1. GEOLOGIA
Rafael Quinllin
SEGUNDO-SEMESTRE
2013
10/10/2013
Rafael
GEOLOGIA
2014
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2. GEOLOGIA
GEOLOGIA
Universidad Nacional de Chimborazo
Facultad de Ingeniería
Escuela de Ingeniería Civil
Tema:
Consultar sobre los términos propuestos orientados a la geología.
Objetivo general:
Adquirir conocimientos mediante los términos propuestos y aplicarlos para cuidar
la naturaleza como también la integridad del hombre.
Objetivo específico:
Conocer las característicasgeologicas de la superficie, que en menor o mayor
grado puede afectar o verse afectadas por la realización de una obra.
Es la parte de la geología que estudia a las rocas, identificar especialmente su
tamaño de grano, el tamaño de las partículas y de sus características físicas y
químicas para un buen estudio y construcción de una obra.
Investigar también su composición, la ubicación correcta, así como su
composición mineralógica, distribución espacial y material cementante.
Describir y analizar las características de un sistema o canal de riego asi mismo identificar
el funcionamiento del mismo.
MARCO TEORICO
Rafael
GEOLOGÍA
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3. GEOLOGIA
Es la ciencia que estudia la tierra, su composición, su estructura, y los fenómenos de
toda índole que en ella tienen lugar, y su pasado mediante los elementos que de él han
quedado en las rocas. No es una ciencia meramente descriptiva, sino que cada caso
busca el porqué de la forma, que establece esa mutua dependencia las leyes que lo
rigen y el encadenamiento de hecho que constituye la historia de la tierra. La fisiografía
y la geomorfología estudian las funciones que modelan la superficie terrestre y
constituyen parte de la dinámica externa del globo terráqueo, junto con la
meteorología y la oceanografía que estudian respectivamente la atmósfera y los mares.
La geodinámica interna estudia la disposición de las rocas en lechos o estratos
horizontales o inclinados, plegamientos o dislocaciones, la presencia de mazizos
graníticos o de rocas eruptivas, las coladas de lava procedentes de una erupción
volcánica.
La tectónica investiga la formación de las montañas y la estratigrafía la disposición de
los materiales que forman la corteza terrestre, y sus relaciones mutuas. La geología
histórica se encarga del factor temporal como hechos que pertenecen al pasado de la
época en la que se formaron las rocas sedimentarias, de materiales procedentes de las
erupciones volcánicas.
La geofísica se encarga de averiguar de donde proceden las fuerzas capaces de
plegar los estratos y de formar montañas, de que profundidades han surgido los
materiales que han emergido por un volcán, y cual es la causa de las elevadas
temperaturas que allí deben de existir. La cristalografía estudia la estructura íntima de
minerales y rocas.
Las propiedades, su composición, sus mutuas relaciones y procesos que origina tanto
minerales como rocas los estudian la mineralogía y la petrología.
La geoquímica basándose en las proporciones de los elementos químicos estudia la
razón de la distribución en la corteza terrestre y en el interior del globo terráqueo en
función de sus afinidades actuales y de su misma estructura externa. La paleontología
nos plantea la evolución de los seres vivos en el tiempo desde la formación de
microorganismos con vida hasta la oveja, y animales superiores. La geología estudia
también una ciencia eminentemente productiva, y tenemos aplicaciones a la
ingeniería, a la industria, a la agricultura.
Rafael
SEDIMENTACIÓN
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4. GEOLOGIA
La sedimentación es la acumulación por deposición de todos aquellos materiales
alterados y transportados previamente. Siempre tiene lugar cuando disminuye la
energía de los agentes de transporte. Por ejemplo cuando el río llega al mar. Los sitios
donde se acumulan los sedimentos se llaman medios sedimentarios y de su estudio se
desprende que podemos conocer los medios de transporte y erosión que han sufrido los
materiales, también de dónde proceden y qué medio había cuando se depositaron
esos materiales. Al análisis se le llama análisis estratigráfico y al registro, registro
estratigráfico.
Un medio sedimentario es una región de la superficie de la Tierra caracterizada por unos
procesos físicos, químicos y biológicos distintos de los de las áreas adyacentes. Cada
medio tiene una identidad diferente. En ellos actúan la erosión, el transporte y la
sedimentación pudiendo predominar alguno en determinados medios: en el medio
marino predomina la sedimentación.
Un ejemplo de medio es un delta, cuando hay precipitaciones, el agua arrastra agua y
se deposita en el delta con lo que hay un predominio de la sedimentación, cuando
llega la primavera, es el período de estiaje y el caudal es mínimo, en los deltas no hay
estabilidad. Por tormentas etc. el oleaje produce erosión.
