EGRESADO DE INGENIERA GEOLOGICA DE LA UNMSM: ASESROIA EN MATEMATICA, FISICA, QUIMICA, ESTADISTICA, EXAMENES POR WHATS APP, INFORMES Y MONOGRAFIAS AL 950123806 AUTOR: NIEL FREDDY ALTAMIRANO ALTAMIRANO VITES
INTRODUCCION
El campo se llama Ingeniería Geológica o Ingeniería Geotécnica dependiendo de la transferencia de contexto y el "centro de gravedad" en la dirección de la geología o hacia las aplicaciones técnicas. Hasta la fecha, los límites entre la Ingeniería Geológica y la Ingeniería Geotécnica no se han definido defi nido claramente. claramente. Por lo tanto, en e n muchas situaciones se presenta prese nta la pregunta sobre la competencia entre los ingenieros geólogos e ingenieros geotécnicos. Además, en la disputa debe incluirse la "autoridad" de la burocracia. En el desarrollo histórico, la esencia esencia de la Ingeniería Geológica (en (e n el sentido se ntido original) origi nal) se basa en la descripción del ambi ente geológico geológico en términos de las necesidad necesi dades es de la Ingeniería Civil y Geotécnica Geotécnica - a partir de datos del entorno geológico en el ámbito de la ingeniería i ngeniería civil civil .
La Ingeniería Ingeni ería Geol Geológica ógica frente a otras disciplinas discipl inas según el 7o Congreso IAEG
Relación entre Geotecnia, Ingeniería Ingeniería Geológica Geológi ca y Construcción Construcción
DIFERENCIAS ENTRE LA INGENIERIA GEOLOGICA Y GEOTECNIA
l a rama de la ingeniería ingen iería civil e ingeniería ingen iería geológica geológi ca que se encarga del estudio e studio GEOTECNIA: Es la de las propiedades mecánicas, hidráulicas e ingenieriles de los materiales provenientes de la Tierra. Tierra. Los ingenieros geotécnicos geotécnicos investigan i nvestigan el suelo y las rocas rocas por debajo de la superficie para determinar sus propiedades y diseñar las cimentaciones para estructuras tales como edificios, edif icios, puentes, centrales hidroeléctricas, hidroeléctricas, estabilizar taludes, construir construir túneles y carreteras, carreteras, etcétera. etcétera. Por ello, los ingenieros ingenieros geotécnicos, geotécnicos, además de entender cabalmente los principios pri ncipios de la mecánica y de la hidráulica, necesitan un adecuado dominio domini o de los l os conceptos básicos de la geología. Es de especial importancia conocer las condiciones bajo las cuales determinados materiales fueron creados o depositados, y los posteriores procesos estructurales o diagenéticos (procesos metamórficos, de sustitución, cristalización, etc.) que han sufrido. Diseños para estructuras construidas por encima de la superficie incluyen cimentaciones superficiales (zapatas), cimentaciones profundas (pilotes y muros de contención). Presas y diques son estructuras que pueden ser construidas de suelo o roca y que para su estabilidad y estanqueid estanquei dad dependen dependen en gran gran medida de los materiale materialess sobre los que q ue están e stán asentados o de los cuales se encuentran rodeados. Finalmente los túneles son estructuras construidas a través del suelo o roca y que dependen en gran medida de las características características de los materiales material es a través de los cuales son construidos para definir el sistema de construcción, la duración de la obra y los costos. Los geotecnistas también investigan el riesgo para los seres humanos, las propiedades y el ambiente de fenómenos naturales o propiciados por la actividad humana tales como deslizamientos de terreno, hundimientos de tierra, flujos fl ujos de lodo y caída caída de rocas. rocas. Ingeni ería Geol Geológica ógica es una rama de la Geología Geol ogía que aplica los INGENIERIA GEOLOGICA: La Ingeniería principios principi os geológicos de las roca rocas, s, el suelo sue lo y el agua subterránea, a la ubicación apropiada, el diseño, diseñ o, y la construcción construcción de una gran diversi d iversidad dad de estructuras de ingenie ingen iería, ría, así así como como la la evaluación y la elaboración el aboración de medidas de mitigaci miti gación, ón, para una amplia variedad de amenazas naturales y provocados provocados por el hombre.
