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GEOTECNIA-Maule, Molina

Definición: ¿Que es la geotecnia y que estudia?

Geotecnia -Maule, Molina

 

Es una ciencia que aporta soluciones a problemas que se presentan en la ingeniería geológica, comprender geotécnicamente un terreno significa determinar su origen, dibujar su topografía, entablar la disposición de los materiales en profundidad, investigar su estructura, clasificar su naturaleza, medir su contaminación, comprobar la presencia de agua subterránea, deducir su grado de resistencia, calcular su estabilidad, entre otros. En nuestra consultora tenemos equipos para geotecnia con tecnología de punta.

 

 

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Historia de la Geotecnia

precursores geotecnia -Maule, Molina

Históricamente, los seres humanos han usado el suelo como material para el control de inundaciones, con fines de riego, lugares de enterramiento, cimientos de edificios y como material de construcción para edificios. Las primeras actividades fueron relacionadas con el riego y el control de inundaciones, como lo mostrar los indicios de diques, presas y canales que se remontan al menos al año dos mil a. C. que se encontraron en el antiguo Egipto, la antigua Mesopotamia y el Creciente Fértil, así como alrededor de los primeros asentamientos de Mohenjo Daro y Arappa en el valle Indo.

A medida que las urbes se expandieron, se levantaron estructuras sostenidas por cimientos formalizados; Los antiguos griegos construyeron particularmente zapatas de plataforma y cimientos de tiras y balsa. Sin embargo, hasta el siglo XVIII no se había desarrollado ninguna base para el diseño de suelos y la disciplina era más un arte que una ciencia.

Varios inconvenientes de ingeniería relacionados con los asentamientos, como la Torre Inclinada de Pisa, llevaron a adoptar un enfoque más científico para examinar el subsuelo. Los primeros avances ocurrieron con el desarrollo de teorías de presión de tierra para la construcción de muros de contención. Henri Gautier , un ingeniero real francés, reconoció la “pendiente natural” de diferentes suelos en mil setecientos diecisiete, una idea famosa más tarde como el ángulo de reposo del suelo. Asimismo se desarrolló un sistema de clasificación de suelos tosco basado en el peso unitario de un material, que ya no se considera una buena indicación del suelo.

La mecánica geotécnica tradicional comenzó en 1773 con la introducción de la mecánica de Charles Coulomb a los problemas del suelo . Usando las leyes de fricción y cohesión para determinar la auténtica superficie de deslizamiento tras un muro de contención, Coulomb definió inadvertidamente un criterio de falla para el suelo. Combinando la teoría de Coulomb con la teoría de Mohr de un estado de tensión 2D, se desarrolló la teoría de Mohr-Coulomb, una construcción gráfica realmente útil que aún se utiliza hoy día.

Otros desarrollos relevantes durante este período incluyen: la definición de Henry Darcy de la conductividad hidráulica; La teoría de la distribución de tensiones de Joseph Boussinesq; La simplificación de W. Rankine de la teoría de la presión de la tierra de Coulomb; y el examen de A. Atterberg de consistencia de la arcilla.

La ingeniería geotécnica moderna comenzó en mil novecientos veinticinco con la publicación del libro Mecánica de Movimiento de Tierras (Erdbaumechanik) por Karl Terzaghi, generalmente reconocido como el padre de la mecánica moderna del suelo y la ingeniería geotécnica, la investigación de Terzaghi sobre el asentamiento de arcillas y las fallas debidas a las tubería bajo las presas se consideró vanguardista.

Servicios de Geotecnia-Maule, Molina

En todo proyecto, así sea del área civil o minera, nuestra empresa de Ingeniería Geotecnica juega un papel esencial, en tanto que es imprescindible efectuar un estudio del suelo en donde se fundará su estructura, nuestro objetivo es realizar un trabajo con los mejores estandares de calidad para eludir futuros inconvenientes, cuentos como: licuación, socavación, asentamientos, fallas estructurales, entre otros muchos. En nuestros laboratorios ubicados-Maule, Molina-Chile- contamos con equipos de alta tecnología, un personal responsable y capaz de prestarles el mejor servicio.

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Instrumentos de Monitorizacion Geotecnica-Maule, Molina

La instrumentación geotécnica esta enmarcada conceptualmente en la auscultación, proceso sistemático que culmina con la instalación y medición de un instrumento y se empieza con la determinación de parámetros geotécnicos de interés.