Aunque la superficie de la Tierra es muy variada, observamos que el número de medio
sedimentarios es muy reducido. Al ser reducidos permiten la definición de sus
características e identificar claramente uno de otro.
En esto es importante el principio de uniformismo: el presente es la clave del pasado, es
decir, los procesos actuales son similares a los pasados. Esto permite estudiar los medios
antiguos en base a los actuales. La Sedimentología se encarga de analizar las
sucesiones de rocas sedimentarias antiguas. En base a este estudio se determina el
medio sedimentario de cada suceso.
CLASIFICACIÓN DE LOS MEDIOS SEDIMENTARIOS
Se clasifican según si son terrestres o continentales, marinos o son de transición (línea de
costa).
Terrestres:
Sub aéreo:
Glaciar
Desértico
Subacuático:
Fluvial
Lacustre
Palustre
De transición:
Deltaico
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Para la clasificación de los medios sedimentarios se utilizan distintos parámetros que los
caracterizan:
+Físicos: Precipitación, temperatura, medio de transporte predominante,
velocidad del medio, corrientes y su dirección porque no es lo mismo un río que
va al mar que un estuario que el mar entra en el río.
+Químicos: La composición química de la roca, según sean silicatadas o
carbonatadas el efecto es diferente, la composición química del agua, es decir,
la cantidad de iones disueltos que alteran el pH.
+Biológicos: La flora y la fauna, y sobre todo la interacción flora y faunasedimentos.
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5. GEOLOGIA
Playeros
Estuarino
Lago (Mar Menor, Murcia, España)
Marinos:
Plataforma
Talud
Borde precontinental
Llanura abisal
Siempre existe erosión, transporte y sedimentación, algunos pueden predominar más,
otros pueden estar en equilibrio. En los marinos predomina la sedimentación y en los
terrestres la erosión que siempre está presente en los sub aéreos.
MATERIAL ORGÀNICO EN UN SUELO
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La materia orgánica que contiene el suelo procede tanto de la descomposición de los
seres vivos que mueren sobre ella, como de la actividad biológica de los organismos
vivos que contiene: lombrices, insectos de todo tipo, microorganismos, etc. La
descomposición de estos restos y residuos metabólicos da origen a lo que se denomina
humus. En la composición del humus se encuentra un complejo de macromoléculas en
estado coloidal constituido por proteínas, azúcares, ácidos orgánicos, minerales, etc.,
en constante estado de degradación y síntesis. El humus, por tanto, abarca un conjunto
de sustancias de origen muy diverso, que desarrollan un papel de importancia capital
en la fertilidad, conservación y presencia de vida en los suelos. A su vez, la
descomposición del humus en mayor o menor grado, produce una serie de productos
coloidales que, en unión con los minerales arcillosos, originan los complejos
organominerales, cuya aglutinación determina la textura y estructura de un suelo. Estos
coloides existentes en el suelo presentan además carga negativa, hecho que les
permite absorber cationes H+ y cationes metálicos (Ca2+, Mg2+, K+, Na+) e
intercambiarlos en todo momento de forma reversible; debido a este hecho, los
coloides también reciben el nombre de complejo absorbente.
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6. GEOLOGIA
Otro dato relevante con respecto a la materia orgánica es su afinidad por los metales
pesados. Cuando éstos se encuentran en disolución, a menudo forman complejos
orgánicos solubles, que pueden polimerizarse sobre los complejos moleculares del
humus. También pueden formar directamente complejos insolubles con los compuestos
del humus. De esta forma, la materia orgánica del suelo a menudo actúa como
almacén de estos elementos, si bien puede transferirlos a la vegetación o a la fase
acuosa si se produce su descomposición en medio ácida u oxidante.
Composición de la Tierra
· En la corteza terrestre se encuentran, prácticamente, todos los elementos del sistema
periódico aunque en muy diferente porcentaje. Existen una serie de elementos que
abundan más del 1% y que se denominan elementos geoquímicos. Estos elementos son
oxígeno, silicio, aluminio, hierro, calcio, sodio, potasio y magnesio; de ellos, el más
abundante es el oxígeno, que llega casi al 50%. Estos elementos no se encuentran
aislados sino que se combinan entre sí. Como el más abundante es el oxígeno y además
tiene mayor afinidad química, los compuestos que más fácilmente se formarán serán
óxidos de los distintos elementos, preferentemente de silicio. Estos óxidos podrán
combinarse formando compuestos más complejos que son los minerales. Si los más
abundantes son los que contienen silicio, los más abundantes serán los silicatos. Siempre
que exista sílice se formarán silicatos; cuando no esté presente se formarán los demás
compuestos. Los minerales se agrupan de modo natural originando las rocas que son las
unidades estructurales de la corteza.
