1 UNIVERSIDAD NACIONAL DE ROSARIO Carrera de Ingeniería Civil FACULTAD DE CIENCIAS EXACTAS INGENIERÍA Y AGRIMENSURA GEOLOGIA Y GEOTECNIA Objetivo de la Asignatura Que el alumno adquiera una visión regional y local de la dinámica, tanto interna como externa, de los procesos geológicos que se producen en la tierra. Se estudian los conceptos fundamentales para definir las propiedades físicas y mecánicas y el comportamiento de los distintos suelos y rocas, así como los métodos de laboratorio y de campo necesarios para su determinación. Lograr que el alumno aplique los conceptos básicos del conocimiento geológico-geotécnico para determinar los parámetros que permitan la inserción de la obra de ingeniería en el medio natural
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UNIVERSIDAD NACIONAL DE ROSARIO
Carrera de Ingeniería Civil
FACULTAD DE CIENCIAS EXACTAS INGENIERÍA Y AGRIMENSURA
GEOLOGIA Y GEOTECNIA
Objetivo de la Asignatura
Que el alumno adquiera una visión regional y local de la dinámica, tanto interna como externa, de los procesos geológicos que se producen en la tierra. p g g q pSe estudian los conceptos fundamentales para definir las propiedades físicas y mecánicas y el comportamiento de los distintos suelos y rocas, así como los métodos de laboratorio y de campo necesarios para su determinación.
Lograr que el alumno aplique los conceptos básicos del conocimiento geológico-geotécnico para determinar los parámetros que permitan la inserción de la obra de ingeniería en el medio natural
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Característica de la Asignatura
• Carrera de Ingeniería CivilCódigo: C 12 Plan 2014• Código: C-12 – Plan 2014
• Sexto semestre• Correlativas:
C4 - Topografía y Geodesia, C6 - Mecánica de los Fluidos, C7 - Materiales
• Es Correlativa de: C24 - Ingeniería Geotécnica, C16 - Hidrología
• Horas totales asignadas: 96
Contenido de la Asignatura1. GEOLOGIA (14 hs)2. GEOTECTÓNICA (10 hs)3. GEOMECANICA (8 hs)4. PROPIEDADES FÍSICAS E ÍNDICE DEL SUELO (8 hs)5. RECONOCIMIENTO Y AUSCULTACIÓN DE SUELOS.
TOMA DE MUESTRAS (7 hs)6. HIDRÁULICA DE SUELOS: PERMEABILIDAD,
FILTRACIÓN (12 hs)7. ESFUERZOS EN UNA MASA DE SUELO (6 hs)8 TEORIA DE LA CONSOLIDACIÓN (15 h )8. TEORIA DE LA CONSOLIDACIÓN (15 hs)9. RESISTENCIA AL CORTE DE LOS SUELOS (10 hs)
NUEVE TALLERES DE APLICACIÓN PRÁCTICANUEVE TALLERES DE LABORATORIOTALLER GLOBALIZADOR
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Docentes• Dra. Ing. Silvia [email protected]
• Mter. Ing. María T. [email protected]
• Lic. Héctor [email protected]
• Ing. Pablo [email protected]
• Lic. Mariela [email protected] to a@ ce a u edu a
• Ing. Nicolás [email protected]
• Ing. Marcelo [email protected]
Material de la asignatura• Calendario y Condiciones de promoción• Listado de bibliografía• Fotocopias de apoyo• Enunciados para el desarrollo de los
Talleres de práctica• Correo electrónico grupal• Foro de discusiónForo de discusión• Página Web de la materia
http://www.fceia.unr.edu.ar/geologiaygeotecnia
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• Es nuestra responsabilidad (de los docentes) transmitir ideas en forma clara y gradual. Lo que necesitamos de ustedes es que estudien y piensen.
• Ustedes nos importan. Estamos acá específicamente para ayudarlos a d
ADRIAN PAENZA - “MATEMATICA... ¿ESTAS AHI? EPISODIO 2”
aprender.
• Pregunten. No todos tenemos los mismos tiempos para entender. Ni siquiera somos iguales a nosotros mismos todos los días.
• La tarea del docente consiste – prioritariamente – en generar preguntas. Es insatisfactorio su desempeño si sólo colabora
dmostrando respuestas.
• No nos interesan las competencias estériles: nadie es mejor persona porque entienda algo, ni porque haya entendido más rápido. Valoramos el esfuerzo que cada uno pone para comprender.
• Pongamos entusiasmo.
L í á l i i d l á i E i• La teoría está al servicio de la práctica. Este curso consiste enque uno aprenda a pensar cómo plantear y resolver cierto tipode problemas.
• No se sometan a la autoridad académica (supuesta) deldocente. Si no entienden, pregunten, porfíen, discutan... hastaentender (o hasta hacernos notar que los que no entendemosentender (o hasta hacernos notar que los que no entendemossomos nosotros).
