4.0 Aplicaciones a las obras de ingeniera civilEl diseo y construccin satisfactorios de una estructura de ingeniera solo pueden llevarse a cabo cuando se conoce el carcter del suelo y la roca sobre la cual ser construida.El buen funcionamiento de las obras civiles de infraestructura depende en gran medida de la forma en que son construidas y geotcnicamente adaptadas a las condiciones geolgicas del terreno, de manera que para fines de clculo se considere a las masas de roca o suelo como parte integrante de la estructura por construir. La aplicacin de la geologa a la ingeniera civil, aunque de historia reciente, ha crecido en importancia con la evidencia de que los descubrimientos y deducciones del gelogo pueden traducirse en aplicaciones en trminos prcticos.Esta traduccin exige que el ing. civil tenga conocimientos relacionados con la construccin de obras, y sepa relacionarlos a la mecnica de suelos y rocas, etc que le permitan en un momento dado ayudar en la solucin de problemas de construccin de proyectos de ingenieraEn ingeniero civil se enfrenta a una gran variedad de problemas, en los que el conocimiento de la geologa es necesario. Merecen citarse especialmente algunas ventajas especifica las cuales algunas de ellas al desarrollare con ms pausa a travs del trabajo. Conocimiento sistematizado de los materiales. Los problemas de cimentacin son esencialmente geolgico. Los edificios, puentes, presas, y otras construcciones, se establecen sobre algn material natural. Las excavaciones se pueden planear y dirigir ms inteligentemente y realizarse con mayor seguridad. El conocimiento de la existencia de aguas subterrneas, y los elementos de la hidrologa subterrnea, son excelentes auxiliares en muchas ramas de la ingeniera prctica. El conocimiento de las aguas superficiales, sus efectos de erosin, su transporte y sus sedimentaciones, es esencial para el control de las corrientes, los trabajos de defensa de mrgenes y costas los de conservacin de suelos y otras actividades. La capacidad para leer e interpretar informes geolgicos, mapas, planos geolgicos y topogrficos y fotografa, es de gran utilidad para la planeacin de muchas obras. La capacitacin para reconocer la naturaleza de los problemas geolgicos. Ingeniera Geolgica (y del entorno)Los ingenieros gelogos aplican los principios geolgicos a la investigacin de los materiales naturales tierra, roca y agua superficial y subterrnea implicados en el diseo, la construccin y la explotacin de proyectos de ingeniera civil. Son representativos de estos los diques, los puentes, las autopistas, los acueductos, los desarrollos de zonas de alojamiento y los sistemas de gestin de residuos. Una nueva rama, la geologa del entorno, recoge y analiza datos geolgicos con el objetivo de resolver los problemas creados por el uso humano del entorno natural. El ms importante de ellos es el peligro para la vida y la propiedad que deriva de la construccin de casas y de otras estructuras en reas sometidas a sucesos geolgicos, en particular terremotos, taludes (vase corrimiento de tierra), erosin de la costas e inundaciones. El alcance de la geologa del entorno es muy grande al comprender ciencias fsicas como geoqumica e hidrolgica, ciencias biolgicas y sociales e ingeniera.Geologa en Obra HidrulicasLa geologa se utiliza de diversas formas en obras hidrulicas entre las cuales podemos mencionar las siguientes.Pozos de punta captacin: la mayora de los problemas de drenaje en los trabajos de ingeniera civil no tienen la magnitud de otros proyectos. Por fortuna, se dispone de otros medios para manejar el agua fretica en trabajos pequeos. Estos mtodos implican el uso de pozos de captacin. El sistema se compone bsicamente de una bomba especial y varios pozos de punta de captacin para abatir el nivel de agua fretica bajo el nivel de la excavacin ms profunda; as el material que se ve a excavarse es comportamiento es incierto, al slido; de esta manera se facilita el avance de la excavacin y se elimina los problemas causado por el agua. El control del agua fretica en la obras de construccin urbana, tambin es de vital importancia, y solo puede ser efectuado con base en un estricto conocimiento de la capa subyacente local de una detallada geologa urbana. Centrales hidroelctricas subterrneas: la idea de situar centrales hidroelctrica o de bombeo subterrneas es casi tan conocida, que han dejado de ser novedad en el diseo. 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 elctrica o hidroelctrica canadienses en nigara falls utilizo el subsuelo en un cierto grado. Las turbinas impulsada por agua se situaron en el 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 subterrnea.Cimentacin de presas: la construccin de una presa almacenadora de agua altera ms las condiciones naturales que cualquiera otra obra de la ingeniera civil. Esta es importante por la funcin que desempean: en el almacenamiento de agua para el suministro de avenidas, recreacin o irrigacin.Obra de control fluvial: desde hace ms de 3000 aos el hombre ha tratado de amansar algunos de los grandes ros del mundo. Las primeras obras de ingeniera civil fueron con toda probabilidad las de control fluvial. La obras fluvial es esencia la regulacin de la corriente natural del ro dentro de un curso bien definido, generalmente el que suele ocupar la corriente. Ya que la desviacin del curso probablemente ocurrir durante los periodos de caudal de avenida, la obra de control consiste en regular la avenida.Geologa en obras vialesLa geologa en obra viales juega un papel muy importante pues la mayora de las carreteras, tneles, y dems obras viales utilizan la geologa para realizar estudio de suelo de los terrenos que se utilizaran para dichas obras. Ahora veremos algunos ejemplos donde se aplica la geologa.Perforacin de Lumbreras: una de las partes ms especializadas en las excavaciones abiertas es la perforacin de lumbreras para el acceso de trabajos de tneles. Existe una experiencia abundante que nos ofrece la industria minera; por cierto, la perforacin de lumbreras es una operacin de construccin compartida por los ingenieros civiles y los de minas, pues muchas de las galeras de las grandes minas son obras de contratistas en ingeniera civil y muchos ingenieros mineros se les consulta acerca del problema con lumbreras en obras civiles.Cimentacin de Puentes: como antecedente necesario deber recalcarse la gran importancia de la geologa en la cimentacin de los puentes. Por muy cientficamente que est diseada una columna de un puente, en definitiva el peso total del puente y las cargas que soporta debern 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 inters ms que pasajero, ya que muy menudo el diseo de las cimentaciones compete al ingeniero estructural responsable del diseo de la superestructura.Campos de Aviacin: el crecimiento de la aviacin civil ha sido extraordinario en los ltimos siglos; y es en este por su extensin en donde la geologa no es tan determinante como en otros tipos de construcciones. Los campos de aviacin modernos tienen que ser reas muy grandes y bastante planas sin serios impedimentos para volar en los alrededores.Carreteras: son contadas las obras de ingeniera civil que guardan relacin tan estrechamente con la geologa como las carreteras. Se puede esperar que todo proyecto de carreteras importante encuentre una gran variedad de condiciones geolgicas, puesto que se extienden grandes distancias. Aunque ser extrao 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 geologa. No slo es atractivo para los conductores, sino que tambin revelan detalles de la geologa local que de otro modo seran desconocidos. GEOLOGA EN EDIFICACIONESLa geologa 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.Si no se realizan los estudios del suelo debido la mayora de las edificaciones con el tiempo pueden tener problemas los cuales son muy difciles de reparar estando ya la edificacin terminada. Ahora veremos un ejemplo de la explotacin de canteras para conseguir la piedra para las edificaciones.