La Geologìa y La Ingenierìa Civil-1

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UNIVERSIDAD DE ORIENTE
NÙCLEO ANZOÀTEGUI
EXTENSIÒN CANTAURA
ESCUELA DE INGENIERÌA Y CIENCIAS APLICADAS
DEPARTAMENTO DE INGENIERÌA CIVIL
La Geologìa Y La Ingenierìa Civil
Profesor: Bachiller:
Jesùs Salas Andrea Espinoza C.I: 31.003.465
Katherinne Infante C.I: 30.217.931
Douglas Tovar C.I: 30.218.188
Cantaura, 29 de enero del 2024
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Índice
Introducciòn.................................................................................................................... 3
Relaciòn de la Geologìa y la Ingenierìa Civil................................................................4
Relaciòn entre los Ingenieros Civiles y la Geologìa....................................................5
Importancia de la Geologìa en la Ingenierìa Civil........................................................ 7
Geologìa en Obras Hidràulicas..................................................................................... 8
Geologìa en Obras Viales.............................................................................................10
Geologìa en Edificaciones........................................................................................... 11
Aplicación Geològica a la Edificaciòn........................................................................12
Obras de Ingenierìa Civil y Geologìa.......................................................................... 12
Procesos de transformaciòn de productos usados en Ingenierìa Civil.................. 14
Conclusiòn.................................................................................................................... 17
Bibliografìa.................................................................................................................... 18
Anexos...........................................................................................................................19
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Introducciòn
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Relaciòn de la Geologìa y la Ingenierìa Civil
La geología es una rama muy importante en la vida diaria de los seres humanos ya que
nos ayuda a facilitar y a estar seguros al momento de realizar procedimientos. Esta ciencia en
su aplicación nos ofrece conocimientos en campos como los movimientos telúricos, explotación
y gestión de recursos naturales hasta proyectos de obras civiles. Este campo nos acompaña
donde quiera que vayamos y su principal enfoque es el estudio de los minerales para así poder
definir sus características y funcionalidades.
Frecuentemente el ingeniero civil enfrenta grandes problemas que hacen necesario
aplicar conocimientos derivados de la geología, para así realizar una obra garantizada con
todos los estándares de calidad. Este estudio de los minerales nos ayuda a reconocer cada tipo
de roca, su composición, uso y resistencia para así poder llegar a su adecuado uso y sacar
provecho al máximo. Las excavaciones se pueden realizar mucho más fácil e inteligentemente
con el conocimiento que nos brinda y llegar a un desempeño mucho mejor.
La hidrología, rama de la geología en conjunto de los proyectos civiles ayudan a
aprovechar y explotar los recursos hídricos de una manera amigable con el medio
ambiente. Las plantas hidroeléctricas son un ejemplo de ello, durante la segunda
guerra mundial se desarrollaron y hoy en día son muy comunes. Estas máquinas
funcionan gracias a la fuerza del agua inicialmente energía mecánica para ser
transformada a eléctrica. Su estructura se basa en conductos semi-subterráneos
llegando así a los generadores y posteriormente desembocando al río.
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Este importante campo se puede desempeñar en grandes obras viales e
infraestructuras utilizadas cotidianamente. Desempañando un papel en faenas como la
elaboración de túneles, carreteras, puentes y demás obras viales para realizar el
estudio de dichos suelos de los terrenos que se utilizaran para la obra. Este estudio se
basa principalmente en las resistencias de los materiales que estarán soportando
grandes cantidades de presión, en el estudio de las fallas geológicas para su correcto
posicionamiento y lectura de mapa geológicos.
La geología es indispensable en cualquier proceso de construcción y siempre ira
de mano de la mano de la ingeniería. En esta carrera profesional se asocia a la gran
mayoría de las ramas de este programa profesional asociado al estudio de los
minerales. En su carrera se enfrentará a problemas asociados a fallas, resistencias,
composición y estructura de minerales para poder realizar su trabajo de una manera
más eficaz y eficientemente.
