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Capítulo 10 Geología aplicada a las carreteras

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  • Captulo 10

    Geologa aplicada a las carreteras

  • GENERALIDADES

    LAS VAS SON OBRAS QUE GENERAN

    PROGRESO EN LA SOCIEDAD

    EL TRAZADO DEPENDE DE LA

    TOPOGRAFA, GEOLOGA, RAZONES

    SOCIALES Y PROBLEMAS ECONMICOS

    ADEMS, LAS VAS DEPENDEN DEL

    TRNSITO PROBABLE

  • Vias terrestres

  • Descongenionamiento de trnsito

  • Generalidades Las vas son obras de ingeniera que ms

    requiere la informacin geolgica desde su

    planeacin hasta su conservacin

    El conocimiento geolgico es provechoso

    ya que permite reducir los costos de

    construccin y conservacin

    Los ingenieros que no cuentan con buena

    informacin geolgica incurren en serios y

    costosos errores

  • Mapa geolgico regional

  • Geomorfologa local

  • Llanura de inundacin

  • CLASES DE VAS

    Terraceras

    Caminos vecinales

    Caminos lastrados

    Caminos lastrados con una capa de riego

    Caminos pavimentados

    Caminos con capa de hormign

    Autopistas

  • Camino tipo terracera

  • Camino lastrado

  • Va con carpeta de Hormign

  • PARTES DE UNA VA

    TERRAPLN

    PAVIMENTO

    SUBRASANTE

    SUBBASE

    BASE

    CARPETA DE RODADURA

    ALCANTARILLAS

    CUNETAS

    PUENTES

  • Secciones tpicas de una va

  • Seccin transversal de una va

  • SUBRASANTE

    CAPA DE MATERIAL COLOCADO

    DIRECTAMENTE SOBRE EL NIVEL

    DEL TERRENO, SIN MAYOR

    TRATAMIENTO

  • Subrasante

  • SUBBASE

    CAPA DE MATERIAL COLOCADO

    SOBRE LA SUBRASANTE

    TIENE POR FUNCIN RESISTIR LOS

    ESFUERZOS QUE TRANSMITE LA

    BASE Y LOS DISTRIBUYE EN LA

    SUBRASANTE

    GENERALMENTE ES UNA MEZCLA

    DE ARENA, LIMO Y GRAVA.

    Partculas mayores a 51mm < 5%

  • Sub-Base

  • BASE

    CAPA CONSTRUIDA SOBRE LA SUBBASE

    SOPORTA LAS CARGAS DE LOS

    VEHCULOS Y LAS DISTRIBUYE A LAS

    CAPAS INFERIORES

    NO DEBEN PRODUCIR DEFORMACIONES

    PERJUDICIALES

    LOS MATERIALES SON ARENAS Y

    GRAVAS BIEN SELECCIONADAS

    EN GUAYAQUIL, SE UTILIZA GRAVA DE

    LA FORMACIN CAYO Y PIN

  • Colocacin de base va Salinas

  • CARPETA

    CAPA MS SUPERFICIAL DE LA VA

    PUEDE SER HORMIGN

    COMPACTADO CON RODILLO

    PUEDE SER ASFALTO QUE ES UNA

    MEZCLA DE GRAVA FINA Y ASFALTO

  • Carpeta asfltica de rodadura

  • PROBLEMAS GEOTCNICOS

    Las vas se construyen en terrenos

    constitudos por suelo, roca ambos

    LA ROCA SE CONSIDERA COMO UN

    BUEN TERRENO DE CIMENTACIN

    La va le transmitir esfuerzos menores que

    su resistencia

    Los suelos naturales generalmente

    requieren material de mejoramiento

  • Problemas de deslizamiento

  • Deslizamiento en suelo

  • Sitios inestables Talud en suelo

  • Deslizamiento

  • Problemas Geotcnicos

    ROCAS SEDIMENTARIAS

    Hay rocas deleznables y son excavadas con facilidad

    Hay rocas duras que requieren voladura

    Hay peligro de deslizamiento en rocas duras interestratificadas con rocas suaves

    La saturacin de agua puede producir deslizamientos

    Los planos de estratificacin favorecen los deslizamientos

    EJEMPLOS.....

  • ROCAS IGNEAS

    Rocas sanas no exhiben fracturas

    Requieren tcnicas de voladura

    Los taludes son de gran pendiente

    Los deslizamientos ocurren cuando la roca est alterada, fracturada y cuando la topografa y el drenaje interno favorecen el movimiento

    EJEMPLOS.....

  • ROCAS METAMRFICAS

    Rocas con problemas de discontinuidades

    Foliacin, pizarrosidad y esquistosidad

    Todos los planos anteriores constituyen

    planos de deslizamiento

    La pendiente, los cortes y la ubicacin

    espacial de los planos de debilidad facilitan

    los deslizamientos

    EJEMPLOS........

  • Problemas de los suelos como

    material de cimentacin

    ASENTAMIENTOS

    TUBIFICACIN

    LICUACIN

    EMPUJE DE TIERRAS

    FENMENOS DE GEODINMICA

  • LOS ASENTAMIENTOS

    SE RELACIONAN CON LA REDUCCIN DE

    VOLUMEN DEL MATERIAL SUBYACENTE

    DEBIDO A LAS NUEVAS CARGAS DE LOS

    MATERILES COLOCADOS EN LA VA

    SE PRESENTAN EN SUELOS DE ORIGEN

    ORGNICO O DEPSITOS LACUSTRES EN

    SUELOS ARCILLOSOS.

