ños y las distintas
etapas no son deigual duraci
ón.
El climaEs importante para el
geomorfó
logo la apreciació
n de los climas del mundo o de una regi
ón determinada,con la finalidad de entender
con mayor precisió
n el funcionamiento de los distintos
procesosgeomorfoló
gicos, para lo cual es menester tener un
conocimiento sobre losí
ndices fundamentales como:precipitaci
ón, temperatura,
evaporació
n y velocidad y direcció
n de los vientos. Con el objeto de tener
unavisió
n global sobre el clima, se puede ec
har mano de las clasificaciones clim
áticas m
ás prá
cticas yconocidas como la de K
öppen.14
UNEFA – Lic. Administraci ó
n de Desastres Selecci ó
n de Lecturas - Geograf í
a F í
sica de Venezuela
UNIDAD 2EL PAISAJE Y RELIEVE
VENEZOLANO
LECTURA Nº 4: ALGUNOS
ASPECTOS QUE MODELAN EL
PAISAJE YRELIEVE
VENEZOLANOClima
A consecuencia de estar localizada a una
baja latitud, Venezuela es un pa
í
s de clima tropical en unaconsiderable
extensió
n de su territorio. La diversidad territorial de
Venezuela se ve reflejada en una
variedadde climas, los cuales se asocian directamente a los
paisajes existentes. El clima tropical se
caracteriza
porpresentar elevadas temperaturas medias
durante todo el añ
o (sobre 25°
C) y oscilaciones notables de
éstasentre el d
ía y la noche (hasta de
16°
C en 24 horas).En grandes
áreas del territorio
venezolano, la temperatura est
ásujeta a
modificaciones, producto de laaltitud;
esta diversidad de temperaturas, tiene
valor econó
mico, ya que permite una variedad de
cultivos.Venezuela se encuentra dentro de la faja de vientos alisios;
estos son vientos planetarios que soplan desdelas regiones de altas presiones de las latitudes medias hacia
las calmas ecuatoriales o frente
intertropical. Ladirecció
n e intensidad con que soplan en Venezuela, oscila notablemente
durante el añ
o, de acuerdo con laestaci
ón; entre enero y abril,
la direcció
n predominante es del NE; en cambio,
en julio es del E. Laprecipitaci
ón es un elemento clim
ático de primordial importancia en la
caracterizació
n del clima venezolano.En el pa
ís predominan las precipitaciones de tipo c
onvectivo, es decir, las que son producto
delcalentamiento excesivo de la
superficie de tierras y aguas, lo cual origina
el ascenso de corrientes verticalesde
aire caliente y hú
medo, que al enfriarse, producen la condensaci
ó
n del vapor de agua y la formaci
ón dedensas nubes,
casi siempre en forma de c
úmulos. Estas
precipitaciones son comunes en vastas
áreas delpa
ís durante la estaci
ón lluviosa.Otro tipo de
precipitaciones comunes en
Venezuela son las orogr
áficas, o sea, las que se
originan cuandograndes masas
de aire hú
medo encuentran barreras monta
ñosas que les obligan a
ascender y enfriarse,provocando
su condensació
n y precipitació
n; tal como ocurre en las laderas de las
montañ
as de Barlovento.Los vol
úmenes de precipitaci
ón presentan grandes
diferencias regionales; sin embargo, cuando
ningú
n otrofactor interviene, las lluvias en
Venezuela disminuyen de Sur a Norte; las precipitaciones m
á
ximas ocurrenen el Amazonas, mientras
que las mí
nimas corresponden al litoral Caribe (pen
ínsula de Paraguan
á); lasprecipitaciones m
ás pró
ximas a las medias nacionales ocurren en los llanos, donde son
tambié
n las má
sregulares en cuanto al ré
gimen estacional; en las laderas andinas
hay lluvias
abundantes, pero en lasá
reasmá
s elevadas son relativamente escasas;
en lasá
reas intramontañ
osas situadas a barlovento de los
alisios15Recopilado
con fines instruccionales
de:http:// geoeconomia5.blogs
pot.com /
2006_10_01_archive.html (Marzo - 2008)
Resumen
El norte de Venezuela es parte del límite entre las placas Caribe y América del Sur. La zona de contacto de
estas dos placas tectónicas ha generado un sistema de fallas principales activas del tipo transcurrente dextral a
lo largo de un cinturón de aproximadamente 100 Km. definido por los sistemas montañosos de los andes
venezolanos, la cordillera central y oriental, denominado sistema de fallas de Oca-Ancón-Bocono-San
Sebastián-El Pilar, mientras que el Oriente de Venezuela está caracterizado por una zona de subducción que se
extiende hasta las Antillas Menores. En Venezuela, uno de los mayores potenciales de riesgo de pérdidas de
vidas humanas y económicas está representado por la actividad sismológica debido a la gran cantidad de
población que vive en zonas de alta amenaza sísmica. La Fundación Venezolana de Investigaciones
Sismológicas (FUNVISIS), adscrita al ministerio de Ciencias y Tecnología, es la institución oficial encargada de
operar y mantener la Red Sismológica de Venezuela, conformada por 35 estaciones banda ancha, cuya meta
es el registro y monitoreo continuo de la actividad sismológica nacional. Los conocimientos adquiridos son un
aporte valioso en los estudios y elaboración de mapas de riesgo sísmico en Venezuela, en una mejora de las
normas de construcción sismorresistente y en la elaboración y publicación de trabajos científicos que podrían
ser incorporados en los programas de estudios de las carreras afines al tema de riesgo, entre ellas, sismología,
geofísica e ingeniería, a nivel de pregrado y postgrado.
Introducción
El norte de Venezuela es parte del límite entre las placas Caribe y América del Sur. La zona de contacto de
estas dos placas tectónicas ha generado un sistema de fallas principales activas del tipo rumbo-deslizante
dextrales orientadas aproximadamente en dirección este-oeste a lo largo de un cinturón de aproximadamente
100 a 150 Km., definido por los sistemas montañosos de los andes venezolanos, la cordillera central y oriental,
denominado sistema de fallas Oca-Ancón-Boconó-San Sebastián-El Pilar. El sistema de fallas principales está
seguido por un número de fallas activas menores entre las que se encuentran: Valera, La Victoria, Tacagua – El
Ávila y Urica (Schubert et al., 1984; Grases et al., 1994). El oriente de Venezuela está caracterizado por dos
regímenes tectónicos: El primero está conformado por un sistema de fallas rumbo-deslizante dextral, dentro del
cual se destaca la falla de El Pilar. El segundo por una zona de subducción que se extiende desde el noroeste
de la región hasta el Arco de El Caribe, representado por la Antillas Menores (Schubert et al., 1984; Beltrán et.
Al., 1994; Sobiesiak et al., 2002).
La Fundación Venezolana de Investigaciones Sismológica (FUNVISIS) es el organismo encargado de la
instalación y mantenimiento de La Red Sismológica Nacional, conformada por 35 estaciones banda ancha de
tres componentes, cuya función es el registro continuo de la actividad sismológica del país generado por el
sistema de fallas geológicas activas. La información adquirida por la nueva red está destinada al estudio de la
sismicidad en Venezuela como producto de la interacción de las placas tectónicas, y los resultados que se
derivan de esta investigación son un valioso aporte para la estimación del riesgo sísmico en el norte de
Venezuela.
La Sismicidad en Venezuela
En gran medida, la actividad sísmica del país está asociada al sistema de fallas activo predominante: OcaAncón-Boconó-San Sebastián-El Pilar (figura 1) generada por el continuo movimiento este-oeste de la placa
Caribe con respecto a la de América del Sur. Este sistema de fallas ha sido el causante de los sismos más
1severos que han ocurrido en el territorio nacional, entre los que se destacan: 1812, 1900 y 1967 entre otros
(Schubert et al., 1984; Grases et al., 1994).
Figura 1: Mapa de fallas principales según Beltrán (1994)
Esencialmente, la sismicidad a nivel del territorio nacional es superficial y se concentra en los primeros 40 Km.
de profundidad (Figura 2); exceptuando la sismicidad profunda asociada a la zona de subducción en el noreste
de Venezuela entre los 20 y 120 Km. (Fernández et al., 1974; Pérez et al., 1981; Beltrán et al., 1994; Audemard
and Singer et al., 1996; Pérez et al., 1997; Audemard et Al., 1999 ; Sobiesiak et al., 2000). La sismicidad en
Venezuela está caracterizada por una alta tasa de microsismicidad (eventos de magnitud ≤ 3) y eventos de
magnitud intermedia (entre 3 y 5), aunque la historia sísmica del país revela que han ocurrido más de 130
sismos que han causado algún tipo de daños en poblaciones venezolanas, siendo el más destructivo de todos
el que ocurrió el 26 de marzo de 1812 y que afectó seriamente ciudades importantes como Mérida,
Barquisimeto y Caracas, causando más de 20.000 víctimas, es decir, un 5% de la población estimada para la
época (Grases et al., 1994).
Figura 2: Distribución espacial de la sismicidad en Venezuela
2La Red Sismológica Nacional
Desde el año 1982, FUNVISIS ha sido el ente encargado de la instalación y mantenimiento de la Red
Sismológica Nacional. En un principio se contaba con el apoyo de sólo 10 estaciones sismológicas de corto
período cuya función era dar cobertura a todos los eventos sismológicos localizados en la Zona Central de
Venezuela. Posteriormente al terremoto de Cariaco en 1997, el gobierno nacional aprobó el proyecto de
modernización de la red sismológica con la puerta en marcha de 35 estaciones banda ancha de tres
componente (Vertical, Norte-Sur y Este-Oeste) cuya función sería dar una buena cobertura de la actividad
sísmica en todo el territorio nacional. En el año 2000 comenzó el proyecto de búsqueda e instalación de las
nuevas estaciones y actualmente la misma se encuentra totalmente operativa (figura 3). La transmisión de los
datos registrados por las estaciones a la central en Caracas se realiza en tiempo real vía satélite.
Figura 3: Red Sismológica Nacional
La Amenaza Sísmica en Venezuela
La nueva y moderna Red Sismológica Nacional ha brindado un valioso aporte en la ubicación y caracterización
de la actividad sismológica del país desde su instalación en el año 2000. Una consecuencia importante del
registro continuo de la sismicidad en todo el territorio nacional (y en algunos casos de la actividad desarrollada
en países vecinos como Colombia y Trinidad) ha sido la conformación y constante actualización de un catálogo
sismológico de gran precisión y completitud, debido a una mejora en la localización de los sismos y a que
actualmente es posible detectar eventos de magnitudes más pequeñas (inferiores a 3.0). Es importante
destacar que dicha actividad es publicada trimestralmente a través del Boletín Sismológico Nacional. Así
mismo, toda la sismicidad reciente se publica en la página web de FUNVISIS: http://www.funvisis.org.ve/
La conformación de un catálogo sismológico completo ha permitido a su vez investigaciones importantes en el
área de la sismología, la geología y la ingeniería sísmica. La evaluación de la actividad sismológica reciente e
histórica y la caracterización y ubicación de las fallas geológicas activas han permitido la estimación de las
zonas de mayor o menor amenaza en Venezuela, a través de la elaboración de mapas de Zonificación Sísmica
(figura 4).