Relaciòn entre los Ingenieros Civiles y la Geologìa
Realizar topografías de terrenos es una de las tareas más importantes de un
ingeniero civil. La topografía requiere que los ingenieros civiles determinen las
posiciones relativas de los puntos que se encuentran en, por encima y por debajo de la
superficie de la tierra. Para ello se necesitan herramientas y conocimientos de
topografía geológica. Por ejemplo, para determinar cómo se transfieren los puntos del
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plano al mundo real, los ingenieros civiles deben utilizar medios directos e indirectos
para medir cosas como la distancia, la elevación y la orientación. El levantamiento
topográfico y la investigación general de un emplazamiento siguen un proceso de cinco
pasos:
1. Recopilación de información preliminar a partir de datos preexistentes sobre el
emplazamiento
2. Realización de un estudio geológico detallado del yacimiento (que
probablemente incluirá la fotogrametría y la topografía LiDAR)
3. Recopilación de datos topográficos para formular hipótesis sobre la geología por
debajo del nivel de la superficie
4. Realización de proyectos de perforación y sondeo para confirmar las hipótesis
geológicas
5. Realización de pruebas en las rocas y el suelo del lugar para determinar si es
adecuado para el proyecto en cuestión
En general, es un proceso muy detallado. Y, por supuesto, ningún proyecto
requiere que un solo ingeniero civil realice todo este trabajo en solitario. Dicho esto,
sigue siendo importante que los ingenieros comprendan esta información. Cuando se
realiza una consultoría de ingeniería civil, esta información es crucial para el éxito de un
proyecto.
Los ingenieros civiles suelen ocuparse de la construcción de grandes estructuras
públicas. Esto puede incluir carreteras, túneles y edificios urbanos. En cualquier
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proyecto de ingeniería civil, habrá que realizar alguna excavación. Y cuando hay
excavación, se necesitan datos geológicos. Por ejemplo, si hubiera que arreglar una de
las alcantarillas de Estados Unidos (que derraman aproximadamente 1,26 billones de
galones de residuos al año), el equipo de un ingeniero civil tendría que reunir los datos
geológicos adecuados para sustituirlas eficazmente.
No solo en una consultoría de ingeniería civil sino también en la construcción de
estructuras públicas grandes, la geología es esencial para los ingenieros civiles.
Importancia de la Geologìa en la Ingenierìa Civil
En ingeniero civil se enfrenta a una gran variedad de problemas, en los que el
conocimiento de la geología es necesario. Indudablemente aprenderá más geología en
el campo y en la práctica que la que puede enseñarle en la aulas o en el laboratorio de
una escuela. Pero este aprendizaje será más fácil y más rápido y su aplicación más
eficaz, si en sus cursos de ingeniería se han incluido los principios básicos de la
geología. Merecen citarse especialmente algunas ventajas específicas las cuales
algunas de ellas al desarrollarse con más pausa a través del trabajo.
● Conocimiento sistematizados de los materiales.
● Los problemas de cimentación son esencialmente geológicos. Los edificios,
puentes, presas, y otras construcciones, se establecen sobre algún material
natural.
● Las excavaciones se pueden planear y dirigir más inteligentemente y realizarse
con mayor seguridad.
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● El conocimiento de la existencia de aguas subterráneas, y los elementos de la
hidrología subterránea, son excelentes auxiliares en muchas ramas de la
ingenieríapráctica.
● El conocimiento de las aguas superficiales, sus efectos de erosión, su transporte
y sus sedimentaciones, es esencial para el control de las corrientes, los trabajos
de defensa de márgenes y costas, los de conservación de suelos y otras
actividades.
● La capacidad para leer e interpretar informes geológicos, mapas, planos
geológicos y topográficos y fotografía, es de gran utilidad para la planeación de
muchas obras.
● La capacitación para reconocer la naturaleza de los problemas geológicos.
Geologìa en Obras Hidràulicas
La geología se utiliza de diversas formas en obras hidráulicas entre las cuales
podemos mencionar las siguientes.
● Pozos de punta captación: la mayoría de los problemas de drenaje en los
trabajos de ingeniería civil no tienen la magnitud de otros proyectos. Por fortuna,
se dispone de otro medio para manejar el agua freática en trabajos pequeños.