ACELERACION MECANICA
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En ingeniería, la mecánica de suelos es la aplicación de las leyes de la física y las
ciencias naturales a los problemas que involucran las cargas impuestas a la capa
superficial de la corteza terrestre. Esta ciencia fue fundada por Karl von Terzaghi, a partir
de 1925.
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7. GEOLOGIA
Todas las obras de ingeniería civil se apoyan sobre el suelo de una u otra forma, y
muchas de ellas, además, utilizan la tierra como elemento de construcción para
terraplenes, diques y rellenos en general; por lo que, en consecuencia, su estabilidad y
comportamiento funcional y estético estarán determinados, entre otros factores, por el
desempeño del material de asiento situado dentro de las profundidades de influencia
de los esfuerzos que se generan, o por el del suelo utilizado para conformar los rellenos.
Si se sobrepasan los límites de la capacidad resistente del suelo o si, aún sin llegar a ellos,
las deformaciones son considerables, se pueden producir esfuerzos secundarios en los
miembros estructurales, quizás no tomados en consideración en el diseño, productores a
su vez de deformaciones importantes, fisuras, grietas, alabeo o desplomos que pueden
producir, en casos extremos, el colapso de la obra o su inutilización y abandono.
En consecuencia, las condiciones del suelo como elemento de sustentación y
construcción y las del cimiento como dispositivo de transición entre aquel y la
supraestructura, han de ser siempre observadas, aunque esto se haga en proyectos
pequeños fundados sobre suelos normales a la vista de datos estadísticos y experiencias
locales, y en proyectos de mediana a gran importancia o en suelos dudosos,
infaliblemente, al través de una correcta investigación de mecánica de suelos.
MACISA ROCOSA
Un talud vertical de 40m-60, realizado en un macizo imaginario de arenisca que no
tuviera planos estructurales, podria mantenerse estable. Pero generalmente un talud de
tal magnitud e inclinacion en un macizo real, en ese tipo de roca, es de alguna manera
inestable, como consecuencia del desplazamiento de masas de roca a lo largo de las
discontinuidades estructurales o su desprendimiento.
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Esta nota tecnica se relaciona con la caracterizaciongeologica de macizos rocosos en
relacion con la estabilidad de taludes de corte principalmente. En este contexto el
macizo rocoso comprende el conjunto del material rocoso, es decir, la sustancia rocosa
misma, y las discontinuidades geologicas que aislan los bloques o fragmentos de roca
que lo conforman.
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8. GEOLOGIA
En el caso particular de que la roca este intensamente fracturada pueden desarrollarse
fallas de tipo rotacional o semejante.
Las caracteristicas de resistencia y deformabilidad de los macizos rocosos dependen
fundamentalmente entonces, de las caracteristicas de las discontinuidades
estructurales, las cuales actuan como planos debiles. Esta condicion es particularmente
cierta en el caso de excavaciones abiertas, como las excavaciones viales o mineras
superficiales, realizadas en rocas duras.
Si la resistencia al desplazamiento de corte es apreciablemente menor a lo largo de
esas discontinuidades que a traves del material rocoso, estas discontinuidades
estructurales constituyen verdaderas discontinuidades mecanicas y el macizo se
considera como un macizo de roca dura. En el caso de que la resistencia a lo largo de
las mismas sea semejante al del material rocoso, este tipo de macizos falla a lo largo del
material y se considera como un macizo de roca blanda.
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ACUIFEROS
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9. GEOLOGIA
El término acuífero es utilizado para hacer referencia a aquellas formaciones geológicas
en las cuales se encuentra agua y que son permeables permitiendo así el
almacenamiento de agua en espacios subterráneos. El agua de los acuíferos no está
normalmente a disposición simple o inmediata del ser humano ya que se encuentra
bajo tierra (salvo q enalguna parte de su extensión se acerque a la superficie. Es por
esto que para que el ser humano pueda aprovechar este tipo de agua debe realizar
excavaciones y pozos. En muchos casos, el agua puede encontrarse a muchos metros
de profundidad.
Los acuíferos se forman naturalmente cuando la superficie terrestre absorbe el agua de
lluvia. Este proceso de absorción se da porque los terrenos de la superficie terrestre
permiten que el agua se introduzca al ser permeables (tierra, arena, arcilla, etc.). Una
vez absorbida, el agua forma capas subterráneas hasta llegar a una zona no
permeable en la cual la composición de la roca es más cerrada y por tanto el agua no
pasa con tanta facilidad. Los acuíferos están formados entonces por estas dos capas
de agua: la confinada y la no confinada. Los acuíferos no confinados son los que
pueden ser utilizados por el ser humano a través de excavaciones. El agua que
permanece en los acuíferos confinados es de más difícil acceso no sólo porque se
encuentra a mayor distancia si no porque también la roca es más difícil de excavar.