Registradores de datos Geotecnicos-Maule, Molina

Los nodos y concentradores de registradores de datos recopilan y guardan datos de una extensa pluralidad de sensores y medidores geotécnicos , cables vibrantes incluidos y sistemas microelectromecánicos digitales (MEMS). Pueden compendiar datos de manera automática de las salidas del sensor y pueden programarse para activar una alarma cuando una lectura alcanza un umbral crítico preestablecido.

La comunicación con las unidades de registro de datos se puede efectuar directamente con un cable Ethernet, USB o de forma inalámbrica mediante Wi-Fi, radio, módem celular o bien módem satelital. Entonces, sus datos se pueden compendiar y analizar casi en tiempo real, tanto de forma recóndita, mediante una conexión inalámbrica a una estación de trabajo recóndita, como en el campo, usando una computadora portátil o la PC2 de campo ultrarresistente desarrollada específicamente.

La flexibilidad de los registradores de datos significa que pueden usar en una variedad de monitoreos geotécnicos como: presas de agua y relaves, minas, puentes, túneles, excavaciones abiertas, edificios, carreteras, vertederos, entre otros.

Los productos para el registro de datos variarán conforme el alcance y las peculiaridades específicas de su proyecto ; el registrador de datos de cable vibrante de un solo canal DT2011B y el registrador de datos de celda de carga DT2350, por servirnos de un ejemplo, son bastante concretos en su alcance de colección, mas hijo absolutamente compatibles con la red de radio de matriz RSTAR o los sistemas de recopilación de datos inalámbricos.

Piezometros Geotecnicos-Maule, Molina

Los piezómetros geotécnicos son sensores de medición sumergibles sensibles a la presión diseñado para advertir la presión del agua de poro y los niveles de agua subterránea en una variedad de aplicaciones geotécnicas. {Debido a que la | Dado que la presión intersticial tiene efectos tan significativos en el comportamiento del suelo, es esencial monitorear la presión intersticial del sitio de construcción ya antes, a lo largo de y después de la construcción.

El monitoreo de los cambios de presión intersticial es esencial para entender los comportamientos drenados y no drenados de las formaciones del suelo bajo cargas , la eficacia de los programas de deshidratación en los sitios de construcción, los comportamientos de asentamiento del suelo a corto y largo plazo y el factor de seguridad del suelo y las pendientes rocosas.

Los piezómetros se emplean en una extensa variedad de proyectos de infraestructura y minería que incluyen presas de agua y relaves, túneles, carreteras, vertederos, tubería y proyectos de excavación, están construidos para aguantar duras condiciones ambientales sin comprometer su desempeño, dejar una recopilación de datos consistente y confiable tanto en suelo como en roca.

Este instrumento se instala en columnas verticales como pozos, tubería verticales y consistentes en una punta sensible a la presión que está conectada a la superficie del suelo a través de un cable resistente. Existen varios géneros de piezómetros y opciones de instalación que se pueden personalizar conforme con el ambiente específico del lugar.

  • Piezómetro de cuerda vibrante.
  • Piezómetro eléctrico.

En situaciones en las que se requiere la medición de presión de poro en múltiples puntos a lo largo del pozo vertical, la sarta de piezómetros multipunto plenamente inyectada permite la conexión de múltiples piezómetros de cuerda vibrante en múltiples puntos de profundidad.

Inclinometros Geotecnicos-Maule, Molina-Chile

Los inclinómetros geotécnicos miden los desplazamientos laterales subterráneos en el suelo y la roca.  El soporte adecuado del suelo es esencial para casi cualquier construcción importante, ya sea una presa, un muro de contención, una mina a cielo abierto u otra estructura de carga. Es preciso un control cuidadoso de la estabilidad del terreno durante la construcción como medida para garantizar la seguridad y estabilidad a largo plazo de la estructura.

Las mediciones de desplazamiento de inclinómetros se pueden usar para determinar la estabilidad de una pendiente, velocidad de deslizamiento del suelo o de la zona de corte, y permitir así la evaluación de la idoneidad del soporte del suelo ya antes de embarcarse en un proyecto de construcción esencial.

Las carcasas del inclinómetro se pueden instalar verticalmente en pozos, terraplenes y cimentaciones, lo que deja realizar mediciones repetidas a lo largo del tiempo utilizando la sonda del inclinómetro digital.

El sistema de inclinometro horizontal digital se puede utilizar para medir el asentamiento del suelo bajo estructuras o terraplenes de exactamente la misma manera al pasar la sonda del inclinómetro horizontal digital por medio de una carcasa del inclinometro que se ha instalado horizontalmente bajo la superficie del suelo. 

