3. Indique el proceso de investigación geológica para los siguientes casos:

Suelos hidromorficosLos Suelos Hidromórficos son suelos que, salvo que hayan sido artificialmente drenados están saturados de agua al menos durante la mayor parte del año por la acción de una napa freática fluctuante. Poseen una o más de las siguientes caracteristicas:Un horizonte gleico a menos de 120 cm de profundidad, o a menos de 200 cm si por encima de él, pero por debajo de los primeros 30 cm, el suelo presenta chroma de 1 o menos y value que aumenta en profundidad y carece de estratificación de origen aluvial.Además carecen de horizonte nátrico.Se drena el agua para poder hacer la cimentación.

Suelos lagunares.

Terreno cubierto con agua detenida o de infiltración, en ocasiones es un estadio de colmatación de lagos sobre suelos impermeables sin pendiente o en depresiones con nivel freático elevado.

Suelos compresibles.Se incluyen aquí los suelos de elevada deformabilidad que pueden dar lugar a asientos de entidad de los rellenos que se cimientan sobre ellos, provocando deformaciones en losfirmes.

Son depósitos de capas muy compresibles, generalmente de baja densidad. Suelen encontrarse en zonas bajas y frecuentemente se encuentran saturados. La presencia de materia orgánica en estosdepósitos incrementa su deformabilidad y modifica la evolución con el tiempo de las deformaciones.

Tipo de Cimientos para suelos Compresibles. Cimentaciones profundas

Las cimentaciones profundas se emplean cuando los estratos superiores del terreno no son aptos para soportar una cimentación con zapatas.En general, se considera una cimentación como profunda cuando su extremo inferior sobre el terreno se encuentra a una profundidad superior a ocho veces su anchura o diámetro. Por su mayor complejidad tanto en su modo de trabajar como en la ejecución o en los materiales empleados no existe una clasificación clara por lo que pasamos a exponer estos aspectos aclarando que cada pilote se obtiene combinando todas ellos.

Se consideran cuatro configuraciones principales: pilotes aislados, grupos de pilotes, zonas pilotadas y micropilotes.

Suelos eólicos.

Son suelos producidos por la acción del viento, osea son aero transportables y precipitados por la lluvia. Forman diferentes tipos de suelos de:

- “loes” que son acumulaciones de polvo y fino, pueden ser primarios por lo cual no sufren mucha descomposición química, también pueden ser secundarios el cual han sido transportados y experimentaron descomposición química profunda.- “suelos de arena” que son de grano mas grueso que los loes y forman dunas y barjanes.

Por su característica de hidroconsolidación se constituye en un material peligroso para las fundaciones por que los loes en contacto con el agua producen asentamientos, por lo tanto la remoción de unos metros de loes en la superficie y una cuidadosa compactación puede crear una plataforma de confianza para la construcción de apoyos de fundaciones, pues al compactar el suelo adquiere gran resistencia al esfuerzo cortante y la erosión.

Suelos sódicos salinos.Los suelos salinos se encuentran mayoritariamente en regiones de clima árido y semiárido. Bajo condiciones húmedas, las sales solubles originalmente presentes en los materiales del suelo y aquellas formadas por el intemperismo de los minerales, generalmente son llevadas abajo con el agua del suelo y transportadas posteriormente por las corrientes a los océanos. En regiones áridas, el lavado y transporte de las sales solubles al océano no es tan completo como en las regiones húmedas. El lavado natural es comúnmente localy las sales solubles no pueden ser transportadas lejos. Esto ocurre no solo debido a una menor lluvia disponible para lavar y transportar las sales, sino también debido a las altas tasas de evaporación características de los climas áridos, el cual tiende además a concentrar las sales en los suelos y en las aguas superficiales (Richards, 1954)Se utiliza cimentaciones intermedias con un aditivo para los contenidos de sal.

Suelos aluviales y coluviales.SUELO COLUVIALSon materiales transportados por gravedad, la acción del hielo – deshielo y, principalmente, por el agua. Su origen es local, producto de la alteración  in situ de las rocas y posterior transporte como derrubios de ladera ó depósitos de solifluxión.Frecuentemente están asociados a masas inestables. Su composición depende de la roca de la que proceden, estando formados por fragmentos angulares y heterométricos, generalmente de tamaño grueso, englobados en una matriz limo arcillosa. Su espesor suele ser escaso, aunque puede ser muy variable.

SUELO ALUVIALSon materiales transportados y depositados por el agua. Su tamaño varía desde la arcilla hasta las gravas gruesas, cantos y bloques. Las facies más gruesas presentan bordes redondeados. Se distribuyen en forma estratiforme, con cierta clasificación, variando mucho su densidad. Están muy desarrollados en los climas templados, ocupando cauces y valles fluviales, llanuras y abanicos aluviales, terrazas y paleocauces.

Son suelos muy anisotrópicos en su distribución, sus propiedades están estrechamente relacionadas con la granulometría. Su continuidad es irregular, pudiendo tener altos contenidos en materia orgánica en determinados medios. La permeabilidad depende de la granulometría y generalmente presentan un nivel freático alto. Los depósitos aluviales constituyen una fuente de recursos de materiales de construcción, sobre todo como áridos.Se realizan cimentaciones superficiales en estos tipos de suelo.