3Figura 4: Mapa se Zonificación Sísmica (Norma COVENIN 1756-98, 2001)
El Mapa de Zonificación Sísmica (Norma COVENIN 1756-98, 2001) está presentado en función del coeficiente
de aceleración horizontal (Ao) en roca. Puede interpretarse de dicho resultado que el norte de Venezuela
presenta las zonas de mayor riesgo sísmico (siendo el estado Sucre el catalogado como de mayor riesgo).
Una consecuencia importante del mapa de Zonificación Sísmica es la elaboración, en base a sus resultados, de
Normas de Construcción Sismorresistentes (2001) adecuadas a la realidad sísmica de Venezuela. La
resistencia sísmica de una estructura desarrollada por los ingenieros siguen las instrucciones de la norma de
acuerdo al grado de amenaza de la región. Idealmente, todas las estructuras construidas en nuestro país
deberían estar de acuerdo con dicha norma. La última actualización de la Norma de Construcción
Sismorresistente se llevó a cabo en el año 2001, tomando en cuenta los resultado aportados por el terremoto de
Cariaco en 1997.
Por otro lado, la mejora en la localización de los sismos también ha permitido desarrollar estudios que permitan
recalcular nuestras actuales ecuaciones de magnitud y modelos de velocidad de las ondas sísmicas (proyectos
que se encuentran actualmente en progreso). Igualmente se espera poder realizar nuevos y mejorados modelos
de tomografía sísmica en toda Venezuela, cuyo objetivo será el modelaje de la corteza terrestre y marina.
Trabajo conjunto de FUNVISIS y las universidades
Debido a que gran cantidad de población vive en la zona norte de Venezuela, justo en las regiones catalogadas
como de gran riesgo sísmico, la investigación en el área de la sismología es de gran importante en nuestro país.
Sin embargo, más allá de la investigación que se ha efectuado hasta la fecha, y aquella que se tiene planificada
para el futuro, es esencial que esta información sea del conocimiento público. Debido a que la ciencia
actualmente no puede predecir un terremoto, y al hecho de que no puede detenerse la actividad sísmica, es de
gran relevancia preparar a la población sobre qué hacer antes, durante y después de un sismo. La preparación
es una forma efectiva de reducir el riesgo de pérdida de vidas humanas y daños a las estructuras ocasionadas
por un terremoto de gran magnitud.
Ha existido un fuerte vínculo entre FUNVISIS y las diversas universidades del país, y entre ambas se han
desarrollado diversos proyectos de investigación que han aportados resultados importantes en el área de la
sismología en Venezuela. Estos trabajos se han hecho públicos a través de congresos y publicaciones
científicas, tanto en eventos y revistas venezolanas como extranjeras. De igual forma, se han realizado
pasantías y tesis de pregrado y postgrado entre la fundación y universidades de todo el país. Es importante
mencionar que algunos investigadores de FUNVISIS imparten clases de sismología, geofísica y geología en
universidades como la Universidad Central de Venezuela y Simón Bolívar a nivel de pregrado y postgrado.
Una manera de estrechar los lazos ya existentes podría ser a través de asesorías en las cuales investigadores
de FUNVISIS y otras universidades tendrían la oportunidad de intercambiar experiencias, datos, técnicas
aprendidas y conocimientos adquiridos en el área de la sismología, geología, geofísica e ingeniería. Una
manera rápida y efectiva para obtener dicha retroalimentación sería a través de charlas, talleres y cursos dados
periódicamente, ya sea en las mismas universidades o en FUNVISIS. Las mismas podrían ser dadas de forma
individual o como parte de aquellas asignaturas que manejen los temas de riesgo en Venezuela. Igualmente,
FUNVISIS podría dar talleres de prevención sísmica
DERRUMBES
DEFINICIÓN: Los derrumbes pueden ser definidos como el desplazamiento vertical de grandes masas de tierra, barro o piedra y generalmente sucede en zonas de suelos inestables, agudizándose la posibilidad de ocurrencia en épocas de lluvia.
Al notar alguna de estas señales, desaloje su vivienda y avise a los vecionos, a las autoridades y establezca normas básicas de seguridad en la zona.
SEÑALES
1. Ruidos o vibraciones inusuales o extraños.2. Agrietamiento en las paredes de la vivienda.
3. Agrietamiento en el terreno.
4. Tierra y piedras pequeñas que vienen rodando desde arriba.
RECOMENDACIONES
Si lo sorprende durante la noche, agrupe rápidamente a su familia; desaloje la vivienda tratando de ir siempre en sentido derecho o izquierdo al alud; es decir, bordeando la masa de derrumbe.
1. Olvide enseres y útiles. Su vida y la de su familia vale mucho más.
2. Si tiene oportunidad, avise a los vecinos.
3. Reúnanse en sitio seguro, alejado de la zona de derrumbe.
4. Intente realizar un censo básico entre los vecinos verificando si falta alguien, de tal manera que al llegar las autoridades se les comunique.
5. Intente mantener la ubicación mental de las posibles viviendas que han sido tapiadas por el derrumbe y así aportar información válida a las autoridades actuantes.
6. Si queda atrapado, las recomendaciones de la sección de inundaciones pueden ayudarle.
MEDIDAS PREVENTIVAS
Usted y sus vecinos pueden evitar los derrumbes no botando basura y desperdicios en las quebradas; no construyendo las viviendas en causes de quebradas, ríos, terrenos que no sean firmes, en bordes de cerros y procurando que los drenajes de sus tuberías lleguen hasta el sitio establecido para ello.
La experiencia del cuerpo de Bomberos en estos casos, indica que muchas personas mueren en derrumbes de residencias por no estar prevenidas y tomar actitudes de confianza excesiva. Si usted sabe que vive en zonas donde han ocurrido derrumbes anteriores, esté atento y desconfiado, sobre todo en los períodos de lluvias. Preste atención a todo movimiento extraño del terreno o la construcción. Manténgase vigilante, en especial durante la noche.
Los derrumbes
Los derrumbes son movimientos de tierra, de forma rápida, violenta y espectacular que se producen en fuertes pendientes, originados por la gravedad o por saturación de agua.Existen muchos factores que contribuyen a la formación de los derrumbes; principalmente el clima, la topografía y el ser humano.
El ClimaSegún las características que presenta el clima, puede favorecer la inestabilidad del subsuelo al aportar una gran cantidad de agua. La presión que ejerce el líquido en los poros y fisuras del suelo desencadenan el derrumbe.
Así mismo, las lluvias y la formación de corrientes de agua por la superficie producen las erosiones de la tierra creando inestabilidad que puede producir un derrumbe.
La TopografíaLos deslizamientos ocurren con mayor frecuencia en terrenos de pendiente pronunciada y desprovistos de vegetación.
El ser humano:El clima y la topografía forman parte del natural equilibrio geológico. Pero este equilibrio por lo general es roto por la actividad constructiva y destructiva del hombre. De esta manera, se contribuye a provocar o acelerar estos fenómenos.
Ejemplo de esto son las carreteras que se construyen por zonas montañosas, o en terrenos inestables y pocos comprimidos. Para esto se necesita una planificación adecuada.
Los efectos que causan los deslizamientos de tierra:
Ruptura o agrietamiento del suelo Erosión intensa
Sepultamiento de infraestructura (edificaciones)
Pérdida de vidas
Derrumbes
Represamiento y generación de embalses en cauces fluviales con desarrollo de eventuales avalanchas de lodo y rocas.
¿Consejos para evitar todos esos deslaves y derrumbes que han habido a causa de las lluvias?Para un proyecto escolar , por favor. Doy todos los puntos
hace 1 año
Notificar un abuso
Azulino PreguntaMejor respuesta - Elegida por la comunidad
ok ay te van algunos que yo ago1.- cuando llueva deja cubetas fuera de tu casa y con esas puedes jalarle al baño en ves de usar la cadena eso mismo puedes hacer cuando te bañes 2.- para evitar las inundaciones siempre manten limpia la calle si eres inconciente y tiras no se una colilla de cigarro o una envoltura de chicle y piensas bueno solo es una pero imaginate cuantas personas pasan una semana por ahi arrojando basura pensando solo es una con eso es suficiente para tapar las cloacas y provocar inundaciones 3.- has campañas para limpiar los rios cerca de tu comunidad que son los que provocan los deslaves4.-si el rio canal lago o laguna cerca de tu comunidad sube, invita a los recidentres a donar unos tabiques para poder haser una muralla y que no se desborde tan facilmente
bueno eso creo que es todo ojala y te alla servido
hace 1 año
Los derrumbes de tierra, también conocidos como deslaves de lodo y aludes, ocurren en todos los estados y
territorios de Estados Unidos, y pueden ser causados por una variedad de factores que incluyen los terremotos,
tormentas e incendios. Los derrumbes de tierra pueden ocurrir con rapidez, a menudo sin previo aviso, por lo
que la mejor manera de prepararse para un deslave de lodo es mantenerse informado sobre los cambios en y
alrededor de su hogar que podrían indicar que es probable que se produzca un derrumbe de tierra.
Para prepararse para los derrumbes de tierra, siga los procedimientos correctos de uso del suelo; evite construir cerca de pendientes pronunciadas o a lo largo de valles formados por la erosión natural.
Familiarícese con la configuración de la tierra en las cercanías. Averigüe si se han producido aludes en su área, poniéndose en contacto con funcionarios locales. Los terrenos inclinados donde en el pasado se hayan producido aludes, presentan mayores probabilidades de que esto vuelva a ocurrir en el futuro.
Observe los cambios en el paisaje y el drenaje de agua o fíjese si no hay nuevas grietas en los cimientos y aceras.
Consulte a un profesional para que le asesore en cuanto a las medidas preventivas más adecuadas para su casa o negocio, como instalaciones de tubería flexible, que son más resistentes a las roturas.
Observe los patrones de drenaje de las aguas pluviales en las pendientes cercanas a su casa o negocio, y tome nota especialmente de los lugares donde converge el agua de escurrimiento, aumentando el flujo sobre pendientes cubiertas de tierra. Observe las pendientes cercanas a su casa o negocio en busca de señales de movimiento de la tierra, como pequeños desprendimientos y movimiento de desechos, o árboles con una inclinación creciente.