Estos métodos implican el uso de pozos de captación. El sistema se compone
básicamente de una bomba especial y varios pozos de punta de captación para
abatir el nivel de agua freática bajo el nivel de la excavación más profunda; así el
material que se ve a excavarse es comportamiento es incierto, al sólido; de esta
manera se facilita el avance de la excavación y se elimina los problemas
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causado por el agua. El control del agua freática en la obras de construcción
urbana, también es de vital importancia, y solo puede ser efectuado con base en
un estricto conocimiento de la capa subyacente local de una detallada geología
urbana.
● Centrales hidroeléctricas subterráneas: la idea de situar centrales hidroeléctricas
o de bombeo subterráneas es casi tan conocida, que han dejado de ser novedad
en el diseño. Este es un desarrollo que tuvo lugar a partir de la segunda guerra
mundial; aunque a fines del siglo xix, una de las primeras centrales eléctricas o
hidroeléctricas canadienses en Niágara Falls utilizó el subsuelo en un cierto
grado. Las turbinas impulsadas 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 considerada completamente subterránea.
● Cimentación de presas: la construcción de una presa almacenadora de agua
altera más las condiciones naturales que cualquier otra obra de la ingeniería
civil. Esta es importante por la función que desempeñan: en el almacenamiento
de agua para el suministro de avenidas, recreación o irrigación.
● Obra de control fluvial: desde hace más de 3000 años el hombre ha tratado de
amansar algunos de los grandes ríos del mundo. Las primeras obras de
ingeniería civil fueron con toda probabilidad las de control fluvial. La obra fluvial
es esencial la regulación de la corriente natural del río dentro de un curso bien
definido, generalmente el que suele ocupar la corriente. Ya que la desviación del
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curso probablemente ocurrirá durante los periodos de caudal de avenida, la obra
de control consiste en regular la avenida.
Geologìa en Obras Viales
La geología en obras viales juega un papel muy importante pues la mayoría de
las carreteras, túneles, y demás obras viales utilizan la geología para realizar estudio
de suelo de los terrenos que se utilizaran para dichas obras. Ahora veremos algunos
ejemplos donde se aplica la geología.
● Perforación de Lumbreras: una de las partes más especializadas en las
excavaciones abiertas es la perforación de lumbreras para el acceso de trabajos
de túneles. Existe una experiencia abundante que nos ofrece la industria minera;
por cierto, la perforación de lumbreras es una operación de construcción
compartida por los ingenieros civiles y los de minas, pues muchas de las
galerías de las grandes minas son obras de contratistas en ingeniería civil y
muchos ingenieros mineros se les consulta acerca del problema con lumbreras
en obras civiles.
● Cimentación de Puentes: como antecedente necesario deberá recalcarse la gran
importancia de la geología en la cimentación de los puentes. Por muy
científicamente que esté diseñada una columna de un puente, en definitiva el
peso total del puente y las cargas que soporta deberán 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 interés más
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que pasajero, ya que muy menudo el diseño de las cimentaciones compete al
ingeniero estructural responsable del diseño de la superestructura.
● Campos de Aviación: el crecimiento de la aviación civil ha sido extraordinario en
los últimos siglos; y es en este por su extensión en donde la geología no es tan
determinante como en otros tipos de construcciones. Los campos de aviación
modernos tienen áreas muy grandes y bastante planas sin serios impedimentos
para volar en los alrededores.
● Carreteras: son contadas las obras de ingeniería civil que guardan relación tan
estrechamente con la geología como las carreteras. Se puede esperar que todo
proyecto de carreteras importante encuentre una gran variedad de condiciones
geológicas, puesto que se extienden grandes distancias. Aunque será extraño
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 geología. No sólo es atractivo para los
conductores, sino que también revela detalles de la geología local que de otro
modo serían desconocidos.
Geologìa en Edificaciones
La geología 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 el cual nosotros los ingenieros civiles debemos construir.
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Si no se realizan los estudios del suelo debido a que la mayoría de las
edificaciones con el tiempo pueden tener problemas los cuales son muy difíciles de
reparar estando ya la edificación terminada.
