las rocas y la ing civil

5/10/2018 Las Rocas y La Ing Civil - slidepdf.com

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ESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL DE INGENIERIACIVIL

AUTORES:

FOURNIER PAIS Analí del Carmen

JIMENEZ GONZALES Dina Margarita

DOCENTE:

ING. LOPEZ Rubén

Mayo- 2011

Nuevo Chimbote- Ancash – Perú

LAS ROCAS Y SU

IMPORTANCIA EN LA

INGENIERÍA



Las rocas son materiales solidificados de la superficie terrestre, compuestos de uno ovarios minerales y también de sustancias amorfas no cristalinas, que forman masasde notables dimensiones y geológicamente independientes.

Las rocas pueden ser utilizados en la construcción, como agregados, materialesornamentales, para acabados, etc.

Las rocas se pueden clasificar atendiendo a sus propiedades, como la composiciónquímica, la textura, la permeabilidad, entre otras. En cualquier caso, el criterio más

usado es el origen, es decir, el mecanismo de su formación:

A) SEGÚN SU ORIGEN O GÉNESIS:

Se clasifican en Magmáticas o Ígneas, Metamórficas, y Sedimentarias enfunción de su proceso de génesis, y cada clase posee la siguiente clasificación:

CLASIFICAC

ION



1. ROCAS IGNEAS:

Las rocas ígneas se forman por la cristalización de un magma, una masaviscosa de silicatos fundidos que se originan en el interior de la cortezaterrestre o en el manto superior, allí donde la temperatura asciende hasta los

700 ºC o más, que son las temperaturas necesarias para fundir a la mayoríade las rocas. Cuando el magma se enfría en el interior de la corteza, la

pérdida de calor es muy lenta y por lo tanto los cristales que se forman a partir de éste tendrán suficiente tiempo como para crecer y formar una rocaígnea de grano grueso. Sin embargo si el magma es expelido bruscamentehacia la superficie como lo hace un volcán, su enfriamiento y solidificaciónes muy rápido, y por lo tanto los cristales no tienen tiempo para uncrecimiento gradual. En estas circunstancias, se formarán una gran cantidadde pequeños cristales y el resultado final será una roca de grano muy fino.

A partir de esto podemos decir que, en base al tamaño de los cristales, losgeólogos distinguen tres subgrupos de rocas ígneas: las intrusivas, enfriadasen el interior de la corteza, las extrusivas, enfriadas en la superficie y lashipabisales enfriadas en la zona intermedia en las grietas u orificios desalida del magma.



a. Rocas plutónicas, intrusivas o abisales:

Son aquellas que se hanconsolidado a partir desoluciones de roca fundidallamado magma en el

interior de la cortezaterrestre sin comunicacióncon el exterior que han

penetrado en otras rocas. Eltamaño de estas intrusionesvaría desde pequeñas masas,hasta masas de cientos de

millas de extensión. Pueden penetrar en rocas sedimentarias,metamórficas o en otras rocas ígneas.

Tienen los granos gruesos, están formados de cuarzo, feldespato y mica,se utilizan como fuentes de apoyo de grandes estructuras, y sirven comomaterial de préstamo.

b. Rocas efusivas, extrusivas, volcánicas:



Son aquellas que han sidollevadas a la superficie dela tierra por la fuerzavolcánica, su

granulometría es fina.

Ninguna de las rocasvolcánicas se usa mucho

para fines de construcción.La diabasa se ha utilizadoocasionalmente para

monumentos o pavimentación. Tiene bastante resistencia y se pulimentamuy bien. No obstante, es difícil extraerla en bloques grandes y no es

fácil de trabajar, por lo que se usa muy poco. Las diabasas y basaltos,cuando no son vesiculares o escoriformes constituyen un excelentematerial para balasto (cascajo) en los ferrocarriles y se usan mucho en elcampo de la construcción como piedra machacada o triturada.

- Basalto.- de color oscuro, pesado, completo y resistente, de grano finogeneralmente. Su composición mineralógica parecida al gabro.- Riolita.- de color muy oscuro, formado por cuarzo, feldespato, ortosa,

piroxeno; de textura porfírica.

c. Rocas Filonianas.

