TRABAJO DE INVESTIGACION PERIODO ACADEMICO: ABRIL 2015 AGOSTO 2015SEMESTRE: SEXTO ADOCENTE: ING. VCTOR MONTALVO INTEGRANTES: Andrea Cerda, Mara Fernanda Banderas, Luis VizueteFECHA: 29-06-2015

LOS ESTUDIOS GEOLGICOS Y GEOTCNICOS DE UNA VIALos estudios geolgicos y geotcnicos son de suma importancia para el diseo de carreteras, estos nos brindan las condiciones y restricciones que puede tener el terreno en estudio y permiten adoptar los parmetros adecuados para el diseo correcto de la va.Generalidades.La ingeniera geolgica es laaplicacinde los conocimientos y mtodos derivados de las diferentes ramas de la geologa los problemas y procesos de la ingeniera civil. Obras humanas tales como presas, embalses, tneles, carreteras, aeropuertos, minas, y edificios altos o pesados se construyen en la forma mas satisfactoria cuando previamente se determinan las condiciones geolgicas del terreno y se toman en consideracin en el diseo y la construccin de estructuras. En la actualidad, ms que en ningn tiempo pasado, se construyen mayores tneles, presas, aeropuertos para grandes aviones, cortes ms profundos para autopistas y terraplenes de mayor altura. Para la seguridad en el diseo de estas obras gigantescas y para asegurar su estabilidad y mantenimiento, los ingenieros necesitan el consejo de gelogos competentes en rocas y suelos, propiedades fsicas y qumicas de las rocas, los minerales y los procesos geolgicos que pueden afectarlas.Los gelogos especialistas en ingeniera civil son consultados sobre la erosin producida por cambios en el curso de ros que pueden socavar los estribos y pilares de puentes; los posibles daos por desprendimientos de rocas y deslizamientos de tierra en grandes cortes de carreteras; las fundaciones defectuosas en rocas o fallas activas en sitios de presas.Una tarea importante de la geologa es la interpretacin de los mapas geolgicos y topogrficos y de las fotografas areas para suministrarinformacinclave sobre zonas inaccesibles teniendo en cuenta los problemas que pueden presentarse si se emprende un determinado proyecto.Hacer un estudio geolgico para realizar el diseo de una carretera es muy importante por diferentes aspectos, por ejemplo nos indican la existencia de materiales que podemos utilizar, su distribucin yaccesibilidad, laspropiedades delos suelos respecto del transito, caractersticas de los materiales en la superficie para estribos de puentes, etc.Aspectos geolgicos y geotcnicos a considerar.Los estudios geolgicos y geotcnicos deben considerar los siguientes aspectos para el diseoadecuadoy construccin eficiente de carreteras:a) En la conformacin de terraplenes: Conformacin con suelos apropiados.

El material de los terraplenes tiende a consolidarse.

Es necesaria la compactacin enrgica y sistemtica.

Propiedades del terreno natural de cimentacin.

Estabilidad de taludes.

Problemas de corrimientos o deslizamientos rotacionales.

Zonas de capa fretica somera.

b) En cortes o desmontes: Reconocimiento geotcnicoadecuado.

Estabilidad de taludes.

Naturaleza de los materiales.

c) En explanadas: Es apoyo para el firme.

El comportamiento del firme est ligado a las caractersticas resistentes de los suelos de la explanada.

El firme protege a la explanada de los agentes atmosfricos.

Capacidad soporte de la explanada adecuada.

Los suelos de la explanada deben seleccionarse con criterios ms estrictos que para el resto del terrapln.

d) Otros problemas geotcnicos: Zonas de turbas o de arcillas muy compresibles.

Zonas de nivel fretico muy superficial.

Zonas de rocas alteradas.

Erosiones y arrastres de materiales en laderas.

Vados o zonas inundables.

Carreteras en la proximidad de ros y arroyos.

Zonas de gran penetracin de la helada.

Fallas geolgicas.