    EJEMPLO: DAULE PERIPA

  • Rocas deleznables

  • Asentamientos

  • LA TUBIFICACIN

    ES EL EFECTO DE LA CIRCULACIN DEL AGUA A TRAVS DEL SUELO Y EROSIN DE LAS PARTCULAS MS FINAS

    AFECTA A LAS ALCANTARILLAS

    PROVOCA DESLIZAMIENTOS

    EJEMPLO: PRESA TETOM

  • LA LICUACIN

    PRDIDA RPIDA DE LA RESISTENCIA AL ESFUERZO CORTANTE DEBIDO A:

    VARIACIN DE LA PRESIN DE POROS

    INFLUENCIA DE UN SISMO

    INFLUENCIA DE UNA EXPLOSIN

    SATURACIN DEL SUELO

    Que el material constituyente sea: arena fina

    o limo arenoso

  • EL EMPUJE DE TIERRAS

    PROBLEMA QUE SE PRESENTA AL TRATAR DE MANTENER DOS MASAS DE TIERRA ADYACENTES A DISTINTO NIVEL

    SE DA UN TALUD ADECUADO

    SE CONSTRUYEN MUROS DE RETENCIN

    EJEMPLOS....

  • Muro de retencin

  • Empuje de tierra

  • Empuje de suelo

  • GEODINMICA EXTERNA

    SE REFIERE AL MOVIMIENTO DE

    MASA DEL TERRENO

    MOVIMIENTO DE UNA LADERA

    PROBLEMA DE INESTABILIDAD DE

    TALUDES

    solifluxin

    creep

  • Experiencias

    Reptacin: 30.5 cm de mmovimiento en 10

    aos

    Presencia de agua en el macizo rocoso

    IMPORTANCIA EN LA

    DISPONIBILIDAD DE MATERIALES DE

    CONSTRUCCIN EN SITIOS

    CERCANOS A LA VA TERRESTRE

  • Flujo subterrneo

  • Tubificacin

  • ESTUDIO GEOTCNICO

    SE DIVIDE EN DOS FASES:

    Estudio de diferentes trazados propuestos

    Estudio del trazado definitivo

    ESTUDIO DE IMPACTO AMBIENTAL

  • Fase de diferentes trazados

    Uso de mapas geolgicos regionales

    Uso de mapas de suelos

    Uso de mapas ssmicos y tectnicos

    Uso de mapas geomorfolgicos

    Uso de mapas con drenaje

    Recopilacin de datos meteorolgicos

    Uso de fotografas areas

    Ayuda a seleccionar el trazado definitivo

  • Estudio del trazado definitivo

    Elaborar el mapa geolgico en 3 km ancho

    Estudio de cantidad y calidad de materiales

    Estudio de los sitios de alcantarillas

    Estudio de los sitios para puentes

    Evaluar los posibles problemas que se

    encontrarn durante la construccin

    Aclarar problemas de las fundaciones para

    los puentes y alcantarillas

  • Conduccin del Estudio

    Geotcnico

    Problemas relativos a CORTES

    Clculo de volumen de roca o suelo sern

    excavados: sondeos ssmicos y rippabilidad

    Sondeos en los sitios de corte >2m

    Determinacin del ngulo de corte

    Considerar el intemperismo en el talud

    Considerar las vibraciones por el trfico

    Condiciones del agua subterrneas

  • Conduccin del Estudio

    Geotcnico Problema de los TERRAPLENES

    El terreno de apoyo de la va tenga la resistencia adecuada

    Se debe aprovechar el terreno sacado de la excavacin y cortes para el terraplen

    Las arenas y gravas traen pocos problemas

    Cuando es roca hay pocos problemas

    En limos y arcillas, se debe determinar las propiedades mecnicas

  • CONSTRUCCIN DE PUENTES

    SE ESTUDIA LAS CARACTERSTICAS

    DE LA CUENCA DE DRENAJE

    LAS FUNDACIONES

    LOS ESTRIBOS

    LOS ACCESOS

    FUENTES DE MATERIALES

    ESTUDIOS DE IMPACTO AMBIENTAL

  • PROBLEMAS DE PUENTES

    Se construye sobre pilares

    Se apoya sobre arena, grava o roca

    Se debe hacer clculos de asentamientos

    Se debe hacer clculos de consolidacin

    Estudio de estabilidad de los estribos

    Hay que realizar un sondeo en cada pilar

    Se toma en cuenta: geologia,geomorfologa

    hidrologa, hidrulica.

  • Areas Inestables

    Procesos de inestabilidad del pasado se

    pueden identificar con el uso de fotografas

    Hay necesidad de disear obras geotcnicas

    correctivas y preventivas de estabilizacin

  • Aguas Subterrneas

    Se requiere consultar el mapa

    hidrogeolgico

    Se instalan piezmetros en sitios de inters

    Determinar la direccin de flujo

    Se debe calcular la permeabilidad de los

    acuferos

    Se debe calcular el caudal de las vertientes

  • Construccin de Tneles

    Se estudia la geologa del trazado

    Se estudia la hidrogeologa

    Se debe determinar la calidad de los

    materiales que estn en el trazado

  • Materiales de construccin

    Ubicar yacimientos en zanas cercanas

    Se debe determinar la calidad del material

    Se debe hacer el informe econmico

    Se debe realizar el estudio de explotacin

    Se debe incluir el costo de transporte

    Los yacimientos deben estar ubicados en

    una franja de 10 km de ancho

  • Exploracin de Vas Terrestres

    Estudios preliminares

    Investigacin detallada

    Construccin

    Operacin

    Fuentes para explotar materiales

  • Mtodos de exploracin

  • Estudios de Impacto Ambiental

    Falta completar este tema