Corrimiento de tierra
Este artículo o sección necesita referencias que aparezcan en una publicación acreditada, como revistas especializadas, monografías, prensa diaria o páginas de Internet fidedignas.Puedes añadirlas así o avisar al autor principal del artículo en su página de discusión
pegando: subst:Aviso referencias|Corrimiento de tierra ~~~~
Corrimiento provocado por el terremoto que sacudió El Salvador el 13 de enero de 2001.
Corrimiento de tierra.
Un corrimiento de tierra es un desastre relacionado con las avalanchas, pero en este caso en ves
de arrastrar nieve, llevan tierra, rocas, árboles, casas, etc, también es llamado deslave o derrumbe.
Los corrimientos de tierra pueden ser provocados por terremotos, erupciones volcánicas o
inestabilidad en las zonas circundantes, así como explosiones causadas por el hombre para
construcciones. Los corrimientos (deslaves) de barro o lodo son un tipo especial de corrimiento cuyo
causante es el agua que penetra en el terreno por lluvias fuertes, modificándolo y provocando el
deslizamiento. Esto ocurre con cierta regularidad en varios lugares como California, esto pasa
durante los períodos de lluvias.
Contenido
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1 Tipos de corrimientos o deslaves
o 1.1 Deslizamientos
o 1.2 Flujo de arcilla
o 1.3 Licuefacción
o 1.4 Reptación
2 Véase también
3 Enlaces externos
[editar]Tipos de corrimientos o deslaves
[editar]Deslizamientos
Artículo principal: Deslizamiento.
Pobladores intentan cruzar peligrosamente el derrumbe en el Cerro Los Chorros de San Cristóbal Verapaz en Guatemala ocurrido el 4 de enero de
2009 y que mató a casi un centenar de personas.
Los deslizamientos se producen cuando una gran masa de terreno o zona inestable, desliza con
respecto a una zona estable, a través de una superficie o franja de terreno de pequeño espesor. Los
deslizamientos se inician cuando en las franjas alcanzan la tensión tangencial máxima en todos sus
puntos. Los deslizamientos son un tipo de corrimiento ingenierilmente evitables. Sin embargo, en
general los otros tipos de corrimiento no son evitables.
[editar]Flujo de arcilla
Artículo principal: Flujo de arcilla.
Los corrimientos consistentes en flujo de arcilla se producen en zonas muy lluviosas afectando a
zonas muy grandes. Los terrenos arcillosos, al entrar en contacto con el agua, se comportan como si
alcanzasen el límite líquido, y se mueven de manera más lenta que los deslizamientos. Se da en
pequeñas pendientes, pero en gran cantidad.
Los espesores varían de acuerdo a la configuración estratigráfica del sitio de ocurrencia del
fenómeno, y de ahí sus efectos en la zona de influencia. Aunque puede decirse que ingenierilmente
no es posible evitarlo, sí se puede mitigar los efectos, aplicando criterios básicos de bioingeniería e
ingeniería ambiental.
[editar]Licuefacción
Artículo principal: Licuefacción (inestabilidad).
Se da en zonas de arenas limosas saturadas, o en arenas muy finas redondeadas (loess).
Debido a la gran cantidad de agua intersticial que presentan, las presiones intersticiales son tan
elevadas que un seísmo, o una carga dinámica, o la elevación del nivel freático, pueden
aumentarlas, llegando a anular las tensiones efectivas.
Esto motiva que las tensiones tangenciales se anulen , comportándose el terreno como un
«pseudolíquido».
Se produce, entre otros terrenos, en rellenos mineros.
[editar]Reptación
Artículo principal: Reptación.
Movimiento muy lento que se da en capas superiores de laderas arcillosas, de en torno a 50
centímetros de espesor.
Está relacionado con procesos de variación de humedad estacionales.
Se manifiestan en forma de pequeñas ondulaciones, y suelen ser signo de una posible futura
inestabilidad generalizada.
[editar]Véase también
Corrimiento de tierra de Santa María Tlahuitoltepec Oaxaca
Corrimiento de tierra de Leyte del Sur de 2006
Tragedia de Vargas (1999)
¿Qué es un Derrumbe o Deslizamiento?
Un derrumbe o deslizamiento se define como el movimiento pendiente abajo, lento o súbito de una ladera, formada por materiales naturales -roca, suelo, vegetación o bien rellenos artificiales.
Tipos:
Existen varias formas de clasificar los deslizamientos, tomando en cuenta los materiales, volumen, trayectoria o velocidad del movimiento.La clasificación más práctica es aquella que considera la velocidad del movimiento, por lo cual se pueden identificar dos tipos:a. Deslizamientos lentos: en donde la velocidad del movimiento es tal que no se percibe, pueden ser unos pocos centímetros al año, su identificación es de forma indirecta por medio de una serie de características marcadas en el terreno. Usualmente la dimensión de la masa involucrada es muy importante (ejemplo deslizamiento de Puriscal, Banderilla, Tapezco).b. Deslizamientos rápidos: la velocidad de generación es tal que la caída de todo el material puede darse en pocos minutos o segundos. Su dimensión suele ser de pequeños a medianos y son muy frecuentes durante las épocas de lluvias o actividad sísmica intensa. Este tipo de deslizamiento en muchas ocasiones es difícil de identificar a priori, por lo que han ocasionado importantes pérdidas materiales y personales.
Identificación:
Evalúe el entorno en que habita e identifique lugares donde pueden presentarse deslizamientos (derrumbes).
Averigüe con vecinos y amigos si conocen que en el sector ha ocurrido un deslizamiento (derrumbe).
Determine si en estos sitios se observan algunas características que han suponer que el terreno es inestable (grietas, lloraderos de agua, árboles inclinados, pisos agrietados, escalones y otros).
Como evitarlos:
Si hay caños, alcantarillas o cauces pequeños cerca del área, trate de mantenerlos en buen estado, limpios y de ser posible con un adecuado revestimiento (alcantarillas, tuberías, etc).
Si existen al pie o en la parte superior de la ladera viviendas cuyas salidas de agua (de pilas, baño, canoas y otras), no están debidamente construidas, procure limpiarlas y entubarlas hasta el cordón del caño principal o cauce más cercano.
Identifique posibilidades de reforestación de las laderas con especies de raíces profundas y rápido crecimiento, si tiene dudas consulte al técnico forestal en las oficinas del sector agropecuario.
Evite hacer rellenos o cortes en terrenos de pendiente fuerte.
Evite excavar en la base de laderas empinadas.
Informe y seguimiento:
En épocas de lluvia o temporales prolongados o bien actividad sísmica intensa, mantenga permanente vigilancia del sector y aléjese lo más posible, informado a vecinos y autoridades competentes si observa algo anómalo.
Si tiene dudas busque asesoría en la Municipalidad o bien con el responsable del Comité Local de Emergencia.
Ante la ocurrencia de un deslizamiento:
Si el deslizamiento es en una vía, procure avisar a otros conductores y a las autoridades respectivas.
Por ningún medio intente cruzar el área afectada, más bien aléjese todo lo posible podría seguir cayendo materiales sobre los sectores aledaños.
Identifique sin acercarse demasiado, si existe otra infraestructura afectada o en peligro (tendido eléctrico, acueductos, tubería de aguas negras u otras viviendas) y notifíquelo inmediatamente.
Si ocurre un deslizamiento en una ladera en la parte superior de la cuenca, tanto de un río o quebrada y hay represamiento del caudal, informa inmediatamente a las autoridades ya que existe probabilidad avalancha, "cabeza de agua" arrastrando todo aquello a su paso: viviendas, puentes y vehículos; dependiendo del volumen acumulado.
RESUMEN
En el presente trabajo se exponen algunas experiencias obtenidas en el campo de
la ingeniería geotécnica, desarrolladas en Venezuela durante los últimos años para
la ejecución de obras de tierra, la estabilización de taludes y el control de la
erosión progresiva generada por las aguas de lluvia y por el viento. Se hace
especial énfasis en las modernas aplicaciones de la ingeniería biotécnica y de la
bioingeniería.
La estabilización biotécnica y la bioingeniería de suelos tienen en común el uso de
materia viva (vegetación), sin embargo, la ingeniería de estabilización biotécnica
emplea además de la vegetación, algunos elementos estructurales prefabricados de
tipo mecánico que se acoplan entre sí para lograr la estabilización definitiva de un
talud o un cuerpo de tierra. Los nuevos sistemas de ingeniería empleados para la
estabilización biotécnica frecuentemente se combinan con elementos biológicos
(plantas) para lograr una sinergia entre ellos que ayude a prevenir la erosión y los
deslizamientos en taludes y obras de tierra.
Para la estabilización de taludes actualmente se emplean materiales como el
concreto, el acero, la madera, el hierro galvanizado, los geosintéticos de
Polietileno de alta densidad (HDPE) o de Polipropileno, fabricados con diversas
maquinarias industriales especializadas. Con estos sistemas, el hombre ha podido
ir desarrollando y mejorando progresivamente en el tiempo varias técnicas que le
permiten obtener proyectos y obras con mayor exactitud geométrica y con
diferentes factores de seguridad ante las condiciones de esfuerzo y de deformación
que le imponen la hidráulica y la geotecnia.
Con estas aplicaciones se avanza hacia soluciones de ingeniería cada vez más
seguras, económicas y duraderas, que tienden a proteger el medio ambiente donde
convivimos y a lograr una armonía del paisaje que nos rodea. 2
En el presente artículo, debido a la limitación de espacio acordada por los
organizadores del seminario, solamente presentaremos tres soluciones técnicas de
estabilización empleadas para cuerpos de tierra y para taludes. Estas aplicaciones
han sido construidas desde hace varios años y están dando muy buenos resultados.
Han permitido a los propietarios de estas obras poder generar con seguridad el
espacio requerido para el desarrollo de las mismas, la protección contra la erosión
superficial, y conservar en el tiempo el buen aspecto del paisaje.
Se presentan tres ejemplos de nuevos sistemas de ingeniería desarrollados para
estabilizar macizos de tierra (MSE) y taludes reforzados con geomallas de
polietileno de alta densidad (uniaxiales) y de polipropileno de alta densidad
(biaxiales), monolíticas y predeformadas, producidas en fábrica con maquinarias
industriales especializadas de la empresa Tensar® Earth Technologies y de la
empresa Presto®.
Se indican algunas características y experiencias prácticas de varios de los nuevos
sistemas de ingeniería geotécnica existentes en el mercado. No se profundiza en
detalle sobre los aspectos técnicos de cada uno de los sistemas por limitaciones de
espacio en el artículo. El autor del trabajo refiere en la bibliografía la literatura
empleada, donde el lector podrá investigar con más profundidad sobre el tema.