Son aquellas que se forman enlas grietas u orificios de salidas.Su granulometría es intermedia.Son también llamadashipabisales, en la imagen

podemos visualizar el pórfido.

2. ROCAS SEDIMENTARIAS:



El sedimento es el precursor de una roca sedimentaria, y se encuentra en lasuperficie de la Tierra como capas de partículas sueltas tal como la arena, ellimo o la arcilla. Algunas partículas, como los granos de arena y limo,

provienen de la destrucción de otras rocas en la superficie terrestre por un

proceso denominado meteorización. Esto es, las rocas son fragmentadas ydisgregadas en trozos de varios tamaños a los que llamamos sedimentos.Los sedimentos se compactan y cementan, formando así las rocassedimentarias:

Este proceso de compactación y cementación recibe el nombre de litificación.Según el tipo de sedimentos que las originan se pueden diferenciar dosgrandes grupos:

* ROCAS DETRÍTICAS.

Formadas por la acumulación de sedimentos de distintos tamaños y formas, procedentes de la erosión y la meteorización de las rocas de la superficieterrestre.

* ROCAS NO DETRÍTICAS . Formadas por la acumulación y transformación de restos de seres vivos y por la precipitación de sustancias disueltas en agua.

COMPACTACIÓN:Proceso por el cual el agua que se

encuentra entre las partículassólidas sale de los poros debido al

peso de los sedimentos.

CEMENTACIÓN:Algunos minerales precipitan y

rellenan los huecos, formando así una pasta que une los fragmentos.



3. ROCAS METAMORFICAS

Son aquellas cuya composición y textura originales han sido alteradas por el

calor y la presión existentes en las profundidades de la corteza terrestre. El

metamorfismo depende de la zona en que se produce, existen tres tipos:

• Metamorfismo De Contacto: Se produce por el contacto con una masa

ígnea.

• Metamorfismo Regional: Se produce por las grandes presiones

dirigidas de las placas tectónicas.



• Metamorfismo Dinámico : Se produce por el rápido desplazamiento en

las fallas que actúa rompiendo y triturando las rocas.

Atendiendo a las características estructurales, se pueden establecer dosgrandes grupos de rocas metamórficas:

a. Rocas foliadas o esquistosadas. En este se encuentran incluidas las pizarras, filitas, esquistos, anfibolitas, gneises y migmatitas.

b. Rocas no foliadas o masivas. En este se encuentran las corneanas,

granulitas, cuarcitas, mármoles y eclogitas.

B) SEGÚN SU CONTENIDO DE SÍLISE:

• Rocas Acidas.- Contienen más de 60% de sílice



• Rocas Intermedias.- Contienen entre 55 y 60% de sílice

• Rocas Básicas.- Contienen menos de 55% de sílice

C) SEGÚN SU TEXTURA:

La Ciencia que se encarga del estudio de la Tierra, o sea que trata del origen, historia

y estructura de la Tierra, de acuerdo con su registro en las rocas, es la Geología (del

Latín: geo–tierra; logos–tratado o estudio).

En la actualidad es sabido que el éxito y economía de cualquier obra de ingeniería, puede ser medida principalmente por el grado en que la estructura quede adaptada al

medio ambiente geológico en que se construye, al grado que los estudios más

adelantados, tienden a considerar a las masas rocosas o de suelos, como parte

integrante de la estructura.

http://www.suite101.net/content/la-idea-de-ciudad-futura-la-vision-de-los-expertos-a25326

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Las ramas de la ingeniería más profundamente afectadas por los factores geológicos,

son:

♣ LA INGENIERIA MINERA

♣ LA INGENIERIA PETROLERA

♣ LA INGENIERIA AMBIENTAL



♣ LA INGENIERÍA CIVIL

Si hablamos en general la Importancia de la Geología en la Ingeniería sepuede encontrar en:

•Prevención y mitigación de riesgos

•Evaluaciones de amenaza

•Evaluaciones de vulnerabilidad

•Ordenación del territorio

•

Evaluación de impactos ambientales.Y sobre todo en la Interdisciplinariedad: el geólogo actúa en conjunto con otros

profesionales

Esto hace vital el uso de un lenguaje comprensible por un amplio rango de profesiones.