Medidores de grietas y medidores de juntas-Maule, Molina

Los medidores de fisuras y los medidores de juntas se emplean en múltiples aplicaciones de construcción geotécnica para monitorear el movimiento en estructuras a lo largo de fisuras superficiales o juntas de construcción. Tanto los medidores de fisuras como los medidores de juntas se emplean principalmente a lo largo de la construcción de estructuras de hormigón en masa, como presas, puentes y muros de contención.  Cuando se instalan, se registran y monitorean cualquier cambio estructural ocasionado por la actividad geotécnica, lo que deja una supervisión continua de la integridad estructural.

El presiómetro Pencel-Maule, Molina

El modelo de presiómetro llamado Pencel, produjo por la empresa canadiense Roctest, es un presiómetro mono celular utilizado para efectuar pruebas de carga en suelos. Su concepción y diseño se fundamentaron en la experiencia desarrollada por Roctest en el uso de otros tipos de presiómetro, como el TEXAM; el presiómetro Pencel se puede usar para adquirir factores de diseño para cimentaciones, conduzcas y pavimentos.

El medidor de vibraciones-Maule, Molina

El medidor de vibraciones AcTiMon-X1 de la compañía canadiense Roctest, permite monitorear aceleraciones en 3 ejes (X, Y, Z), inclinaciones en 2 ejes (X, Y) y temperatura al tiempo. Es realmente útil para efectuar análisis de vibraciones en edificios y cimentaciones, entre otras aplicaciones, en un rango de frecuencias entre 0 y doscientos Hz.

Extensometros Geotecnicos-Maule, Molina-Chile

Los extensómetros se usan para medir el desplazamiento o la deformación general de estructuras de roca, suelo y hormigón en una variedad de aplicaciones geotécnicas. La medición precisa de los cambios en la distancia entre uno o bien más anclajes genera datos actualizados al minuto sobre la distribución, magnitud y tasa de deformación del suelo.

El empleo de extensómetros en excavaciones o bien construcciones importantes dejan un monitoreo constante del desplazamiento estructural y la deformación debido a las condiciones cambiantes del terreno, la tensión estructural y otras fuerzas. Los extensómetros también se pueden emplear para monitorear cambios en el asentamiento de la superficie del suelo debido a excavaciones y nuevas construcciones. Son una herramienta esencial para asegurar la seguridad de operaciones subterráneas, como túneles, minas y excavaciones importantes.

Aplicación de la Geotecnia

La geotecnia se aplica al planear infraestructuras de carreteras y túneles, como de edificios y otras construcciones en tierra y mar. La disciplina también implica efectuar cálculos numéricos, examinar la estabilidad de taludes y valorar la capacidad de carga, asentamiento y deformación en estructuras artificiales.

Aplicacion de la Geotecnia-Maule, Molina en Ingeniería Civil

La aplicacion de la geotecnia en el campo de Ingeniería Civil viene dada por:

  • Diseño de obras de transporte.
  • Estabilidad de taludes en carreteras y túneles.
  • Transporte de aguas y obras de alcantarillado.
  • Diseño de cimentaciones superficiales y profundas.

Metodos de Investigacion Geotecnica en Ingenieria Civil-Maule, Molina

La investigación geotécnica es un componente esencial de la ingeniería civil, ayuda a comprender las condiciones de la superficie y del subsuelo. Este tipo de investigación es relevante en la fase de planificación de edificios y proyectos de uso público y privado. Los procedimientos e investigaciones técnicas inapropiados pueden dar sitio a diseños deficientes, retrasos en la construcción, incrementos de costos e inclusive esenciales riesgos ambientales.

A pesar de las diferencias en el empleo de varios métodos y equipos en las pruebas geotecnicas por la parte de ingenieros geotécnicos en todo el mundo, hay un conjunto de estándares aceptables sobre el número requerido de pruebas y procedimientos anteriores a la construcción en el sitio del proyecto. La investigación y también inspección Geotecnica es una de las principales labores en la administración de proyectos de Ingeniería Civil.Los métodos de perforación del suelo, pruebas de materiales, reglas y procedimientos de la ASTM son en la preparación física – esenciales del terreno.