Algunos no están de acuerdo que la Ingeniería Ingeni ería Geológica es una rama rama de la Geología, sino que es la aplicación de todas las ramas de la Geología a los l os problemas prácticos de ingeniería. Por lo general, gene ral, un Ingeniero Ingenie ro Geólogo Geólogo es un generalis generali sta en lugar de un especialist especiali sta, a, que utiliza los mapas geológicos geo lógicos ex istent istentes, es, en lugar de crear otros nuevos, predic pre dicee cómo se comportarán las cosas cosas en el futuro, en lugar de la forma en que se formaron formaron en el pasado, pasado, tiende a ser pesimista pesimi sta frente a un optimista, es portador de malas noticias en lugar de un portador de buenas noticias, y es pagado de la misma forma.
DE LA INGENIERIA GEOLOGICA A LA GEOTECNIA Nece Ne ce s idad idad del us us o de la ge ología e n proyectos proyectos de obras obras civiles
El reconocimiento por parte de los ingenieros civiles de la necesidad de información de ingeniería ingen iería geológica en la mayoría mayoría de los proyectos de ingeniería ingeni ería civil, civil , se desarrolló durante la primera mitad del siglo sigl o XX, la mayoría en relación rel ación con la construcción de la l a infraestructura de transporte y de los recursos hídricos. Reis escribió el texto te xto más antiguo en Norteamérica sobre Ingeni ería Geol Geológica ógica en 1914 1914,, poco después de los terribles problemas de estabilidad de taludes experimentados durante la excavación del Canal de Panamá, entre 1905 y 1914 (MacDonald, 1915), lo que llevó a la primera publicación pub licación de la Academia Nacional de Ciencias, Cienci as, la cual trata sobre amenazas geológicas. El impacto de la geología del sitio en proyectos de obra civil alcanzó un crescendo con una serie de rupturas de represas, de gran importancia, que sacudieron a la comunidad de la ingeniería ingen iería civi civill entre 192 1928 8 y 1938. 1938. La mayor parte parte de las l as cuales cuales estaban recién terminadas o en construcción: La represa St. Francis cerca de Los Ángeles, CA en marzo de 1928; la represa Table Rock Rock Cove cerca de Greenvi Greenville, lle, CN en mayo de 1928, 1928, la represa de Pleasant Ple asant Valley Valle y cerca de Price, Utah, en mayo de 1928, la represa Lafayette cerca a Oakland, CA en septiembre de 1928 1928;; la represa de escollera (rellena de roca) roca) Virgin Vi rgin Gorge cerca de St. George, UT en julio juli o de 1929, la cancelación de la represa San Gabriel durante su construcción (la que habría sido la más grande del mundo), cerca de Azusa, CA, en noviembre de 1929; la represa Alexander en Kauai , Hawaii en marzo marzo de 1930; 1930; la l a represa La La Fruta cerca de Corpus Christi, TX en novi embre de 193 1930, 0, la represa Saluda (la segunda represa de terraplén más grande del de l mundo), mundo) , cerca de Columbia, SC en febrero de 1930, la represa Castlewood cerca de Denver, CO en agosto de 1933 1933,, y la l a represa Belle Fourche Fou rche cerca de Belle Bell e Fourche, SD en septiembre septi embre de 1933. 1933. Mien Mientras tras estos sucesos ocurrían, ocurrían, los Profesores Profesore s Bryan (1929a, (1929a, 1929 1929b), b), Berkey Berke y (1929), (1929), Terzaghi (1929) (1929) y Wentworth Wentworth (1929 (1929)) escr e scribieron ibieron documentos modelo que definen el papel de los ingenieros geólogos en proyectos de obras civiles. Entre 1933-1940 el Cuerpo de Ingenieros de EE.UU. construyó la estructura de terraplén (earthfill) (earthfi ll) más grande en el mundo cerca cerca de Fort Peck, P eck, Montana en el e l río Missouri. A punto de concluir en septiembre de 1938, el recubrimiento aguas arriba de la presa se licuó, extendiendo 5.2 millones de yardas cúbicas de material en el reservorio. Este proyecto involucró invol ucró una agencia de ingeniería ingenie ría