4. Principios de las cimentaciones superficiales, intermedias y profundas.

La cimentación es el conjunto de elementos estructurales cuya misión es transmitir las cargas de la edificación o elementos apoyados a este al suelo distribuyéndolas de forma que no superen su presión admisible ni produzcan cargas zonales. Debido a que la resistencia del suelo es, generalmente, menor que la de los pilares o muros que soportará, el área decontacto entre el suelo y la cimentación será proporcionalmente más grande que los elementos soportados.

La cimentación es importante porque es el grupo de elementos que soportan a la superestructura. 

PROPÓSITOS

Ser suficientemente resistentes para no romper por cortante. Soportar esfuerzos de flexión que produce el terreno, para lo cual se

dispondrán armaduras en su cara inferior, que absorberán las tracciones. Acomodarse a posibles movimientos del terreno. Soportar las agresiones del terreno y del agua y su presión, si la hay.

Su función es distribuir las cargas del edificio, dispersándolas en el suelo adyacente, de modo que éste y los materiales que los sostienen tengan suficiente fuerza y rigidez para soportarlas sin sufrir deformaciones excesivas.

TIPOS DE CIMENTACIÓNLa elección del tipo de cimentación depende especialmente de las características mecánicas del terreno, como su cohesión, su ángulo de rozamiento interno, posición del nivel freático y también de la magnitud de las cargas existentes. A partir de todos esos datos se calcula la capacidad portante, que junto con la homogeneidad del terreno aconsejan usar un tipo u otro diferente de cimentación. Siempre que es posible se emplean cimentaciones superficiales, ya que son el tipo de cimentación menos costoso y más simple de ejecutar. Cuando por problemas con la capacidad portante o la homogeneidad del mismo no es posible usar cimentación superficial se valoran otros tipos de cimentaciones.

1. CIMENTACIONES   SUPERFICIALES: Son aquellas que se apoyan en las capas superficiales o poco profundas del suelo, por tener éste suficiente capacidad portante o por tratarse de construcciones de importancia secundaria y relativamente livianas. En este tipo de cimentación, la carga se reparte en un plano de apoyo horizontal.

Se considera cimentación superficial cuando tienen entre 0,50 m. hasta 4 m. de profundidad.

1.1. Cimentaciones ciclópeas.

En terrenos cohesivos donde la zanja pueda hacerse con paramentos verticales y sin desprendimientos de tierra, el cimiento de concreto ciclópeo (hormigón) es sencillo y económico. El procedimiento para su construcción consiste en ir vaciando dentro de la zanja piedras de diferentes tamaños al tiempo que se vierte la mezcla de concreto en proporción 1:3:5. El hormigón ciclópeo se realiza añadiendo piedras más o menos

grandes a medida que se va hormigonando para economizar material.

1.2.

CIMENTACIONES SUPERFICIALES PUNTUALES

1.2.1. ZAPATAS AISLADAS.Las zapatas aisladas son un tipo de cimentación superficial que sirve de base de elementos estructurales puntuales como son los pilares; de modo que esta zapata amplía la superficie de apoyo hasta lograr que el suelo soporte sin problemas la carga que le transmite. El término zapata aislada se debe a que se usa para asentar un único pilar, de ahí el nombre de aislada. Es el tipo de zapata más simple, aunque cuando el momento flector en la base del pilar es excesivo no son adecuadas y en su lugar deben emplearse zapatas combinadas o zapatas corridas en las que se asienten más de un pilar.

POR SU MORFOLOGIAa) recta  b) escalonada  c) ataluzada  d) aligeradas o nervadas

1.2.2. ZAPATAS CENTRADASLa Zapata Centrada es una zapata aislada, corresponde a un tipo de Cimentación Superficial que sirve de base a los elementos estructurales puntuales (pilares); de

modo que esta zapata amplía la superficie de apoyo hasta lograr que el suelo soporte sin problemas la carga que le transmite.

1.2.3. ZAPATAS MEDIANERASSon aquellas que soportan una columna dispuesta de tal forma que una de sus caras coincida con el borde de la zapata. La necesidad de su uso es muy frecuente debido a las limitaciones de colindancia con las edificaciones adyacentes.

1.2.4. ZAPATAS ESQUINERASEste tipo de zapatas aparecen en los edificios, bien en las esquinas que concurren dos medianerías o bien en las que concurren una medianería y una fachada en límites de vía pública. Es por eso que este tipo de zapata es de uso muy frecuente en construcciones urbanas y ciertos tipos de construcciones industriales

1.3. CIMENTACIONES SUPERFICIALES LINEALES1.3.1. ZAPATAS COMBINADASSon aquellas fundaciones que soportan dos columnas.  Se opta por esta solución cuando se tienen dos columnas muy juntas y al calcular el área necesaria de zapata para suplir los esfuerzos admisibles sobre el suelo nos da que sus áreas se montan.

1.3.2.

