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GEOTECNIA-Perú

Definición: ¿Que es la geotecnia y que estudia?

Geotecnia -Perú

 

La geotecnia es la ciencia que contribuye soluciones a problemas geológicos estudiados en ingenieria geotecnica, por el cual la ingeniería geológica y la geotecnia trabajan en conjunto para arreglar las adversidades mecánicas que se presenten en proyectos de ingeniería civil. Dentro de este orden de ideas poseemos que las especialidades Geotécnicas, como la Ingeniería Geotécnica o Mecánica de Suelos son las encargadas del estudio de la interacción de las construcciones con el Suelo, son las ramas modernas de la geología y de la Ingeniería Civil, en ella se estudian las caracteristicas mecánicas, resistentes e hidráulicas de los materiales con los que están compuestos los terrenos, para más adelante aplicarlas en proyectos de Ingeniería Civil, Ingeniería Minera o Arquitectura como por ejemplo en el diseño de las cimentaciones en las que se apoyan construcciones como puentes, inmuebles, o presas.

 

 

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Historia de la Geotecnia

precursores geotecnia -Perú

Históricamente, los humanos han empleado 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 2000 a. C. que se encontraron hallaron en el antiguo Egipto, la antigua Mesopotamia y el Creciente Fértil, como en torno a los primeros asentamientos de Mohenjo Daro y Arappa en el valle del Indo.

A medida que las urbes se expandieron, se levantaron estructuras sostenidas por cimientos formalizados; Los viejos helenos 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 1717, una idea famosa después como el ángulo de reposo del suelo. Asimismo se desarrolló un sistema de clasificación de suelos rudimentario basado en el peso unitario de un material, que ya no se considera una buena indicación del tipo de suelo.

La mecánica geotécnica tradicional comenzó en 1773 con la introducción de la mecánica de Coulomb a los problemas del suelo . Utilizando las leyes de fricción y cohesión para determinar la auténtica superficie de deslizamiento tras un muro de contención, Coulomb definió desapercibidamente un criterio de falla para el suelo. Combinando la teoría de Coulomb con la teoría de Christian Otto Mohr de un estado de tensión 2D, se desarrolló la teoría de Mohr-Coulomb, una construcción gráfica util que aún se estados unidos hoy en 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 William R. de la teoría de la presión de la tierra de Coulomb; y el examen de Albert A. de consistencia de la arcilla.

La ingeniería geotécnica moderna comenzó en 1925 con la publicación del libro Mecánica de Movimiento de Tierras (Erdbaumechanik) por Karl Terzaghi, por lo general reconocido como el padre de la mecánica moderna del suelo y la ingeniería geotécnica, la investigación de K. Terzaghi sobre el asentamiento de arcillas y las fallas debidas a las tubería debajo de las presas se consideró pionera.

Servicios de Geotecnia-Perú

En todo proyecto, ya sea del área civil o minera, nuestra empresa de Ingeniería Geotecnica juega un papel fundamental, ya que es indispensable efectuar una investigación del suelo en donde se fundará su estructura, nuestro objetivo es realizar un trabajo con los mejores estandares de calidad para evitar futuros problemas , cuentos como: licuación, socavación, asentamientos, fallas estructurales, entre otros. En nuestros laboratorios ubicados-Perú contamos con equipos de alta tecnología, un personal responsable y capaz de prestarles el mejor servicio.

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Instrumentos de Monitorizacion Geotecnica-Perú

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

Registradores de datos Geotecnicos-Perú

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 compilar datos de forma automática de las salidas del sensor y pueden programarse para activar una alarma en el momento en que una lectura alcanza un umbral crítico preestablecido.