actualizada en el estado-del-arte y un prestigioso panel de consultores. Las rupturas de represas en la década 1928-1938 fueron atribuidas a problemas de cimentación cimentación que incluían incluían asentamientos, estabilidad de taludes y tubificac tubifi cación ión hidráulica. Estas experiencias señalaron la necesidad de caracterizar adecuadamente las condiciones de cimentación antes del diseño, la cartografía geológica de las condiciones expuestas en las excavaciones durante la construcción y la atención astuta ante cualquier cambio de las condiciones detectadas durante la ejecución de las obras. Fue una lección que habría de ser aprendidas aprendidas repetidamente por las sucesivas generaciones generaciones de ingenieros.
El evento El evento de de 1928 1928 elevaría elevaría el nivel de conocimiento de l a geología en la ingenie ría ría en todo el mundo. En la falla de la represa St. Francis en California, 426 personas perdieron la vida. Ransome describió en 1928 1928 en un documento sobre Geología Geolo gía Económica: Económica: Por lo que se puede averiguar, no se hizo evaluación geológica del sitio de la presa antes de comenzar la construcción... La simple lección del desastre es que los ingenieros, no importa qué tan extensa sea su experiencia en la construcción de las represas ... no pueden prescindir prescindir de la seguridad del conocimiento del carácter carácter y la estructura estructura de las rocas adyacentes, que sólo un experto y detallado reconocimiento geológico puede proporcionar. (Ransome, 1928)
Falla Fall a de la rep resa St. Franc is
Información sobre la relación entre la ingeniería civil y la geología se encuentra en muchas fuentes fuente s históricas. White mostró que el conocimi conocimiento ento geológico geol ógico fue apreciado y utili zado por maestros como Marcus Marcus V itruvius Polio Pol io (Siglo I D.C.), D.C.), Leonardo da Vinci (el cambio de los siglos XV y XVI) y Willi am Smith (el cambio cambio de los siglos XVIII y XIX).
Barranco Barran co roco so de Leonardo Leon ardo Da Vin ci
Zekkos et al. Indican que ya en l as obras de Homero (siglo ( siglo VIII A.C.) aparecieron aparecieron los nombres de obras de ingeniería geológica y geotécnica. Sin e mbargo, el año 1880 1880 se considera como el inicio de la ingeniería geológica moderna. Ese año, en Inglaterra, apareció el primer manual impreso "Ingeniería Geológica", Geológica ", por William Henry Penning.
Terzaghi y la Ingeniería Geológica
Terzaghi es considerado como el creador de la Mecánica de Suelos moderna. En 1925, en el libro lib ro "Erdbaumechanik "Erdbaumechanik auf bodenphysikali bodenphysikalischer scher Grundlagen" Grundlagen" mostró que las l as fuerzas fue rzas externas exte rnas de reacción del suelo pueden identificarse por números. Para que la teoría sea aplicada con éxito éxi to en la práctica, práctica, es necesario establecer modelos y simplif simpl ificacione icacioness teóricas teóri cas adecuadas, en función de las carac características terísticas del suelo. Esta manera de analizar la interacción i nteracción entre el e l suelo sue lo y la fundación, fun dación, despertó de inmediato un gran interés e inspiró i nspiró el desarrollo de nuevos campos del conocimiento de la ingeniería como la Mecánica Mecánica de Suelos. Suel os. En vida vi da de Terzaghi, aparecieron alrededor de 30.000 publicaciones científicas, incluyendo al menos 1.000 monografía monografíass y libros l ibros de texto de mecánica de suelos. En las conferencias y artículos de Terzaghi, a menudo se refirió a sus proyectos y experiencia en British Columbia. Columbi a. Tuvo una gran influencia inf luencia en ingeniería ingeniería geológica de la provincia y después despué s de su muerte en e n 1963, 1963, la represa British Columbia Hydro pasó a llamarse ll amarse represa Missio Mission, n, y represa Terzaghi.