A medida que el agua es absorbida por las diferentes capas de tierra, la misma va
perdiendo velocidad y comienza lentamente a ser depositada de modo natural entre
las distintas capas que están formadas por diversos materiales. A mayor profundidad,
más lento llegará el agua y, además, por contar las zonas de acuífero confinado con
mayor presión, una excavadora que llegue hasta este punto hará brotar el agua en la
superficie con mucha más violencia que en el acuífero no confinado.
El suelo es un sistema disperso, heterogéneo, trifásico y poroso. La naturaleza dispersa
del suelo y su consecuente actividad interfacial, da origen a fenómenos tales como la
adsorción del agua, el intercambio iónico, la adhesión, la contraccióndilatación, la
dispersión y floculación y la capilaridad.
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FILTRACIONES
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10. GEOLOGIA
La matriz incluye partículas, las cuales varían en su composición química y mineralógica,
así como, en tamaño, forma y comportamiento. Ésta también contiene substancias
amorfas, particularmente materia orgánica, la cual está asociada a partículas minerales
y que frecuentemente se unen entre sí para formar agregados.
La organización de los componentes sólidos determinan las características geométricas
de los espacios porosos en los cuales el agua y el aire son trasmitidos y retenidos. El agua
y el aire varían ambos en composición en el tiempo y en el espacio y las proporciones
relativas de las tres fases varían continuamente, y dependen sobre todo, de variables
tales como el clima, la vegetación y el manejo de dicho suelo.
Aspectos geotécnicos del movimiento del agua en el suelo:
El agua presente en un estrato puede clasificarse en tres categorías, dependiendo de
su movilidad dentro del suelo. En primer lugar esta la llamada agua adsorbida, ligada a
las partículas del suelo por fuerzas de origen eléctrico, que no se mueve en el interior de
la masa porosa y por lo tanto no participa en el flujo.
En segundo lugar se encuentra el agua capilar, cuyo flujo representa gran importancia
en algunos casos, tales como el humedecimiento de un pavimento por flujo
ascendente y otras analogías pertinentes. Sin embargo, en la mayoría de los problemas
de filtración de agua, el efecto del flujo en la zona capilar es pequeño y suele
despreciarse en atención a las complicaciones que plantearía al ser tomada en
Geología y Geotecnia - Filtraciones 4 / 53 cuenta teóricamente su influencia. En tercer y
último lugar, existe en el suelo la llamada agua libre o gravitacional que, bajo el efecto
de la gravedad terrestre, puede moverse en el interior de la masa sin otro obstáculo que
el que le impone su viscosidad y la trama estructural del suelo. En la teoría del flujo se
trata exclusivamente del agua libre o gravitacional.
En la masa de suelo, esta última esta separada del agua capilar por una superficie a la
que se denomina Nivel Freático. En condiciones estáticas del agua de un cierto suelo, el
nivel freático sería una superficie horizontal; sin embargo, si se admite la posibilidad de
que el agua fluya dentro del suelo, ya no hay razón para que el nivel freático siga
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Las tres fases que representan al suelo se muestran y se pueden
clasificar en:
Los constituyentes de la fase sólida o matriz.
La fase líquida o agua, en la cual están disueltos substancias y que se denomina
comúnmente solución del suelo.
La fase gaseosa o atmósfera.
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11. GEOLOGIA
siendo horizontal y de hecho, naturalmente, no lo es.
En muchos problemas geotécnicos, el movimiento del agua que llena los poros y
diaclasas del terreno, tiene una influencia esencial. Pero, esta influencia tiene tres
aspectos distintos.
El primero se refiere al caudal de agua que circula, por ejemplo si se trata de un
embalse, importa saber la cantidad de agua que se perderá a través de la presa y del
terreno. Si se trata de obtener un recinto seco en un cauce de agua (por ejemplo un
río), tendremos que prever la potencia de las bombas necesarias para el agotamiento.
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El segundo aspecto es menos evidente, pero de igual importancia y se refiere a la
variación del estado tensional del suelo. El agua, al circular, toma un cierto estado de
presiones intersticiales que determinan a su vez el estado de tensiones del terreno y, por
lo tanto, afectan a sus deformaciones y a su estabilidad. El rebajamiento del nivel de la
capa freática, bien sea por una extracción excesiva de agua por medio de pozos, para
su aprovechamiento, o bien como artificio constructivo produce asientos que pueden
llegar a ser desde varios centímetros a algunos metros. Por otra parte en lo que se refiere
a la estabilidad, la influencia de la filtración sobre los taludes se manifiesta bien
claramente después de cualquier temporal de lluvia, cuando aparecen corrimientos,
muchas veces causantes de cortes en las carreteras y ferrocarriles.