ZAPATAS CORRIDASLas Zapatas Corridas son, según el Código Técnico de la Edificación CTE, aquellas zapatas que recogen mas de tres pilares.Se aplican normalmente para el soporte de muros. Pueden tener sección rectangular, escalonada o estrechada cónicamente. Las zapatas corridas se consideran así cuando recogen tres pilares.

1.4. CIMENTACIONES SUPERFICIALES1.4.1. POZOS DE CIMENTACION

Los pozos de cimentación se plantean como solución entre las cimentaciones superficiales, (zapatas, losas, etc.) y las cimentaciones profundas, por lo que en ocasiones se catalogan como semiprofundas. La elección de pozos de cimentación aparece como consecuencia de resolver de forma económica, la cimentación de un edificio cuando el firme se encuentra a una profundidad de 4 a 6 mts. Algunas veces estos deben hacerse bajo agua, cuando no puede desviarse el río, en ese caso se trabaja en cámaras presurizadas

1.4.2. LOSA DE CIMENTACIONEs una placa de hormigón apoyada sobre el terreno que sirve de cimentación que reparte uniformemente el peso y las cargas del edificio sobre toda la superficie de apoyo.

2. CIMENTACIONES SEMIPROFUNDAS:2.1. POZOS DE

CIMENTACIÓN   O   CAISSONS : Son en realidad soluciones intermedias entre las superficiales y las profundas, por lo que en ocasiones se catalogan como semiprofundas. Algunas veces estos deben hacerse bajo agua, cuando no puede desviarse el río, en ese caso se trabaja en cámaras presurizadas.

2.2. ARCOS DE   LADRILLO  sobre machones de hormigón o mampostería.

2.3. MUROS DE CONTENCIÓN bajo rasante: no es necesario anclar el muro al terreno.

2.4. MICROPILOTES, son una variante basada en la misma idea del pilotaje, que frecuentemente constituyen una cimentación semiprofunda.

3. CIMENTACIONES PROFUNDAS: Se basan en el esfuerzo cortante entre el terreno y la cimentación para soportar las cargas aplicadas, o más exactamente en la fricción vertical entre la cimentación y el terreno. Por eso deben ser más profundas, para poder proveer sobre una gran área sobre la que distribuir un esfuerzo suficientemente grande para soportar la carga. Algunos métodos utilizados en cimentaciones profundas son:

3.1.PILOTES Son elementos de cimentación esbeltos que se hincan (pilotes de desplazamiento prefabricados) o construyen en una cavidad previamente abierta en el terreno (pilotes de extracción ejecutados in situ). Antiguamente eran de madera, hasta que en los años 1940comenzó a emplearse el hormigón.

Cimentación Rígida de Primer Orden. El pilote trabaja por punta, clavado a

gran profundidad.Las puntas de los pilotes se clavan en terreno firme; de manera que se confía en el apoyo en ese estrato, aún si hubiere una pequeña descarga por rozamiento delfuste al atravesar estratos menos resistentes. Lo cual denota que las fuerzas de sustentación actúan sobre la punta del pilote, y en menor medida mediante el rozamiento de la superficie lateral del pilote.Es el mejor apoyo y el más seguro, porque el pilote se apoya en un terreno de gran resistencia.

Cimentación Rígida de Segundo Orden.

Cuando el pilote se encuentra con un estrato resistente pero de poco espesor

y otros inferiores menos firmes. En este caso se debe profundizar hasta encontrar terreno firme de mayor espesor. El pilote transmite su carga al terreno por punta, pero también descarga gran parte de los esfuerzos de las capas de terreno que ha atravesado por rozamiento lateral. Si la punta del pilote perfora la primera capa firme, puede sufrir asientos diferenciales considerables. Como en los de primer orden, las fuerzas de sustentación actúan sobre la planta del pilote y por rozamiento con las caras laterales del mismo.

Cimentación Flotante.

Cuando el terreno donde se construye posee el estrato a gran profundidad; en este caso los pilotes están sumergidos en una capa blanda y no apoyan en ningún estrato de terreno firme, por lo que la carga que transmite al terreno lo hace únicamente por efecto de rozamiento del fuste del pilote.

Se calcula la longitud del pilote en función de su resistencia. En forma empírica sabemos que los pilotes cuya longitud es menor que la anchura de obra, no pueden soportar su carga.

5. Qué estudios geológicos son considerados para la construcción de un puente?

5.1. OBJETIVOS

Establecer las características geológicas, tanto local como general de las diferentes formaciones geológicas que se encuentran identificando tanto su distribución como sus características geotécnicas correspondientes.

5.2. ALCANCE

El programa de estudios deberá considerar exploraciones de campo, cuya cantidad será determinada en base a la envergadura del proyecto.Los estudios geológicos y geotécnicos comprenderán: Revisión de información existente y descripción de la geología a nivel regional y local. Descripción geomorfológica. Zonificación geológica de la zona. Definición de las propiedades físicas y mecánicas de suelos y/o rocas. Definición de zonas de deslizamientos, huaycos y aluviones sucedidos en el

pasado y de potencial ocurrencia en el futuro. Recomendación de canteras para materiales de construcción. Identificación y caracterización de fallas geológicas.