Aplicación Geològica a la Edificaciòn
Antes de construir un edificio se hace necesario un informe geològico (Informe
Geotécnico) que defina el tipo de cimentaciòn y el nivel de apoyo en el terreno, las
presiones de trabajo y los asientos asociados con los mismos y los eventuales
problemas de ejecuciòn.
Este tipo de informe es particularmente importante sino imprescindible, en las
poblaciones situadas en zonas sísmicas o próximas a volcanes considerados inactivos,
en las que las construcciones se tienen que hacer con muchas màs garantìas.
Desgraciadamente, y esto ha costado demasiadas vidas, no siempre se realizan estos
estudios geològicos, por lo que se hace necesario el que la legislaciòn contemplen este
aspecto en su verdadera importancia, obligando a su realizaciòn y a un control de
calidad durante la ejecuciòn de la obra.
Obras de Ingenierìa Civil y Geologìa
Algunos ejemplos de proyectos de ingeniería civil y geología:
● Canal de Panamá: Este icónico proyecto de ingeniería civil conecta el océano
Atlántico con el Pacífico, facilitando el tráfico marítimo. La geología fue
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fundamental para determinar la viabilidad del proyecto y abordar desafíos como
la excavación a través de formaciones rocosas.
● Central Hidroeléctrica de Three Gorges (China): Esta gigantesca presa
hidroeléctrica en el río Yangtsé fue un proyecto que requirió una profunda
comprensión geológica del área para garantizar la estabilidad del terreno y
prevenir problemas como deslizamientos de tierra.
● Túnel del Canal del Mancha: Este túnel ferroviario submarino que conecta
Inglaterra con Francia fue un proyecto complejo que involucró la colaboración de
ingenieros civiles y geólogos. La geología submarina fue esencial para la
excavación y la construcción segura bajo el lecho marino.
● Carretera de la Muerte (Bolivia): Esta peligrosa carretera serpenteante en Bolivia
atravesando la Cordillera delos Andes requería una comprensión profunda de la
geología para abordar problemas como deslizamientos de tierra y caídas de
rocas, asegurando la seguridad de los usuarios.
● Presas de Asuán (Egipto):La construcción de las presas de Asuán en el río Nilo
involucró consideraciones geológicas para garantizar la estabilidad del suelo y
prevenir filtraciones de agua. Estas presas han sido cruciales para el control del
agua y la generación de energía.
● Puente Golden Gate (Estados Unidos): La construcción de este famoso puente
en San Francisco requirió un análisis geológico detallado para garantizar la
resistencia sísmica, dado que la región está sujeta a actividad sísmica.
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Estos ejemplos destacan cómo la interacción entre la ingeniería civil y la
geología es esencial en proyectos de gran envergadura, donde la comprensión del
entorno geológico influye en el diseño y la construcción de infraestructuras seguras y
eficientes.
Procesos de transformaciòn de productos usados en
Ingenierìa Civil
En ingeniería civil, el proceso de transformación de productos utilizados abarca
diversas etapas para gestionar eficientemente los recursos y minimizar el impacto
ambiental en la construcción y mantenimiento de infraestructuras. Aquí está la
explicación detallada de cada fase:
1. Extracción de Materias Primas: Este paso implica la obtención de recursos
naturales como minerales o madera necesarios para la construcción. La
extracción de estas materias primas puede tener impactos ambientales
significativos.
2. Producción de Materiales: Las materias primas se someten a procesos de
producción para convertirlas en materiales de construcción, como concreto o
acero. Este proceso a menudo utiliza energía y recursos adicionales.
3. Construcción e Implementación: Los materiales producidos se utilizan en la
construcción de infraestructuras, como carreteras o edificios. Esta etapa marca
el inicio del servicio de los productos en su función específica.
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4. Uso y Mantenimiento: A lo largo de la vida útil de la infraestructura, se lleva a
cabo el uso regular y el mantenimiento para asegurar su rendimiento óptimo.
Esto puede incluir reparaciones y actualizaciones.
5. Demolición o Renovación: Al final de la vida útil, la infraestructura puede ser
demolida o renovada. Este proceso genera productos usados que deben
manejarse adecuadamente para minimizar impactos ambientales.
