carrera profesional de ingenieria civil
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UNIVERSIDAD PERUNA LOS ANDESFACULTAD DE INGENIERIA
CARRERA PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL
HUANCAYO – PERU
2015
ESTABILIDAD DE EDIFICACIONES, EROSION MARINA Y RECUPERACION DE PLAYAS
CATEDRA : GEOTECNIA CATEDRATICO : ING. NELSON RAMOS
ALUMNO : FLORES ARONI MIJAEL
CICLO Y SECCIÓN : VII-B1
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EROSIÓN MARINA
La erosión marina, y los
procesos morfo genéticos que conlleva, asocia de forma compleja acciones
mecánicas (olas y corrientes), químicas y biológicas.
ACCIÓN MECÁNICA DE LA EROSIÓN MARINA
Las acciones mecánicas son, sin duda, las de mayor eficacia, extensión y vigor, y
hasta espectaculares, de todos los procesos morfo genéticos que afectan al litoral.
Distinguimos entre la acción de las olas y las corrientes marinas.
LA ACCIÓN DE LAS OLAS
Las olas son ondas que se forman en la superficie del mar debido a la acción de
los vientos y la resistencia del agua. Como onda que es tiene una cresta y un valle
y se organizan longitudinalmente formando series de surcos y crestas. Las olas se
mueven por la superficie del agua en trenes de ondas. Como en cualquier onda
podemos distinguir: la amplitud de onda, o distancia horizontal entre dos crestas
sucesivas; y la altura, o desnivel vertical entre las crestas y los valles. La relación
entre amplitud y altura se denomina arqueo. Al ser ondas que se mueven también
podemos determinar su período, es decir, el tiempo que transcurre entre el paso
OLAS MARINAS ROMPIENDO EN LA PLAYA
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de dos crestas consecutivas, por un mismo punto. Esto nos da la celeridad o
velocidad de propagación.
TIPOS DE OLAS
Las olas se generan en las regiones oceánicas de vientos violentos y constantes,
a estas olas provocadas por el viento se les llama olas forzadas. La caída de estas
olas sobre el agua genera ondulaciones llamadas olas libres u oleaje, que son las
que llegan hasta las costas. Sin embargo sus características dependen del viento.
Al alcanzar la costa las olas cambian de dirección, disminuye su velocidad, y se
transforman, debido a la topografía marina, principalmente a la reducción de la
lámina de agua. Cuando la profundidad es inferior a la mitad de la longitud de
onda se producen tres fenómenos: el de refracción, el de reflexión y el de
difracción. La refracción se produce cuando las crestas de las olas se orientan en
paralelo a las isobatas. Las olas rompen, prácticamente, en paralelo a la línea de
la costa. La reflexión se produce cuando la ola se topa con un obstáculo. Cuando
la incidencia es perpendicular se agita el sistema de ondas estacionarias
reemplazándose unas por otras, pero si es oblicua se provoca una ola aún más
marcada. La difracción se produce cuando la ola se topa con un obstáculo que
parte la cresta de ola (cabo, isla) y que provoca la divergencia ortogonal de la
cresta de la ola. En este caso se atenúa las ondas, debido a la disipación de la
energía. Cuando en el oleaje se equilibran las fuerzas desarrollas por lo oleajes
oblicuos, se llama oleaje medio. Se desarrollan en direcciones opuestas tras un
obstáculo, como un islote.
A medida que se acerca a la costa la longitud de onda se reduce y la altura se
incrementa. El exceso de altura y la disimetría debida al empuje de las olas
posteriores provoca un exceso de arqueo, la caída de la cresta y la ruptura de la
ola. De esta forma el movimiento de ondulación se transforma en movimiento de
translación y es en esta zona de rompiente donde la ola adquiere competencia
morfogenética.
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ACCIÓN MORFOGENÉTICA
Según sea la acción morfogenética de las olas se distinguen el movimiento de
swash u ola constructiva, de carácter remontante y que se proyecta sobre la playa,
capaz de mover grandes cantidades de carga sólida, debido a su carácter
turbulento, y el movimiento de resaca o backwash, que es el flujo de retorno que
se efectúa en forma de arroyada en manto por debajo de la superficie del agua.
Este mecanismo es un agente morfogenético muy poderoso, ya que es continuo.
El accionamiento se produce allí donde abate la ola, y laminar a lo largo del flujo
de resaca. Además la resaca transporta material grueso hacia el interior, y el
swash deposita en la playa los materiales más finos. Se forma así una selección
de materiales que van de finos a gruesos.
