GEOTECNIA

9
GEOTECNIA 1.- DEFINICION: Es una rama de la ingeniería civil que se encarga del estudio de las propiedades mecánicas, hidráulicas y de resistencia de los suelos. Los ingenieros civiles especializados en esta área investigan y analizan el suelo y las rocas por debajo de la superficie para determinar sus propiedades y diseñar las bases o cimentaciones para estructuras tales como edificios, puentes, centrales hidroeléctricas, estabilizar taludes, construir túneles y carreteras, etc. Principales problemas geotécnicos: a) El terreno como cimiento: todas las obras deben apoyarse en el terreno; debe por tanto definirse la forma de este apoyo, y la transmisión de cargas de la estructura al terreno, para lo que debe estudiarse la deformabilidad y resistencia de éste. b) El terreno como productor de cargas: en ocasiones, para crear un desnivel, o con otro motivo, se construyen estructuras cuyo fin es contener el terreno (por ejemplo, muros de contención revestimientos de túneles); para su dimensionamiento, debe calcularse la magnitud y distribución de los empujes ejercidos por el terreno. c) El terreno como propia estructura: otras veces, para crear un desnivel no se construye una estructura de contención, sino que se deja

description

fdfdhgfkj

Transcript of GEOTECNIA

GEOTECNIA1.- DEFINICION:Es una rama de la ingeniera civil que se encarga del estudio de las propiedades mecnicas, hidrulicas y de resistencia de los suelos. Los ingenieros civiles especializados en esta rea investigan y analizan el suelo y las rocas por debajo de la superficie para determinar sus propiedades y disear las bases o cimentaciones para estructuras tales como edificios, puentes, centrales hidroelctricas, estabilizar taludes, construir tneles y carreteras, etc.Principales problemas geotcnicos:a) El terreno como cimiento: todas las obras deben apoyarse en el terreno; debe por tanto definirse la forma de este apoyo, y la transmisin de cargas de la estructura al terreno, para lo que debe estudiarse la deformabilidad y resistencia de ste.

b) El terreno como productor de cargas: en ocasiones, para crear un desnivel, o con otro motivo, se construyen estructuras cuyo fin es contener el terreno (por ejemplo, muros de contencin revestimientos de tneles); para su dimensionamiento, debe calcularse la magnitud y distribucin de los empujes ejercidos por el terreno.c) El terreno como propia estructura: otras veces, para crear un desnivel no se construye una estructura de contencin, sino que se deja al propio terreno en talud; debe en este caso estudiarse la inclinacin que debe darse a este talud para garantizar su estabilidad.d) El terreno como material: en obras de tierra (rellenos , terraplenes, presas de materiales suelto), el terreno es el material de construccin, por lo que deben conocerse sus propiedades, y la influencia que en ellas tiene el mtodo de colocacin (compactacin).

