Principios Fundamentales de Geología Estructural y Geotecnia

Propiedades de los Materiales Geológicos

Medición del Tamaño de Partículas

¿Cómo se mide el tamaño de las partículas? Se puede medir de diversas formas: Superficial, Volumétrico, De área proyectada, De tamaño de malla, De Stoke, etc.

Forma y Redondez

Forma: Es un parámetro cuantitativo que mide la “lejanía” de un cuerpo a la equidimensionalidad, es decir, la medida de cuán iguales son las dimensiones axiales de un grano.

Redondez: Representa la forma de las aristas del grano, esto es, la curvatura de las esquinas; se produce por impacto entre granos durante el movimiento.

Rocas y Suelos

Rocas: Son agregados naturales duros y compactos de partículas minerales con fuertes uniones cohesivas permanentes que habitualmente se consideran un sistema continuo.

Suelos: Son agregados naturales de granos minerales unidos por fuerzas de contacto normales y tangenciales a las superficies de las partículas adyacentes.

Textura del Metamorfismo

La textura del metamorfismo se usa para describir el tamaño, la forma y la distribución de partículas.

Procesos Geológicos y Estructuras

Deformación de las Rocas

¿Cómo se deforman las rocas? Son sometidas a la fuerza de gravedad y distintas combinaciones locales de fuerzas horizontales, lo que genera su desplazamiento.

Calor Interno de la Tierra

El calor interno de la Tierra es liberado por contracción gravitatoria y esta se distribuye de manera desigual, dando lugar a diferencias regionales.

Esfuerzos Geológicos

Esfuerzos: Se reconoce una dirección de esfuerzo máximo, otra de esfuerzo mínimo, perpendicular a la anterior, y por último una de esfuerzo medio perpendicular al esfuerzo máximo y al mínimo.

Formación de Montañas (Orogenia)

¿Qué son las capas de rocas plegadas?

Las montañas se forman por los plegamientos y deformaciones del relieve terrestre, que se originan por las placas tectónicas al actuar o chocar entre ellas.

El clima y la erosión, durante millones de años, les irán dando sus formas definitivas, para finalmente, desaparecer. Este proceso ocurre en la Litosfera, la zona de la corteza terrestre. Las placas tectónicas son gigantescos bloques rígidos que se “deslizan” o “flotan” como icebergs sobre la Astenosfera. Esta es solo la parte superior del Manto Terrestre.

Una Orogenia, es decir, el proceso de formación de una cordillera, está directamente relacionada con la Tectónica de Placas.

Los movimientos que se producen en la corteza como consecuencia de las colisiones entre placas, y que son formadores de montañas, se llaman movimientos orogénicos. En ellos se pueden originar plegamientos, fallas y abundantes terremotos.

Cartografía de Estructuras Geológicas

¿Qué es una cartografía de las estructuras geológicas? Muestra la disposición sobre la superficie del terreno de los diferentes tipos de rocas, agrupadas por sus características litológicas y edad, así como sus relaciones geométricas.

Dirección y Buzamiento

Los geólogos utilizan dos medidas denominadas dirección (rumbo) y buzamiento (inclinación) para ayudar a determinar la orientación de un estrato rocoso o de una superficie de falla.

• Dirección: Orientación del pliegue en el plano.
• Buzamiento: Es el ángulo de máxima pendiente.

Pendiente

Consideraciones sobre la pendiente: mayor o menor a 3%.

Geotecnia Aplicada: Presas y Bocatomas

Consideraciones para la Selección de Sitios de Represamiento

Algunas consideraciones para la selección de un sitio de represamiento son: vaso amplio y flancos estables, zona de cierre en roca.

Consideraciones Geotécnicas de la Cimentación

Consideraciones geotécnicas de la cimentación: Si la cimentación está constituida por bloques métricos con matriz arenoarcillosa o roca muy a extremadamente fracturada, es recomendable la construcción de una presa de tierra, que es una estructura flexible y que puede absorber los asentamientos.

Morfología y Tipo de Presa

La morfología que mejor se adapta a la construcción de una presa de tipo rígido, como son la de arco o de gravedad, es aquella en que las laderas convergen hacia aguas abajo. Esto permite que los esfuerzos transmitidos al terreno sean mejor soportados por el macizo rocoso ubicado aguas abajo.

Cuando las laderas divergen aguas abajo, o cuando la cortina se localiza muy cerca de un cambio de dirección del río, existe la posibilidad de que no haya suficiente terreno aguas abajo para soportar los empujes transmitidos, o bien facilite el deslizamiento de grandes bloques de roca delimitados por fracturas y planos de estratificación.

Bocatomas y Obras de Toma

Bocatomas y Obras de Toma: Al proyectista le interesa captar un caudal líquido con el mínimo gasto sólido.

Cuando se capta el 50% del gasto líquido del río, la entrada del gasto sólido alcanza un porcentaje alrededor del 95%.

Movimiento de Sedimentos y Efecto Bulle

Movimiento de los sedimentos y Efecto Bulle:

Como las capas inferiores están cargadas de sedimentos, se explica el porcentaje tan alto de entrada de sedimentos a la derivación.

Resultados Esperados del Estudio Geotécnico

Resultados Esperados del Estudio:

En el estudio de la bocatoma del canal se deberá determinar la capacidad portante del suelo y la roca de cimentación.

• La estabilidad de taludes de los flancos del cierre involucrado.
• Se deberá determinar la profundidad de socavación.
• Clasificación de materiales con fines de cimentación.

Determinación de Propiedades de Materiales

Se debe determinar la granulometría integral, determinar la granulometría global, y determinar si existen agregados gruesos y finos en la cantidad y calidad para la elaboración del concreto.