1.- BIOINGENIERIA DE SUELOS
La bioingeniería de suelos emplea solamente la vegetación viva como elemento estructural de
prevención contra la erosión en taludes, canales y obras de tierra; por lo que puede considerarse
como una parte especializada de la estabilización biotécnica. Es importante destacar que la
bioingeniería de suelos ha sido empleada exitosamente por el hombre en diferentes partes del
mundo desde hace muchos siglos con el fin de resolver los problemas de erosión ttípicos en
taludes y en las márgenes de los ríos. Utiliza las raíces y las hojas de las plantas como
mecanismos de control de la erosión.
La bioingeniería de suelos ha venido combinándose gradualmente cada vez más con la
biotécnica después de la Revolución Industrial, por lo que hoy en día es cada vez más frecuente
observar estabilizaciones de taludes, terraplenes y canales, con vegetación, mantos de control
de erosión y nuevos sistemas de ingeniería geotécnica en combinación con estos sistemas.
1.1 Erodibilidad de un suelo
La susceptibilidad que tiene un suelo a erosionarse se conoce como erodibilidad. Los suelos
dependiendo de su clasificación serán más propensos o menos a generar la erosión.
A continuación se clasifican los diferentes tipos de suelo en base a su susceptibilidad de
generar erosión. Se agruparon de más propensos a menos propensos. (según Gray y Sotir,
1996).
ML>SM>SC>MH>OL>>CL>CH>GM>SW>GP>GW
La erodibilidad de un suelo depende de su granulometría y de los índices de plasticidad. 3
Según Wischmeir et all (1971) la erodibilidad en los suelos varía de la siguiente manera:
• es baja en Gravas bien gradadas.
• es alta en limos uniformes y arenas finas.
• decrece a medida que crecen los porcentajes de arcilla y contenidos orgánicos.
• decrece en suelos con baja relación de vacíos y alto contenido de humedad.
• se incrementa con incrementos del contenido de sodio (Na) en los suelos y decrece con el
intercambio iónico del agua.
Los ensayos de clasificación y de suelos dispersivos son muy útiles para observar este
fenómeno. El ensayo de Pin-Hole es muy recomendado para evaluar este fenómeno y para
despistar si un suelo es o no dispersivo. La siguiente gráfica indica el desplazamiento del agua
de escorrentía vs la precipitación (mm) para diferentes tipos de suelos. A menor
desplazamiento más agua se queda en sitio para infiltrarse y generar erosión.
Tomada del trabajo de Karen A. Berry . Pag 216 Proceeding 32 IECA Las Vegas USA
Las nuevas tecnologías existentes en el mercado nacional para controlar la erosión en obras de
tierra y taludes están orientadas a trabajar en conjunto con la bioingeniería como criterio
principal para el diseño. Existen gran cantidad de metodologías y debe tenerse mucho cuidado
a la hora de escoger cada una de ellas. Los ingenieros deben familiarizarse con las tecnologías
existentes, las cuales son parte integral de bioingeniería. Se recomienda ampliamente consultar
con la bibliografía especializada para profundizar en el tema. Existe la Asociación
Internacional para el Control de la Erosión, con sede en Estados Unidos de Norteamérica
(I.E.C.A.). Se pueden consultar en Internet las siguientes páginas web: www.ieca.org y
www.erosioncontrol.com.
Con el tiempo los taludes muy altos y empinados están propensos al fenómeno de la erosión. Si
no se controlan oportunamente, se pueden producir deslizamientos progresivos que van desde
superficiales hasta profundos, dependiendo de la erodibilidad en los suelos que lo integran. 4
Como ejemplo de un importante proceso erosivo, se presenta la imagen de una cárcava que se
ha venido generando con el tiempo sobre un terraplén de la urbanización la Limonera, en el
Municipio Baruta del Estado Miranda. Debido a la gran altura del terraplén de relleno, a su
elevada pendiente (mayor o igual a 1:1), al abandono de la construcción, la ausencia de
refuerzos internos en los diferentes terraplenes, como por ejemplo geomallas de alta resistencia
en HDPE o mallas de metal galvanizado, la falta de sistemas de control de erosión y al mal
funcionamiento de los sistemas de recolección para drenaje de las aguas de lluvia, se han ido
produciendo daños importantes en el cuerpo del terraplén.
1.2.- Especificaciones para la construcción de obras de bioingeniería de suelos
En el último Simposio Latinoamericano de Control de Erosión llevado a cabo en Bucaramanga,
Colombia, el profesor Jaime Suárez Díaz (Marzo de 2002), presentó “La Bioingeniería en el
control de erosión en ambientes tropicales”. En dicho trabajo se presentan en forma muy
ordenada varios criterios que son necesarios e importantes para la construcción de obras de
bioingeniería de suelos.
“La construcción de obras de bioingeniería de suelos requiere de una serie de cuidados con el
objeto de garantizar la germinación y establecimiento de las especies vegetales y la eficiencia
del control de erosión. Tanto el terreno como las plantas deben cuidarse para que no sean
alterados. McCullah (2001) recomienda tener en cuenta entre otros los siguientes criterios”:
a. Temporada de siembra
Las especies vegetales deben ser cortadas y plantadas antes de la época de
lluvias. Generalmente, los meses de Febrero y Marzo son los más indicados en la zona de los
Andes tropicales. Se recomienda analizar los datos de días lluviosos, de las estaciones
pluviométricas más cercanas. En todos los casos se requiere riego por lo menos durante el
primer mes, con el objeto de garantizar la germinación de las especies vegetales. 5
b. Escogencia de las plantas
Deben seleccionarse materiales de plantas que se adapten fácilmente a las condiciones del
sitio y que además se establezcan fácilmente por estaca. Las especies nativas deben preferirse
sobre las plantas exóticas. Se sugiere consultar con los habitantes de la región sobre las
especies que fácilmente pueden establecerse utilizando estacas o ramas.
Más del 50 % de las ramas deben encontrarse vivas, aunque se permiten algunas ramas muertas.
c. Tamaño de las ramas
Para la mayoría de los casos las ramas deben tener 1.2 a 2.5 metros de longitud y un diámetro
entre 20 y 50 milímetros. Para las fajinas los manojos deben tener de 2 a 10 metros de longitud y
diámetros de 150 a 300 milímetros.
d. Preparación de las ramas
Se recomienda presumergir o poner en remojo (en agua) las ramas por un mínimo de 24 horas
antes de colocarlas. En el caso de fajinas, estas deben empacarse en manojos apretados. Las
ramas deben mantenerse siempre en la sombra hasta el momento de la siembra.
e. Preparación de la superficie del terreno
La pendiente del talud debe ser lo suficientemente suave para impedir la erosión durante el
periodo de germinación de las ramas. Generalmente se recomiendan taludes con pendientes
inferiores a 2H : 1V. La superficie de la grada o zanja sobre la cual se van a colocar las
ramas de vegetación debe tener una pendiente hacia dentro para facilitar la infiltración de
humedad y al mismo tiempo garantizar la estabilidad del sistema.
f. Colocación de las ramas
Las ramas deben colocarse inmediatamente después de que se realicen las excavaciones para
impedir la desecación del terreno. Coloque las ramas en espesores de aproximadamente 100
mm. en una configuración entrecruzada en tal forma que las ramas se traslapen las unas con
las otras. Las puntas de las ramas deben sobresalir entre 150 y 300 mm de la superficie del
terreno. Cubra las capas de vegetación con aproximadamente 150 mm de suelo orgánico de
relleno o suelo fertilizado. Compacte el suelo utilizando un pisón manual liviano.
En el caso de fajinas la profundidad de la zanja debe ser aproximadamente la mitad del
diámetro de la fajina. Inmediatamente sature el suelo utilizando un sistema de riego. No debe
permitirse el paso de equipos de movimiento de tierras sobre los enramados.
Si se especifica la colocación de estacas estas deben colocarse por debajo de las capas de ramas
o fajinas. Las estacas deben tener mínimo 20 milímetros de diámetro.
g. Colocación de las capas de suelo
Coloque las capas de suelo de relleno en espesores de 200 milímetros y compáctelas con equipo
mecánico liviano. Coloque la nueva capa de ramas a la altura especificada en el diseño y repita el
procedimiento. 6
h. Protección de la superficie
Coloque sobre la superficie del terreno semillas y “mulching”, en tal forma que se genere una
capa protectora de la superficie del talud. Esta capa ayuda a germinar muy bien las semillas
por su efecto invernadero. Es recomendable para taludes.
Las obras de bioingeniería requieren de una inspección y mantenimiento muy estrictos,
especialmente durante el primer año. Si se llegare a presentar un problema de erosión, este debe
corregirse inmediatamente.
1.3.- Nuevas tecnologías para el control de la erosión en taludes y obras de tierra
Para minimizar los daños que puede causar el fenómeno de la erosión, hoy en día se dispone de
varias tecnologías sencillas que permiten lograr a corto plazo una cobertura vegetal o una piel
para proteger de las lluvias y el viento a los cuerpos de tierra. Esta cobertura se realiza por
medio de hidrosiembra y posteriormente con una protección de la zona proyectada o sembrada
con la ayuda de mantos de fibra naturales y de tipo sintético (TRM). En la imagen aparece un
equipo hidrobombeador de la mezcla acuosa (slurry) con semillas, fertilizantes, gel hidratador,
y agente fijador que se utiliza para llegar a alturas importantes. Se utiliza generalmente un
colorante artificial verde que permite a los operadores poder saber donde colocaron la
hidrosiembra y tener referencias para no gastar más material de lo necesario.
1.3.1.- Mantos de fibra Naturales y/o artificiales (sintéticos)
Los mantos de fibra natural conocidos en el mercado internacional como TRM se usan
provisionalmente para proteger la Hidrosiembra realizada con semillas y con fertilizantes
mientras se produce la germinación. Generalmente este proceso puede durar de 3 semanas a un
mes para observar a simple vista los resultados. Este proceso requiere de riego diario para
lograr su germinación. Normalmente se debe aplicar en época de lluvia para reducir costos por
cisternas y/o sistemas de riego. 7
Detalle de cómo la gemilla germina y posteriormente atraviesa la cubierta del manto
(TRM) para salir a la superficie.
Los mantos de control de erosión ayudan a prevenir la erodibilidad del suelo en taludes y en
canales de drenaje para las aguas de lluvia. La erosión tiende a producir sedimentos que
obstruyen las zonas por donde circula el agua. Las zonas de taludes altos sin vegetación son
blancos claves para la generación de arrastre de sedimento y para la acumulación de los
mismos aguas abajo.