Estudios a realizar.Los estudios geolgicos y geotcnicos se realizan para identificar laspropiedades de: El terreno como cimiento de la carretera y de sus estructuras. La naturaleza de los materiales a excavar. La incidencia sobre la estabilidad del terreno natural. Las condiciones hidrolgicas y de drenaje. Los materiales a utilizar en las distintas capas del firme.Los estudios geolgicos y geotcnicos siguen una metodologa que se detalla a continuacin.Estudios previos o informativos.Los estudios previos permiten realizar una evaluacin econmica preliminar, comprobarla viabilidad tcnica, y tambin generan la discusin de posibles soluciones a problemas estructurales. Se analizan los siguientes aspectos:a) Geologa de la zona.

Morfologa.

Estratigrafa y Litologa.

Tectnica.

Hidrologa.

b) Caractersticas geotcnicasgenerales. Clasificacin cualitativa de los suelos. Evaluacin del terreno como cimiento. Problemas geotcnicos de la zona.e) Estudio de materiales. Descripcin geolgica general. Localizacin, descripcin y caractersticas de los grupos litolgicos. Descripcin y cortes de canteras y yacimientos granulares.AnteproyectoPermite hacer una descripcin funcional, tcnica y econmica de la obra, adems, identificar las zonas con problemas.Se realiza el estudio geolgico y geotcnico, definiendo las zonas homogneas y diferenciando las zonas singulares como: Terrenos peligrosos. Importancia de las obras. Escasez o dificultades de material de prstamo, yacimientos y canteras.Proyecto.En la etapa de proyecto, se determinan: La seccin tipo de explanaciones. Desages superficiales y drenajes subterrneos. Prescripciones tcnicas particulares relativas al empleo y puesta en obra de los materiales en terrapln y capas del firme. Cimentacin de las obras de fbrica. Muros, obras de defensa, tuneles, etc. En el proyecto, tambin se elaboracin e identifican: Planos, mapas y cortes geolgicos y geotcnicos detallados. Memoria de clculo. Reconocimiento geolgico y geotcnicodetallado. Yacimientos y canteras. Resistencia y deformabilidad de los suelos. Estudio hidrolgicodetallado. Planes de control de calidad, seguridad, higiene y medidas de proteccin ambiental.Geologa.La geologa es la ciencia que trata de la estructura del globo terrqueo, de la formacin de las rocas y suelos y de la evolucin de los mismos desde sus orgenes.Los estudios geolgicos determinan la geologa superficial y de subsuelo de cualquier terreno. Mediante este anlisis se obtiene la disposicin de las capas geolgicas, as como su litologa, siendo posible obtener la siguienteinformacin:1. Estimacin del porcentaje y clasificacin de los materiales presentes en el subsuelo de una parcela pequea o de grandes extensiones.2.Informacinde la permeabilidad del terreno y circulacin de aguas subterrneas que puedan afectar a Obras Civiles.3. Obtencin del grado de dificultad que se tendr al ejecutar desmontes, y as garantizar la viabilidad de un proyecto futuro.4.Informacingeneral del subsuelo y estructura del mismo.Rocas.Las rocas se clasifican en tres grandes grupos:a) Rocas gneas, son aquellas que se forman a partir de la solidificacin del magmab) Rocas sedimentarias, Son las que se originan por procesos posteriores de desintegracin, producto de la erosin, depositadas en capas (sedimentos) al ser transportadas por agua o viento.c) Rocas metamrficas, son aquellas que por procesos de recristalizacin, magmatismo, etc., se transforman en rocas de caractersticas diferentes.

UNIVERSIDAD NACIONAL DE CHIMBORAZOFACULTAD DE INGENIERIAESCUELA DE INGENIERIA CIVIL

La capacidad decarga(calidad) asignada a la roca, para el diseo o el anlisis, debe reflejar el grado de alteracin de los minerales debido al interperismo, la frecuencia de discontinuidades dentro de la masa rocosa y la susceptibilidad de deterioro cuando la roca es expuesta a la intemperie.