Este mecanismo tiene efectos diferentes sobre un acantilado. La diferencia
principal es que se produce un efecto de presión neumática provocada por el agua
y el aire que queda atrapado en las irregularidades de la roca. Se trata de un
mecanismo de compresión y descompresión continuo que provoca un poderoso
efecto de succión, que es capaz de producir derrumbamientos, sobre todo de las
rocas más deleznables. De esta manera el agua se carga con materiales sólidos
que ejercen una acción de ametrallamiento sobre la roca afectada por la acción de
las aguas marinas. Esto provoca la abrasión de la zona, formando la rasa litoral.
La zona sobre la que baten las olas presenta una banda mordida que deja en
extraplomo el resto del acantilado.
Aunque muy localizados también las grandes olas (tsunamis) eventuales tienen
sus efectos morfológicos, de carácter catastrófico, como grandes deslizamientos
de tierra.
LAS CORRIENTES MARINAS
Las corrientes marinas también tienen sus efectos morfogenéticos. Las de mayor
competencia son aquellas que afectan al litoral, las mareas o la los mecanismos
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de arrastre de la carga sólida. La ruptura de las olas genera diversas
corrientes. El movimiento de resaca genera una corriente de fondo o bien una
corriente de arrastre localizadas en puntos concretos de la costa. Ambas son
corrientes perpendiculares a la costa. También existe una corriente paralela a la
costa, que aparece cuando las olas inciden oblicuamente sobre ella, llamada
deriva litoral.
La alternancia de mareas, altas y bajas, generan corrientes de marea. Son más
fuertes cuanto más estrecho en el paso de salida y cuanto más diferencia hay
entre la bajamar y la pleamar. La penetración de la marea en un estuario, a
contracorriente del flujo del río, normalmente va acompañada de la formación de
un mascaret, ola formada por el encuentro de los dos flujos y que tiende a subir río
arriba. Este mecanismo tienen pocas consecuencias morfogenéticas, ya que los
vectores de actuación son reversibles, según domine la marea alta o la marea
baja. Cuando las aguas marinas se invaden las fluviales impulsadas por un
mascaret se llama marea de salinidad, mientras que cuando las aguas fluviales
penetran en el mar generan un reflujo que se llama marea dinámica. Estas dos
corrientes, opuestas, pueden reforzarse cuando hay aportes masivos de agua,
creando una corriente de descarga.
Todas estas corrientes afectan a masas de agua localizada y turbulenta, hasta las
cercanías del fondo, y afectan a la morfogénesis litoral movilizando los fragmentos
sueltos. En función de la velocidad podemos tener formas de deposición, según el
calibre, y fenómenos de transporte. Las modalidades de transporte coinciden con
las que se dan en las corrientes de agua, suspensión, saltación, rodamiento y
arrastre. Su competencia morfogenética es mucho mayor que la de las grandes
corrientes oceánicas.
ACCIÓN QUÍMICA DE LA EROSIÓN MARINA
En el agua marina se encuentran disueltas diversas sales, particularmente cloruro
de sodio, lo que proporciona al agua de una notable actividad química. Sus
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consecuencias morfológicas se concretan en elementos de detalle. Los más
relevantes están relacionados son la disolución de la caliza y la hidrólisis de las
rocas silíceas.
Sobre las rocas calizas se forman lapiaces y dolinas en la zona litoral salpicada
por pequeñas gotas que permanecen cierto tiempo sobre la roca. También
encontramos formas cársticas sumergidas (aunque no aparecen micro formas)
principalmente en la zona que queda por encima de la menor bajamar. Además de
las formas de disolución encontramos, también, formas de precipitación del
carbonato cálcico, como los gres de playa y los gres dunares, fruto de la
cementación de las arenas por caliza. Son característicos de los mares cálidos.
La hidrólisis también genera en las rocas silíceas del litoral oquedades similares a
las calcáreas. La hidrólisis transforma los silicatos en arcilla, argilización, más
fácilmente erosionable. Su desarrollo es más importante cuantos más silicatos
tenga la roca, por lo tanto en las rocas volcánicas es más limitado, y más activo en
los granitos. En las rocas permanentemente sumergidas este mecanismo queda
bloqueado, al no existir mecanismos de transporte que retiren la parte afectada y
descubra nueva roca sana que pueda ser atacada. En determinadas rocas muy
sensibles a la hidrólisis la agilización es total y al turbulencia del agua permite el
desarrollo de formas submarinas en la roca.
ACCIÓN BIOLÓGICA DE LA EROSIÓN MARINA
En el medio marino la acción de los seres vivos sobre la disolución de las calizas
carece de transcendencia geomorfológica. Lo más significativo es la construcción
de arrecifes creados por los corales y las algas calcáreas que atrapan el carbonato
cálcico en suspensión. La acción de los seres vivos es a la vez mecánica y
química.