Existen diferentes mantos para el control de la erosión. Ellos se clasifican como:
• Mantos temporales fotodegradables (Paja agrícola)
• Mantos temporales de protección a largo plazo (Paja Agrícola y Fibra de Coco)
• Mantos Entrelazados de fibra natural biodegradables 100% (Paja Agrícola y Fibra de
Coco en una capa)
• Mantos entrelazados de fibra natural biodegradables 100% (Paja Agrícola y Fibra de
Coco en dos capas).
• Mantos con semilla incorporada (normalmente son difíciles de conseguir pues las
condiciones de importación son severas por las regulaciones que imponen los diferentes
países en la entrada de semillas y fumigación). No han tenido éxito.
• Mantos o esterillas permanentes de refuerzo de la grama para el control de la erosión
(Estructura de fibra de coco con malla de polímero).
• Mantos o esterillas permanentes de refuerzo de la grama para el control de la erosión
(Estructura de Polipropileno estabilizado contra los rayos ultravioleta) Generalmente
vienen en color verde para hacer más agradable el contraste con la naturaleza.
Los mantos de control de erosión deben ser fijados con mucho cuidado en la superficie
inclinada del talud para evitar su corrimiento. Generalmente se colocan con un patrón de
engrapado que dependerá de la inclinación del talud. Se anexa una gráfica con las tendencias de
fijación (engrapado) según la inclinación. 8
Engrapados recomendados
Tipo A: 0.8 Grapas/m
2
Tipo D: 4.2 Grapas/m
2
Tipo B: 1.4 Grapas/m
2
Tipo E: 4.5 Grapas/m
2
Tipo C: 2.1 Grapas/m
2
Tipo E: Canal y Línea Costera con Flujo alto.
1.3.2.-Guía para la instalación de los mantos de control de erosión
Preparación del sitio
a. Se prepara y compacta el área de instalación
b. Se prepara la zona donde se sembraran las semillas aflojando unos 50 a 75 mm del área
preparada.
c. Se incorporan fertilizantes y estaba
¿Qué es la Bioingeniería?
La bioingeniería puede definirse como:
La inclusión de pastos, arbustos, árboles y otros tipos de vegetación en el diseño de
ingeniería para mejorar y proteger laderas, terraplenes y estructuras de los
problemas relacionados con la erosión y otros tipos de derrumbes superficiales en
laderas.
La bioingeniería proporciona soluciones eficaces en términos de costo a muchas de las
preocupaciones medioambientales conexas al desarrollo de la infraestructura y a la creciente erosión
del suelo. Debe pensarse como una habilidad que los ingenieros pueden emplear para aumentar la
efectividad de su trabajo.
Durante cientos de años se han practicado y registrado prácticas en las que se usa la vegetación
como un medio para mejorar y proteger la tierra. Sin embargo, este nunca ha sido un uso sostenido,
y con la llegada del concreto y los siempre ambiciosos proyectos de ingeniería, las prácticas se han
perdido o se pasan por alto. En los últimos 15 años, la exigencia de una ingeniería ambientalmente
sólida y eficaz en términos de costo, ha dado un nuevo impulso a la bioingeniería. Si bien la tradición
europea ha dominado el desarrollo de la bioingeniería, muchas otras regiones han iniciado sus
propios programas y actualmente existe mucha experiencia en la aplicación de la bioingeniería
proveniente de EE.UU., Nueva Zelanda, Japón, Hong Kong y Nepal.
En los últimos años se han publicado varios libros específicamente sobre bioingeniería, por ejemplo
los de Gray y Leiser (1982), Coppin y Richards (1990) y Morgan y Rickson (1995). Existen dos
redes internacionales de bioingeniería que diseminan información al respecto en el mundo: el Grupo
Europeo de Bioingenieros con sede en Suiza y el Grupo Internacional de Bioingenieros con sede en
el Reino Unido.
Introducción2
La aplicación de la Bioingeniería a la Región del Caribe
Características regionales
La topografía, geología y clima del Caribe es tal que las islas montañosas que se encuentran en la
cadena interior de las Islas de Barlovento y en la Antillas Mayores son muy susceptibles a los
deslizamientos de tierra y a la erosión del suelo ya sea que ocurran en forma natural o inducidas por
actividades humanas .
Topografía y geología
La topografía del Caribe es variada: las tres islas de las Antillas Mayores (La Española, Jamaica y
Puerto Rico) presentan características montañosas diferenciadas, mientras que Cuba tiene extensas
planicies de tierras bajas. Entre las Antillas Menores, las Islas de Barlovento pueden dividirse en dos
grupos: una cadena exterior de islas de tierras bajas (desde Anguila a Barbados) y una cadena interna
de islas montañosas (desde Saba a Grenada). Las Islas de Sotavento son empinadas o montañosas,
similares al relieve de la cercana costa de tierra firme en Venezuela.
La cadena interior montañosa de las Islas de Barlovento, la cordillera montañosa al norte de Trinidad
y las montañas escarpadas de Jamaica representan el tipo de topografía, clima y condiciones
socioeconómicas donde se puede aplicar la bioingeniería. Las escarpadas laderas en estas áreas son
una de las principales condiciones que favorecen los deslizamientos de tierra y la inestabilidad de los
suelos, lo que obliga a las autoridades a gastar considerables sumas de dinero para controlar y
reparar el daño resultante. Con frecuencia, los ángulos de los taludes están cerca del ángulo natural
de reposo de los materiales subyacentes. Ligeros cambios en las condiciones de estabilidad, ya sean
mecánicos o hidrológicos, pueden desencadenar el colapso de los taludes.
Mucho del material de estas áreas es de origen volcánico. Con frecuencia se encuentran capas
alternas de ceniza, lava, inclinadas hacia fuera del respiradero central. Esta inclinación combinada con
las condiciones de clima húmedo que favorecen el rápido desgaste de los materiales, favorece los
deslizamientos de tierra. Los flujos y el deslizamiento de los escombros, el deslizamientos de rocas y
los deslizamientos translacionales de tierra son procesos de derrumbe comunes. Además la región es
un área sísmica activa, y los terremotos y temblores pueden desencadenar el colapso de las laderas.3
Precipitación
El principal mecanismo desencadenante de los deslizamientos de tierra en las islas es la precipitación,
que causa un aumento en la presión del agua de los capilares a lo largo de las fisuras en el suelo y en
la masa rocosa. La cantidad de precipitación anual varía en forma considerable, no sólo de isla a isla,
sino también dentro de la misma isla. La precipitación promedia entre menos de 500 mm y más de
9000 mm dependiendo de las condiciones topográficas. De julio a octubre los huracanes y las
tormentas tropicales son una fuente de intensas precipitaciones y puede desencadenar deslizamientos
de tierra en la región.
La tormenta tropical Debbie, por ejemplo, azotó Santa Lucía el 10 de septiembre de 1994. Hubo
aproximadamente 87 mm de precipitación durante los siete días anteriores al 10 de septiembre. La
tormenta comenzó por la noche del 9 de septiembre y cayeron entre 254 y 381 mm de lluvia (esta
cantidad representa la precipitación promedio total para el mes de septiembre). La mayor intensidad
de lluvia, el 80% del total, cayó entre las 03:00 y las 09:00 del 10 de septiembre. La tormenta causó
graves inundaciones y desencadenó deslizamientos translacionales superficiales en toda la isla.
En Jamaica la lluvia asociada con el huracán Gilbert el 12 de septiembre de 1988 desencadenó cientos
de deslizamientos de tierra en el área de Above Rocks en la parte centro-oriental de Jamaica. Los
taludes colapsados son susceptibles a nuevos movimientos y algunos colapsaron de nuevo a fines de
mayo de 1991 cuando hubo fuertes precipitaciones, si bien de menor duración y magnitud que en el
huracán de 1988.
Algunos de los deslizamientos causados por el huracán Gilbert en Jamaica en 1988 ocurrieron a lo
largo de las orillas de las carreteras. El Departamento de Geología de la Universidad de las Indias
Occidentales realizó un estudio de los deslizamientos de tierra a lo largo de 108 Km. de las redes viales
principales y secundarias accesibles en el área de Above Rocks. De los 108 Km. de carreteras
estudiadas por los autores, unos 4.34 Km. resultaron bloqueados por un total de 478 deslizamientos que
representan el 4% de toda el área de carretera, con una frecuencia de 4.4 deslizamientos por
kilómetro.
Influencia humana
En pendientes geológicamente jóvenes que presentan un ángulo cercano al reposo, incluso pequeños
cambios en el uso del suelo causados por actividades humanas pueden producir inestabilidad. Por
ejemplo, el corte de un talud en una ladera para ampliar la alineación del camino o el reemplazo de
vegetación de raíces profundas con cultivos anuales de raíces superficiales pueden producir un
desequilibrio en los factores que la fracturación y las fuerzas que actúan sobre el área de corte. En
Trinidad y Tobago, la mayoría de los deslizamientos de tierra mayores de 30 m en dimensión máxima
ocurren a lo largo de taludes de corte. La concentración de los deslizamientos de tierra a lo largo de
los caminos refleja tanto la presencia de zonas susceptibles a deslizamientos de tierra como los efectos
de actividades perturbadoras de las pendientes.4
Además de desencadenar deslizamientos de tierra y el movimiento de taludes, los factores
antropogénicos pueden aumentar la tasa de la erosión del suelo. Los cambios en el drenaje producidos
por el desarrollo urbano descontrolado, por ejemplo en el área de Páramo, al norte de Puerto España
en Trinidad, pueden acelerar la erosión del suelo. Otros factores antropo-génicos incluyen la tala de
bosques para la agricultura, por ejemplo el cultivo del banano en pendientes fuertes en Santa Lucía y
Dominica; y el manejo deficiente de la construcción de caminos así como la práctica de arrojar
material de desecho a los lados de las caminos.
Áreas propensas a los deslizamientos de tierra y la erosión del suelo
Los deslizamientos de tierra y las fallas superficiales son por tanto comunes en áreas donde hay:
• Pendientes pronunciadas cercanas al ángulo de reposo o en ese ángulo
• Manto rocoso subyacente débil
• Condiciones de fuertes precipitaciones y huracanes
• Presión creciente de factores antropogénicos.
En el Caribe estas condiciones se encuentran, por ejemplo, en las Blue Mountains en Jamaica, en la
parte sur occidental de St. Lucía y en la cadena montañosa norte de Trinidad. Es en áreas como estas
donde el desarrollo de técnicas vegetativas apropiadas pueden brindar una solución eficaz con relación
al costo para los problemas de erosión acelerada del suelo e inestabilidad de los taludes.
