GEOTECNIA-Valparaíso, Concón
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Definición: ¿Que es la geotecnia y que estudia?
La geotecnia es la ciencia que aporta soluciones a inconvenientes geológicos estudiados en ingenieria geotecnica, por el cual la ingeniería geológica y la geotecnia trabajan en grupo para solucionar 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 más recientes de la geología y de la Ingeniería Civil, en ella se estudian las propiedades mecánicas, resistentes e hidráulicas de los materiales con los que están compuestos los terrenos, para posteriormente aplicarlas en proyectos 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.
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Historia de la Geotecnia
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 prueban los rastros de diques, presas y canales que se remontan al menos por el año 2000 a. C. que se encontraron en el antiguo Egipto, la vieja Mesopotamia y el Creciente Fértil, así como alrededor de 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 antiguos helenos construyeron particularmente zapatas de plataforma y cimientos de tiras y balsa. No obstante, 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 después como el ángulo de reposo del suelo. También 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 tipo de suelo.
La mecánica geotécnica tradicional comenzó en 1773 con la introducción de la mecánica de 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 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 realmente útil que aún se estados unidos hoy día.
Otros desarrollos relevantes a lo largo de 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 Albert Atterberg 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, 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 cañerías debajo de las presas se consideró vanguardista.
Servicios de Geotecnia-Valparaíso, Concón
En todo proyecto, ya sea del área civil o minera, nuestra empresa de Ingeniería Geotecnica juega un papel esencial, ya que es imprescindible realizar un estudio del suelo en donde se fundará su estructura, nuestro objetivo es efectuar un trabajo con los mejores estandares de calidad para evitar futuros problemas , cuentos como: licuación, socavación, asentamientos, fallas estructurales, entre otros muchos. En nuestros laboratorios ubicados-Valparaíso, Concón-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-Valparaíso, Concón
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La instrumentación geotécnica esta enmarcada conceptualmente en la auscultación, proceso sistemático que culmina con la instalación y medición de un instrumento y se comienza con la determinación de factores geotécnicos de interés.
Registradores de datos Geotecnicos-Valparaíso, Concón
Los nodos y concentradores de registradores de datos recopilan y almacenan datos de una amplia 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 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 manera directa con un cable Ethernet, USB o de forma inalámbrica por medio de Wi-Fi, radio, módem celular o bien módem satelital. Luego, 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 bien 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 muchos.
Los productos para el registro de datos cambiarán según el alcance y las características concretas 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 en su alcance de recopilación, pero hijo totalmente compatibles con la red de radio de matriz RSTAR o los sistemas de recopilación de datos inalámbricos.
Piezometros Geotecnicos-Valparaíso, Concón
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 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 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 eficiencia 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, tubería verticales y consistentes en una punta sensible a la presión que está conectada a la superficie del suelo con un cable resistente. Existen múltiples géneros de piezómetros y opciones de instalación que se pueden personalizar conforme con el entorno concreto 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 absolutamente inyectada permite la conexión de múltiples piezómetros de cuerda vibrante en múltiples puntos de profundidad.
Inclinometros Geotecnicos-Valparaíso, Concón-Chile
Los inclinómetros geotécnicos miden los desplazamientos laterales subterráneos dentro del suelo y la roca. El soporte adecuado del suelo es esencial para casi cualquier construcción esencial, así sea una presa, un muro de contención, una mina a cielo abierto o bien otra estructura de carga. Es preciso un control cauteloso de la estabilidad del terreno a lo largo de 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 utilizar para determinar la estabilidad de una pendiente, velocidad de deslizamiento del suelo o 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 esencial.
Las carcasas del inclinómetro se pueden instalar verticalmente en pozos, terraplenes y pilotes, lo que permite realizar mediciones repetidas a lo largo del tiempo usando la sonda del inclinómetro digital.
El sistema de inclinometro horizontal digital se puede usar para medir el asentamiento del suelo debajo de estructuras o terraplenes de la misma forma al pasar la sonda del inclinómetro horizontal digital a través de una carcasa del inclinometro que se ha instalado horizontalmente bajo la superficie del suelo.
Medidores de grietas y medidores de juntas-Valparaíso, Concón
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 utilizan eminentemente durante 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 permite una supervisión continua de la integridad estructural.
El presiómetro Pencel-Valparaíso, Concón
El modelo de presiómetro llamado Pencel, produjo por la empresa canadiense Roctest, es un presiómetro mono celular utilizado para realizar pruebas de carga en suelos. Su concepción y diseño se basaron en la experiencia desarrollada por Roctest en el empleo de otros géneros de presiómetro, como el TEXAM; el presiómetro Pencel se puede utilizar para adquirir factores de diseño para cimentaciones, pilotes y pavimentos.
El medidor de vibraciones-Valparaíso, Concón
El medidor de vibraciones AcTiMon-X1 de la compañía canadiense Roctest, deja monitorear aceleraciones en tres ejes (X, Y, Z), inclinaciones en dos ejes (X, Y) y temperatura al tiempo. Es muy útil para realizar análisis de vibraciones en edificios y cimentaciones, entre otras aplicaciones, en un rango de frecuencias entre 0 y doscientos Hz.