Importancia De La Geología En La Ingeniería Civil:



En ingeniero civil se enfrenta a una gran variedad de problemas, en los que elconocimiento de la geología es necesario. Indudablemente aprenderá mas geologíaen el campo y en la práctica que la que puede enseñarle en la aulas o en ellaboratorio de una escuela. Pero este aprendizaje será más fácil y más rápido y su

aplicación más eficaz, si en sus cursos de ingeniería se han incluido los principios básico de la geología. merecen citarse especialmente algunas ventajas especifica lascuales algunas de ellas al desarrollare con más pausa a través del trabajo.

• Conocimientos sistematizados de los materiales.

• Los problemas de cimentación son esencialmente geológico. Los edificios, puentes, presas, y otras construcciones, se establecen sobre algún material natural.

• Las excavaciones se pueden planear y dirigir más inteligentemente y realizarse conmayor seguridad.

• El conocimiento de la existencia de aguas subterráneas, y los elementos de lahidrología subterránea, son excelentes auxiliares en muchas ramas de la ingeniería práctica.

• El conocimiento de las aguas superficiales, sus efectos de erosión, su transporte ysus sedimentaciones, es esencial para el control de las corrientes, los trabajos dedefensa de márgenes y costas los de conservación de suelos y otras actividades.

• La capacidad para leer e interpretar informes geológico, mapas, planos geológicos ytopográficos y fotografía, es de gran utilidad para la planeación de muchas obras.

• La capacitación para reconocer la naturaleza de los problemas geológicos.

Geología en Obra Hidráulicas:

La geología se utiliza de diversas formas en obras hidráulicas entre las cuales podemos mencionar las siguientes.

• Pozos de punta captación: la mayoría de los problemas de drenaje en lostrabajos de ingeniería civil no tienen la magnitud de otros proyectos. por fortuna, se dispone de otro medios para madeja el agua freática en trabajos

pequeños. Estos métodos implican el uso de pozos de captación. El sistema se

compone básicamente de una bomba especial y varios pozos de punta decaptación para abatir el nivel de agua freática bajo el nivel de la excavación más

profunda; así el material que se ve a excavarse es comportamiento es incierto, alsólido; de esta manera se facilita el avance de la excavación y se elimina los

problemas causado por el agua. El control del agua freática en la obras deconstrucción urbana, también es de vital importancia, y solo puede ser efectuado



con base en un estricto conocimiento de la capa subyacente local de unadetallada geología urbana.• Centrales hidroeléctricas subterráneas: la idea de situar centraleshidroeléctrica o de bombeo subterráneas es casi tan conocida, que han dejado de

ser novedad en el diseño. Estos es un desarrollo que tuvo lugar a partir de lasegunda guerra mundial; aunque a fines del siglo xix, una de las primerascentrales eléctrica o hidroeléctrica canadienses en niágara falls utilizo elsubsuelo en un cierto grado. Las turbinas impulsada por agua se situaron en lefondo de unas excavaciones circulares profundas y se conectaron con losgeneradores situados en la superficie por medio de flechas de acero, y por eso,esta no puede ser considera completamente subterránea.• Cimentación de presas: la construcción de una presa almacenadora de aguaaltera más las condiciones naturales que cualquiera otra obra de la ingeniería

civil. Esta es importante por la función que desempeñan: en el almacenamientode agua para el suministro de avenidas, recreación o irrigación.• Obra de control fluvial: desde hace mas de 3000 años el hombre ha tratadode amansar algunos de los grandes ríos del mundo. Las primeras obras deingeniería civil fueron con toda probabilidad las de control fluvial. La obrasfluvial es esencia la regulación de la corriente natural del río dentro de un curso

bien definido, generalmente el que suele ocupar la corriente. Ya que ladesviación del curso probablemente ocurrirá durante los periodos de caudal deavenida, la obra de control consiste en regular la avenida.