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Uso de roca en carreteras.La roca constituye un importante material de construccin en carreteras y es el material base para obras como: Escolleras (puentes, accesos). Revestimientos (muros de mampostera, pantallas, etc.). Gaviones (canales, muros, pantallas). Como material seleccionado natural o triturado para hormigones. Para la conformacin de Pavimentos flexibles: capa de rodadura, carpeta de mezcla asfltica en caliente o fro, bermas, capa base conformada por suelos granulares triturados o semi triturados, ycapa sub base constituida por suelos granulares seleccionados.Estratigrafa.Es la rama de la geologa que trata del estudio de la secuencia en que se han depositado los estratos.Tipos de estratificacin: Regular.

Lenticular.

Oblicua.

Ondulada.

Imbricada o torrencial.

Entrecruzada.

Zonada.

Catica.

Concordante.

Discordante

Geologa estructural.Estudia la arquitectura de la tierra, tal como ha quedado conformada despus de los movimientos de distinta magnitud a la que ha sido sometida.Anlisis e interpretacin de las estructuras tectnicas en la corteza terrestre. Conocimiento de las fuerzas en la corteza que producen fracturamiento, plegamiento ymontaas. (Fallas-Pliegues-Orognesis).Se divide en tres grandes grupos: El estudio de las unidades estructurales, locales y regionales. El estudio de las unidades estructurales continentales o de amplitud mundial. Los estudios de gabinete o laboratorio.Fallas estructurales.Son roturas de los estratos de roca a lo largo de las cuales las paredes opuestas se han movido entre ellas relativamente. Este movimiento se llama desplazamiento. El origen de estos movimientos son fuerzas tectnicas en la corteza terrestre, las cuales provocan roturas en la litosfera. Las fuerzas tectnicas tienen su origen en el movimiento de los continentes. Existen varios tipos de fallas, se presentan dos tipos principales: fallas con desplazamiento vertical y fallas con desplazamiento horizontal.