Consecuencias del daño de los deslizamientos de tierra y la erosión
acelerada del suelo para el desarrollo sostenible de las islas
La economía de una isla puede verse gravemente afectada de varias maneras por los deslizamientos
de tierra y la erosión acelerada del suelo:
• Reducción de la producción agrícola debido a la degradación del suelo y pérdida de tierra
• Daño a los recursos marinos tales como arrecifes de coral debido al aumento de la sedimentación;
esto puede tener graves consecuencias para la industria del turismo
• Mayor sedimentación de los puertos: este es ahora un problema importante en la bahía de
Kingston en Jamaica y en Puerto España en Trinidad
• Daños a la red vial que resultan en un aumento del costo del mantenimiento rutinario y periódico
de la misma.
El último de estos cuatro efectos puede mitigarse mediante la aplicación de técnicas de bioingeniería.5
Costos del daño de los deslizamientos de tierra y la erosión en el sector vial
El costo de la limpieza de los escombros que dejan los deslizamientos y la reparación de los daños en
los caminos provocados por los deslizamientos de tierra y la erosión del suelo en el Caribe puede ser
considerable.
• Los estimados oficiales del daño al sector vial causado por la tormenta tropical Gordon en Jamaica
a mediados de noviembre de 1994 se han calculado en más de 2 millones de dólares (Oficina de
Prevención de Desastres y Manejo de Emergencias, 1994).
• De Graft et al (1989) han calculado que en San Vicente, Santa Lucía y Dominica, el costo
promedio anual de los daños causados por los deslizamientos de tierra en los caminos oscila entre
$115,000 y $121,000 en años normales.
• El costo estimado de la limpieza de los escombros que dejan los deslizamientos de tierra y la
reparación de los caminos en Dominica para el año fiscal de 1994-95 fue de $186,000 (Ministerio
de Comunicaciones y Obras Públicas).
• El costo promedio anual de la limpieza de los escombros que dejan los deslizamientos de tierra y la
reparación de caminos en Trinidad fue de $ 1.26 millones en 1979-86 y de $ 0.96 millones para
Tobago en 1985-86,
• De Graft et al han calculado que en un año promedio, el costo de la reparación del daño causado
por deslizamientos de tierra a los caminos en todo el Caribe equivale a $ 15 millones.
Los costos generales de mantenimiento también son considerables. En un estudio del Banco Mundial
(Comisión Económica para América Latina y el Caribe, 1994) se señala que el mantenimiento de
caminos en el Caribe y América Latina a menudo no se realiza de manera eficaz y eficiente. Como
resultado, el ciclo de vida de los caminos tiende a ser en una serie de etapas: construcción; desgaste
lento apenas visible, durante el cual el trabajo necesario para mantener el pavimento y el sistema de
drenaje no se lleva a cabo; deterioro acelerado, colapso; y deterioro total. El estudio agrega que
renovar las descuidadas redes viales del Caribe y Latinoamérica podría costar 25 mil millones de
dólares, pero que con un mantenimiento vial apropiado y oportuno, los países necesitarían gastar sólo
un tercio de esta cantidad.
Posibles soluciones
Estabilización de taludes a orillas de los caminos
Un aspecto importante del mantenimiento de los caminos es la estabilización y mantenimiento de los
taludes a orillas de la vía. El uso de vegetación por sus propiedades ingenieras inherentes puede
reducir la incidencia de la erosión del suelo y las fallas translacionales en los taludes de menos de 0.3
m de profundidad y proporcionar una solución eficaz en términos de costo para el manejo del
derecho de vía.6
No todas las fallas en las laderas y los problemas de erosión del suelo en el Caribe son aptos para
bioingeniería, pero la evidencia sugiere que sí hay un papel para la bioingeniería, por ejemplo los
deslizamientos de tierra desencadenados por las lluvias en Jamaica son fallas superficiales de los
taludes confinadas a materiales no consolidados tales como suelos o mantos rocosos profundamente
desgastados, a menudo fracturados y quebradizos. Los deslizamientos por lo general tienen una
profundidad de superficie de ruptura de menos de 0.4 m, que es lo suficientemente superficial para
que la bioingeniería sea efectiva tanto en la rehabilitación y la prevención de futuros colapsos.
La influencia de la vegetación en los taludes
La influencia de la vegetación en las condiciones de los taludes puede definirse de dos maneras, p.
ej. Influencias hidrológicas y mecánicas:
Hidrológicamente, la vegetación influye sobre la velocidad y el volumen del flujo del agua
hacia y sobre una superficie de talud mediante los procesos de intercepción, flujo radicular,
evaporación de gotas en las hojas, evapotranspiración e infiltración;
Mecánicamente, la vegetación aumenta la fortaleza y competencia del suelo en el cual está
creciendo y por lo tanto contribuye a su estabilidad.
La bioingeniería utiliza los efectos mecánicos e hidrológicos benéficos de una comunidad de plantas
para cumplir una función de ingeniería. La vegetación puede aumentar la resistencia del suelo al
agrietamiento, proteger de la erosión laminar una superficie de suelo expuesta y atrapar las partículas
de suelo que se deslizan por el talud. Las habilidades de la bioingeniería se encuentran en la
movilización de los efectos benéficos de la vegetación en cualquier situación. La vegetación que es
seleccionada para las condiciones particulares del lugar, que se establece bien y se siembra con
suficiente densidad, puede proporcionar una eficaz protección a la superficie del talud.7
Figura 1 Efectos físicos de la vegetación (a) efectos hidrológicos; (b) efectos mecánicos
(según Coppin y Richards, 1990)
Evaporación
Intercepción de lluvia
Gota de
las hojas Flujo de tallo
Evaporación y
transpiración
Reducción
en volumen
y velocidad
de escorrentía
Agua atrapada
Flujo del subsuelo
por las raíces
Aumento
de infiltración
Percolación
profunda
(a) (b)
Carga de viento
Protección por
vegetación de
suelo contra
ersión y
tráfico
superficial
Recarga
Contrafuerza
por raíces
cilíndricas
Modera el
movimiento
de partículas
Las raíces de suelo
refuerzan el
Raíces primarias que suelo
sujetan y contrarefuerzan8
Cuadro 1 Resumen de los efectos beneficiosos y adversos de la vegetación
(Coppin y Richards, 1990)
Efectos hidrológicos
Las ventajas de la bioingeniería comparadas con las estructuras de ingeniería
civil
La bioingeniería ha demostrado ser eficaz para controlar la erosión del suelo y los movimientos superficiales
del subsuelo. Una estructura de bioingeniería es a menudo más eficaz con relación al costo que una
estructura inerte por sí sola, debido a que:
• Si se establece y maneja bien, la vegetación tiende a fortalecerse con el tiempo, mientras que una
estructura inerte se va debilitando con el tiempo, lo que hace que la bioingeniería tenga una mayor
atracción;
• La bioingeniería utiliza materiales locales como vegetación y rocas; no depende de insumos
importados ni de gastos en divisas.
El follaje intercepta la lluvia y causa:
1. Pérdidas por absorción y evaporación, lo que reduce el agua de lluvia
disponible para la infiltración.
2. Reducción en la energía cinética de las gotas de lluvia y por ende de su
efecto erosivo.
3. aumento del tamaño de las gotas mediante el goteo de la hojas, lo que
aumenta la intensidad de la lluvia localizada. X
Los tallos y las hojas interactúan con el flujo en la superficie del suelo, lo que resulta en:
1. Mayor capacidad de retención y por ende mayor volumen de agua para
infiltración. /X
2. Mayor severidad/ agitación en el flujo de aire y agua, lo que reduce
su velocidad.
3. La vegetación amontonada/ apilada puede resultar en un alto arrastre
localizado, concentrando el flujo y aumentando la velocidad
Las raíces permeabilizan el suelo, lo que conduce a:
1. Abrir la superficie y aumentar la infiltración X
2. Extracción de la humedad que se va a la atmósfera como transpiración,
bajando la presión capilar y aumentando la succión del suelo ambos
aumentan la fuerza del suelo,
3. Acentuación de las fisuras por desecación lo que resulta en mayor
infiltración. X9
Efectos mecánicos
• La bioingeniería es compatible con el medio ambiente.
• En áreas donde el paisaje tiene un alto valor escénico, visualmente es mas aceptable que las estructuras
de concreto.
• La bioingeniería requiere el uso de mano de obra intensiva y, por consiguiente, ofrece oportunidades de
empleo estacional a las comunidades locales y a los pequeños contratistas con conocimientos de
agricultura y construcción rural.
• Muchas de las especies que se utilizan en la bioingeniería pueden beneficiar a las comunidades locales
al proveerlas de leña, forraje, fruta y materiales para fabricar artesanías.
Las raíces retienen las partículas de suelo y lo permeabilizan lo que resulta en:
1. Moderar el movimiento del suelo, reduciendo la erodabilidad
2. Un aumento de su resistencia al corte a través de una matriz de fibras flexibles.
3. Red de fibras superficiales que crea un efecto de estera (petate) flexible,
que controla el estrato subyacente.
Las raíces penetran el estrato profundo lo que brinda:
1. Anclaje en el estrato firme, fijando el manto del suelo a un subsuelo
o manto rocoso estable.
2. Apoyo para el manto de suelo ladera arriba a través de la contra fuerza y
barrera que producen las raíces.
Árboles altos, de manera que:
1. El peso puede sobrecargar el talud, aumentando los componentes de
fuerza normales y talud abajo. /X
2. Al estar expuesto al viento las fuerzas dinámicas se transmiten al suelo. X
Los tallos y las hojas cubren la superficie del suelo, de manera que:
1. Se absorbe el impacto del tráfico, lo que protege la superficie del suelo
de daños.
2. El follaje se aplana en flujos de alta velocidad, cubre la superficie delsuelo y
brinda protección contra flujos erosivos. 10
Funciones de la vegetación
Cuadro 2 Funciones de protección de taludes
Función de ingeniería
Atrapa El material erosionado que baja por el talud. Esta función la realizan los tallos de la
vegetación. El movimiento puede ocurrir producto de la gravedad o con la ayuda del agua.
Protege El talud contra la erosión superficial producto de la escorrentía y del salpique de las gotas
de lluvia. Para ser eficaz se requiere una cobertura continua de vegetación baja. Las plantas
de porte alto por si solas no protegen el talud ya que la velocidad terminal de las gotas de
lluvia ocurre a unos dos metros aproximadamente.
Apoya Una masa de suelo por la contra fuerza y barrera que producen las raíces. Esto se puede
lograr con vegetación grande y pesada, como árboles, en la base del talud o a micro escala
con una densa red de raíces de pasto que hacen contra fuerza a pequeñas cantidades de
suelo.
Refuerza El suelo por la presencia de una red de raíces que incrementa la resistencia del suelo al
fraccionamiento. El grado de reforzamiento eficaz depende de la forma de las raíces y del
tipo de suelo.