Modelo de Ingeniería Geológica Geológica
El programa modelo mode lo para la ingeniería ingenie ría civil en e n la década de 194 1940s 0s estaba en Harvard Harvard y Terzaghi impartió un curso en Ingeniería Geológica en el departamento de ingeniería civil entre 19381957. Esto se convirtió en el modelo para otros programas de ingeniería civil después de la Segunda Guerra Mundial, con la mayoría de las escuelas impulsando sus departamentos de geología geolo gía para para enseñar e nseñar un curso de Ingeniería Ingeni ería Geológica Geológica o de Geología Geol ogía para para Ingenieros. Ingeni eros. Dura Durant ntee la primera generación generación de instrucción instrucción en e n el aula en l as escuelas de ingeniería, ingeniería, los textos más comúnmente empleados eran: 'Ingeniería Geológica' de Ries y Watson (1931), 'Geología e Ingeniería' de Legget (1939), 'Aplicación de la Geología a la Práctica de la Ingeniería' de Paige (1950) y los 'Principios de Ingeniería Geológica y Geotécnica' de Krynine y Judd (1957).
Como sub-disciplina sub-di sciplina de la ingeniería civil, la Ingeniería Ingeni ería Geológica Geológi ca se había había convertido en una parte parte fundament f undamental al de pedigrí educativo educativo del ingeniero civil norteamerica norteamericano. no. Cuanto más trabajo de ingeniería geológica se había realizado, mayor fue la necesidad de intercambiar ideas y experiencias. En los Estados Unidos, en 1888 la " División División de d e Ingenierí In geniería a Geológica" fue establecida en la Sociedad Geológica de América. En 1964, durante el 22o Congreso Geológico Internacional en Nueva Delhi, se creó la Asociación Internacional Ingeniería Geológica. El Primer Congreso Internacional IAEG se celebró en París en 1970. A principios del siglo XX también hubo opiniones de que la ingeniería geológica no era un campo independiente, in dependiente, sino un elemento del trabajo de diseño. di seño. Se decidió que para "consolidar fuerzas" y y mejorar el diseño de las fundaciones, excavaciones, terraplenes y estructuras de tierra; las obras incluyendo la geología, la mecánica de suelos y el diseño serían tratadas en conjunto y la denominaron Geotecnia. Inicialmente, Inicial mente, la Geotecnia comenzó comenzó en l os países nórdicos (Suecia, Noruega) Noruega) y el Reino Re ino Unido y Alemania, y luego en los Estados Unidos (como Ingeniería Geotécnica). La Geotecnia se organizó en varios comités nacionales (Suecia, Francia). Fue incorporada a la organización internacional en 1953 durante la Tercera Internacional Conferencia sobre la Mecánica de Suelos e Ingeniería de Fundaciones Fundaciones (ICSMFE) (ICSMFE) en e n Suiza. INGENIE INGENIER R A GEOL GEOL GICA
GEOTE GEOTECNI CNIA A
1888 - Fue establecida la División de
Hasta 1936 - La Geotecnia se organizó en
Ingeniería Geológica en la Sociedad varios comités nacionales nacionales (Suecia, Francia). Americana de Geología en los Estados Unidos. 1936 - Primera Conferencia Internacional de Mecánica de Suelos e Ingeniería de Internacional de Fundaciones (ICSMFE) en la Universidad de 1964 - Se creó la Asociación Internacional Ingeniería Geológica (IAEG) durante el 22o Harvard. Congreso Geológico Internacional en Nueva Delhi. 1953 - La Sociedad Internacional de Mecánica de Suelos e Ingeniería Geotécnica 1970 - Primer Congreso Internacional IAEG (ISSMGE) fue firmemente establecida en París. durante el 3er ICSMFE, en Suiza. La Geología y la Ingeni ería Geotécni Geotécnica ca se combinan en muchas áreas - las propiedades físicas f ísicas de suelos suel os y rocas, rocas, la l a caract caracterizac erización ión del sitio, la mineralogía mineralogía y el diseño de cimentaciones. cimentaciones. Mientras que los ingenieros geotécnicos han refinado sus pruebas de laboratorio, las pruebas in situ y las técnicas de diseño, la fusión entre la geofísica y la Ingeniería Geotécnica geotécnico no ha tomado un rol de importancia en la práctica de la Ingeniería Geotécnica. Los métodos geofísicos deberían ser los principales métodos de investigación para los ingenieros geotécnicos.