Por ultimo, el tercer aspecto es el de las alteraciones que el paso del agua puede
producir en el terreno. Estas pueden dividirse en físicas, químicas y biológicas.
Como fenómenos típicos, podemos citar la erosión interna (arrastre de partículas del
suelo), muchos casos de cementación por precipitación de geles, y también el de
aparición de susceptibilidad tixotrópica, al cambiar el agua salina de los poros por agua
dulce. Como alteraciones debidas, al menos en parte, a actividades biológicas, se
puede citar que el desarrollo de algas microscópicas es capaz de impermeabilizar
Geología y Geotecnia - Filtraciones 5 / 53 en poco tiempo capas que se deseaba
fueran filtrantes. En otros casos, el rebajamiento de la capa freática reactiva bacterias
aeróbicas que permanecían en vida latente o muy amortiguada, y desencadena
procesos de hinchamiento.
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12. GEOLOGIA
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El control del movimiento del agua en los suelos, y la protección contra los daños que
causa, son aspectos de vital importancia en la Ingeniería Civil. Estos problemas se
presentan siempre y cuando trabajemos en suelos saturados con presencia de agua, al
hacer excavaciones, construir caminos y autopistas, proyectar presas de tierra u
hormigón, diques y al construir cimentaciones; por lo que al resolver un problema
práctico de flujo del agua, el ingeniero obtiene información fundamental respecto a
una serie de cuestiones:
El gasto o caudal de filtración a través de la zona en estudio (la cantidad o
volumen de agua que filtra por unidad de tiempo hacia una excavación abierta
para la construcción de una obra, como así también la cantidad de
aguaembalsada que se perderá por filtración a través de un dique).
Las presiones dentro de la masa de suelo y sobre las estructuras.
Las sobrepresiones de filtración.
La influencia del flujo de agua sobre la estabilidad general de la masa de suelo a
través de la cual filtra.
Las posibilidades del agua de infiltración de producir arrastres de material sólido,
erosiones, tubificación, etc.
La presión intersticial que existe en un punto del suelo con la presencia de agua, con
frecuencia no es la que corresponde a las condiciones hidrostáticas, sinoaquella
creada por el flujo de la misma a través de los poros del suelo. Por ejemplo, considérese
el caso de una presa de hormigón cimentada en un depósito de suelo como la que se
muestra:
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13. GEOLOGIA
El agua se almacena a una altura determinada aguas arriba, la diferencia de nivel del
agua entre los lados de la presa crea una filtración a través de la cimentación desde el
lado aguas arriba hasta el lado aguas abajo.
Cuando el flujo comienza, la presión intersticial en el suelo pasa de valores iniciales a
valores finales que deben ser compatibles con las nuevas condiciones hidráulicas de
borde y, además, con los cambios de volumen que se producen en la masa de suelo.
Durante este período el flujo varía en función del tiempo y deja de ser permanente, lo
cual hace muy difícil su estudio. Cuando la presión intersticial en toda la masa de suelo
se equilibra con las nuevas condiciones de borde, el flujo se vuelve independiente del
tiempo y en ese caso se tiene un flujo permanente o estacionario.
La velocidad a la cual la presión intersticial se ajusta a los nuevos valores de equilibrio,
durante el flujo transitorio, depende del tipo de suelo. Las arenas y las gravas permiten
un flujo rápido de agua y la presión intersticial es capaz de equilibrarse rápidamente.
Puede suponerse, por lo tanto, que luego de cualquier cambio en las condiciones
hidráulicas de borde, el flujo estacionario para estos suelos se establece de manera
instantánea. Por el contrario, el flujo estacionario en las arcillas es lento, puede demorar
varios años en establecerse y el período de flujo transitorio tiene una particular
importancia, principalmente, en el estudio de la consolidación y expansión en estos
suelos.
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FUERZA PORTANTE DEL SUELO
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14. GEOLOGIA
La estabilidad de un edificio depende en la capacidad portante del suelo donde este
descansa. La capacidad portante del suelo depende de su composición. El suelo es
formado por la descomposición química de piedras y de la acción del agua, aire y
cambios en temperatura sobre ellas. Además de la pudrición de material vegetal y
animal. Aunque cada suelo y su composición es particular a un sitio, los tipos de suelos
alrededor del mundo son similares.
Las partículas del suelo son clasificados como orgánica o inorgárnicas y por el tamaño
del grano. Estos se clasifican dependiendo de tamaño de las partículas que lo
conforman y del porcentaje de humedad que se encuentra en los mismos . . Grava
(“Gravel”) : Pasa la malla de 3 pulgadas y se retiene en la de 2 mm. Las partículas
mayores se conocen como enrocamientos. Arena (“Sand”) : Pasan la malla de 2 mm y
se retienen en la de .074 mm.
