Geotécnica

1) Mencione 4 aplicaciones prácticas en la ingeniería civil.

Su campo de aplicación es muy amplio. Estarían, por ejemplo, las infraestructuras del transporte:

Aeropuertos

Autovías

Carreteras

Vías férreas

Puertos

Puentes

Redes de transporte urbano

Las obras hidráulicas:

Alcantarillado

Azudes

Canales para el transporte de agua potable o regadío

Canales de navegación

Canalizaciones de agua potable

Centrales hidroeléctricas

Depuradoras

Diques

Esclusas

Muelles.

Presas

La intervención sobre problemas de estabilidad del terreno.

Las estructuras que componen las obras anteriores:

Terraplenes

Desmontes

Obras de contención de terreno

Túneles

Zapatas

Pilares

Vigas

Estribos de puentes

2) Menciones 4 problemas que trata la ingeniería geotécnica.

Las principales problemas de la ingeniería geotécnica son las siguientes:

Evaluación de riesgos geotécnicos, incluyendo el potencial de deslizamientos de tierra.

Determinación de la capacidad de carga, las deformaciones de las fundaciones, y posibles interacciones entre el suelo, cimientos y la estructura.

Evaluación de la presión de la tierra y la realización de muros de contención. Análisis del comportamiento del terraplén. Esfuerzos en las excavaciones, cuevas, túneles. Realización de análisis de la respuesta de un sitio.

La investigación geotécnica es el primer paso en la aplicación de métodos científicos y principios de ingeniería, para obtener soluciones de problemas de la Ingeniería Civil. La identificación de los tipos de suelo y roca, la medición de los niveles de agua subterránea, la determinación de esfuerzos en los materiales, identificando las limitaciones geológicas; son algunos de los aspectos que un ingeniero geotécnico necesita estudiar. Posteriormente, el diseño geotécnico entra en escena, después que la actividad investigadora ha finalizado y se analizan debidamente los resultados de la investigación. El criterio de desempeño factible para las obras de ingeniería, se establece a través del proceso de diseño geotécnico

3) Cuáles son los pilares fundamentales de geotecnia explique.

Primer paradigma. Ley de resistencia al esfuerzo cortante de Coulomb. C.A. Coulomb (Engóleme 1736 – París 1806)

La Estabilidad de Taludes

El cálculo de las condiciones de estabilidad de taludes fue uno de los primeros desarrollos, en los comienzos del siglo XX, de la naciente teoría de la Mecánica del Suelo. Se atribuye a K.E. Peterson la propuesta del denominado “método sueco” para el análisis de la estabilidad de taludes uniformes mediante superficies de rotura circulares. Peterson estudió la rotura de un muelle de carga en Goteburgo en el año 1915 o 1916. Una aportación significativa de su estudio y del que llevó a cabo la Swedish Geotécnica Comission en los años 1920-1922 fue la determinación de la forma de la superficie de rotura. Se concluyó que las formas circulares se ajustaban bien a la realidad. El método de Peterson estuvo en boga en los años 1930

Segundo paradigma. Ley de la tensión efectiva de Terzaghi. Karl von Terzaghi (Praga 1883 – Winchester 1963)

Asentamientos diferidos

El concepto de “tensión efectiva” desarrollado por Terzaghi en el período 1923-1936 le permitió desarrollar la teoría de la consolidación, que explica el asiento diferido de estratos de arcilla saturada, sometidos a carga. La idea fundamental es que el desarrollo de asientos en el tiempo se explica por el flujo de agua que escapa del estrato en cuestión.

Tercer paradigma

el estado crítico

El desarrollo de los conceptos de estado crítico condujo a la aparición rápida de modelos progresivamente más perfeccionados, casi siempre dentro del “paraguas” de la plasticidad. Este desarrollo, que sigue en curso, tuvo inicialmente poco impacto sobre la ingeniería, es decir, sobre los problemas fundamentales de diseño y construcción geotécnica. Sin embargo, la aparición de programas de cálculo geotécnico de utilidad general hace una década supuso un cambio progresivo hacia la utilización de modelos sofisticados en problemas aplicados. Hoy es difícil encontrar una consultoría geotécnica que no utilice sistemáticamente esos programas. En ellos, los modelos de estado crítico y sus derivados son la opción más habitual para una representación “avanzada” del suelo.

4) Menciones las 3 contribuciones más importantes de terzaghi.