Extensometros Geotecnicos-Valparaíso, Concón-Chile
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 genera datos actualizados al minuto sobre la distribución, magnitud y tasa de deformación del suelo.
El uso de extensómetros en excavaciones o bien construcciones esenciales permitir un monitoreo incesante 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 esencial para garantizar 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 realizar cálculos numéricos, analizar la estabilidad de taludes y evaluar la capacidad de carga, asentamiento y deformación en estructuras artificiales.
Aplicacion de la Geotecnia-Valparaíso, Concón 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-Valparaíso, Concón
La investigación geotécnica es un componente importante de la ingeniería civil, ayuda a entendre 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 inadecuadas pueden dar lugar a diseños imperfectos, retrasos en la construcción, incrementos de costos e incluso esenciales peligros 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 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 e 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, 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 inadecuados que maximizan el riesgo de durabilidad y vida útil de una estructura. Por tanto, siempre se recomienda realizar investigaciones Geotecnicas adecuadas 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 progresar 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 exageradamente variables. En contraste al comportamiento de los materiales de construcción, la composición del suelo puede variar incluso en distancias cortas y ante diferentes factores de estrés ambiental, esto podría causar un impacto notable en la reacción del suelo a presiones adicionales 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 a menudo están asociados con el terreno; sin embargo, la consideración cautelosa de las condiciones del terreno con una investigación geotécnica completa ayudar a prevenir costosos problemas.
Ingenieria Geotecnica-Valparaíso, Concón
La ingeniería geotécnica es el estudio del comportamiento de los suelos bajo la influencia 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 trenes y carreteras, hasta las áreas cada vez más importantes de eliminación 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 posterior en el estudio metódico del problema 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 ocasiones prometedoras para el empleo de materiales secundarios y reciclados, dadas las cantidades masivas que se emplean y, en general, los requisitos de resistencia mecánica más bajos.
Un ingeniero geotécnico-Valparaíso, Concón es un tipo de ingeniero civil con un enfoque primordial en la topografía del terreno y los atributos de las rocas y los suelos en el proceso de construcción. También estudian el nivel freatico y las llanuras aluviales para hallar el mejor enfoque de desarrollo de un proyecto, a continuación, se describe las funciones del ingeniero geotécnico:
1 El Ingeniero Geotécnico-Valparaíso, Concón evalúa 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 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 inconvenientes 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 cimentar 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 especificos que permitir hacer un diagnostico integral del area.
3 El Ingeniero Geotécnico evalua la presión de la tierra
En la práctica, los ingenieros geotécnicos deben dominar las herramientas que le permitirán medir y determinar si existe algún inconveniente con la superficie donde se pretenda construir asociado al suelo del área de la estructura.
4 El Ingeniero Geotécnico conoce el comportamiento del terraplén
Los ingenieros geotécnicos-Valparaíso, Concón, conocen de forma amplia, la correcta 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 bien actividad va a dependder de las propiedades mecanicas del área.
5 El Ingeniero Geotécnico analizar las reacciones 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 analizar las respuestas del sitio donde se va a llevar a cabo un cabo la obra.
En conclusión, el trabajo de un ingeniero geotécnico es asegurar de que un edificio no se agregue a la gran lista de edificios debilitados o bien colapsados. Todos estamos familiarizados con la Torre Inclinada de Pisa en Italia, pero ¿sabías que hay otras edificaciones conocidas 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-Valparaíso, Concón
El concepto de Ingeniería Geotécnica Forense se ha considerado como el exámen “post mortem” de una falla que ocurrió durante una excavación, o a lo largo de la construcción geotécnica de una obra y el planteo de un análisis minucioso de las causas que la produjeron, siempre con la finalidad de no repetir en el futuro las causas que la originaron y de distanciarse lo verdaderamente posible de los peligros que supone la existencia de esta clase de eventos.
La exploración geotecnica forense debe involucrar todas las posibles causas que podrían haber ocasionado el evento; evitar “casarse” con una de ellas ó la que a fácil vista parezca ser la “real”. normalmente hablamos de una secuencia de eventos que terminan en un acontecimiento principal.
Los exámenes de estabilidad, aptitud portante y resistencia, en general deben partir de los elementos reales que estaban involucrados al instante del siniestro, por consiguiente la investigación del subsuelo debe tener en cuenta que los parámetros obtenidos son diferentes a los que imperaban antes del evento. Los resultados de la exploración geotecnica forense son privados para quien contrata el estudio y solamente podrán ser dados a comprender con su autorización o cuando las normas jurídicas así lo permitan.
Los inconvenientes comunes en los que un análisis geotécnico forense puede asistir incluyen:
- Suelos expansivos.
- Suelos colapsables.
- Asentamiento de suelos de relleno compactados.
- Intrusión de humedad bajo losetas.
- 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 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-Valparaíso, Concón
- 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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