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¿ COMO ESTUDIAR?
• Traten de entender qué significa cada enunciado propuesto, yasea de un ejercicio, un resultado teórico o el planteo de unproblema real.
• Traten de fabricar ejemplos ustedes mismos……• iMuchos ejemplos!. Es una buena manera de verificar que seha comprendido un tema.
D di b d i d ti A d• Dediquen una buena dosis de tiempo a pensar... Ayuda… y esmuy saludable.
METODOLOGIA
OBSERVACION
DESCRIPCION
OBSERVACION
CONCLUSIONES
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GEOLOGÍA Y GEOTECNIA2017
(7ma edición)
PROBLEMAS DE INGENIERÍA CIVIL RELACIONADOS CON
LAS ROCAS Y EL SUELO
Dra.Ing. Silvia Angelone
GEOLOGÍA
• La Geología es la ciencia que estudia la estructura de la Tierra y las rocas de las q e está constit ida los p ocesos q e que está constituida, los procesos que las formaron durante el tiempo geológico y el modelado de la superficie terrestre en el pasado y en el presente.
El bj ti d l G l í l t di • El objetivo de la Geología es el estudio de la historia de la Tierra como un cuerpo dinámico.-
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INGENIERÍA GEOTÉCNICA
• La ingeniería geotécnica es la rama de la ingeniería civil que se encarga del estudio d l d d á h d á lde las propiedades mecánicas, hidráulicas e ingenieriles de los materiales provenientes de la Tierra.
• Los ingenieros geotécnicos investigan el suelo y las rocas por debajo de la
fi i d t i superficie para determinar sus propiedades y diseñar las cimentaciones para estructuras tales como edificios, puentes, centrales hidroeléctricas, etc.
• Geología • Ingeniería Geotécnica• Geotecnia
DISCIPLINAS QUE INTERVIENEN
• Mecánica de Suelos• Mecánica de Rocas• Hidráulica• Física• Impacto Ambientalp• Química• Matemática• Etc.
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• Transmisión de cargas de las estructuras al suelo
APLICACIONES
• Cargas producidas por el suelo sobre las estructuras
• Problemas de filtración del agua en el sueloagua en el suelo
• El suelo y las rocas como material de construcción
Transmisión de cargas de las estructurasal suelo
APLICACIONES
• Cargas verticales (edificios, rellenos, silos, puentes, terraplenes, etc.)
• Cargas horizontales (líneas de alta tensión, muros obras de atraque muelles tanques muros, obras de atraque, muelles, tanques elevados, carteles, etc.)
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Cargas de edificios, servicios, calles, muelles, puentes, etc.
En una ciudad se presentan distintos tipos de obras civiles
relacionadas con el suelo.
Cargas de silos, fábricas, rutas, puentes, puertos, etc.
En la zona “rural” se presentan distintos tipos de obras civiles relacionadas con el suelo.
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Caminos, taludes, drenajes, etc
Puentes, viaductos, etc.
Puente Rosario- Victoria
Puente sobre riachos
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Fundaciones de puentes y pilotes
Fundación sobre el río
Grupos de pilotes y cabezal en construcción
Cargas producidas por el suelosobre las estructuras
APLICACIONES
•excavaciones•Rellenos •Estructuras de contención
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Excavaciones
Corte de la barranca en la zona norte de la ciudad de Rosario, se presentan problemas de estabilidad, no se puede
esperar permanencia en el tiempo
Excavaciones
Para la construcción de fundaciones o yacimientos de suelos
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Excavaciones en Canteras
El tipo de explotación de las canteras depende de las caracteristicas del suelo, de la potencia de los estratos, del medio fisico, etc.
Rellenos
Rellenos marítimos, de muros, alteos, terraplenes, etc.
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Elementos de contención
Se debe calcular cuando es necesario usar estructuras o elementos de contención:
Muros tablestacas entibaciones o ademesMuros, tablestacas, entibaciones o ademes
Elementos de contención
Entibaciones o ademes
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Elementos de contención
TABLESTACAS
Elementos de contención
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Elementos de contención
Elementos de contención: MUROS
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Elementos de contención con GAVIONES(del italiano gabbione en sentido “gran jaula”)
Refuerzo con Geosintéticos
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Acopios
Cuando el suelo trabaja como material de construcción se lomaterial de construcción se lo dispone en acopios, que deben cumplir con condiciones que
no altere al material.
Por ej. Segregación
Problemas de filtración del aguaen el suelo
APLICACIONES
• Presas de tierra• Filtraciones• Drenajes• Erosiones• Etc• Etc.