Geología en obras viales:

La geología en obra viales juega un papel muy importante pues la mayoría de lascarreteras, túneles, y demás obras viales utilizan la geología para realizar estudio desuelo de los terrenos que se utilizaran para dichas obras. Ahora veremos algunosejemplo donde se aplica la geología.

• Perforación de Lumbreras: una de las partes más especializadas en las

excavaciones abiertas es la perforación de lumbreras para el acceso de trabajosde túneles. Existe una experiencia abundante que nos ofrece la industria minera; por cierto, la perforación de lumbreras es una operación de construccióncompartida por los ingenieros civiles y los de minas, pues muchas de las galeríasde las grandes minas son obras de contratistas en ingeniería civil y muchosingenieros mineros se les consulta acerca del problema con lumbreras en obrasciviles.



• Cimentación de Puentes: como antecedente necesario deberá recalcarse lagran importancia de la geología en la cimentación de los puentes. Por muycientíficamente que esté diseñada una columna de un puente, en definitiva el

peso total del puente y las cargas que soporta deberán descansar en el terreno de

apoyo. Para el ingeniero estructural las columnas y los estribos de un puente noson realmente “interesantes”. Sin embargo, debe prestarles un interés más que pasajero, ya que muy menudo el diseño de las cimentaciones compete alingeniero estructural responsable del diseño de la superestructura.• Campos de Aviación: el crecimiento de la aviación civil ha sidoextraordinario en los últimos siglos; y es en este por su extensión en donde lageología no es tan determinante como en otros tipos de construcciones. Loscampos de aviación modernos tienen que se áreas muy grandes y bastante planassin serios impedimentos para volar en los alrededores.

• Carreteras: son contadas las obras de ingeniería civil que guardan relacióntan estrechamente con la geología como las carreteras. Se puede esperar quetodo proyecto de carreteras importante encuentre una gran variedad decondiciones geológicas, puesto que se extienden grandes distancias. Aunqueserá extraño que una carretera requiera actividades constructivas en las

profundidades del subsuelo, los cortes que se realizan para lograr las gradientesuniformes que demandan las autopistas modernas proporcionan por necesidaduna multitud de oportunidades de observar la geología. No sólo es atractivo paralos conductores, sino que también revelan detalles de la geología local que de

otro modo serían desconocidos.

Geología En Edificaciones:

La geología en las edificaciones constituye la zapata en la cual se apoyan todas lasedificaciones existentes en la actualidad, pues, se debe realizar siempre un estudio del suelosobre la cual nosotros los ingenieros civiles debemos construir.

Sino se realizan los estudios del suelo debido la mayoría de las edificaciones con el tiempo pueden tener problemas los cuales son muy difíciles de reparar estando ya la edificaciónterminada. Ahora veremos un ejemplo de la explotación de canteras para conseguir la piedra para las edificaciones.



LA UTILIDAD DE LAS ROCAS DENTRO DE LAINGENIERÍA

LA GEOLOGÍA AMBIENTAL

Los geólogos también jugamos un papel importante en la conservación de lanaturaleza. La restauración de canteras, minas, taludes de carreteras y muchas otrasobras que estamos acostumbrados a ver, son llevadas entre otros profesionales por geólogos en colaboración con otras displicinas.

• MINAS:Uno de los problemas asociados a esto tipo de minería, es el material extraídodel interior. Todas las rocas que no tienen un valor en sí, pueden constituir ungran impacto al acumularse generándose grandes escombreras. Uno de los

principales problemas que generan las escombreras es el gran impacto visualque producen. Para evitar este impacto visual, los geólogos realizanmodelizaciones con su geomorfología para que la escombrera produzca elmenor impacto y se camufle con su entorno.

• CARRETERAS:

La roca o suelo descarnado puede sufrir importantes grados de erosión. Por ello

se debe actuar de forma efectiva en su restauración.Para ello, es importante saber el valor de erosividad de los taludes para evitar laerosión del suelo.



• AGUAS SUBTERRÁNEAS Y SUPERFICIALES:

Las aguas superficiales, estas guardan una interrelación entre las aguassubterráneas así, cuando se contaminan las aguas subterráneas, también se

contaminan las aguas superficiales y viceversa. Por eso, los geólogos tambiénintervenimos en el control también de la contaminación de las aguassuperficiales.

