La geotecnia es la rama de la geología que trata de la aplicación de los principios geológicos en la investigación de los materiales naturales -como las rocas- que constituyen la corteza terrestre implicados en el diseño, la construcción y la explotación de proyectos de ingeniería civil, como autopistas

1. UNVERSIDAD POLITÉCNICA DE FRANCISCO I. MADERO
INGENIERÍA CIVIL
MATERIA:
GEOTECNIA
DOCENTE:
ING. ILIANA RODRÍGUEZ RUIZ
UNIDAD 3:
INTRODUCCION A LA GEOTECNICA
ACTIVIDAD A1:
EXPOSICION
EQUIPO:
CARO FRANCO JOSE ISMAEL
JOSE FELICIANO CASTILLO HERNANDEZ
MARCELINO GUTIERREZ PEREZ
GRUPO: 6CVG2
CUATRIMESTRE MAYO - AGOSTO 2022

2. INTRODUCCION A LA
INGENIERIA GEOTECNICA
La Geotecnia es la ciencia dedicada a la investigación, estudio y
solución de problemas relacionados con las propiedades mecánicas,
hidráulicas e ingenieriles que surgen como resultado de la
interacción entre la geología y las obras y actividades del hombre, así
como a la predicción y desarrollo de medidas para la prevención o
remediación de peligros geológicos.
Se aplica en las siguientes ramas de la ingeniería :
•Estructuras.- Se aplica al diseño de fundaciones, edificios, puentes, etc.
•Hidráulica.- En el diseño de Obras Hidráulicas (canales, presas, reservorios
de almacenamiento, túneles, etc.), flujo a través de medios porosos,
hidráulica de ríos, puertos, etc.
•Sanitaria.- Diseño de redes de alcantarillado sanitario y pluvial (zanjas,
entibados), Diseño de plantas de tratamiento de aguas residuales (estudio del
suelo del lecho, permeabilidad de los estratos), diseño de rellenos sanitarios,
etc.

3. Ing.Civil
Estructuras y Construcción
Hidráulica
Transporte
Geotécnica
Ing.Minas
Metalurgia
Operaciones
Mineras
Geotecnia
Minera
Geología
Minería y Energía
Paleontología
Petrología
Ambiental e
Hidrogeología
Aplicada
Estructural y Tectónica

4. •
Carreteras.- Estudios geotécnicos de suelo en general de toda el
área donde se pretende construir la carretera, estabilidad de
taludes, compactación de suelos, etc.
Medio ambiente.- Estudios para conocer el grado de contaminación
del subsuelo, permeabilidad de los estratos para conocer la
velocidad de difusión de contaminantes, etc.
Estabilidad de las paredes, controlar el agua y sugerir métodos de excavación
Construcción
El comportamiento de los materiales debe asegurar la evolución del
proyecto según lo esperado-seguro y económico: proyectos livianos,
proyectos pesados (casas, edificios pequeños)
Excavaciones y Túneles

5. Obras de Corte y Relleno
Establecer la pendiente de un camino o trazado lineal. Identificar los
materiales a lo largo del trazado. Utilización y abandono de la obra.
Estabilidad de taludes en el largo plazo, etc.
Fundaciones
Asegurar que el medio soporte estructuras, sin asentamientos excesivos, etc.

6. Represas
La elección de la ubicación y tipo de muro, estabilidad de laderas,
filtraciones, material, estribos, etc.
Materiales de Construcción
Búsqueda y evaluación del material, transporte.
Planificación Urbana y
Territorial
Creciente importancia del estudio de peligros
geológicos en el diseño urbano, desastres,
inundaciones, terremotos, etc.

7. METODOLOGIA
1. Selección del lugar
2. Investigación de la Geología
=>Modelo geológico
4. Evaluación de Materiales
=>Modelo geomecánico
6. Evaluación de las prácticas de construcción y diseño; Monitoreo durante la operación:
monitoreo => Modelos geotécnicos de comportamiento
La profundidad de la investigación
depende de las necesidades del
proyecto (sondajes, ensayes,
geofísica) Incluye los estudios
iniciales (revisión bibliográfica,
logística, planificación fases
siguientes), investigación de terreno,
ensayos de terreno o laboratorio y
elaboración de informes.
INVESTIGACION DEL SITIO

8. EL PRIMERO CAMPO
Corresponde a los proyectos y obras de ingeniería donde el terreno constituye el
soporte, el material de excavación, de almacenamiento o de construcción.
Dentro de este ámbito se incluyen las principales obras de infraestructura,
edificación, obras hidráulicas, marítimas, plantas industriales,explotaciones
mineras, centrales de energía, etc. La participación de la ingeniería geológica en
estas actividades es fundamental al contribuir a su seguridad y economía.
La importancia de la Geotecnia se manifiesta en dos
grandes campos de actuación:
EL SEGUNDO CAMPO
Se refiere a la prevención, mitigación y control de los riesgos geológicos, así como
de los impactos ambientales de las obras públicas, actividades industriales mineras
o urbanas.