Una de las principales contribuciones de Terzaghi a la Ingeniería Civil es el desarrollo del Principio de Esfuerzos Efectivos, que en sus propios términos dice (Skempton, 1960): “Los esfuerzos en cualquier punto de una sección de una masa de suelo pueden calcularse de los esfuerzos principales totales σ1, σ2 y σ3 que actúan en ese punto. Si los vacíos del suelo están llenos de agua con un esfuerzo u, los esfuerzos totales principales consisten de dos partes. Una parte, u, actúa en el agua y en el sólido en todas direcciones con igual intensidad. Se denomina presión de poros. La diferenciaσ 1 = σ 1 − u;σ 2 = σ 2 − u y u; σ 3 = σ 3 − representa un exceso sobre la presión de poros y ocurre exclusivamente en la fase sólida.

Esta fracción de los esfuerzos totales principales, será llamada esfuerzos efectivos principales... Un cambio en la presión de poros no

produce cambio de volumen y prácticamente no influencia los esfuerzos en la falla...Los materiales porosos (arena, arcilla y concreto) reaccionan a un cambio en u como si fueran incompresibles y como si su fricción fuera igual a cero. Todos los efectos medibles de un cambio de esfuerzo, tales como compresión, distorsión y un cambio de resistencia cortante son exclusivamente debidos a cambios en los esfuerzos efectivos σ 1 σ 2 y σ 3 , .Por lo tanto, cualquier investigación en la estabilidad de un cuerpo saturado de suelos requiere el conocimiento de tanto el esfuerzo total como la presión de poros”.

El Principio de Esfuerzos Efectivos es de fundamental importancia en el desarrollo de la mecánica de suelos. En 1923, fecha en que Terzaghi utilizó la ecuación σ =σ - u , se considera el inicio de la Mecánica de Suelos.

Otra contribución importante de Terzaghi fue su ejemplo de vida, con un entusiasmo incesante para enfrentar nuevos desafíos como un INGENIERO de decisiones prácticas para PROBLEMAS DE IMPORTANCIA. Además, Terzaghi propuso desarrollar un ciclo de experiencia formado por ajustes sucesivos de predicción, prescripción, diseño y funcionamiento de las obras. Para continuar con el desarrollo de la mecánica de suelos e ingeniería de cimentaciones, Terzaghi propuso el método de observación de casos estudiados donde existiera una buena instrumentación para evaluar y analizar los resultados de las mediciones. Estos conceptos fueron desarrollados posteriormente por R.B. Peck (1969) en su Método de Observaciones; A. Casagrande (1964) en su Riesgo Calculado y T.W. Lambe (1972) en su Proyecto Integrado. Estos métodos fueron presentados en distintas Conferencias en Honor a Rankine y Terzaghi.

5) Según terzaghi, cuáles son las clasificaciones necesarias, que debe tener la especialista para la aplicación de la mecánica de forma satisfactoria.

Adecuado conocimiento de fundamentos Conocimiento adquirido por experiencia Sentido común Apropiada observación Iniciativa Imaginación

Debe tener :

1. Buen conocimiento de la teoría (mecánica de suelos + geología aplicada a la ingeniería) 2. Buen juicio (sentido común + experiencia). 3. Conocimiento profundo de propiedades y métodos de exploración, muestreo y ensayos de suelos.

Debe hacer

4. Insistir en exploración, muestreo y ensayos confiables. Si el proyecto se localiza en áreas no conocidas para él, debe revisar la información sobre geología local existente. 5. Introducir todas las cantidades en el análisis en términos de rangos posibles y obtener los resultados en los mismos términos. 6. Insistir en una evaluación continua de toda la información que esté disponible durante la construcción.

6) Según la lectura de terzaghi, indique los requisitos que un ingeniero de suelos debe tener una aplicación confiable de la mecánica del suelo a los problemas difíciles de obra de tierra y cimentación

Todo ingeniero de suelos debe tener los requisitos mininos como por ejemplos conocer bien el suelo y subsuelos que pueden determinar su perfil estratigráfico y la clasificación se sucss y Aston que es uno de lo más importante de la ingeniera que se poder hacer sin ella la obra puede tener graves consecuencias lo cual necesita de la experiencia y el dura trabajo de los ingenieros para un buen trabajo de construcción civil, depende de los siguiente.

La experiencia La observación conocimientos fundamentales Un sentido común