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REPUBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA MINISTERIO DEL PODER POPULAR PARA LA DEFENSA UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL DE LAS FUERZAS ARMADAS UNEFA NUCLEO YARACUY- EXTENSION BRUZUAL

INTEGRANTES:     

Leonard Tacoa Rhenna Peraza Potino Mujica Darwin Gonzales Edixon Mendez

Prof: Ing. Felix Colmenarez

NOVIEMBRE – 2015 INFLUENCIA DE LA GEOLOGIA EN LAS CIMENTACIONES.

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CIMENTACIONES EN EDIFICIOS

De acuerdo a lo expresado, debemos saber que el terreno donde asienta un edificio tiene una tensión admisible considerablemente inferior a la de los materiales que constituyen la estructura; por ello, la cimentación, para poder transmitir las acciones que proceden del edificio, deberá ampliar sus dimensiones para repartirlas sobre el terreno de tal forma que las acciones resultantes no superen a las que admita el terreno, y además que los asientos que puedan producirse sean compatibles con las características de la estructura y del edificio mismo.  CARACTERÍSTICAS DEL TERRENO: Las características del terreno que deben considerarse en la cimentación son: 1. Profundidad a la que se encuentra el estrato resistente Actúa directamente sobre una de las dimensiones del cimiento; generalmente, cuando este estrato se encuentra a gran profundidad, podemos favorecernos con la acción del rozamiento lateral entre el suelo y el fuste del cimiento, para absorber las cargas que transmite la estructura. Esta condición casi siempre es la que determina la elección del tipo de cimiento por el cual se opta. Si el estrato resistente es superficial: las soluciones posibles se basarán en los tipos de zapatas, emparrillados y losas. Si el estrato resistente es profundo, la tipología elegida se orienta hacia los pozos llenos y los pilotes. 2. Capacidad de asentamiento del estrato de apoyo. Al sobrecargar un suelo coherente saturado, puede suceder que, aun cuando por efecto de la carga aplicada y del tamaño del cimiento escogido, estando lejos de rotura por punzonamiento, se produzcan importantes deformaciones verticales. Esto se debe a que en la consolidación de los estratos inmediatos al cimiento, la carga aplicada produce una expulsión parcial del agua del suelo, con la consiguiente disminución de volumen. Si estas deformaciones se produjeran uniformemente, no provocarían daños en las estructuras que los originan; pero, ya sea por efecto de la poca homogeneidad del suelo y por la distinta rigidez de la estructura en relación a la del suelo, ello genera concentraciones locales de las cargas, de manera que cuando estos asientos sobrepasan los valores prudentes, se originan lesiones estructurales.

Las lesiones estructurales pueden también producirse por la capacidad intrínseca de la estructura de absorber los esfuerzos creados en el asiento. 3. Nivel freático y sus variaciones Existen zonas donde las aguas freáticas varían su profundidad en función del régimen de lluvias de la región (alto en primavera y otoño, bajo en verano e invierno), como áreas en campo abierto. En las áreas urbanas, además del régimen de lluvias, el nivel freático puede estar sometido a otras causas, como por ejemplo rotura de canalizaciones, apertura de zonas verdes, ejecución de excavaciones sostenidas por muros impermeables que desvían corrientes seculares, etc. Estas modificaciones en el suelo provocan cambios en las características mecánicas del mismo, motivo por el cual se perjudican las estructuras apoyadas sobre este suelo: En terrenos arenosos, el aumento de humedad puede producir disminución de la resistencia al corte. En terrenos arcillosos el propio valor de la cohesión queda disminuido por efecto del agua. Para solucionar estas anormalidades, se opta por cimentar en niveles donde se mantengan permanentes las propiedades originales del suelo. Por lo general se hace por debajo del nivel freático fluctuante si éste es superficial. 4. Cota de socavaciones: Deberá superar esta cota para evitar que se produzcan desplazamientos ruinosos del cimiento. El motivo de la fuga del terreno activo hacia simas de reciente formación se debe a la disolución o al transporte del suelo, efecto producido por corrientes subterráneas de agua. 5. Cota de heladicidad: El agua es parte constitutiva del suelo y tiene capacidad de helarse provocando importantes alteraciones en el volumen y capacidad portante del suelo. 