La comunicación con las unidades de registro de datos se puede efectuar de forma directa con un cable Ethernet, USB o bien de forma inalámbrica mediante Wi-Fi, radio, módem celular o bien módem satelital. Entonces, sus datos se pueden compendiar y analizar prácticamente en tiempo real, tanto de forma remota, por medio de una conexión inalámbrica a una estación de trabajo remota, como en el campo, usando una computadora portátil o la PC2 de campo ultrarresistente diseñado 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 cambiarán según 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 recopilación, pero hijo totalmente compatibles con la red de radio de matriz RSTAR o bien los sistemas de colección de datos inalámbricos.

Piezometros Geotecnicos-Perú

Los piezómetros geotécnicos son sensores de medición sumergibles sensibles a la presión diseñado para detectar la presión del agua de poro y los niveles de agua subterránea en una pluralidad 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 lugar de construcción ya antes, a lo largo de y después de la construcción.

El monitoreo de los cambios de presión intersticial es esencial para comprender 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 amplia variedad de proyectos de infraestructura y minería que incluyen presas de agua y relaves, túneles, carreteras, vertederos, cañerías y proyectos de excavación, están construidos para aguantar duras condiciones ambientales sin comprometer su rendimiento, permitir una recopilación de datos consistente y confiable tanto en suelo como en roca.

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

  • 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 totalmente inyectada permite la conexión de múltiples piezómetros de cuerda vibrante en múltiples puntos de profundidad.

Inclinometros Geotecnicos-Perú

Los inclinómetros geotécnicos miden los desplazamientos laterales subterráneos dentro del suelo y la roca.  El soporte conveniente del suelo es esencial para prácticamente cualquier construcción importante, así 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 en un largo plazo de la estructura.

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

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 bien terraplenes de igual 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-Perú

Los medidores de grietas y los medidores de juntas se emplean en múltiples aplicaciones de construcción geotécnica para monitorear el movimiento en estructuras a lo largo de grietas superficiales o bien juntas de construcción. Tanto los medidores de grietas como los medidores de juntas se usan primordialmente 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-Perú

El modelo de presiómetro llamado Pencel, produjo por la empresa canadiense Roctest, es un presiómetro mono celular empleado para realizar pruebas de carga en suelos. Su concepción y diseño se basaron en la experiencia desarrollada por Roctest en el uso de otros tipos de presiómetro, como el TEXAM; el presiómetro Pencel se puede utilizar para adquirir parámetros de diseño para cimentaciones, pilotes y pavimentos.

El medidor de vibraciones-Perú

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

Extensometros Geotecnicos-Perú

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

El uso de extensómetros en excavaciones o construcciones importantes permitir un monitoreo constante del desplazamiento estructural y la deformación debido a las condiciones modificables 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 importante para asegurar la seguridad de operaciones subterráneas, como túneles, minas y excavaciones esenciales.

Aplicación de la Geotecnia

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

Aplicacion de la Geotecnia-Perú 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-Perú

La investigación geotécnica es un componente esencial de la ingeniería civil, ayuda a entendre las condiciones de la superficie y del subsuelo. Este género de investigación es relevante en la fase de planificación de edificios y proyectos de empleo público y privado. Los procedimientos y también investigaciones técnicas inapropiados pueden dar sitio a diseños defectuosos, retrasos en la construcción, aumentos de costos e incluso importantes riesgos ambientales.

A pesar de las diferencias en el uso de múltiples métodos y equipos en las pruebas geotecnicas por la parte de ingenieros geotécnicos en el mundo entero, existe un conjunto de estándares admisibles sobre el número requerido de pruebas y procedimientos previos a la construcción en el sitio del proyecto. La investigación e inspección Geotecnica es una de las primordiales tareas en la gestión de proyectos de Ingeniería Civil.Los métodos de perforación del suelo, pruebas de materiales, normas y procedimientos de la ASTM son en la preparación física – esenciales del terreno.

En la práctica la ingeniería civil puede emplear métodos y procedimientos inapropiados que maximizan el peligro de durabilidad y vida útil de una estructura. Por lo tanto, 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 mejorar el desempeño general de ingeniería civil.