LA GEOLOGÍA DEL PETRÓLEO

El origen del petróleo siempre ha sido controvertido desde que empezó a

investigarse. Aunque siempre hubo dos hipótesis de generación. Una orgánica por laque el petróleo se generaría a partir la descomposición de organismos. Otra

plutónica, en la que se generaría a partir de rocas ígneas.El Petróleo. El petróleo es una mezcla natural de hidrocarburos. Sus elementoscomponentes pueden ser gaseosos, líquidos y sólidos.La parte sólida del petróleo la constituyen los betunes y los asfaltos, la líquida es elcrudo y la parte gaseosa es el gas natural.



Pero finalmente, hoy sabemos que el petróleo se generó a partir de ladescomposición de microorganismos que se depositaron en los fondos marinos.Estos organismos (zooplancton fundamentalmente) vivieron y siguen viviendo en lasuperficie del mar. Cuando estos organismos mueren sus restos caen al fondo delmar. Estos en determinadas condiciones pueden descomponerse muy lentamente yson enterrados por el sedimento. Los restos llegan a cubrirse de sedimento ycomienzan a alterarse hasta dar el petróleo.

Una vez que se ha generado el petróleo este puede moverse a través de los poros delas rocas. Puede emigrar cientos de kilómetros y aparecer en el interior de loscontinentes. De hecho algunos de los más grandes yacimientos se encuentran enmitad de los desiertos asiáticos.

LA GEOLOGÍA DEL CARBÓN

El Carbón. El carbón es una roca compuesta por restos vegetales con un grado demayor o menor de alteración. Suele haber también en su composición mineral.Los carbones son el resultado de la degradación parcial de restos vegetales que seacumularon en ciertas zonas en tiempos pretéritos.

LA UTILIDAD DE LAS ROCAS IGNEAS, SEDIMENTARIAS YMETAMÓRFICAS DENTRO DE LA INGENIERÍA CIVIL

En la Ingeniería Civil su aplicación es relativamente reciente y cada día de mayor importancia. Entre las divisiones de la Geología que tienen más aplicación a los

problemas de la Ingeniería Civil pueden anotarse la Fisiografía, Hidrología, Petrografía,Estratigrafía, Geología Estructural y Geología Económica.

http://www.suite101.net/content/la-tierra-el-material-de-construccion-del-futuro-a14282

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ROCAS IGNEAS

Sus principales usos en la ingeniería civil

- Para construir muros de contención.

-Como piedra chancada para los agregados.

- Para pisos ornamentales.

- Para construir diques o rompeolas.

-Como agregado grueso.

GRANITO: Para elaborar adoquines, que son piezas labradas de forma prismática yque sirven para empedrar superficies, consiguiendo suelos que sirven de firme para

una carretera, camino o espacio abierto de una ciudad (calle, plaza o parque).DIORITA: Se utilizan como material de construcción, especialmente comoagregados.

RIOLITA: Utilizado como roca de enchapes y adoquinados, y en la fabricación devarios tipos de aislantes.

GRANODIORITA: Se usa como agregados para la construcción.

SIENITA: Se utilizan al igual que el granito especialmente como roca ornamental.

GABROS: Se usa como componente de la piedra chancada, y enrocados.

ROCAS SEDIMENTARIAS

CALCITA: Es un elemento importante en la fabricación del cemento.

BRECHAS: Para acabados y revestimientos de edificios.

TRAVERTINO: Como roca ornamental.

ARENISCA: Se utiliza en adoquinado de casas y como piedra de afilar. La areniscade cuarzo más o menos puro se emplea como materia prima para el vidrio.

LUTITA: Se utiliza como materia prima para la fabricación de ladrillos, cerámica,etc.



CALIZA: En la fabricación del cemento, fabricación del CaO, en la siderúrgicacomo fundente, como material de construcción en camino, etc.

ROCAS METAMÓRFICASMÁRMOL: Se emplea en la construcción y como material escultórico.

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