La principal acción de los animales es mecánica. Distinguimos entre animales que
comen piedras (litófagos), los que las corroen (patellas), los que las agujerean
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(foladas o cliones) y las que tapan los nichos (ursinas). Normalmente estas
perforaciones se deben a la secreción de ácidos o a las acciones mecánicas de
animales excavadores, como gusanos y cangrejos.
La intervención de los vegetales también es principalmente química, aunque
también puede ser mecánica. Las plantas alojadas en las grietas de las rocas
contribuyen a su ruptura. Las plantas también pueden ejercer un papel de
protección de la roca, sobre todo en la parte alta del estero o la formación de
zósteras, en la parte baja. También ejercen una acción de protección las grandes
algas laminares (que frenan las olas) y posidonias (que atrapan los limos y
arenas).
SUELO INESTABLE EN CHORRILLOS Y LA COSTA VERDE
• Es factible construcción de viviendas en terrenos inestables, pero se exige
estudios cuidadosos.
Los peores suelos para construir viviendas, en función del riesgo sísmico, están en
Chorrillos, en la franja de la Costa Verde y en las zonas aledañas a los Pantanos
de Villa, concluyó el Estudio de Vulnerabilidad y Riesgo Sísmico de Lima y Callao
elaborado por el Centro Peruano Japonés de Investigaciones Sísmicas e
Investigación de Desastres y la Asociación Peruana de Empresas de Seguros.No
obstante, ello no impide la construcción de viviendas en esas zonas, pero con un
estudio profundo de sus suelos para determinar el sistema de cimentación más
adecuado.
Por otro lado, los mejores terrenos para construcciones están en San Borja, Santa
Anita, San Luis, La Victoria, Surquillo y Lince. Allí se puede construir sin mayores
restricciones, salvo las que las características del edificio requieran.
RECUPERACION DE PLAYAS
Se destacó que el más barato y efectivo es la colocación de contenedores
tubulares de geosintéticos.
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Los 'geotubos' son cilíndricos de geosintético (ver infografía) que se llenan por
bombeo con una mezcla de agua y arena. Actúan como barreras, que impiden que
el mar erosione la costa y se lleve la arena de playa ganada.
Manifestó que estas estructuras, de tecnología holandesa y que se usan a nivel
mundial en dos colores (beige y negro), se utilizan para reemplazar a las rocas en
espigones, muelles, rompeolas y otras estructuras marinas.
La aplicación de esta tecnología a la playa La Herradura permitiría recuperar en
poco tiempo y a bajo costo un espacio para los miles de veraneantes limeños.
En principio existen dos alternativas básicas a tener en cuenta para la
rehabilitación de Playas
a) alimentación artificial de arena de la playa
b) rompeolas sumergido a cierta distancia de la playa
A. alimentación artificial de arena Beach alimento proporcionará inmediatamente
una playa más amplia. Si las cantidades son lo suficientemente grandes, incluso
podría restablecer el equilibrio dinámico natural. Es necesario en este caso que la
arena suficiente esté disponible para permitir la erosión durante los períodos de
fuerte embestida de las olas sin perder por completo la playa. A continuación, se
puede esperar que la erosión no será permanente, ya que es normal que durante
periodos de calma la mayor parte de la arena se moverá de nuevo hacia la playa,
Sin embargo, la actual infraestructura en la Playa (malecón, zona de aparcamiento
y restaurante) no dispone de espacio suficiente para el almacenamiento de arena
para restaurar el equilibrio natural. Por lo tanto, la alimentación de arena debe ser
considerada como una solución temporal. Se debe repetirse a intervalos de varios
años (aunque en una escala más pequeña), si se toman al mismo tiempo no hay
otras medidas.
B. rompeolas sumergido Un rompeolas sumergido puede mejorar las condiciones
de la playa de dos maneras: - Las olas más altas se romperán en la ubicación del
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dique, de manera que la playa se verá afectada por sólo olas más pequeñas.
- Si el transporte hacia el mar de arena se está produciendo en ocasiones, la
mayor parte de esta arena se mantendrá en el lado de tierra del dique, y no se
pierde en el sistema de la playa. De hecho, se establecerá un nuevo equilibrio
playa, en armonía con las condiciones de las olas reducidas. Debido a que todavía
hay una variabilidad de las condiciones de onda, esto es de nuevo un equilibrio
dinámico con el movimiento de arena alterna en direcciones en alta mar y en
tierra. Es importante que el rompeolas sumergido se encuentra a una distancia
suficiente de la orilla, con el fin de dejar suficiente espacio para el movimiento de
la arena hacia la costa y lejos de la costa.