Los métodos de investigación geotecnica empleados en Ingenieria Civil son:

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

Importancia de la Investigacion Geotecnica en Ingenieria Civil

Las condiciones del suelo de un sitio en su naturaleza son extremadamente variables. A diferencia del comportamiento de los materiales de construcción, la composición del suelo puede variar incluso 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 bien con cambios de nuevas construcciones y desarrollos.

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

Ingenieria Geotecnica-Perú

La ingeniería geotécnica es el estudio del comportamiento de los suelos bajo la repercusión de las fuerzas de carga y también interactúes 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 abarcar desde el diseño de cimientos y soporte de excavación temporal, pasando por la selección de sendas para ferrocarriles y carreteras, hasta las áreas cada vez más esenciales de supresión de desechos y contaminación de aguas subterráneas en vertederos. Como tal, el ingeniero geotécnico está implicado en investigaciones de campo y de laboratorio para determinar las propiedades de ingeniería de suelos, otros geomateriales y su empleo siguiente en el estudio analítico del inconveniente en evaluado.

El campo de la ingeniería geotécnica engloba una gran cantidad 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 oportunidades prometedoras para el empleo de materiales secundarios y reciclados, dadas las cantidades masivas que se emplean y, normalmente, los requisitos de resistencia mecánica más bajos.

Un ingeniero geotécnico-Perú 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. Asimismo estudian las napas freaticas y las llanuras aluviales para encontrar el mejor enfoque de desarrollo de un proyecto, a continuación, se describe las atribuciones del ingeniero geotécnico:

1 El Ingeniero Geotécnico-Perú evalúa peligros

Durante el desarrollo de los estudios del área de la ingeniería geotécnica, a los entes que se han ejecutado, se les explica el de qué forma valorar 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 bien problemas que de forma imprevista pudiesen 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 no a diagnosticar el peso máximo que soporta una estructura sobre la base en la que se pretende construir 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 examinar la presión de la tierra

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

4 El Ingeniero Geotécnico conoce el comportamiento de la pendiente

Los ingenieros geotécnicos-Perú, conocen de forma amplia, la adecuada aplicación de los estudios, técnicas y herramientas esenciales que les conocer el comportamiento del talud en el sitio determinado. Por otra parte, es preciso aclarar, que los procedimientos técnicos y herramientas a aplicar en este trabajo o actividad va a dependder de las propiedades mecanicas del superficie.

5 El Ingeniero Geotécnico valora las respuestas del lugar

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 realizar la construcción, por ende, exactamente los mismos son deben manejar de forma detallada el conjunto de procedimientos y fundamentos que le consultar examinar las respuestas del sitio donde se va a ejecutar la obra.

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

Ejemplos de famosas Edificaciones con deformaciones geotecnicas:

 

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

 

Ingenieria Geotecnica Forense-Perú

La Ingeniería Geotécnica Forense trata los casos en los que, a lo largo de 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 resolución hijo compartidas. Lo anterior no implica que las fallas se puedan producir solamente en obras grandes, sino más bien asimismo en obras pequeñas que no están exentas de riesgos que implica la construcción geotécnica.

La ingeniería geotécnica forense se puede delimitar como la investigación que se realiza desde el punto de vista técnico, legal y 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 bien la construcción desde determinado punto de vista geotécnico. Estos análisis se pueden realizar durante la fase de diseño de un proyecto para verificar los cálculos y los supuestos 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 durante 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 bajo losas.
  • Corrosión del suelo.
  • Exposición al sulfato.
  • Escorrentía y drenaje del lugar.

La Ingeniería Geotecnica Forense Efectiva se basa en una sólida entendimiento de los principios de ingeniería, un conocimiento ampliamente 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 la investigación geotécnica forense -Perú son: d escubrir las causas del daño, resolver problemas contractuales y de responsabilidad, contabilizar las pérdidas de ingresos y vidas entre otros.

 

Tipos de Análisis Geotécnicos Forenses-Perú

 

  • 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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