RELACION ENTRE LA INGENIERIA GEOLOGICA Y LA GEOTECNIA
Entre los l os años 197 1975-20 5-2000 00,, el requisito req uisito de Ingeniería Ingeni ería Geológi Geológica ca fue inespe radamente retirado del plan de estudios requerido para la ingeniería civil. En 1980 la Junta de Acreditación de Ingeniería Ingeni ería y Tecnología (Accreditation (Accreditation Board for Engineering Engineerin g and Technol ogy ABET) ABET) sustituyó la ECPD como el organismo de acreditación para los programas de ingeniería. ABET pronto se embarcó en un programa en cooperación con la Sociedad Americana de Ingenieros Civiles (ASCE), que encuestó a los ingenieros para clasificar clasificar la i mportanc mportancia ia relativa de los diferentes dif erentes cursos que habían recibido para su práctica cotidiana. Los ingenieros civiles practicante clasificaron la Ingeniería Geológica por debajo de otros cursos de ingeniería civil, especialmente especi almente los cursos de ingeniería inge niería estructural. Esto no debería haber sorprendido a nadi e, ya que sólo un 9% de los graduados de ingeniería civil encontraron un empleo en Ingeniería Geotécnica, mientras que un poco menos del 40% utilizaban sus cursos relacionados con estructuras relacionadas relacionadas en su práctica cotidi cotidiana. ana. Los aspectos geotécnicos de la ingeniería civil son generalmente realizados por consultores externos. exte rnos. ABET ABET utilizó utili zó los resultados de estas encuestas en cuestas para recomendar la "modernización" de los programas de estudio de ingeniería civil, para eliminar lo que se percibía como cursos obsoletos y reemplazarlos reemplazarlos con materias más pertinentes, ofreciendo especialmente las materias que hacían hincapié en los métodos informáticos. En la actualidad sólo el 4% de los programas acreditados de ingeniería civil exigen a sus estudiantes a hacer un curso de Ingeniería Geológica. Durante el mismo periodo (1975-2000) se vio que los programas de estudios estudio s de geología geol ogía comenzaron comenzaron a eliminar eli minar gradualmente los cursos de verano de geología geol ogía de campo y trabajo de campo relacionado, debido a que estos cursos son costosos de ofrecer, remueven a los profesores de sus responsabilidades responsabilidades que generan apoyo a la investigación investigación externa exte rna y no son considerados como mejora mej ora a la carrera. carrera. Cuando la facultad de profesores de Ingeniería Geológica expresó exp resó sus objeciones obje ciones a la censura de sus cursos, cursos, por por lo general se les le s informó que la geología es en realidad un "sub-disciplina" "sub -disciplina" de la Ingeniería Geotécnica, y que se esperaría que los profesionales geotécnicos tomaran la Ingeniería Geológica como un curso electivo. Entre 1975-2000 la mayoría de los profesores contratados para impartir cursos de Ingeniería Geológica, Geomorfología y Geología de Campo, no fueron f ueron reemplaz reempl azados ados cuando se jubilaron. En En muchos programas programas de ingenie i ngeniería ría civil a los estudiantes interesados en tomar cursos de geología se les desviaba simplemente a tomar cursos de Geología Física o de Geología Para Ingenieros, impartidos dentro del departamento de Geología. En las pocas instituciones donde todavía se ofrece Ingeniería Geológica en el e l departamento de ingenierí i ngenieríaa civil, por lo general es e s impartida por profesores de Ingeniería Geotécnica y no por Ingenieros Geólogos.