CIMENTACIÓN DE LAS PRESAS.

Una gran presa es, casi siempre, una obra singular, adaptada a la morfología y resistencia del cimiento, así como al régimen hidrológico del río. Tanto la presa como el agua retenida en ella interactúan con una gran masa de terreno, de dimensiones muy superiores, la mayoría de las veces, a las de la propia presa. El diseño y la construcción de una presa son, en principio, complejos y ajustados a cada caso, muy difíciles de tipificar. Pero existen ciertas reglas generales que pueden aplicarse, y de hecho se

aplican, dentro de cada tipo de presas, utilizando los precedentes de presas anteriores, incluso para extrapolarlos. Existe una “taxonomía” de los diferentes tipos de presas, basada tanto en la forma como en el material base para la construcción de la cortina de la presa: bóveda, arco-gravedad, gravedad (concreto vibrado convencional CVC, concreto compactado con rodillo RCC, relleno duro hardfill), materiales sueltos (enrocamiento o suelos, con núcleo de arcilla ECRD, con cara de concreto CFRD, con cara asfáltica AFRD), otros materiales varios (madera, metales, geosintéticos…). Por razones técnicas y económicas, en cada época se ha tendido a preferir unos tipos de presas sobre otros. De forma general se puede afirmar que el arte de las presas tiende a evolucionar en el tiempo prefiriendo los tipos de presa que: -

Requieren menos mano de obra y pueden mecanizarse más, utilizando la tecnología disponible en cada época.

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Simplifican lo más posible la búsqueda de materiales.

Hay unas condiciones generales para el terreno de cimentación de una presa de cualquier tipo: -

La cimentación debe ser suficientemente resistente (por sí misma o después de tratada) para que la presa sea estable.

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Sus deformaciones bajo las cargas del agua y del propio peso de la presa deben ser compatibles con las deformaciones de la propia presa.

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La cimentación debe ser suficientemente impermeable (por sí misma o después de tratada) para completar la función de contención y almacenamiento de agua de la presa.

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En caso de sismo la presa debe mantener su función de retención del agua del embalse, aunque pueda sufrir algún daño parcial.

Resumiendo podríamos decir que el terreno de cimentación debe ser suficientemente resistente y suficientemente impermeable. Por su parte la presa debe contener el agua, con un factor de seguridad suficiente ante un deslizamiento global, y acomodarse a las deformaciones del terreno sin dejar de prestar servicio. Las necesidades, respecto a la resistencia del terreno y a la magnitud de su deformación admisible, son diferentes para cada tipo de presa. De forma general puede afirmarse que las presas de concreto (y las de enrocamiento con cara de concreto, CFRD) requieren cimentaciones, total o parcialmente, en roca mientras que las de materiales sueltos pueden cimentarse en suelos. Se acepta como norma de buena práctica proponer los valores de las propiedades más importantes del terreno de la cimentación de una presa refiriéndolas a ciertos índices de calidad (zonificaciones geotécnicas, velocidad sísmica de las ondas P, grado

de intemperismo...). Estas propiedades son principalmente la permeabilidad (expresada frecuentemente en unidades Lugeon), la resistencia a esfuerzo cortante del cimiento (en la mayoría de los casos la cohesión y rozamiento del macizo rocoso y/o de las juntas predominantes) y la deformabilidad del terreno. 