6. Reciclaje y Reutilización: Los productos usados se pueden reciclar, recuperando
materiales para la producción de nuevos productos, o reutilizar en otras
construcciones. Esta fase busca cerrar el ciclo, reduciendo la generación de
residuos y disminuyendo la necesidad de nuevas materias primas.
Este enfoque integral, conocido como economía circular en ingeniería civil,
busca maximizar la eficiencia en el uso de recursos, minimizando la extracción de
materias primas y reduciendo la generación de desechos. La implementación exitosa
de este proceso contribuye a la sostenibilidad ambiental en el sector de la construcción.
Ejemplo:
Imagina la construcción de un edificio residencial de varios pisos. A continuación
se detallan las etapas del proceso:
1. Extracción de Materias Primas: Se extraen materiales como el cemento, la
madera y el metal necesarios para la construcción. Esto implica la extracción de
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minerales para el cemento, la tala de árboles para la madera y la obtención de
minerales para producir metal.
2. Producción de Materiales: Las materias primas se transforman en materiales de
construcción en diferentes instalaciones. El cemento se produce mediante la
combinación de materiales como la piedra caliza y la arcilla, la madera se
procesa en aserraderos y el metal se funde y se forma en fábricas.
3. Construcción e Implementación: Los materiales se utilizan para erigir el edificio,
desde los cimientos hasta la estructura y los acabados interiores. Durante esta
fase, los productos se integran en la construcción y comienzan a cumplir su
función habitacional.
4. Uso y Mantenimiento: Una vez que el edificio está terminado, se utiliza como
residencia. Se lleva a cabo el mantenimiento regular, como limpieza,
reparaciones menores y actualizaciones, para garantizar la habitabilidad y
seguridad a lo largo del tiempo.
5. Demolición o Renovación: Con el paso de los años, el edificio puede llegar al
final de su vida útil o requerir renovaciones importantes. En este caso, se realiza
una demolición controlada o se procede con la renovación para adaptar el
edificio a nuevas necesidades.
6. Reciclaje y Reutilización: Durante la demolición o renovación, se recuperan los
materiales como el cemento, la madera y el metal. Estos pueden ser reciclados
para producir nuevos materiales de construcción o reutilizados en otros
proyectos de construcción, cerrando así el ciclo de vida de los productos.
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Este ejemplo ilustra cómo el proceso de transformación de productos utilizados
en ingeniería civil se aplica en la construcción de edificios residenciales, desde la
extracción de materias primas hasta el reciclaje y la reutilización de los materiales
utilizados.
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Conclusiòn
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Bibliografìa
Castillo, J. (n.d.). Encuentra aquí información de Importancia de la Geología en la Ingeniería
Civil para tu escuela ¡Entra ya! | Rincón del Vago. El Rincón del Vago. Retrieved
January 27, 2024, from
https://html.rincondelvago.com/importancia-de-la-geologia-en-la-ingenieria-civil.html
¿Por qué es tan importante la geología para los ingenieros civiles? (n.d.). ACI Corporation.
Retrieved January 27, 2024, from
https://acicorporation.com/espanol/por-que-es-tan-importante-la-geologia-para-los-ingeni
eros-civiles/
RIANO, J. A. (2018, February 15). Que tan importante es la geología en la ingeniería civil.
Medium. Retrieved January 27, 2024, from
https://medium.com/@2520171085/que-tan-importante-es-la-geolog%C3%ADa-en-la-in
genier%C3%ADa-civil-43968cdcebb2
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Anexos
Pozos de Punta de Captaciòn Centrales Hidroelèctricas Subterráneas
Cimentaciòn de Presas Obra de Control Fluvial
Perforaciòn de Lumbreras
Cimentaciòn de Puentes
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Campos de Aviaciòn Carreteras
Canal de Panamà Central Hidroelèctrica de Three Gorges
(China)
Tùnel del Canal de La Mancha
Carretera de La Muerte (Bolivia)
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Presa de Asuàn
(Egipto)
Puente Golden Gate
(Estados Unidos)