En la práctica la ingeniería civil puede emplear métodos y procedimientos inadecuados que maximizan el peligro de durabilidad y vida útil de una estructura. En consecuencia, siempre se recomienda efectuar investigaciones Geotecnicas convenientes y precisas para reducir los posibles riesgos y fallas que se pueden presentar, siguiendo los estándares y procedimientos de investigación, avalados por asociaciones reconocidas mundialmente (ASTM) con el objeto de prosperar el desempeño general de ingeniería civil.

Los métodos de investigación geotecnica empleados en Ingenieria Civil son:

  • Excavación abierta.
  • Perforaciones.
  • Sondeos del subsuelo.
  • Penetraciones activas.
  • Métodos geográficos.

Importancia de la Investigacion Geotecnica en Ingenieria Civil

Las condiciones del suelo de un sitio en su naturaleza son exageradamente variables. En contraste al comportamiento de los materiales de construcción, la composición del suelo puede variar aun en distancias cortas y ante diferentes factores de agobio ambiental, esto podría ocasionar un impacto considerable en la reacción del suelo a presiones auxiliares o con cambios de nuevas construcciones y desarrollos.

La ingeniería geotécnica es un aspecto esencial de la ingeniería civil, y la experiencia ha demostrado que las fallas en proyectos de ingeniería a menudo están asociados con el terreno; no obstante, la consideración cuidadosa de las condiciones del terreno con una investigación geotécnica completa va a ayudar a prevenir costosos inconvenientes.

Ingenieria Geotecnica-Maule, Molina

La ingeniería geotécnica es el estudio del comportamiento de los suelos bajo la repercusión de las fuerzas de carga e interacciones suelo-agua. Este conocimiento se aplica al diseño de cimientos, muros de contención, presas de tierra, recubrimientos de arcilla y geosintéticos para la contención de desechos.

Los objetivos de los ingenieros geotécnicos podrían englobar desde el diseño de cimientos y soporte de excavación temporal, pasando por la selección de rutas para ferrocarriles y carreteras, hasta las áreas poco a poco más importantes de supresión de desechos y contaminación de aguas subterráneas en vertederos. Como tal, el ingeniero geotécnico está involucrado en investigaciones de campo y de laboratorio para determinar las propiedades de ingeniería de suelos, otros geomateriales y su uso posterior en el estudio analítico del problema en evaluado.

El campo de la ingeniería geotécnica abarca un sinnúmero de aplicaciones, como:

  • Diseño de cimientos.
  • Movimiento de tierras (excavación y relleno).
  • Mejora del suelo.
  • Estabilización de taludes.
  • Construcción de muros de contención.

Estas aplicaciones geotécnicas ofrecen ocasiones prometedoras para el uso de materiales secundarios y reciclados, dadas las cantidades masivas que se utilizan y, generalmente, los requisitos de resistencia mecánica más bajos.

Un ingeniero geotécnico-Maule, Molina es un tipo de ingeniero civil con un enfoque principal en la topografía del terreno y los atributos de las rocas y los suelos en el proceso de construcción. También estudian las napas freaticas y las llanuras aluviales para localizar el mejor enfoque de desarrollo de un proyecto, a continuación, se describe las funciones del ingeniero geotécnico:

1 El Ingeniero Geotécnico-Maule, Molina valora riesgos

Durante el transcurso de los estudios del área de la ingeniería geotécnica, a los entes que se han ejecutado, se les explica el de qué manera evaluar los riesgos de cada obra en la que este participe de la mano con el ingeniero civil encargado en exactamente la misma. En ese sentido, las personas que son ingenieros en geotécnica, aplican sus conocimientos en la investigación y análisis para la prevención de posibles desaciertos, daños o problemas que de forma imprevista pueden presentarse.

2 El Ingeniero Geotécnico e stablece peso máximo que puede soportar el área

Las personas certificadas en el área, son conocedoras de técnicas que le ayudan a diagnosticar el peso máximo que soporta una estructura sobre la base en la que se pretende levantar una determinada edificación que estos tengan planeada. En ese sentido, los profesionales en el área geotécnica, en conjunto, con los ingenieros civiles desarrollan una serie de procedimientos especiales que dejan hacer un diagnostico integral del area.

3 El Ingeniero Geotécnico ensaya la presión de la tierra

En la práctica, los ingenieros geotécnicos deben dominar las herramientas que le permitirán calcular y determinar si existe algún problema con la superficie donde se pretenda construir asociado al suelo del área de la estructura.

