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ENSAYO “INCIDENCIAS DE LAS FALLAS GEOLOGICAS EN LA ING. CIVIL”

ELABORADO POR: JUAN DAVID MARTINEZ BACCA ID: 465189

PRESENTADO A: DOC. ALFONSINA BOCANEGRA GOMEZ GEOLOGÍA

UNIVERSIDAD COOPERATIVA DE COLOMBIA FACULTAD DE INGENIERIAS INGENIERIA CIVIL VILLAVICENCIO - META 2017

Daños en las construcciones por fallas geológicas. A partir de 1983 se han identificado daños en las construcciones causados por fallas geológicas, en donde inicialmente se presentan grietas imperceptibles en obras civiles debidas a hundimientos diferenciales o desplazamientos horizontales. Este fenómeno se generaliza a lo largo de trazas lineales en la superficie con direcciones que son paralelas a sistemas de fallas regionales. Con el tiempo, esto provoca el derrumbamiento de bardas, la inhabitabilidad de viviendas y el daño estructural en obras de infraestructura como calles, tuberías de agua potable y drenaje construidas sobre estas áreas vulnerables. Se tienen testimonios que datan de los años 60’s que hubieran permitido considerar estos riesgos en el reglamento de construcciones del Estado, para prevenir la urbanización en ciertas áreas donde se presentan estas fallas. El no haberlo hecho ha permitido que los movimientos de las fallas generen daños estructurales de elementos que no soportaron esfuerzos para los que no fueron diseñados. A partir de 1984 investigadores de la Universidad Nacional de Colombia y el Instituto Geográfico Agustín Codazzi (IGAC) dieron a conocer a través de estudios geológicos la posición varias de las fallas en el país y el movimiento vertical de fallas debidas a la sobreexplotación de acuíferos. A la fecha existen polémicas respecto a los riesgos que implican estas fallas geológicas activas para las obras civiles existentes y para aquellas en proyecto. Durante el presente trabajo, se describe el daño causado en estructuras típicas construidas de mampostería, de marcos de concreto y de losa maciza. Este tipo de fenómeno afecta construcciones de sectores de diferentes estratos sociales: colonias de escasos recursos, zonas de tipo residencial, y zonas industriales. En muchos proyectos de ingeniería hay que considerar la acción sísmica que pueda afectar la estructura en el caso de un terremoto de magnitud significativa. En muchas áreas la actividad sísmica es muy baja, pero en otras puede ser alta, como en las zonas próximas al contacto de placas tectónicas.

Por otro lado, además de la acción sísmica, hay que considerar también la posibilidad de que el emplazamiento esté afectado por fallas activas que puedan reactivarse originando situaciones de inestabilidad en las obras civiles como en su cimentación. Son pocos los casos conocidos de proyectos de ingeniería situados sobre fallas activas. Hay ejemplos de emplazamientos abandonados como consecuencia de haber considerado la posibilidad de que algunas de las fallas fuesen activa. Un caso polémico de los años 80 fue el abandono del emplazamiento destinado a la construcción de la conocida Presa de Auburn en California (EE.UU.) por la sospecha de actividad de una falla que atravesaba sus cimientos. Los estudios realizados dividieron la opinión de los expertos consultado, pero el Bureau of Reclamation tomó la decisión de abandonar el emplazamiento y los trabajos de construcción en ese lugar. Más recientemente, en Taiwán, la Presa de Gravedad de Shigun sufrió un desplazamiento vertical de 7,7m en sus cimientos durante el terremoto del 21 de septiembre de 1999, de magnitud 7,6 que ocasionó la rotura de la estructura. En las obras de ingeniería de grandes dimensiones, sobre todo en zona sísmicamente activas, debe considerarse el fenómeno de la sismicidad inducida; este tipo de sismicidad se debe a fenómenos de fracturación hidráulica a favor de fallas sometidas a elevadas presiones intersticiales. Por ejemplo, en la mayor parte de presas importantes, los terremotos han ocurrido en el primer llenado del embalse, disminuyendo la intensidad y la frecuencia de los terremotos en el transcurso de la explotación, siendo recomendable proceder al llenado del embalse de forma escalonada y controlada. Razón por la cual, a pesar que la construcción de obras de ingeniería solicita la aplicación de los métodos, técnicas y equipos sismoresistentes de última generación, sobre todo, en su diseño estructural, no es del todo suficiente. Para esto se requieren entre otros elementos, el análisis de la sismicidad natural e inducida para zonas sísmicamente activas, cuando se trata de proyectos