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Problemas de Filtración
Problemas de Filtración
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Presas de tierra
Represa hidroeléctrica Itaypú
Represa hidroeléctrica Yaciretá
Presa de tierra derecha
Presas de tierra, filtración, drenajes, etc
Uso de geosinteticos o geotextiles
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El suelo y las rocas como
APLICACIONES
material de construcción
• Agregado para hormigones y mezclas asfáltica• Estabilizados granulares• Suelos para estabilizados de suelo-cal o suelo-cemento• Suelos de relleno
Acopios
Puesta en obra del suelo acopiado
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Se presentan distintos problemas donde debe intervenir el ingeniero y las cuestiones
en general son:
¿Por qué se produjo?
¿Se pudo evitar?
¿Cómo evitamos que se vuelva a producir?
Problema: ¿Por qué no está el puente?
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Problema: ¿Por qué se hundió el tren?
Canal de riego inundado
Suelo desplazado al costado del tren
Problema: ¿Por qué se asienta?
Falla estructural con deformaciones diferenciales
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Problema: ¿Por qué se derrumbó?
Pérdida de resistencia del suelos y Falla estructural de los pilotes
Problema: ¿Por qué se derrumbó?
Pérdida de resistencia del suelos y Falla estructural de los pilotes
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Problema: ¿Por qué se derrumbó?
Pérdida de resistencia del suelos y Falla estructural de los pilotes
Problema: ¿Por qué perdió su perfil original?
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Problema: Estabilidad de TaludEJEMPLO ESQUEMATICO EL PROBLEMA Grandes y pequeños deslizamientos y fallas de taludes naturales ocurren en áreas donde el valor del entorno (por rezones técnicas, económicas, turísticas o artísticas) exige reparación con la geometría original (o tan cercana como sea posible).
LA SOLUCIÓN Las geomallas TENAX permiten el uso del mismo suelo que fallo para reconstruir los taludes, generando importantes ahorros respecto a la solución de importar material de mejores condiciones mecánicas. El talud reforzado con geomallas puede ser fácilmente vegetado con plantas locales y así obtener una mayor integración con el entorno. La experiencia de los ingenieros de TENAX permite obtener las mejores soluciones para minimizar el impacto ambiental.
Leyenda: A - Perfil original D - Perfil después
de la falla E - Superficie de
falla
El problema: típica falla de talud.
La solución: con geomallas TENAX el talud puede ser reconstruido con el mismo suelo oque falló.
I - Perfil del talud reforzado
H - Perfil de excavación
Problema: Erosión en Taludes
¿Qué causa la erosión?¿Qué causa la erosión?
¿Qué papel juega el agua?
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Problema: Estabilidad de Talud
¿Erosión superficial
o
Falla estructural?Falla estructural
Problema: Estabilidad de Talud
Falla estructural
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Problema: Estabilidad de Talud
Falla estructural
Fallas en taludes:
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Problema: Arcillas expansivas
Problema: Arcillas expansivas
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Problema: Arcillas expansivas
Fallas en la estructura del edificio debido a deformaciones diferenciales
l l d f d ióen el suelo de fundación
Problema: Arcillas expansivasPeriodos hídricos en
suelos arcillososPeriodos hídricos
en suelos arcillosos
Movimientos asociados
Contracción - Hinchamiento
Formas típicas de fisuraciones en viviendas
En Periodo normal
En Periodofisuraciones en viviendas unifamiliares con cimentaciones superficiales sobre suelos arcillosos en periodos de sequía
En Periodo De sequía
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En la resolución de problemas...
El suelo es diferente en cada lugar
La masa de suelo que interviene no se observa en su totalidad
l ó d l l lEvaluación de las solicitaciones, el clima, la topografía, la estratigrafía, la presencia de agua, etc.
En la resolución de problemas...
El suelo es diferente en cada lugarTomar conocimiento del entorno y antecedentes Conocer sus característicasConocer sus característicasConocer su comportamiento
La masa de suelo que interviene no se observa en su totalidad
E l ió d l li it i l li l Evaluación de las solicitaciones, el clima, la topografía, la estratigrafía, la presencia de agua, etc.
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En la resolución de problemas...El suelo es diferente en cada lugar
La masa de suelo que interviene no se observa en su totalidadtotalidad
Se estudia a través de excavaciones y/o perforaciones Se toman muestras representativasSe realizan ensayos tanto in situ como en laboratoriolaboratorio
Evaluación de las solicitaciones, el clima, la topografía, la estratigrafía, la presencia de agua, etc.
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En la resolución de problemas...El suelo es diferente en cada lugar
Tomar conocimiento del entorno y antecedentes Conocer sus característicasC t i tConocer su comportamiento
La masa de suelo que interviene no se observa en su totalidad
Se estudia a través de excavaciones y/o perforaciones Se toman muestras representativasSe toman muestras representativasSe realizan ensayos tanto in situ como en laboratorio
Evaluación de las solicitaciones, el clima, la topografía, la estratigrafía, la presencia de agua, etc.
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