Geomorfologa.La geomorfologa es la descripcin e interpretacin de las caractersticas del relieve terrestre.A medida que los diferentes agentes erosivos actan sobre la superficie terrestre, se produce una secuencia en las formaciones del relieve con caractersticas distintivas en los sucesivos estados de su desarrollo.Geotecnia.En trminos generales, la ingeniera geotcnica es la rama de la ingeniera civil que utiliza mtodos cientficos para determinar, evaluar y aplicar las relaciones entre el entorno geolgico y las obras de ingeniera.En un contexto prctico, la ingeniera geotcnica comprende la evaluacin, diseo y construccin de obras donde se utilizan el suelo y los materiales de tierra.A diferencia de otras disciplinas de ingeniera civil, que tpicamente se ocupan de materiales cuyas propiedades estn bien definidas, la ingeniera geotcnica se ocupa de materiales sub-superficiales cuyas propiedades, en general, no se pueden especificar.Los pioneros de la ingeniera geotcnica se apoyaron en el "mtodo de observacin", para comprender la mecnica de suelos y rocas y el comportamiento de materiales de tierra bajo cargas. Este mtodo fue mejorado con el advenimiento de instrumentacin electrnica de campo, amplia disponibilidad de poderosas computadoras personales, y desarrollo de refinadas tcnicas numricas. Estas tcnicas hacen ahora posible determinar con mayor precisin la naturaleza y comportamiento no homogneo, no lineal y anisotrpico de materiales de tierra para su aplicacin a obras de ingeniera.El investigador geotcnico Terzaghi sostena que: "La magnitud de la diferencia entre el comportamiento de suelos reales bajo condiciones de campo, y el comportamiento pronosticado con base en la teora, solo puede conocerse mediante la experiencia en el campo".Mediante la geotecnia se podrn identificar riesgos naturales, como son suelos y minerales de roca expansivos, taludes naturales y artificiales inestables, antiguos depsitos de relleno y posibles fallas que tenga el terreno.Las fallas se relacionan con la licuacin de los suelos durante los terremotos, presin hidrosttica baja, daos en estructuras causados por el, agua debido a la elevacin del nivel fretico, desestabilizacin de las cimentaciones por socavacin o desbordamientos y erosin por oleaje en diques y presas de tierra.Riesgo de deslizamientos.Los deslizamientos se producen casi siempre en reas con relieves topogrficos grandes, que se caracterizan por tener rocas sedimentarias relativamente dbiles (pizarras, lutitas y otras) o depsitos de suelo hasta cierto punto impermeables que contienen estratos portadores de agua intercalados. En estas circunstancias los deslizamientos que ocurrieron en el pasado geolgico, sean o no activos en la actualidad, representan un riesgo importante para proyectos ubicados al pie o en las faldas de montes y colinas. En general, es muy peligroso construir en reas de deslizamientos potenciales y, si existen alternativas de reubicacin o de estabilizacin, se debe adoptar alguna de estas.Se requieren estudios geolgicos detallados para evaluar el potencial de deslizamientos y se debe remarcar la deteccin de las reas de antiguos deslizamientos.Entre los procedimientos que tienden a estabilizar un deslizamiento activo, o a proveer una estabilidad continua a una zona de deslizamientos antiguos, se encuentran:1. Excavar en el origen de la masa deslizante, para disminuir la fuerza de empuje.2. Drenar el subsuelo con el objeto de deprimir los niveles piezomtricos a lo largo de la superficie del deslizamiento potencial.3. Construir muros de contencin al pie de la masa del deslizamiento potencial que impida su movimiento.Dentro del campo de la factibilidad econmica, por lo general es muy baja la confiabilidad de estos o de cualquier otro procedimiento para estabilizar zonas de deslizamientos activos u antiguos cuando la masa es muy grande.En terrenos inclinados donde no se hayan detectado deslizamientos previos, se debe tener cuidado de reducir la posibilidad de deslizamiento de los rellenos superpuestos al remover el material dbil o potencialmente inestable, al formar terrazas y enclavar los rellenos en materiales firmes y (lo ms importante) al instalar sistemas efectivos de drenaje del subsuelo. Las excavaciones que resultan en un incremento en la inclinacin de las pendientes naturales son potencialmente dainas y no se deben realizar. Se recomienda encauzar y colectar el agua superficial con el fin de evitar la erosin y la infiltracin.Reconocimiento geotcnico.Todo estudio geotcnico debe iniciarse con un reconocimiento detallado del terreno a cargo de personal experimentado. El objetivo de este reconocimiento es contar con antecedentes geotcnicos previos para programar la exploracin.Mediante la observacin de cortes naturales y/o artificiales producto de la erosin o deslizamiento ser posible, en general, definir las principales unidades o estratos de suelos superficiales.Especial importancia debe darse en esta etapa a la delimitacin de zonas en las cuales los suelos presentan caractersticas similares y a la identificacin de zonas vedadas o poco recomendables para emplazar construcciones, tales como zonas de deslizamiento activo, laderas rocosas con fracturamiento segn planos paralelos a la superficie de los cortes, zonas pantanosas difciles de drenar, etc.Este reconocimiento se puede efectuar por va terrestre o por va area dependiendo de la transitividad del terreno.El programa de exploracin que se elija debe tener suficiente flexibilidad para adaptarse a los imprevistos geotcnicos que se presenten. No existe un mtodo de reconocimiento o exploracin que sea de uso universal, para todos los tipos de suelos existentes y para todas las estructuras u obras que se estudian.Generalmente se ejecutan pozos distanciados entre 250 a 600 metros, aparte de los que deban ejecutarse en puntos singulares. Pueden realizarse pozos ms prximos si lo exige la topografa del rea, naturaleza de la deposicin o cuando los suelos se presentan en forma errtica. As mismo deben delimitarse las zonas en que se detecten suelos que se consideren inadecuados.BIBLIOGRAFIAhttp://www.cuevadelcivil.com/2010/03/estudios-geologicos-y-geotecnicos.html