9. PROYECCION A 30 AÑOS E HIPOTESIS DE RIESGO MAXIMO
RATIO BENEFICIO/COSTE: PERDIDAS POR RIESGOS GEOLOGICOS MENOS LAS PERDIDAS SI SE
APLICAN MEDIDAS PREVENTIVAS, DIVIDIDAS POR EL COSTE DE LAS MEDIDAS DE PREVENCION

10. Ambos campos tienen un peso importante en el
producto bruto interno (PBI) de los países, al
estar directamente relacionados con los sectores
de las infraestructura, construcción, minería y
edificación.

11. EN LOS ALBORES DE LA MODERNIDAD DE LA
INGENIERIA CIVIL FRANCIS BACON DIJO ESTAS
PALABRAS:
OBEDESCAMOS A LA
NATURALEZA SI QUEREMOS
CONTROLARLA

12. El medio geológico está en continua evolución y los procesos afectan tanto
a los materiales rocosos y a los suelos como al medio natural en su
conjunto. El antrópico, representado por las ciudades, las infraestructuras,
obras publicas, etc., irrumpe con frecuencia en regiones geológicamente
inestables modificando, e incluso desencadenando, los procesos
geológicos.
La búsqueda de soluciones armónicas entre el medio geológico y el
antrópico precisa de la consideración previa de ciertos factores
diferenciadores entre ambos, cuyo desconocimiento es causa de
Interpretaciones erróneas. Entre estos factores destacan:
- La escala geológica y la ingenieril.
- El tiempo geológico y el antrópico.
- El lenguaje geológico y el ingenieril.
El profesional de la ingeniería geológica tiene formación científica y
técnica aplicada a la solución de los problemas geológicos y ambientales
que afectan a la ingeniería, dando respuesta a las siguientes cuestiones:

13. 1) Dónde situar una obra pública o instalación industrial para que su emplazamiento
sea geológicamente seguro y constructivamente económico.
2) Por dónde trazar una vía de comunicación o una conducción para que las
condiciones geológicas sean favorables.
3) En qué condiciones geológico-geotécnicas debe cimentarse un edificio.
4) Cómo excavar un talud para que sea estable y constructivamente económico.
6) Cómo excavar un túnel o instalación subterránea para que sea
estable.
1) Con qué tipo de materiales geológicos puede construirse una presa, terraplén,
carretera, etc.
2) A qué tratamientos debe someterse el terreno para evitar o corregir filtraciones,
hundimientos, asientos, desprendimientos, etc.
3) En qué tipo de materiales geológicos pueden almacenarse residuos tóxicos, urbanos
o radiactivos.
4) Cómo evitar, controlar o prevenir los riesgos geológicos (terremotos, deslizamientos,
etc.).
5) Qué criterios geológicos-geotécnicos deben tenerse en cuenta en la ordenación
territorial y urbana y en la mitigación de los impactos ambientales.

14. La diversidad del medio geológico y la complejidad de sus procesos
hacen que en las obras de ingeniería se deban resolver situaciones
donde los factores geológicos son condicionantes de un proyecto.
FACTORES GEOLOGICOS Y
PROBLEMAS GEOTECNICOS
En primer lugar, por su mayor importancia, estarían los riesgos geológicos,
cuya incidencia puede afectar a la seguridad o la viabilidad del proyecto.
En segundo lugar están todos aquellos factores geológicos cuya
presencia condicione técnica o económicamente la obra. Estos factores
y su influencia en los problemas geotécnicos se muestran a
continuación:
1) INFLUENCIA DE LA LITOLOGIA EN EL COMPORTAMIENTO GEOTECNICO DEL TERRENO
3) ESTRUCTURAS GEOLOGICAS Y PROBLEMAS GEOTECNICOS
5) EFECTOS DE LOS PROCESOS GEOLOGICOS RELACIONADOS CON EL AGUA Y SU
INFLUENCIA GEOTECNICA
7) INFLUENCIA DE LOS PROCESOS GEOLOGICOS EN LA INGENIERIA Y EL MEDIO AMBIENTE