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Tipos de suelos
Limo (Aluvión “Silt”) : Es un material más pequeño que la arena y se retiene en la maya
de .005 mm. Este es poco resistente, tiene poca humedad y es poco compresible. .
Arcilla (“Clay”) : Es un material cohesivo y sus partículas pasan la malla de .005 mm.
Presentan plasticidad dependiendo del contenido de humedad y son muy
compresibles. Material orgánico : Son partes podridas de vegetación y no son
recomendables para proyectos de construcción.
Clasificación de los Suelos
La clasificación de los suelos se refiere a la composición exacta de un suelo particular y
se determinan en pruebas de laboratorios. Mediante las pruebas se determina su
capacidad portante en libras/pie cuadrado. Los suelos se dividen en 10 clases: Gravas
limpias (CleanGravels) - Menos de 10% de aluvión o arcilla. Gravas arcillosas o de
aluvión – Mas de 10% de aluvión o arcilla. Arenas limpias (CleanSands) – Menos de 10%
de aluvión o arcilla. Arenas arcillosas o de aluvión – Mas de 10% de aluvión o arcilla.
Aluvión rígido (Non PlasticSilts) – Aluvión inorgánico o arenas muy finas cuyo limite liquido
es menor de 50. 6. Aluvión plástico – Aluvión inorgánico con un limite liquido mayor de
50. 7. Aluvión orgánico – Aluvión con substancial materia orgánica y un limite liquido
menor de 50. 8. Arcillas rígidas (Non plasticClays) – Arcillas inorgánicas con un limite
liquido menor de 50. 9. Arcillas orgánicas y plásticas - Con un limite liquido mayor de 50.
10. Turba o babote (Peat&Muck) – Material predominantemente orgánico donde el
material vegetal es visible (turba) o no.
Los factores fluctúan generalmente entre 500 y 4,000 libras por pie cuadrado. La
capacidad portante del terreno aumenta, como regla general, según aumenta la
profundidad de la cimentación.
Todos los edificios están sujetos a los movimientos del suelo, excepto los que se
encuentran sobre la capa pétrea (Bedrock) del terreno. Debe controlarse el
asentamiento para que la carga del edificio se distribuyan uniformemente. Esto evita
grietas, fallas o derrumbes. El asentamiento puede durar por varios años dependiendo
del periodo de consolidación del terreno, de su contenido de humedad o movimientos
sísmico de la misma tierra. El congelamiento del suelo puede ocasionar esfuerzos
adicionales en una estructura. Los cimientos deben colocarse por lo menos 1 pie por
debajo de la línea de congelación (Frost Line) para evitar estos esfuerzos.
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15. GEOLOGIA
CIMENTACIONES
Las Cimentaciones son las bases que sirven de sustentación al edificio; se calculan y proyectan teniendo
en consideración varios factores tales como la composición y resistencia del terreno, las cargas propias
del edificio y otras cargas que inciden, tales como el efecto del viento o el peso de la nieve sobre las
superficies expuestas a los mismos.
Todos los edificios poseen un peso propio dado por:
La Estructura
Elementos Constructivos : Paredes, Techos, Carpinterías, etc.
Todo aquello que se coloca al momento de habitarlo, es decir: mobiliario, electrodomésticos, etc.
Otras cargas : Del mismo modo, influyen en los edificios cargas importantes como el peso de la nieve
sobre las cubiertas o la incidencia de los vientos en fachadas o sobre superficies expuestas a los mismos.
La estructura del edificio se compone de elementos tales como pilares, vigas, paredes, techos, etc., y ha
de tener la suficiente resistencia para soportar estos pesos.
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El edificio debe estar proyectado contemplándose estas variables para evitar agrietarse, hundirse,
inclinarse o colapsar.
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16. GEOLOGIA
La estructura del edificio se sostiene y logra estabilidad a través de sus cimientos. Los cimientos pues, son
las bases donde apoya un edificio y son los que transmiten y distribuyen las cargas del edificio al terreno.
Después de efectuar los movimientos de tierra en una obra, y de transportar las tierras extraídas, se
ejecuta la construcción de los cimientos sobre los que se asentará la edificación realizando previamente el
replanteo.
