Est3 Tema 00

Estructuras 3Tema 0 Introduccin a la

Geologa Aplicada y a laIngeniera Geotcnica

por Joaqun Prez RomeroDoctor Ingeniero de Caminos, Canales y Puertos, MSc DIC

Profesor Asociado - ETS Arquitectura Universidad de Mlaga

[email protected]

Estructura del curso

Programa de la asignatura

Unidad Descriptor horas0 Introduccin a la Geologa Aplicada y a la Ingeniera Geotcnica 4

1 Propiedades bsicas del suelo 4

2 El agua en el terreno - filtracin y consolidacin 4

3 Deformacin del terreno - estudio de asientos 4

4 La resistencia del terreno 4

5 Prospecciones y ensayos geotcnicos 4

6 Cimentaciones superficiales 8

7 Cimentaciones profundas 8

8 Estructuras de contencin 4

9 Estabilidad de laderas 4

10 Geotecnia vial / Riesgos geotcnicos 4

Total 52

El Mtodo Geotcnico

Introduccin

DIFICULTADES PROPIAS DEL ANALISIS GEOTCNICO:

Es difcil llegar a comprender las leyes fundamentales delsuelo (medio de tres fases)

Los lmites entre la realidad, el empirismo y la teora sonconfusos

El Mtodo Geotcnico

EL TRIANGULO DE LAMECNICA DE

SUELOS

Burland (1987). The Teaching ofSoil Mechanics a personal

view. Proc 9th European ConfSMFE, Dublin, 3, 1427-1447

El Mtodo Geotcnico

PERFIL GEOLGICO DELTERRENO

Es el resultado de la campaa decampo, ya sea complicada o sencilla.

Debe describir QU HAY ALL y cmolleg all

La respuesta a QU HAY ALL es algoms que describir el tipo de suelo.Debe incluir todas las caractersticasvisuales o tctiles que tengansignificancia geotcnica.

Para poder proponer un buen perfilgeolgico-geotcnico es muyimportante comprender los procesosgeolgicos que expliquen cmollegaron all esos materiales

El Mtodo Geotcnico

PERFIL GEOLOGICO-GEOTCNICO DEL TERRENO

Descripcin ingenieril

Clasificacin y mineraloga Hidrologa Procesos geolgicos

El Mtodo Geotcnico

COMPORTAMIENTO DEL SUELO

La gran mentira: C.H.I.L.E.Principio de presin efectiva

Importancia de la historia o de los trayectos tensionales

Propiedades fundamentales:Propiedades de estadoResistenciaCompresibilidadPermeabilidad

Ensayos:CampoLaboratorioMonitorizacin de casos reales

PARAMETRIZACINDensidad y humedad in situLmites de Atterbergngulo rozamiento efectivo y cohesin efectivaCohesin sin drenajeCompresibilidad (E, mv)


La gran mentira: C.H.I.L.E.Principio de presin efectiva

Importancia de la historia o de los trayectos tensionales

Propiedades fundamentales:Propiedades de estadoResistenciaCompresibilidadPermeabilidad

Ensayos:CampoLaboratorioMonitorizacin de casos reales

PARAMETRIZACINDensidad y humedad in situLmites de Atterbergngulo rozamiento efectivo y cohesin efectivaCohesin sin drenajeCompresibilidad (E, mv)


El Mtodo Geotcnico

LA PARAMETRIZACIN EN MUCHAS OCASIONES SEAPOYA EN CORRELACIONES

SE TRATA DE TENDENCIAS NO DE LEYES FUNDAMENTALES

EJEMPLO: CORRELACIONES ENTRE GOLPEO DPSH Y GOLPEO SPT

COEFICIENTES DE PASO ENTRE PENETRMETROS DINMICOSOlalla D C (2004). Coeficientes de paso entre penetrmetros dinmicos: sondeo de opinin.

IV Simposio Nacional de Geotecnia Vial, Santander, pp 453-458.

NSPT = 1.06 (de 1.00 a 1.25) NBORROS

NSPT = 1.61 (de 1.25 a 2.00) NDPSH

El Mtodo Geotcnico

PARAMETRIZACIN BASADA EN CORRELACIONES

CORRELACIONES ENTRE GOLPEO DPSH Y GOLPEO SPT

El Mtodo Geotcnico

EJEMPLO DE PARAMETRIZACIN:

PARAMETRIZAR LA RESISTENCIA A LACOMPRESIN SIMPLE DE CARA AL

DISEO DE PILOTES

Ejemplo prctico: Margas del Plioceno Ensayos de compresin simple Cimentacin pilotes

CON LOS MISMOS DATOS NO SEPROPONE EL MISMO PARMETRO

PARA EL FUSTE Y PARA LA PUNTA DELOS PILOTES

0

5

10

15

20

25

30

35

0 100 200 300

Resistencia a la compresin simple (KPa)

prof

undi

dad

(m)

Resistencia a la compresin simple (KPa)