15. INFLUENCIA DE LA LITOLOGIA EN EL
COMPORTAMIENTO
GEOTECNICO DEL TERRENO

16. LITOLOGIA FACTORES CARACTERISTICOS PROBLEMAS GEOTECNICOS
Rocas duras Minerales duros y abrasivos Abrasividad
GRANITOS CON
CUARZO,
PLAGIOCLASAS
Y MICAS

17. LITOLOGIA FACTORES CARACTERISTICOS PROBLEMAS GEOTECNICOS
Rocas blandas
Resistencia media a baja
Minerales alterables
Roturas de Taludes
Deformabilidad en túneles
Cambio de propiedades con el tiempo
Rotura
en
taludes
mineros

18. ESTRUCTURAS GEOLOGICAS Y
PROBLEMAS GEOTECNICOS

19. Falla Normal
ESTRUCTURAS
GEOLOGICAS
FACTORES
CARACTERISTICOS
PROBLEMAS
GEOTECNICOS
Fallas y Fracturas
Superficies muy continuas : Espesor
variable Roturas, inestabilidades acumulación de
tensiones, filtraciones y alteraciones
FALLA
NORMAL

20. Estratos
y
Diaclasas
ESTRUCTURAS
GEOLOGICAS
FACTORES
CARACTERISTICOS PROBLEMAS GEOTECNICOS
Planos de Estratificación
Superficies continuas: poca
separación
Roturas, inestabilidades y
Filtraciones

21. Pliegues
en
Cuarcitas
ESTRUCTURAS GEOLOGICAS FACTORES CARACTERISTICOS PROBLEMAS GEOTECNICOS
Pliegues Superficie de gran continuidad Inestabilidad, filtraciones y tensiones
condicionados a la orientación

22. EFECTOS DE LOS PROCESOS GEOLOGICOS
RELACIONADOS CON EL AGUA Y SU
INCIDENCIA GEOTECNICA

23. DISOLUCION
KARSTYESIFERO
EROSION Y ACARCAVAMIENTO
EN PIROCLASTOS

24. INFLUENCIA DE LOS PROCESOS GEOLOGICOS
EN LA INGENIERIA Y EN EL
MEDIO AMBIENTE

25. EDIFICIO DESTRUIDO EN EL
TERREMOTO DE MEXICO
COLADAS DE LAVA EN LA ERUPCION DEL TENEGUIA EN 1971

26. SUBSIDENCIA DEL PALACIO DE
BELLAS ARTES, MEXICO D.F.
COLMATACION DEL CAUCE QUE REBASA LA CARRETERA Y OBLIGA A ABRIR
UN CAUCE ARTIFICIAL.

27. INFLUENCIA DE LOS PROCESOS GEOLOGICOS EN LA
INGENIERIA Y EN EL MEDIO
AMBIENTE

28. DAÑOS DE CARRETERA
POR DESLIZAMIENTO
SUBSIDENCIA POR EXTRACCIÓN DE AGUA DE
POZOS Y A FAVOR DE
FALLAS ACTIVAS

29. LA ROTURA DE LA PRESA DE AZNALCOLLAR:
UN EJEMPLO DE FALLO GEOLOGICO-
GEOTECNICO DE GRAVES CONSECUENCIAS
ECOLÓGICAS
La presa de residuos mineros de Aznalcóllar
(Sevilla), propiedad de la empresa Boliden-Apirsa,
tenía 28 metros de altura cuando se produjo su
rotura el 25 de abril de 1998.Tres años antes se
comprobó su estado de seguridad, y tanto la
propiedad como los responsables del proyecto
confirmaron que cumplía todos los requisitos,
conclusión que fue reafirmada 5 días antes del
desastre.

31. METODOS Y APLICACIONES EN
INGENIERIA GEOLOGICA
La ingeniería geológica tiene sus fundamentos en la geología y en el
comportamiento mecánico de los suelos y las rocas. Incluye el conocimiento de
las técnicas de investigación del subsuelo, tanto mecánicas como
instrumentales y geofísicas, así como los métodos de análisis y modelación del
terreno. La metodología de estudio responde en términos generales indicados
en el Proceso Metodológico siguiente :
 Proceso metodológico
1. Identificación de materiales y procesos. Definición de la geomorfología,
estructura, litología y condiciones del agua subterránea.
2. Investigación geológica-geotécnica del subsuelo.
3. Distribución espacial de materiales, estructuras y discontinuidades.
4. Condiciones hidrogeológicas, tensionales y ambientales.