reas de desarrollo: Ingeniera geotcnica Ingeniera geolgica Ingeniera ssmica Ingeniera sismo resistente Ingeniera Mecnica de suelos Ingeniera Dinmica de suelos reas de accin: Caracterizacin de sitios urbanos e industriales. Identificacin y caracterizacin de materiales para la construccin. Localizacin y caracterizacin de Prstamos y unidades impermeables para represas, diques, lagunas, etc. Estudio de rutas de cableado y ductos. Deteccin de instalaciones y objetos enterrados. Estudios hidrolgicos e hidrogeolgicos Investigacin del substrato. Geofsica - geo elctrica - perforaciones. Caracterizacin de rellenos. Mapeo geolgico y de estructuras. Evaluacin de riesgo geolgico. Inspeccin y evaluacin de estructuras civiles con tcnicas no invasivas y no destructivas. Inspeccin de tneles, carreteras y pistas de aeropuertos. Estudios de integridad de diques, paredes de rellenos y represas. Estudios de suelos2.- HISTORIA: LA GRAN PIRAMIDE DE GUIZALa Gran Pirmide, como tambin se le conoce, meda aproximadamente 146 metros de altura (280 codos egipcios) y 230 metros de lado en su base (440 codos egipcios), teniendo un grado de inclinacin de 51. La altura actual de la pirmide es de 137 metros, obedeciendo su reduccin a los estragos ocasionados por el tiempo. La diferencia mxima entre caras es de menos de 20 centmetros. Para su construccin se emplearon 2.300.000 bloques de piedra de 2,5 toneladas en promedio. La Gran pirmide ocupa una extensin de 5,3 hectreas de terreno perfectamente nivelado, y sus caras se encuentran orientadas a los puntos cardinales con un margen de error de una dcima de grado. La relacin entre las diferentes dimensiones de la Gran Pirmide, ha dado mucho que hablar, dando lugar a especulaciones msticas.Las piedras del revestimiento externo (ya desaparecido en su mayor parte, debido a la extraccin hecha para construir otros edificios en pocas posteriores), fueron extradas de canteras ubicadas en el margen oriental del Nilo. Las bloques de piedra empleados en la construccin del ncleo de la pirmide, fueron extradas de las proximidades. El granito con que fueron construidos los pasadizos y las cmaras interiores, procede del alto Nilo, y se trasladaron a la zona de construccin en embarcaciones.La imponente pirmide, fue construida con elementos muy rudimentarios. Es notorio que tenan elementos de nivelacin (probablemente de agua) e instrumentos de alineacin. Estos ltimos, estaban basados en los grandes conocimientos astronmicos que posean los egipcios. La tcnica que se empleaba para partir las piedras y darles la forma rectangular, consista bsicamente en crear hendiduras con herramientas de bronce e insertar trozos de madera mojada, la que al secarse se expande, rajando la piedra en toda su extensin.Posteriormente, cada bloque de piedra era pulido a mano. Su transporte a la zona de construccin se realizaba sobre rodillos de madera. Una vez all, el problema es llevarlas al lugar donde se va a emplazar. Las primeras hiladas no representan gran inconveniente; los problemas surgen en la medida que la construccin gana en altura. Hoy en da se han trazado dos teoras respecto del mtodo empleado para llevar los grandes bloques de piedra a las partes superiores de la construccin. Una dice que se construyeron rampas siguiendo la estructura, formando una especie de espiral ascendente adosada a las paredes ya construidas. La otra dice que se construy una rampa recta, que iban aumentando en altura de acuerdo con el crecimiento de la construccin. Cualesquiera fueran los mtodos empleados, requirieron de grandes movimientos de tierra, mucha mano de obra (disponible en las crecidas anuales del Nilo) y una gran dosis de ingenio y creatividad.Desafo Geotcnico: Desarrollar la infraestructura civil, la explotacin, transporte e instalacin de insumos ptreos para la construccin de un monumento en mampostera en piedra de gran altura, que durante la historia ha sufrido un deterioro menor a nivel estructural y del material de construccin. Se considera tambin un logro la adecuacin de la zona de albergue para el personal encargado de la obra. No evidencia asentamientos apreciables y denota el amplio conocimiento del manejo de la roca y el terreno de fundacin. Tampoco ha sufrido lo que le ha sucedido a tantas edificaciones en piedra (especialmente las medievales), en las cuales los invasores o ejrcitos enemigos desmantelan sus partes de mampostera, para utilizarlas en otras estructuras cercanas. MUROS PREHISPANICOS DE ADOBETan igual que la piedra, la tierra es el ms antiguo de los materiales de construccin que el hombre ha utilizado a travs de pocas. Desde que el hombre deja de ser nmada, y recurre a la tierra para cultivarla, descubre que tambin puede moldearla y secarla al Sol, otorgndole una sencilla solucin constructiva. An en nuestra era, encontramos testimonios impresionantes de edificaciones de tierra, tales como Pachacamac, Paramonga, Chan Chan (considerada la ciudad de barro ms grande del mundo antiguo), entre otros; son muestras monumentales que han soportado los rigores del tiempo y los movimientos ssmicos.CHAN CHANPACHACAMAC