Drena El exceso de agua del talud. La configuración de la plantación de la vegetación puede
mejorar el drenaje del exceso de agua del talud, evitando la saturación y la caída repentina
del material. La vegetación también puede ayudar a reducir la presión capilar dentro del
talud.
Mejora El entorno local, en particular el suelo y el micro clima. Esto promueve el crecimiento de
otra vegetación ya sea de manera natural o mediante el manejo.11
• Material fuerte, numeroso y flexible con
diámetros de hasta 0.5 m.
• Capacidad para recuperarse después de
sufrir un daño
• Capacidad para recuperarse de la poda.
• Densa cobertura de vegetación en la
superficie
• Dosel bajo
• Hojas pequeñas
• Sistema de raíces extensas, profundas y de
amplia diseminación
• Sistema de raíces densas y fibrosas
• Las raíces fuertes mejoran la resistencia del
suelo al fraccionamiento
• Características de las raíces de la planta
• Raíces fuertes
• Raíces fibrosas
• Capacidad para resistir la erosión
• Aumenta la infiltración
• El área de la hoja es alta para mejorar la
transpiración
• Capacidad para fijar nitrógeno
• Grandes cantidades de abono orgánico (humus),
hojarasca.
La vegetación desempeña seis funciones principales que contribuyen a proteger el talud. Estas están
vinculadas a las características de las plantas que se requieren para realizar la función y a las especies
idóneas disponibles en el Caribe.
Características de las plantas Ejemplos de especies que se encuentran en el Caribe
• Bambusa vulgaris (bambú) puede detener ramas.
• Pastos como V. ziznioides (pasto vetiver) puede
detener material fino.
• Barrera densa de Gliricidia sepium (madero
negro, madriado)
• V. zizanioides (pasto vetiver)
• Cynodon dactylon (pasto Bermuda)
• Leguminosas trepadoras como Desmodium spp.
(Desmodium)., Pueraria thunbergiana (Pasto
Kudzu) y Lablab purpureus (frijol terciopelo)
• B. vulgaris( bambú)
• Mangifera indica (mango)
• V. zizanioides(pasto vetiver)
• Pennisetum purpureum (pasto elefante, King
grass)
• V. zizanioides (pasto vetiver)
• P. purpureum(pasto elefante, King grass)
• B. vulgaris (bambú)
• Hileras de V. zizanioides (pasto vetiver) para
dirigir y encauzar el agua lejos del sitio
• B. vulgaris (bambú)
• Plantas leguminosas como Calliandra
calothyrsus,, G. Sepium (madero negro,
madriado), y Leucaena spp.(Leucaena).12
Además de la principal función de ingeniería de la planta (véase el cuadro 2), estas deben:
• Tener semilla o material vegetativo disponible para la siembra en el área en cantidades
suficientes.
• Ser fácil de propagar en las grandes cantidades que se requieren para obras extensas.
• Tolerar sitios con deficiencia de nutrientes que a menudo están sujetos a estrés de agua.
• Ser robustas y capaces de recuperarse de continuos movimientos en el talud o de aterramiento
por despojos de erosión.
• Tener pocas probabilidades de convertirse en maleza invasora.
• Requerir poco mantenimiento después de sembradas.
Ejemplos de problemas de ingeniería que pueden repararse con el uso de
técnicas de ingeniería.
En la construcción, rehabilitación y mantenimiento de caminos hay una serie de áreas donde se
pueden utilizar los efectos beneficiosos de la vegetación para ayudar a reducir la erosión y mejorar la
eficacia de estructuras de ingeniería civil. En muchos casos, el uso de la vegetación puede ser muy
eficaz con relación al costo. La vegetación puede ayudar a reparar una pequeña falla antes de que se
convierta en un problema mayor que es más costoso de resolver.
En el cuadro 3 se dan ejemplos de problemas de ingeniería en los que las técnicas de bioingeniería
pueden utilizarse con eficacia.
Programación
Tiempo de las operaciones
Las técnicas para la estabilización de los taludes deben emplearse tan pronto como se haya dado
forma al talud o el suelo se haya expuesto por las actividades de construcción.
La principal influencia en el tiempo de las operaciones es el inicio y patrón de la época lluviosa.
El ingeniero debe tratar de implementar las actividades de siembra de la bioingeniería al inicio de la
época lluviosa. Esto asegura que las plantas tendrán suficiente humedad en el suelo para que puedan
estabilizarse y desarrollarse antes de que inicie la estación seca. En aquellas áreas donde la estación
seca es menos marcada, el tiempo de las operaciones es menos crítico. Para sembrar al inicio de las
lluvias se debe preparar de antemano el semi-llero y el pasto para asegurar que éstos estén
disponibles. La planificación y preparación de los insumos debe iniciar doce meses antes de
proceder a sembrar.13
Cuadro 3 Ejemplos de problemas de erosión de suelos e
inestabilidad de taludes donde se pueden aplicar
soluciones de bioingeniería
Problemas de erosión de suelo encontrados en el sector vial
Bioingeniería en combinación con obras de ingeniería
• Prevención de la socavación alrededor de los puntos de descarga del drenaje y de la
alcantarilla
• Prevención de la socavación alrededor de las estructuras en la interfaz entre el suelo y la
estructura, como en cascadas, muros de retención en mampostería.
• Protección contra el bloqueo de los desagües laterales por sedimentación.
Protección del suelo descubierto
• Protección del suelo no compactado
• Protección de los terraplenes compactados
• Protección de taludes de corte expuestos en material suave
• Protección del pie del talud contra la erosión que lo socava aumentando el porcentaje
de pendiente.
Rehabilitación y daños
• Reparación de grietas y cárcavas
• Rehabilitación de canteras y bancos de préstamo de material con taludes estables
• Rehabilitación de fallas profundas
Prevención y mayor estabilidad
• Prevención de fallas translacionales de menos de 0.3 m. de profundidad
• Caídas menores de rocas en roca suave quebrada
Mini presas vivas de control
Barreras densas
Barrera de piedra con bolón pequeño
Siembra de pasto vetiver
Siembra de árboles y arbustos
Barreras densas
Siembra de pasto vetiver
Sampeado con rocas (al pie del talud)
Siembra de árboles y arbustos
Siembra de bambú en la base de los taludes
Mini presas vivas de control
Barreras densas
Siembra de grama de vetiver
Barrera de zacate para detener la sedimentación
Siembra de árboles y arbustos
Siembra directa
Siembra de grama de vetiver
Barrera densa
Técnicas de bioingeniería en este manual que
pue-den ayudar a solucionar los problemas de
erosión14
Calendario teórico de eventos
Para un programa continuo con viveros de bambú y de pasto en el sitio pero con especies de árboles
contratadas al vivero de un productor privado
fácilmente con el agua en
pocos minutos. La mezcla puede ser
aceleradamoviendo el camión hacia adelante y hacia atrás.
Esparcir la carga total dela
formulación diluida de
TerraZyme, contenida en el
camión, en variaspasadas
uniformes
sobre la sección
preparada para permitir la
penetracióntotal de líquido.
Esta mezcla se requiere para
llevar al suelo a
la humedadóptim
a y a la distribución uniforme de TerraZyme
antes de ser compactado.Si la formulación
diluida de TerraZyme
calculada para una
secciónpredeterminada del
camino llegara a ser
distribuida en
menor cantidad seobtendrá,
inevitablemente, una
compactación debajo del nivel
óptimo.5.Mezcle bien la formulación
de TerraZyme con el suelo.
Después demezclar
totalmente el suelo mediante
el uso de la motoniveladora
,compruebe
que tenga suficiente
contenido de humedad. Para
ello tomemuestras del suelo en
forma de bolas, en varios
lugares a lo largo
delcamino (ver el anexo:
“Estimación en el Campo del
Grado de HumedadÓptima”). Agregue
hasta un diez por ciento de
agua sin TerraZyme, si fueranecesario
y vuelva a mezclar
en suelo.6.
Disperse el suelo tratado
con TerraZyme en
capas de espesor
uniformeprevia a la
compactación.
Siga los métodos
tradicionales para darle
lacurvatura y escurrimiento
de agua
necesaria al camino. Se conseguirá
elmejor rendimiento cuando se
prevenga al máximo posible
la formación
depozas de agua.7.
Compacte la capa tratada
con un rodillo normal.Puede
emplearse unrodillo
vibratorio para asentar mejor la mezcla de suelo, pero
sólo en laprimera pasada.
Pasadas de compactación
deberán sobrelaparse en un 50% para evitar
puntos débiles. Hoyos o
irregularidades pueden ser
rellenadoscon
una pala o usando
una pasada ligera de una
motoniveladora después dela
primera pasada de
compactación.
Generalmente se realiza de tres acuatro pasadas de
rodillo finales sobre la
sección, sin vibrador.8.
Complete el “Informe de Aplicación”
de TerraZyme,(ver anexo).
Lleveuna copia de este
formulario al lugar de la
faena para completar
lainformación mientras se efectúa el
trabajo. Favor de enviar a
nuestrasoficinas, por correo o
fax, los informes de
aplicación así como los
resultadosde las
demostraciones.IMPORTANT
E : La
resistencia de los campos con
TerraZyme aumentagradu
almente durante las primeras 14
semanas bajo condicione
s moderadasde clima y suelo.
El camino nuevo puede
ser usado para el tráfico
livianoinmediatamente
después de
realizada la compactación,
de ser necesario.
Para uso más pesado, los
mejores resultados se han logrado
despuésde un período de
curado de 2 a 3 días.
•
NOTA : Estimación en
terreno de requerimiento
de agua para el
grado de humedad
óptima (cuando no existe estudio
de laboratorio de suelos).
Si no cuenta con equipo
para determinar la
humedad óptima, la
humedad netaa ser agregada
puede ser estimada en el propio terreno.
Para tal efecto siga
lossiguientes pasos:1. Mida 100 gramos de
suelo de la sección
preparada de camino.2.
Agregue cantidades medidas de formulación diluida de
TerraZyme (diluidaen una
parte de TerraZyme por
500 partes de agua) a la
muestra de suelohasta que pueda formar con ella una bola en una
mano. Cuando hayaalcanzado
la humedad óptima. La bola
húmeda de suelo obtendrá
su formay dejará sólo una breve película
de humedad en la palma de la
mano.3. Tome nota de
la cantidad total de
agua mezcladas
con TerraZyme,expresada en mililitros, que
haya agregado al suelo para alcanzar el
nivel dehumedad óptimo (paso 2).4. Divida el
número de mililitros de
agua por los 100 gramos de suelo y anote elresultado en
la hoja de trabajo:
“Estimación de Requerimiento
de Agua”,
elresultado obtenido
establecerá la cantidad de
agua necesaria para
mojaradecuadamente la sección
preparada de camino.IMP
ORTANTE: TerraZyme impacta y
afecta el nivel de humedad óptima enel
suelo. En todos
los casos, el agua usada
para ajustar la humedad
delsuelo debe contener una
parte de concentrado de
TerraZyme y
500 partesde agua (dos mililitros de
concentración de TerraZyme por cada litro
deagua).