Los canales son las estructuras basicas para conducir el agua de riego hacia los puntos de
entrega en las parcelas, lotes o chacras. Los canales pueden utilizarse también para la remocion
de los excesos hidricos. En nuestro pais tanto los canales de riego comolos de drenaje, en
general, son canales en tierra. Los canales en tierra pueden ser con unterraplen hacia el lado de
abajo o De una pierna, con terraplenes a ambos lados dospiernas, o excavados y a su vez
pueden estar revestidos o no. En los sistemas de riegoprediales en los ultimos 60 anos atras en el
Uruguay no se construyeron canalesrevestidos en hormigon, estos revestidos fueron hechos en la
epoca inmediatamentedespues de la 2a Guerra Mundial cuando el Estado impulso Sistemas de
RiegoMultiprediales en base a Bombeos desde el Rio Uruguay y alguna represa en el Dpto. de
Lavalleja en Aguas Blancas. En los canales el agua fluye por la accion de la gravedad. La
conduccion del agua de riego por canales es la forma maseconomica de conduccion delagua,
en comparacion con tuberias y especialmente si comparamos caudalestransportados.Canal de ladera construido con arado de 4 discos y terminado con pala de cola de tres puntos,
para un sistema de riego. Tambienpodria ser una terraza de drenaje no cultivable, para acortar
la longitud de la ladera y disminuir lasperdidas de suelo en un sistema agricola de siembra
directa.
Los canales de terraplen a un lado, de una pierna o de ladera, son los más comunesen las
estructuras de conduccion del agua en tierras de laderas.
Canal de ladera de bastante mayor capacidad del anterior, construido con retroexcavadora y
en pendiente del terreno del orden del 2%. La vista no es en epoca de riego, atiende un area de
hasta 700 has de arroz Q . 1,2 m3/s.
Canal excavado construido con retroexcavadora, conecta el canal de ladera al ocurrir una
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CANALES DE RIEGO
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17. GEOLOGIA
parte mas elevada del terreno y conviene en este ejemplo continuar el canal de ladera a lo
largo del camino a la derecha.
Canal de drenaje o terraza de base angosta no cultivable en una chacra de mas de 10 anos de
cultivo en siembra directa con problemas de erosion moderada, recien construida con un
gradiente de 0,0006 m/m.
Terraza inmediatamente aguas debajo de la anterior, unos anos despues luego de una lluvia con
agua acumulada en la zona del desague natural, como estaba previsto en el diseno, para
incrementar la acumulacionhidrica,favorecer el desarrollo de vegetacion y recuperar el campo.
Clasificación
Canal Principal
Canal secundario
Canal terciario
z
Canal del campo
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Estructuras de un canal de riego
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18. GEOLOGIA
En el Canal de riego se sitúan muchas y variadas estructuras, llamadas “obras de arte”, estás son:
Obras de derivación: que como su nombre lo indica, se usa para derivar el agua (utilizando partidores),
desde un canal principal a uno secundario, o de este ultimo hacia un canal terciario, o desde este terciario
hacia el canal del campo y el cañón de boquera. Generalmente se construye en hormigón, o en
mampostería de piedra, están equipados con compuertas, algunos simples, manuales (también
denominados Tablachos, otros que pueden llegar a ser sofisticados, p.e manejados por control remoto).
Control de seguridad: Destinados a medir la cantidad de agua que entra en un determinado canal, en
base al cual el usuario del agua pagará por el servicio. Existen diversos tipos de secciones de aforo, alguna
muy sencillas: constan de una regla graduada que es leída por el operador a intervalos pre establecidos,
hasta sistema complejos, asociados con compuertas autorregulables, que registran el caudal en forma
continua y lo trasmiten a la central de operaciones computarizadas.
Obras de cruce: del canal de riego con otras infraestructuras existentes en el terreno, pertenecientes o
no al sistema de riego. Estas a su vez pueden ser de:
Cruce de canal de riego con un canal de drenaje del mimo sistema de riego.
Cruce de un dren natural, con el canal de riego, a una cota mayor que este ultimo
Cruce de canal de riego con una hondonada, o valle.
Cruce de canal de riego con una vía.
Elementos geométricos de los canal de riego
Los elementos geométricos son propios de una sección del canal que puede ser definida enteramente por
la geometría de la sección y la profundidad del flujo. Estos elementos son muy importantes para los
cálculos del escurrimiento
Profundidad del flujo, calado o tirante: la profundidad del flujo(h) es la distancia vertical del punto más
bajo de la sección del canal a la superficie libre.
Ancho superior: el ancho superior (T) es el ancho de la sección del canal en la superficie libre.
Área mojada: el área mojada (A) es el área de la sección transversal del flujo normal a la dirección del
flujo
Perímetro mojado. El perímetro mojado (P) es la longitud de la línea de la intersección de la superficie
mojada del canal con la transversal normal a la dirección del flujo
Radio [[hidráulico. El radio hidráulico (R) es la relación entre mojado y el perímetro mojado, se expresa:
R=A/P
Profundidad hidráulica: la profundidad hidráulica (D) es la relación del área mojada con el ancho
superior, se expresa: D=A/T
Rafael
Factor de la sección el factor de la sección (Z), para cálculos de escurrimiento o flujo critico es el
producto del área mojada con la raíz cuadrada de la profundidad hidráulica, se expresa como: Z= A.SQRT
(D).