32.  1. Caracterización de propiedades geomecánicas,
hidrogeológicas y químicas.
 3. Caracterización de los materiales geológicos utilizados en la
construcción, extracción de recursos naturales y trabajos de protección
medioambiental.
 5. Comportamiento geológico-geotécnico bajo las condiciones del
proyecto.
 1. Evaluación del comportamiento mecánico e hidráulico de suelos
y macizos rocosos. Predicción de los cambios de las anteriores
propiedades con el tiempo.
 3. Determinación de los parámetros que deben ser utilizados en los
análisis de estabilidad para excavaciones, estructuras de tierras y
cimentaciones.

33.  1. Evaluación de los tratamientos del terreno para su mejora
frente a filtraciones, asientos, inestabilidad de taludes,
desprendimientos, hundimientos, etc.
 Consideraciones frente a riesgos geológicos e impactos ambientales.
 Verificación y adaptación de los resultados
 del proyecto a las condiciones geológico - geotécnicas
encontradas en obra.
 Instrumentación y auscultación.
• Para el desarrollo completo de dicha secuencia metodológica deben
definirse tres tipos de modelos :
- Modelo geológico.
- Modelo geomecánico.
- Modelo geotécnico de comportamiento.

34. EL MODELO GEOLÓGICO
Representa la distribución espacial de los materiales, estructuras
tectónicas, datos geomorfológicos e hidrogeológicos, entre otros,
presentes en el área de estudio y su entorno de influencia
Representa la caracterización geotécnica e hidrogeológica
de los materiales y su clasificación geomecánica.
EL MODELO GEOMECÁNICO

35. EL MODELO GEOTÉCNICO DE
COMPORTAMIENTO
Representa la respuesta del terreno durante la construcción
y después de la misma.
DURANTE LA CONSTRUCCION DESPUES DE LA CONSTRUCCION

36. Esta metodología constituye la base de las siguientes aplicaciones
de la ingeniería geológica
a la ingeniería civil y al medio ambiente:
- Infraestructuras para el transporte.
- Obras hidráulicas, marítimas y portuarias.
- Edificación urbana, industrial y de servicios.
- Centrales de energía.
- Minería y canteras.
- Almacenamientos para residuos urbanos, industriales y
radiactivos.
- Ordenación del territorio y planificación urbana.
- Protección civil y planes de emergencia.

37. SUELO ORIGEN Y
FORMACION DE LOS SUELOS
Los suelos tienen su origen en los macizos rocosos
preexistentes que constituyen la roca madre, sometida a la
acción ambiental disgregadora de la erosión en sus tres
facetas:
Debida a cambios térmicos (lo que origina dilataciones diferenciales
entre los diferentes minerales y da lugar a acciones y fisuras
internas) y a la acción del agua (arrastres de fragmentos ya erosionados;
posible acción directa por congelación, que produce tensiones internas
por el aumento de volumen del hielo respecto al agua; acción alternante
de humedad- sequedad a lo largo del tiempo, etc.).
Faceta Física
Estas acciones físicas tienden a romper la roca inicial y a dividida en fragmentos
de tamaño cada vez más pequeño, que pueden ser separados de la roca por
agentes activos (agua,viento,gravedad) y llevados a otros puntos en los que
continúa la acción erosiva. Es decir, tienden a crear las partículas que van a
formar el suelo.

38. Faceta Química
Originada por fenómenos de hidratación (por ejemplo, paso de anhidrita o
sulfato a yeso o sulfato dihidratado), disolución (de sales, como los sulfatos en
el agua), oxidación (de minerales de hierro por efecto ambiental), cementación
(por agua conteniendo carbonatos previamente disueltos a partir de otra
roca),etc.
Esta acción, por lo tanto, tiende tanto a disgregar como a cementar, lo que
quiere decir que puede ayudar a la acción física y, posteriormente,
cementar los productos formados, dando unión química a las partículas
pequeñas, tamaño suelo, que se forman, aunque la mayor parte de las
veces contribuye más a destruir y transformar que a unir.
Faceta Biológica
Producida por actividad bacteriana, induciendo putrefacciones de materiales orgánicos y
mezclando el producto con otras partículas de origen físico-químico, actuando de elemento
catalizador, etc.
En este perfil la roca madre ocupa la parte más baja y alejada de la superficie, y el suelo la más alta.
Cuando el suelo permanece in situ sin ser transportado, se le conoce como suelo residual, y cuando
ha sufrido transporte, formando depósitos coluviales, aluviales, etc., se
denomina suelo transportado.

