GEOLOGIA Y GEOTECNIA - FCEIA - Universidad Nacional de Rosario

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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.
UNIVERSIDAD NACIONAL DE ROSARIO
FACULTAD DE CIENCIAS EXACTAS INGENIERÍA Y
AGRIMENSURA
Carrera de Ingeniería Civil
GEOLOGIA Y GEOTECNIA
 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
Contenido de la Asignatura
Característica de la Asignatura
•
•
•
•
Carrera de Ingeniería Civil
Código: C-3-25-2
Sexto semestre
Correlativas:
Mecánica de los Fluídos,Materiales
• Es Correlativa de: Transporte I, Proyecto II,
Recursos Hídricos II y Fundaciones
• Horas totales asignadas: 96
1. 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 hs)
9. RESISTENCIA AL CORTE DE LOS SUELOS (10 hs)
NUEVE TALLERES DE APLICACIÓN PRÁCTICA
DIEZ TALLERES DE LABORATORIO
Docentes
• Ing. Silvia Angelone
sangelon@fceia.unr.edu.ar
• Lic. Héctor Fraga
fraga@fceia.unr.edu.ar
• Ing. María T. Garibay
mgaribay@fceia.unr.edu.ar
• Ing. Marcelo Polare
mpolare@fceia.unr.edu.ar
• Ing. Pablo Torres
pltorres@torresyvercelli.com.ar
Material de la asignatura
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•
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 discusión
• Página Web de la materia
http://www.fceia.unr.edu.ar/geologiaygeote
cnia
ADRIAN PAENZA - “MATEMATICA... ¿ESTAS AHI? EPISODIO 2”
•
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
aprender.
• Pongamos entusiasmo.
•
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 mostrando
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.
• La teoría está al servicio de la práctica. Este curso
consiste en que uno aprenda a pensar cómo plantear y
resolver cierto tipo de problemas.
• No se sometan a la autoridad académica (supuesta)
del docente. Si no entienden, pregunten, porfíen,
discutan... hasta entender (o hasta hacernos notar que
los que no entendemos somos nosotros).
METODOLOGIA
¿ COMO ESTUDIAR?
• Traten de entender qué significa cada enunciado
propuesto, ya sea de un ejercicio, un resultado teórico o el
planteo de un problema real.
• Traten de fabricar ejemplos ustedes mismos……
• iMuchos ejemplos!. Es una buena manera de verificar
que se ha comprendido un tema.
OBSERVACION
DESCRIPCION
• Dediquen una buena dosis de tiempo a pensar...
Ayuda… y es muy saludable.
CONCLUSIONES
GEOLOGÍA Y GEOTECNIA
2011
(6ta edición)
PROBLEMAS DE INGENIERÍA CIVIL
RELACIONADOS CON
LAS ROCAS Y EL SUELO
GEOLOGÍA
• La Geología es la ciencia que estudia la
estructura de la Tierra y las rocas de las
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 objetivo de la Geología es el estudio
de la historia de la Tierra como un
cuerpo dinámico.-
Dra.Ing. Silvia Angelone
INGENIERÍA GEOTÉCNICA
• La ingeniería geotécnica es la rama de la
ingeniería civil que se encarga del estudio
de 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
superficie para determinar sus
propiedades y diseñar las cimentaciones
para estructuras tales como edificios,
puentes, centrales hidroeléctricas, etc.
APLICACIONES
• Transmisión de cargas de las
estructuras al suelo
DISCIPLINAS QUE INTERVIENEN
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Geología
Ingeniería Geotécnica
Geotecnia
Mecánica de Suelos
Mecánica de Rocas
Hidráulica
Física
Impacto Ambiental
Química
Matemática
Etc.
APLICACIONES
Transmisión de cargas de las estructuras
al suelo
• Cargas producidas por el
suelo sobre las estructuras
• Cargas verticales (edificios, rellenos, silos,
puentes, terraplenes, etc.)
• Problemas de filtración del
agua en el suelo
• Cargas horizontales (líneas de alta tensión,
muros, obras de atraque, muelles, tanques
elevados, carteles, etc.)
• El suelo y las rocas como
material de construcción
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.
Caminos, taludes, drenajes, etc
Puentes, viaductos, etc.
Puente Rosario- Victoria
Puente sobre riachos
Fundaciones de puentes y pilotes
Fundación sobre el río
Grupos de pilotes y
cabezal en construcción
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
APLICACIONES
Cargas producidas por el suelo
sobre las estructuras
•excavaciones
•Rellenos
•Estructuras de contención
Excavaciones
Para la construcción de fundaciones o yacimientos de suelos
Excavaciones en Canteras
Rellenos
El tipo de explotación de
las canteras depende de las
caracteristicas del suelo, de
la potencia de los estratos,
del medio fisico, etc.