METEOROLOGIA
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La meteorología es la rama de la física que aborda los fenómenos que ocurren en la atmósfera. Estos se
refieren a una gran variedad de procesos, incluyendo entre otros aspectos el movimiento de la atmósfera
(meteorología dinámica), su interacción con los flujos de energía radiativa (radiación solar e infrarroja),
los procesos termodinámicos que llevan a la formación de las nubes y la generación de la precipitación en
cualquiera de sus formas (lluvia, nieve y granizo), los intercambios de energía con la superficie
(transportes de calor y vapor de agua), las reacciones químicas (formación de la capa de ozono,
generación de contaminantes por reacciones fotoquímicas), los fenómenos eléctricos (rayos) y los efectos
ópticos (arco iris, espejismos, halos en el Sol y la Luna).
Los fenómenos físicos en la atmósfera ocurren en todas las escalas espaciales y temporales y sus impactos
son relevantes para muchas actividades.
Están por una parte los fenómenos de escala espacial muy pequeña, como por ejemplo el intercambio de
vapor de agua entre las plantas y la atmósfera que ocurre a nivel de los estomas de las hojas. Por otra
parte, la evaluación de riesgo de heladas o de disponibilidad de energía eólica requiere del conocimiento
de fenómenos que presentan una variabilidad espacial de cientos de metros o de algunos kilómetros. Los
procesos que condicionan la dispersión de contaminantes involucran escalas espaciales del tamaño de
una región, al igual que el desarrollo de sistemas de brisas costeras o de valle. En la escala de algunos
miles de kilómetros se desarrollan sistemas organizados de nubosidad y precipitación asociado a los
frentes fríos y cálidos, en tanto que las condiciones meteorológicas anómalas asociadas a los fenómenos
El Niño y La Niña tienen que ver con perturbaciones en el comportamiento de la atmósfera en una escala
hemisférica.
Desde el punto de vista de la variabilidad temporal de los fenómenos atmosféricos, los meteorólogos
analizan una gran variedad de situaciones, aparte de aquellas forzadas por los ciclos astronómicos diario y
anual. Están por una parte los fenómenos de muy corta duración como por ejemplo los procesos
turbulentos de pequeña escala que explican el transporte de calor en los primeros cientos de metros
sobre la superficie, la formación de torbellinos de diversos tamaños o la ocurrencia de rayos. A una escala
de minutos a horas ocurren fenómenos tales como la formación de las nubes o el desarrollo de tormentas
severas. En la escala de los días se observa el desarrollo de frentes y en general de fenómenos que
permiten caracterizar las condiciones de "tiempo" atmosférico en un cierto lugar. En una escala de
tiempo todavía mayor está la variabilidad atmosférica intraestacional, que explica por ejemplo la
ocurrencia de un periodo relativamente prolongado de buen tiempo en un invierno anormalmente
riguroso, y la variabilidad interanual, que da cuenta de los cambios de las condiciones medias
meteorológicas de un año al siguiente.
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20. GEOLOGIA
CONCLUSIONES
La obtención de conocimientos es una forma de buscar nuevas soluciones en el ámbito
de la ingeniería civil para realizar construcciones eficaces, seguras y económicas que
se lleva a cabo a través de un proceso que consta de tres etapas: Estudio, Análisis y
Preparación del lugar a construir.
El conocimiento necesario de los aspectos geológicos de una superficie y medidas
específicas tiene una importancia estratégica para la realización de una obra ya que
conduce a identificar los factores claves a controlar para consolidarse en la mejor
selección de los materiales a utilizarse.
La selección del lugar adecuado para realizarse un estudio y posteriormente la
construcción de una obra, es importante para poder satisfacer las necesidades del
cliente tanto como la seguridad e integridad del mismo, esto se realiza mediante la
selección correcta de los materiales y proporciones adecuadas del mismo.
La investigación ayuda en el conocimiento y crecen al crear nuevos formas de resolver
problemas de la sociedad y la construcción de canales de riego ha ayudado bastante
en el transporte de agua a lugares áridos y distantes mediante el estudio geológico de
los suelos y dependiendo el agua se logra tener canales de resistencia a las intemperies
y la clasificación correcta de los canales para una mejor distribución del agua.
BIBLIOGRAFIA
http://www.buenastareas.com
http://www.uclm.es
http://books.google.com.ec
http://www.cienciaybiologia.com
http://www.mi-carrera.com/home.html
http://djxhemary.wordpress.com/
http://www.atmosfera.cl
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