Fuste

Punta

El Mtodo Geotcnico

MECNICA APLICADA

MECNICA APLICADA

Filtracin Tensiones Deformaciones

Soluciones elsticas

Clculo deasientos

Soluciones plsticas

Carga dehundimiento

Consolidacin

Modelos deequilibrio lmite

Clculos acoplados en tensin, deformacin y flujo

MECNICA APLICADA

Filtracin Tensiones Deformaciones

Soluciones elsticas

Clculo deasientos

Soluciones plsticas

Carga dehundimiento

Consolidacin

Modelos deequilibrio lmite

Clculos acoplados en tensin, deformacin y flujo

El Mtodo Geotcnico

MECNICA APLICADA

Ejemplo: filtracin 2xD Ecuacin de Laplace

022

2

2

2

2

zh

yh

xhh

El Mtodo Geotcnico

MECNICA APLICADA

baco de Fadum (1948)

El Mtodo Geotcnico

MECNICA APLICADAClculo mediante Elementos Finitos

El Mtodo Geotcnico

EL TRIANGULO DE LAMECNICA DE

SUELOS

Burland (1987). The Teaching ofSoil Mechanics a personal

view. Proc 9th European ConfSMFE, Dublin, 3, 1427-1447

Geologa Aplicada a la Ingeniera

Geologa Aplicada a la Ingeniera vs Ingeniera Geolgica

Engineering Geology vs Geological Engineering

Geologa Aplicada a la Ingeniera

CONCEPTOS BSICOS

1. La Tierra: composicin, capas, dimensiones, movimientos, magnetismo, etc

2. Origen y evolucin: el tiempo geolgico

3. Geologa estructural: tectnica de placas, cordilleras y dorsales ocenicas,terremotos y volcanes, fallas, pliegues, etc.

4. Ciclo Geolgico: procesos de erosin y de deposicin; rocas y suelos

5. Geomorfologa

6. Hidrogeologa

7. Riesgos Geolgicos

El Tiempo Geolgico

STRATIGRAPHIC CHART (www.stratigraphy.org)

Edad (aos) Eon Era Periodo poca4.600.000.000 Precmbrico Azoica4.000.000.000 Arcaica2.500.000.000 Proterozoica

542.000.000 Fanerozoico Paleozoica Cmbrico488.000.000 Ordovcico443.000.000 Silrico416.000.000 Devnico360.000.000 Carbonfero300.000.000 Prmico251.000.000 Mesozoica Trisico200.000.000 Jursico145.000.000 Cretceo

65.500.000 Cenozoica Terciaria Paleoceno55.800.000 Eoceno33.900.000 Oligoceno23.000.000 Mioceno

5.300.000 Plioceno2.600.000 Cuaternaria Pleistoceno

11.700 Holoceno

Geologa Estructural

Tectnica de Placas yDeriva Continental

Es la causa del relieve en lasuperficie terrestre,

terremotos y volcanes

Geologa Estructural

Tectnica de Placas Deriva Continental

Geologa Estructural

Tectnica de Placas Deriva Continental

Tectnica de Placas yDeriva Continental

Es la causa del relieve en lasuperficie terrestre, de los

terremotos y de los volcanes

Geologa EstructuralTectnica de Placas relacin con la sismicidad

Geologa Estructural

Pliegues

Geologa Estructural

Fallas

Falla normal Falla inversa Falla de desgarre

Ciclo geolgico

Rocas gneas, rocas metamrficas, rocas sedimentarias // Suelos

Ciclo geolgico los suelos

Tipos de suelos segn su origen:

1. Aluviales: aluviales recientes, marismas, terrazas aluviales, gravas y bolos

2. Coluviales: clastos parcialmente redondeados, granoseleccin distal

3. Eluviales: alteracin fsico qumica in situ

4. Elicos: baja densidad, colapsables, muy seleccionados

5. Volcnicos: muy variables en naturaleza y presencia

6. Antrpicos (vertidos o compactados): mxima importancia en la Arquitectura

Geomorfologa

La geomorfologa estudia las formas de la superficie terrestre

Es una herramienta tremendamente til porque las formas actuales son unaevidencia de los procesos geolgicos que han tenido lugar hasta ahora y

anticipan los que pueden tener lugar en un futuro prximo

GeomorfologaBad Lands

Cerro testigo

DolinasFiordos

Geomorfologa fluvial


Geomorfologa fluvial: mendros actuales y meandros abandonados


Ro Guadalhorce en su nacimiento (Villanueva del Trabuco, Mlaga)


Ro Guadalhorce en su curso medio (Pizarra, Mlaga)


Ro Guadalhorce encauzado en su curso bajo (Mlaga)


Estratigrafa de detalle de los depsitos del Ro Guadalhorce

3

3

5

3

4

3

6

34

2

1

0m

SIN ESCALA

5m

10m

15m

20m

25m

30m

35m

40m

Estratigrafa de detalle en los depsitos cuaternarios del Guadalhorce

Clave Ambiente de deposicin Descripcin

1 Deltaico Granoseleccin negativa por progradacin

2 Deltaico Channel lag: depsitos y barras de canal

3 Palustre Depsitos de medios palustres: arcillas y limos orgnicos

4 Fluvial Desbordamiento del canal (llanura de inundacin)

5 Fluvial Depsitos de canal - granoseleccin positiva

6 Variable Estructuras colgadas

Geomorfologa litoralRasa litoral Tmbolo

Albufera

Delta del Ebro

Geomorfologa litoral

Sin Geologa los especialistas en Geotecnia trabajamos a ciegas

La Geotecnia sirve al Arquitecto para disminuir factores de riesgo

Est3 Tema 00

Documents