EMBALSES

Un embalse es el volumen de agua acumulado por una presa, formando un lago artificial, que puede tener por objetivo la regulación de los causes fluviales, el accionamiento de centrales hidroeléctricas o la acumulación de agua potable o de regadío, es decir el aprovechamiento racional e intenso de los recursos hidráulicos. Dada la importancia que tienen los embalses, es preciso destacar la construcción de estos, en lo que se refiere a la rigurosidad con que se deben seguir todas las especificaciones técnicas para su óptima finalización una vez terminado el muro del embalse, de manera que no se cometan errores que pudieran causar grandes daños a la ecología.  CARACTERÍSTICAS: -

El fondo y la mayor parte de sus orillas lo compone el suelo natural.

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La capacidad puede variar desde lo necesario para mantener el nivel de agua pocos metros por encima del normal, en una esclusa, hasta la creación de un inmenso lago.

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Existe una diferencia entre el nivel del agua que corresponde a la altura de la presa.

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El suelo del embalse y especialmente el próximo a la presa, queda sujeto a fuertes presiones hidráulicas.

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AGUAS SUBTERRÁNEAS

El agua subterránea es parte de la precipitación que se filtra a través del suelo hasta llegar al material rocoso que está saturado de agua. El agua subterránea se mueve lentamente hacia los niveles bajos, generalmente en ángulos inclinados (debido a la gravedad) y eventualmente llegan a los arroyos, los lagos y los océanos. El agua del subsuelo es un recurso importante y de este se abastece a una tercera parte de la población mundial, pero de difícil gestión, por su sensibilidad a la contaminación y a la sobreexplotación. 

ASENTAMIENTOS DE ESTRUCTURAS

Durante la construcción de edificios, a medida que las cargas de columnas se sitúan

sobre las cimentaciones, éstas se asientan. Si los cimentos se apoyan sobre roca o suelos muy duros, los asentamientos pueden ser muy pequeños; sin embargo, si se trata de suelos ordinarios de valle, el asentamiento puede ser de una fracción de pulgada o de varias pulgadas. Son comunes los asentamientos de ½ a 1 pulgada (1,27 a 2.54 cm). Gran parte del asentamiento puede producirse durante la construcción. En otros casos, los asentamientos se producen muy lentamente y prosiguen durante varios años, después de concluida la construcción. 

INFLUENCIA DE LA GEOLOGIA EN LA ESTABILIDAD DE TALUDES EN LOS SUELOS Y ROCAS.

Se entiende por talud a cualquier superficie inclinada respecto de la horizontal que hayan de adoptar permanentemente las estructuras de tierra. No hay duda que el talud constituye una estructura compleja de analizar debido a que en su estudio coinciden los problemas de mecánica de suelos y de mecánica de rocas, sin olvidar el papel básico que la geología aplicada desempeña en la formulación de cualquier criterio aceptable. Cuando el talud se produce de forma natural, sin intervención humana, se denomina ladera natural o simplemente ladera. Cuando los taludes son hechos por el hombre se denominan cortes o taludes artificiales, según sea la génesis de su formación; en el corte, se realiza una excavación en una formación térrea natural (desmontes), en tanto que los taludes artificiales son los lados inclinados de los terraplenes. La estabilidad se refiere a la seguridad de una masa de tierra contra la falla o movimiento. Como primera medida es necesario definir criterios de estabilidad de taludes, entendiéndose por tales algo tan simple como el poder decir en un instante dado cuál será la inclinación apropiada en un corte o en un terraplén; casi siempre la más apropiada será la más escarpada que se sostenga el tiempo necesario sin caerse. Este es el centro del problema y la razón de estudio. A diferentes inclinaciones del talud corresponden diferentes masas de material térreo por mover y por lo tanto diferentes costos. Podría imaginarse un caso en que por alguna razón el talud más conveniente fuese muy tendido y en tal caso no habría motivos para pensar en “problemas de estabilidad de taludes”, pero lo normal es que cualquier talud funcione satisfactoriamente desde todos los puntos de vista excepto el económico, de manera que las consideraciones de costo presiden la selección del idóneo, que resultará se aquél al que corresponda la mínima masa de tierra movida, o lo que es lo mismo el talud más empinado.