4 El Ingeniero Geotécnico conoce el comportamiento del desnivel

Los ingenieros geotécnicos-Maule, Molina, conocen de forma extensa, la adecuada aplicación de los estudios, técnicas y herramientas esenciales que les conocer el comportamiento del talud en el sitio determinado. Por otro lado, es preciso aclarar, que los procedimientos técnicos y herramientas a aplicar en este tipo de trabajo o actividad dependderá de las propiedades mecanicas del área.

5 El Ingeniero Geotécnico analizar las reacciones del terreno

Posterior al trabajo anteriormente descrito, los profesionales geotécnicos en el conjunto de su equipo de trabajo, son los responsables hacer el respectivo análisis del área en el que se pretenda efectuar la construcción, por ende, los mismos son deben manejar de forma detallada el conjunto de procedimientos y fundamentos que le consultar examinar las reacciones del lugar donde se va a llevar a cabo un cabo la obra.

En conclusión, el trabajo de un ingeniero geotécnico es cerciorarse de que un edificio no se agregue a la larga lista de edificios debilitados o colapsados. Todos estamos familiarizados con la Torre Inclinada de Pisa, pero ¿sabías que hay otras edificaciones renombradas que se inclinan?

Ejemplos de famosas Edificaciones con inconvenientes geotecnicos :

 

  • “Castillo de Caerphilly”, Gales.
  • “Torre del Monasterio de Kilmacduagh”.
  • “Templo de Huqiu”.
  • “Millennium Tower”, San Francisco.
  • “Torre de la iglesia de Suurhusen”, Suurhusen.
  • “Las 2 torres de Bolonia”, Bolonia.
  • “Iglesia de Frankenhausen”, Alemania.
  • “Iglesia Oude Kerk”, Holanda.
  • “Iglesia de la Santa Cruz de Bristol”, Inglaterra.
  • “Pagoda de Tiger Hill”, Souzhou.
  • “Big Ben”, Londres.

Ingenieria Geotecnica Forense-Maule, Molina

La Ingeniería Geotécnica Forense trata los casos en los que, durante la construcción geotécnica, se han presentado y producido fallas; sobre todo tratándose de obras de gran magnitud o extensión, donde participan conjuntos interdisciplinarios de profesionistas y las decisiones hijo compartidas. Lo precedente no implica que las fallas se puedan producir únicamente en obras grandes, sino asimismo en obras pequeñas que no están exentas de peligros que implica la construcción geotécnica.

La ingeniería geotécnica forense se puede definir como la investigación que se efectúa desde el punto de vista técnico, legal y contractual establecido para conocer la causa de fallas estructurales, que se atribuyen al origen geotécnico.

La Geotecnia Forense implica el análisis de un proyecto, las condiciones del sitio o la construcción desde cierto punto de vista geotécnico. Estos análisis se pueden realizar durante la fase de diseño de un proyecto para verificar los cálculos y los presuntos de ingeniería a lo largo de y tras la construcción de un proyecto para otorgar garantía de calidad o abordar los inconvenientes que puedan surgir a lo largo de o tras la construcción.

Los inconvenientes comunes en los que un análisis geotécnico forense puede ayudar incluyen:

  • Suelos expansivos.
  • Suelos colapsables.
  • Asentamiento de suelos de relleno compactados.
  • Intrusión de humedad debajo de losas.
  • Corrosión del suelo.
  • Exposición al sulfato.
  • Escorrentía y drenaje del sitio.

La Ingeniería Geotecnica Forense Efectiva se fundamenta en una sólida entendimiento de los principios de ingeniería, un conocimiento extensamente basado en los procesos y prácticas de análisis, diseño y construcción con suficiente experiencia en el desempeño y comportamiento de los trabajos de proyectos triunfantes y no conformes.

Objetivos de la Ingenieria Geotecnica Forense

 

Los objetivos de una investigación geotécnica forense son:

  • Descubrir las causas del daño.
  • Contabilizar las pérdidas de ingresos, vidas.
  • Resolver problemas contractuales y de responsabilidad.

 

Tipos de Análisis Geotécnicos Forenses-Maule, Molina

 

  • Tensión in situ.
  • Análisis por etapas de construcción.
  • Análisis de filtración (estado estable / transitorio).
  • Análisis drenado / no drenado.
  • Flujo saturado o parcialmente saturado.
  • Análisis de consolidación geotecnica del suelo.
  • Grado de saturación dependiente de la presión.
  • Superficies freáticas que se mueven libremente.

 

Fuente:

  • Fang, HY y J. Daniels. 2005. Introducción a la ingeniería geotécnica: una perspectiva medioambiental. Londres, Reino Unido: Taylor & Francis.

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