IMPLEMENTOS USADOS
PARA ESTIMAR LOS REQUERIMIE
NTOS DEAGUA ARA
ALCANZAR EL GRADO
DE HUMEDAD ÓPTIMA EN
UNCAMINO DE
DEMOSTRACIÓN DE USO
DE TERRAZYME
•
Un cuentagotas o
gotero
graduado (0,5; 1,0; 1,5; 2,0;
2,5 ml.)•
Un litro de agua mezclado
con dos mililitros de
concentrado 1 X deTerraZyme
•
Un recipiente, de por lo
menos medio litro para
la mezcla.•
Una cuchara, o herramienta similar, para
mezclar suelo con el agua.
•
Un vaso, de unos 100 ml.
(para contener 100 gramos de
suelo)•
Una vara de medición, de
medio metro de largo.
DATOS TÉCNICOS
QUE SE ASUMEN
CUANDO NO EXISTE
ESTUDIO DESUELOS
DENSIDADES APROXIMADAS DE SUELOSTIPOS DE SUELO DENSIDA
D
Kg./m³Arena, húmeda.................................1
900Arcilla y ripio
(mojado)......................1
850Arcilla, mojado............
......................1 800Arcilla, seca......................
................1 100Arena y
ripio, secos...............
...........1 750Ripio, seco
(6 mm - 50 mm)..............1
700Arcilla y ripio
secos...........................1 600Ripio, arena y
arcilla..............
...........1 600Arena, seca......................
.................1 550
HUMEDAD NATURAL ARCIL
LAS
Arcilla color rojo .................
..............12 %Arcilla color
Nueva América ..........
...5 %Arcilla color
verde ..................
En la construcción de Carreteras se utilizan los Geotextiles para reforzar la capacidad portante del terreno ya sea en plataformas excavadas o terraplenadas.
En obras tales como estructuras de contención o terraplenes donde la obra forma parte de la carretera, se emplean geotextiles que garantizan con una mínima deformación las funciones de refuerzo y drenaje de la estructura.
Contenido
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1 Funciones de Geotextiles
en Carreteras
2 Para Refuerzo y
Consolidación
3 Para Drenajes
4 Normativa y Bibliografía
5 Artículos Relacionados
6 Enlaces Externos Funciones de Geotextiles en Carreteras
Los geotextiles, en sus diferentes variantes, según la aplicación, ofrecen las siguientes ventajas:
Controlan y estabilizan por sujeción los movimientos laterales en la base de la capa granular.
Impiden la mezcla del suelo natural con tierras o materiales de aportación o entre diferentes materiales de relleno.
Permiten circular sobre la sub-base en proceso de ejecución de las obras.
Mantienen inalterables las propiedades del material de aporte.
Mantienen confinados los finos del subsuelo evacuando el agua por subpresión sin pérdida de dichos finos.
Para Refuerzo y Consolidación
En los casos de construir una capa granular sobre un terreno de base blanda, debe considerarse que las presiones externas generadas por el tráfico, provocan la mezcla con el subsuelo blando causando la pérdida de la resistencia de la capa granular, pudiendo causar fallos en la estructura.
Para evitar que se produzca la mezcla, se recurre a los Geotextiles no tejidos, elaborados a base de filamentos de polipropileno para aumentar la capacidad portante del terreno, creando una capa estabilizadora, filtrante y anticontaminante.
Para Drenajes
Teniendo en cuenta las acciones dinámicas de las cargas producidas por el tráfico, vemos que hay distintos comportamientos del terreno en función del agua contenida:
En las capas saturadas se genera una pérdida de cohesión por la falta de movimiento de agua entre los poros.
En los casos en que existen movimientos intersticiales de agua, ésto arrastra los finos con la pérdida del material, y por ende, de su capacidad portante.
Cuando se producen heladas, el agua presente en las distintas capas de la estructura de la carretera, modifica su composición de líquida a sólida produciendo movimientos que pueden fisurar dicha estructura.
Normativa y Bibliografía
PG-3.- Artículo 290. Geotextiles.
PG-3.- Artículo 422. Geotextiles como Elemento de Filtro y Drenaje.-
Artículos Relacionados
Aplicación de Geotextiles en Drenajes Aplicación de Geotextiles en Ferrocarriles
Enlaces Externos
GEOT
EXT
ILES
Los geotextiles se han venido
util izando en losúltimos años en
muchos terrenos de
construc-ción alrededor del
globo.Gracias a los geotexti- les
pueden construirse carreteras,vías
férreas,canal izaciones,f i jaciones de
márgenes y murosde
contención de una manera más simple
y eco-nómica.También se
ven reducidos considerable-mente
los costes de mantenimiento,
en especialpara carreteras y vías
férreas.En las máquinasde tejer se puede elaborar
una gran gama degeotextiles de
una manera económica.
Los geotextiles representan el
segmento más fir-memente establecido
entre los textiles
técnicos.Estos se han venido utilizando
desde hace más de30 años en la
construcción de carreteras y
en laactualidad se producen y utilizan
en grandes can-tidades. Cualquier tipo de superficie tejida, utili-zada
prácticamente con una función
específica,puede ser
denominada como geotextil. Una
parteconsiderable de los geotextiles
la forman los vello-nes, aunque
en aplicaciones especiales también seutilizan tejidos de
punto y redes.Funcionalidad y utilización de los
geotextilesDe acuerdo a
su funcionalidad, los
geotextilespueden ser catalogados de
la siguiente manera:Separación de materiales, por
ejemplo arenas finasy gravas gruesas. Los tejidos protegen la
mezclade los diferentes depósitos de materiales entre
si(fig. 1). Adicio-nalmente se evita la contaminaciónde las capas filtrantes y la
erosión.Funcionalidad mecánica y refuerzo, o sea recep-ción de esfuerzos que no
deben ser transmitidos aotros
componentes constructivos. Gracias
a laspropiedades mecánicas de los
tejidos, comoesfuerzos a la
tracción y a la extensión, estos geo-textiles pueden
ser utilizados para el socalzado
orecubrimiento de caminos así como
también parael fortalecimiento de los
taludes (fig. 2 y 3).Filtración y
drenaje, en este renglón
una buenapermeabilidad es de primordial
importancia. Lostextiles se utilizan
en lugar de filtros
mineralespara mantener la
funcionalidad de las cajas colec-toras del drenaje durante
un largo período (fig. 4).
La elección del geotextil correcto
Para la correcta determinación de un geo-textil es
necesario conocer su función espe-cífica. ¿Se utilizará como
separador o comorefuerzo?, ¿las
cargas serán elevadas oescasas?, ¿el
subsuelo es duro o blando?,¿se plantará vegetación de raíces
profun-das o superficiales?, etc.
Todas estas soninterrogantes de suma importancia,
lascuales infieren en la selección del geotextily de
la materia prima apropiada, puestoque
solo un textil escogido
correctamentecumplirá con las
exigencias.Desgraciadamente es
una realidad que losconstructores e ingenieros todavía
noconocen todas las posibilidades de los geo-textiles, y esto puede hacer causar
que eltejido utilizado no cumpla con las
expecta-tivas supuestas, ya sea
porque sus especifi-caciones estuvieren
sobre dimensionadas oquedaron por debajo
de los parámetroscorrectos.
Fig 1.-Las diferentes capas del
subsuelo son separadasmediante un
tejido de manera que no puedanentremezclarse.
Fig 2.- Para el refuerzo de los
recubrimien-tos de las calzadas,la resistencia del goetextiles de suma
importancia.Fig 3
.- Gracias a la resistencia a la tracciónde los tejidos
pueden realizarse consolida-ciones de pendientes de gran
inclinación.Tomado de Mundo Textil
No.77
2Fig 4
.- Para el filtraje y el drenado serequiere una buena
permeabilidad del tejido.Diferencias físicasLos geotextiles tejidos brindan
grandes ven-tajas en cuanto a resistencia y tracción enrelación a los textiles no tejidos. Un tejidode 100 g/m2
- posee la misma resistenciaque un vellón no tejido de
400 g/m2. Elentrelazamiento
perpendicular de los hilosde urdimbre y trama resulta en
parámetrosmucho mejores que los obtenidos con
lasdesordenadas fibras cardadas de los
no teji-dos. La resistencia a la tracción de los
notejidos alcanza un máximo de 30 kN/m,
elde un tejido es entre siete y ocho
vecessuperior (fig. 5). Los no tejidos
muestran enpromedio un más alto
parámetro de exten-sión con una mayor
dispersión:Alargamiento a la rotura
Tejidos de PPy PE10-35% No
tejido punzonado(agujado) de PPy PE 50 -
150%
Ejemplos de aplicaciónLos campos de
aplicación de los geotextilesse amplían
constantemente. Mediante la uti-lización de los geotextiles se
reducen por loregular los costes de
construcción, en espe-cial los costes
secundarios, así como lostiempos de
construcción de
las obras.Otras ventajas financieras
resultan de lasimplificación
de los trabajos de manteni-miento y la
ampliación de los periodosentre revisiones. Los
siguientes ejemplosnos
muestran aplicaciones típicas:
Construcción de carreteras
La forma de operación de un
geotextil en laconstrucción de
carreteras se encuentrarepresentada en la fig. 6. Para el constructorse reflejan
las ventajas anteriormente expre-
sadas en una reducción de los
tiempos deobra y de los costes de la
misma; para
elusuario, en un mayor confort; y para
el res-ponsable de mantenimiento,
en mayoresintervalos entre revisiones y menores costesde conservación.Sin
embargo, no sólo se utilizan estos texti-les
para el refuerzo del subsuelo. Tambiénlos
firmes en los recubrimientos de
calzadapueden verse
reforzados, ya sea desde suconstrucción
o en renovaciones posteriores,mediante
redes geotextiles ("Geogrid").Las pistas
de aterrizaje y de rodaje de
losaeropuertos son objeto de mayores
cargasde compresión y tracción que
aquellas ejer-cidas sobre las carreteras.
Los textiles utili-
zados de hilados de PPpresentan una resis-tencia a la
tracción de 70 kN/m en sentidode la
urdimbre y 56 kN/n en sentido de latrama
con una 13% de alargamiento
enambos sentidos. Para la elaboración de estostextiles se utilizó
una máquina de tejer conproyectiles
de SulzerRu