Hemos llegado a establecer que el material predominante de los Andes ha sido la piedra, ms sin embargo, esto no excluye la presencia del adobe y el tapial en la Sierra. De igual forma, el uso de estos ltimos como material preferencial en la Costa, no limita la presencia de bases de piedra en los muros costeros.El adobe como material constructivo, es tecnolgicamente un ladrillo de slice arcillosa sin cocer o suelo secado al sol. En las formaciones culturales ms tempranas los bloques eran elaborados sin moldes, posteriormente, predomina el adobe fabricado a base de ellos, "probablemente de palos y/o caas de la poca Chim, mientras los adobes Mochicas llevan huella no solo de las caas que constituan la gavera, sino de las amarras que unan estas caas".Debe entenderse, que los adobes ms antiguos son de forma semi-esfrica o redonda. Estos se hicieron sin molde alguno; mientras que los postreros son de forma paraleleppeda. Usndose para ellos moldes. tal como se mencion anteriormente. Generalmente la tierra utilizada en la elaboracin contena adems del agente cohesionante que es la arcilla, elementos fibrosos orgnicos, desperdicios domsticos y conchas molidas, cuyo propsito innegable fue el de mejorar las propiedades fsico-mecnicas del adobe, as como tambin su estabilizacin con respecto a la humedad. JARDINES COLGANTES DE BABILONIAConstruidos entre los aos 605 A.C. y 562 A.C. Ubicados en la ciudad de Babilonia, actual Irak. Perduraron hasta no ms all de 126 A.C., cuando la ciudad fue destruida definitivamente por los partos. La existencia de los Jardines Colgantes no ha sido verificada y el que muchos relatos griegos sobre la Babilonia conquistada por Alejandro Magno no los mencionaran haca pensar que fueron fantasas de los soldados alejandrinos al llegar a las exuberantes riberas del ufrates, tras haber transitado por inmensas regiones ridas y desrticas en su marcha por el Imperio persa. Sin embargo, excavaciones arqueolgicas han encontrado cimientos de una gran construccin y el sistema de riego, a unos cientos de metros de donde los sita la tradicin iniciada por el historiador griego Estrabn, por lo que su existencia se tiene por probable.Casi contempornea a la cultura egipcia, en la Mesopotamia surgi una cultura que, pese a las diferentes dominaciones, fue preservada durante milenios hasta su ocaso ocurrido con la invasin persa en el 539 a.C., campaa dirigida por Ciro II el Grande.La civilizacin mesopotmica tiene su origen en el sur de dicha regin, la ms frtil y de clima ms apropiado para la agricultura. All se asentaron los sumerios, quienes, en el IV milenio a.C., desarrollaron una cultura sedentaria basada en la agricultura. Esta cultura nunca logr erigirse como un nico estado, estando constituido por ciudades-estado independientes, que tenan en comn su procedencia y cultura. Conocan el uso de los metales y desarrollaron la escritura cuneiforme.Dado que la regin se encuentra rodeada de zonas montaosas o desrticas, se vieron enfrentados en forma permanente a los intentos de los habitantes de estas regiones de aprovecharse de las riquezas generadas por estas poblaciones estables. Dos grupos semitas provenientes de la Pennsula Arbiga, entre el final del IV milenio y comienzos del III milenio a.C., lograron establecerse en la regin mesopotmica: los asirios en el norte y los akadios en la regin central. Una de las ciudades construidas por los akadios, fue Babilonia (Bab-ilim en akadio; Babel en la Biblia), que posteriormente se constituira en una de las ciudades ms importantes de la Antigedad.Desafo Geotcnico: Sin importar si realmente existieron de la forma descrita, plantearon a nuestros antepasados el reto de construir muros en mampostera, de gran altura, con los requerimientos de estabilidad de estructuras sometidas a sobrecargas y de manejo de aguas; utilizando la tecnologa del ladrillo secado al sol. EL PADRE DE LA GEOTECNIA: KARL VON TERZAGUIAntiguamente, a la geotecnia se la identificaba como la mecnica de suelos; pero el trmino se ampli para incluir temas como la ingeniera ssmica, la elaboracin de materiales geotcnicos, mejoramiento de las caractersticas del suelo, interaccin suelo-estructura y otros. Sin embargo, la geotecnia es una de las ramas ms jvenes de la ingeniera civil y, por lo tanto, sigue evolucionando activamente.Se considera a Karl Terzaghi como el padre de la ingeniera geotcnica y la mecnica de suelos.Karl von Terzaghi, (*Praga, 2 de octubre de 1883 - Winchester, Massachusetts (Estados Unidos), 25 de octubre de 1963). Ingeniero reconocido como el padre de la mecnica de suelos y de la ingeniera geotcnica.Desde el comienzo de su carrera dedic todos sus esfuerzos a buscar un mtodo racional para resolver los problemas relacionados con la ingeniera de suelos y las cimentaciones. La coronacin de sus esfuerzos se dio en 1925, con la publicacin Erdbaumechanik, considerada hoy como el punto de partida de la mecnica de suelos.De 1925 a 1929 trabaj en el Instituto Tecnolgico de Massachusetts, donde inici el primer programa estadounidense sobre mecnica de suelos, y consigui que esta ciencia se convirtiese en una materia importante en la Ingeniera Civil.En 1938 pas a la Universidad de Harvard donde desarroll y expuso su curso sobre geologa aplicada a la ingeniera, retirndose como profesor en 1953 a la edad de 70 aos. Se nacionaliz estadounidense en 1943.Su libro Soil Mechanics in Engineering Practice, escrito en colaboracin con Ralph B. Peck, es de consulta obligada para los profesionales de la ingeniera geotcnica. Est considerado entre los mejores ingenieros civiles del siglo XX.Terzaghi tom ideas de ingenieros como Coulomb y Rankine para poder establecer una clasificacin para los suelos. Terzaghi Colabor en la mecnica de rocas, haciendo una calificacin Geomecnica para el estudio de tneles con apoyos de acero.