Rellenos marítimos, de muros, alteos, terraplenes, etc.
Elementos de contención
Elementos de contención
Se debe calcular cuando es necesario usar
estructuras o elementos de contención:
Entibaciones o ademes
Muros, tablestacas, entibaciones o ademes
Elementos de contención
TABLESTACAS
Elementos de contención
Elementos de contención: MUROS
Elementos de contención con GAVIONES
(del italiano gabbione en sentido “gran jaula”)
APLICACIONES
Problemas de filtración del agua
en el suelo
Problemas de Filtración
•Presas de tierra
•Filtraciones
•Drenajes
•Erosiones
•Etc.
Problemas de Filtración
Presas de tierra
Represa hidroeléctrica Itaypú
Represa hidroeléctrica
Yaciretá
Presa de tierra derecha
Presas de tierra, filtración, drenajes, etc
APLICACIONES
El suelo y las rocas como
material de construcción
• Agregado para hormigones y mezclas
asfáltica
• Estabilizados granulares
• Suelos para estabilizados de suelo-cal o
suelo-cemento
• Suelos de relleno
Uso de geosinteticos o geotextiles
Acopios
Acopios
Cuando el suelo trabaja como
material de construcción se lo
dispone en acopios, que deben
cumplir con condiciones que
no altere al material.
Por ej. Segregación
Puesta en obra del suelo acopiado
Problema: ¿Por qué no está el puente?
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 se hundió el tren?
Problema: ¿Por qué se asienta?
Canal de riego inundado
Falla estructural con deformaciones diferenciales
Suelo desplazado al costado del tren
Problema: ¿Por qué se derrumbó?
Problema: ¿Por qué se derrumbó?
Pérdida de resistencia del suelos y Falla estructural de los pilotes
Pérdida de resistencia del suelos y Falla estructural de los pilotes
Problema: ¿Por qué se derrumbó?
Problema: ¿Por qué perdió su perfil original?
Pérdida de resistencia del suelos y Falla estructural de los pilotes
Problema: Estabilidad de Talud
Problema: Erosión en Taludes
EJEMPLO 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.
La solución: con geomallas TENAX el
talud puede ser reconstruido con el
mismo suelo oque falló.
El problema:
típica falla de talud.
Leyenda:
A - Perfil original
D - Perfil después
de la falla
E - Superficie de
falla
I - Perfil del talud
reforzado
H - Perfil de
excavación
Problema: Estabilidad de Talud
¿Qué causa la erosión?
¿Qué papel juega el agua?
Problema: Estabilidad de Talud
¿Erosión superficial
o
Falla estructural?
Falla estructural
Falla estructural
Problema: Rellenos
Problema: Estabilidad de Talud
Falla estructural
Falla estructural
Problema: Arcillas expansivas
Problema: Arcillas expansivas
Problema: Arcillas expansivas
Problema: Arcillas expansivas
Periodos
Periodoshídricos
hídricosen
Movimientos asociados
suelos arcillosos
en suelos arcillosos Contracción - Hinchamiento
Fallas en la estructura del
edificio debido a
deformaciones diferenciales
en el suelo de fundación
En Periodo
normal
Formas típicas de
fisuraciones en viviendas
unifamiliares con
cimentaciones superficiales
sobre suelos arcillosos en
periodos de sequía
En la resolución de problemas...
El suelo es diferente en cada lugar
 La masa de suelo que interviene no se
En Periodo
De sequía
En la resolución de problemas...
El suelo es diferente en cada lugar
Tomar conocimiento del entorno y antecedentes
Conocer sus características
Conocer su comportamiento
observa en su totalidad
 La masa de suelo que interviene no se observa en su
Evaluación de las solicitaciones, el
Evaluación de las solicitaciones, el clima, la
clima, la topografía, la estratigrafía, la
presencia de agua, etc.
totalidad
topografía, la estratigrafía, la presencia de agua, etc.
En la resolución de problemas...
El suelo es diferente en cada lugar
La masa de suelo que interviene no se observa en su
totalidad
Se estudia a través de excavaciones y/o
perforaciones
Se toman muestras representativas
Se realizan ensayos tanto in situ como en
laboratorio
 Evaluación 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 lugar
Tomar conocimiento del entorno y antecedentes
Conocer sus características
Conocer 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 representativas
Se 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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