39. FERFIL DE METEORIZACION O INTEMPERIZACION

40. A continuación se resumen los distintos procesos que
intervienen en la formación de los suelos, caracterizados por:
 Ser un sistema particulado de sólidos de diverso origen, que
pueden considerarse indeformables.
 Tener una granulometría de gruesos (centímetros) a finos (micras);
las partículas más finas (por debajo de las 2 ó 5 micras) necesitan
procesos
físico-químicos para su constitución; las de mayor tamaño solo
necesitan procesos físicos, aunque pueden intervenir los
químicos
- Una estructura y fábrica en función del origen de los minerales,
agentes cementantes, medio de deposición transformaciones
químicas, etc.
- Presencia importante de huecos (o poros o intersticios), con agua
(suelo saturado), aire y agua (semisaturado) o solo aire (seco),
situación prácticamente inexistente en la naturaleza. El fluido
intersticial se considera, a la temperaturas normales, incompresible.
- Las deformaciones del conjunto del suelo se producen por giros y
deslizamientos relativos de las partículas y por expulsión de agua;
solo en raras ocasiones se producen por roturas de granos.

41. Formación de los suelos

42. LOS SUELOS
La acción antrópica, en el entorno geográfico, altera las
condiciones del medio natural cuando se realizan excavaciones,
explanaciones, aplicación de cargas al terreno, etc. La respuesta del
terreno frente a esa alteración depende de su constitución y
características, de los condicionantes geológicos del entorno, de las
propiedades que están relacionadas con las actuaciones humanas y del
acomodo de la obra realizada al entorno natural. La respuesta del terreno,
por lo tanto, es compleja, dependiendo en primer lugar del material o
materiales preexistentes en la zona y del tipo de acciones a que se le
someta
Si el terreno es un macizo rocoso, la respuesta vendrá condicionada por la
resistencia de la roca, la presencia de zonas alteradas, las
discontinuidades, etc. Pero si se trata de suelos, es decir, materiales
sueltos fruto de la erosión ejercida sobre rocas pre-existentes y
depositados por acción del agua o del aire, la respuesta cambia
sustancialmente, así :

43.  Los suelos están formados por partículas
pequeñas (desde micras a algunos centímetros) e individualizadas que,
a efectos prácticos, pueden considerarse indeformables.
 Entre partículas no cementadas (o ligeramente cementadas) quedan
huecos con un volumen total del orden de magnitud del volumen
ocupado por ellas (desde la mitad a varias veces superior).
 Un suelo es un sistema multifase (bifase o trifase).
 Los huecos, poros o intersticios pueden estar llenos de agua, suelos
saturados, o con aire y agua, suelos semisaturados, lo que condiciona el
conjunto del material. En condiciones normales de presión: y temperatura,
el agua se considera incompresible.
Se le define como un agregado de minerales, unidos por fuerzas débiles de
contacto, separables por medios mecánicos de poca energía o por agitación en
agua.

44. DESCRIPCION Y CLASIFICACION DE SUELOS
El suelo como sistema particulado
El suelo como sistema particulado

45. DESCRIPCION Y CLASIFICACION DE
SUELOS
El suelo como sistema particulado

46. EJERCICIOS

50. CONCLUSION
La Ingeniería Geotécnica o Ingeniería del Terreno es la encargada del estudio de la interacción de las construcciones
con el terreno, y es una de las ramas más recientes de la geología y de la Ingeniería Civil.
En ella se estudian las propiedades mecánicas, resistentes e hidráulicas de los materiales de los que están compuestos
los terrenos, para posteriormente aplicarlas en obras de Ingeniería Civil, Ingeniería Minera o Arquitectura como por
ejemplo en el diseño de las cimentaciones en las que se apoyan estructuras como puentes, edificios, o presas.
Dentro de la Geotecnia podemos diferenciar dos campos principalmente: la Mecánica de Rocas y la Mecánica de Suelos.
Para diferenciar entre suelo y roca, tomaremos la definición del padre de la geotecnia y de la Mecánica de Suelos, Karl
Terzaghi.
“Se puede considerar suelo a todo material de las capas más superficiales de la corteza terrestre que puede clasificarse
como un agregado natural de las capas más superficiales conectadas por fuerzas cohesivas débiles y no
necesariamente permanentes, separables por medios mecánicos de poca intensidad y energía. Por su parte, las rocas
serían agregados naturales de partículas minerales conectadas por fuerzas cohesivas fuertes y permanentes, situadas
tanto en la superficie como en capas más profundas, siendo necesarios medios mecánicos de gran intensidad y energía
para su separación.”