Situación Actual y Perspectivas
Como ha observado recientemente, recientemente, la l a polarización polarización de opiniones sobre la competencia competencia en la la evaluación del d el ambiente ambi ente geológico/geotécn geológico/geotécnico ico para propósitos de ingenierí i ngenieríaa civil, civil , no sirve si rve bien al objetivo básico de de optimizar el proceso de diseño, así como minimizar el impacto impacto negativo sobre el medio ambiente. En Polonia, por ejemplo, las leyes de construcción pasan la investigación de la ingeniería geológica /condiciones geotécnicas en la cimentación de edificaciones a manos de los ingenieros ingen ieros geotécnicos. geotécnicos. Anteriormente Anteriormente,, estos casos estaban comprendidos en la competencia compe tencia de los ingenieros inge nieros geólogos. Este método método se refiere a los geotecnistas geotecni stas de principios principios del siglo si glo XX. La diferencia di ferencia es que en ese momento los ingenieros geólogos geólogos y su geología geol ogía se incluyeron incl uyeron en e n la Geotecnia. En la actualidad, la Ingeniería Geológica se convirtió en parte de la Geotecnia, pero los ingenieros ingen ieros geólogos geólogos han han quedado fuera de su posible posibl e uso en e n geotecnia. geote cnia. De acuerdo con la lley ey actual, actual, el ingeniero i ngeniero geólogo tiene e l derecho de reconocer reconocer el medio ambiente de Ingeniería Geológica para la planifi pl anificación cación regional, regional, protección protección del medio ambiente, y en los l os casos en que durante la fase de preparación del proyecto, se sabe que las condiciones geológicas son complicadas.
Modelo de un u n deslizamiento deslizamiento desde la p erspectiva erspectiva de la Ingenierí Ing eniería a Geológica Geológica
La legislación legi slación polaca y europea (EUROCODE (EUROCODE 7) no dice nada sobre la relación re lación entre la escala de los proyectos y competencias, en el diseño geotécnico. geotécnico. No se sabe, por ejemplo, eje mplo, como dividi r las competencias durante el uso de la red neuronal, en la identificación de las características del ambiente geología-ingeniería, o en el caso de la ingeniería a escala mundial. Mientras tanto, la minería mi nería subterránea subterránea ya está llegando a una profundidad profundi dad de casi 4,000 4,000 m (Sudáfrica), y se ha previsto la construcción construcción de minas a ciel cielo o abierto a una profundidad de 800 800 m por debajo debaj o de la superficie del terreno (montañas Blagodar hasta los montes Urales en Rusia). Las perforaciones perforacione s geológicas, geológicas, alcanzan una profundidad de más de 9 km y se prevé alcanzar los 15 km. Sólo en Rusia desde 1917 hasta 1971 se fundaron más de 1,000 nuevas ciudades. A escala mundial, el hombre mueve cada año 10,000 km3 de masas de tierra, como Sergeev, dijo, refiri éndose a los datos de Riabčikov: "El hombre regularmente se convierte en una de las principales principales fuerzas exógenas exóg enas que modelan la superficie superficie de la corteza terrestre".