significativos. A demás de la aplicación de normativa sísmica y reglamento técnico acordes con la realidad de estudio. En este reglamento se deberán considerar los terremotos, para el cálculo dinámico de la estabilidad de la obra de ingeniería, lo cual se determinan a partir de los periodos de retornos u otros modelos numéricos específicos del área geográfica considerada. Medidas preventivas estructurales Normas de construcción sismorresistente: 

Materiales: acero, piedra, madera.

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Edificios sin balcones y con marquesina de recogida de cristales rotos.



Contrafuertes en cruz diagonal y marcos de acero flexible.



Evitar las edificaciones sobre taludes, edificar en suelos planos.



Cimientos no rígidos, con caucho, que absorben las vibraciones y permiten oscilaciones de la edificación.



Edificios simétricos para distribución uniforme de la masa, y altos rígidos, para que en las vibraciones se comporten como una unidad independiente del suelo.



Evitar el hacinamiento de edificios para evitar muertes por desplomes; edificar sobre sustratos rocosos coherentes.



Sobre suelos blandos se recomiendan edificaciones bajas, menos susceptibles a hundimientos por licuefacción. Tampoco construir edificaciones extensas, para que las vibraciones diferenciales en distintas zonas ni provoquen su hundimiento.

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Instalaciones de gas y de agua, sean flexibles y que se cierren automáticamente.

Medidas preventivas NO estructurales Ordenación territorial:  Aplicar restricciones de uso adecuadas en cada caso.

 Evitar grandes asentamientos, restringir prácticas de riesgo inducido: grandes presas, centrales nucleares, etc. Protección Civil:  Sistemas de vigilancia, control, emergencia, alerta y planes de evacuación, tendentes a proteger de los riesgos y a restablecer el orden público.  Educación para el riesgo.  Establecimiento de seguros, que en países en vía de desarrollo es más difícil aplicar. Medidas de control de seísmos:  Son muy difíciles de aplicar y están en experimentación.  Reducir las tensiones acumuladas en las rocas: provocar pequeños sismos, inyección de fluidos en fallas activas (lubricación), extracción de aguas subterráneas.

PROBLEMAS DE INGENIERÍA CIVIL RELACCIONADOS CON LAS ESTRUCTURAS GEOLÓGICAS Por ejemplo, en los túneles se deben conocer la posición que guardan las fallas con respecto al eje del túnel y la longitud en que lo afecten. Si se cruza una falla activa, el túnel puede verse sometido a grandes esfuerzos de cortantes en peligro. Procesos Geológicos (Geología Estructural) El desplazamiento puede ocurrir en cualquier dirección, de acuerdo con el sentido de los esfuerzos y la orientación de la superficie de desplazamiento, respecto al túnel. Los anticlinales son importantes en los estratos superiores están deformados debido al plegamiento y por lo tanto más fisurados que los inferiores, por lo que es aconsejable situar el túnel a una profundidad en la cual no exista fracturamiento.

BIBLIOGRAFIA  Área Estatal de Recreación Auburn. California Department of Parks and

Recreation [en línea], 7 de noviembre de 2017. Disponible en Internet: https://www.parks.ca.gov/pages/502/files/AuburnSRASPANISH_FinalWebL ayout03302017.pdf.  ¿Qué es la Sismicidad Inducida? Esg Solutions a Spectris Company [en

línea], 7 de noviembre de 2017. Disponible en Internet: https://www.esgsolutions.com/es/recursos-tecnicos/base-de-conocimientosmicrosismicos/que-es-la-sismicidad-inducida.  GONZALEZ DE VALLEJO, Luis. Ingeniería Geológica. España: Pearson Educación. 2002, 744 págs.(Base de Datos)  Asociación Colombiana de Ingeniería Sísmica. Reglamento Colombiano de

Construcción Sismo-Resistente (NSR-10). IDRD [en línea], 7 de noviembre de 2017. Disponible en Internet: https://www.idrd.gov.co/sitio/idrd/sites/default/files/imagenes/9titulo-i-nsr100.pdf.