Ingeniería Geotécnica - Introducción a Geotecnia

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INGENIERÍA GEOTÉCNICA
Por: Ing. José Luis Carrasco Gutiérrez
Msc. Ingeniería Civil
Especialista en geotecnia
UNIVERSIDAD PERUANA DE CIENCIAS APLICADAS
INGENIERÍA CIVIL
INGENIERÍA GEOTÉCNICA
Contenido:
• Definición
• Bases teóricas de la geotecnia
• Pilares de la ingeniería geotécnica
• Aplicaciones prácticas y casos históricos
• Repaso
INGENIERÍA GEOTÉCNICA
Definición:
La geotecnia es la ciencia que se encarga de la
investigación, estudio y solución de problemas
relacionados con el comportamiento de los suelos y rocas.
RocaSuelos
La ingeniería geotécnica requiere el conocimiento de:
BASES TEÓRICAS DE LA INGENIERÍA GEOTÉCNICA
Mecánica de suelos
Mecánica de rocas
Geología aplicada
• Procesos geológicos
• (origen y formación de los 
materiales
Geotecnia
• Contacto estrecho con la experiencia práctica
• Experimentación en laboratorio
• Conocimiento del marco conceptual (teorías y modelos)
• Conocimiento del origen de los materiales (Geología)
PILARES DE LA 
GEOTECNIA
PILARES DE LA GEOTECNIA
APLICACIONES PRÁCTICAS
• Cimentaciones
• Como material de construcción
• Taludes y excavaciones
• Estructuras enterradas y de retención
• Planificación urbana y territorial
• Capacidad de carga
• Asentamientos
• Expansión y/o colapso del
terreno
CIMENTACIONES
Cimentación superficial
Edificación con cimentación superficial con zapatas
CIMENTACIONES
Cimentación superficial
Edificación con cimentación superficial con zapatas
CIMENTACIONES
Cimentación superficial
Lambe y Whitman
CIMENTACIONES
Cimentación profunda (pilotes, pilas y cajones)
CIMENTACIONES
Cimentación profunda (pilotes y pilas)
PROBLEMAS EN CIMENTACIONES
PROBLEMAS EN CIMENTACIONES
Edificación sobre arcillas expansivas
PROBLEMAS EN CIMENTACIONES
Algunas evidencias por problemas en la cimentación
W. Lazares
PROBLEMAS EN CIMENTACIONES
Pérdida de la capacidad de soporte del terreno
Licuación del terreno (Niigata, 1964)
APLICACIONES PRÁCTICAS
• Cimentaciones
• Como material de construcción
• Taludes y excavaciones
• Estructuras enterradas y de retención
• Planificación urbana y territorial
Características físicas, 
mecánicas, durabilidad, etc.
EL SUELO COMO MATERIAL DE CONSTRUCCIÓN
Presas de tierra y/o enrocado.
EL SUELO COMO MATERIAL DE CONSTRUCCIÓN
Proyectos mineros: En presas de relaves, pilas de lixiviación, desmontes de mina, etc.
Pila de lixiviación. MYRL
Presa de relaves. U.M. Julcani
EL SUELO COMO MATERIAL DE CONSTRUCCIÓN
Pavimentos
J.L.Carrasco
APLICACIONES PRÁCTICAS
• Cimentaciones
• Como material de construcción
• Taludes y excavaciones
• Estructuras enterradas y de retención
• Planificación urbana y territorial
• Diseño
• Evaluación de estabilidad 
(deslizamientos, agrietamientos, 
erosión)
TALUDES Y EXCAVACIONES
(a) Talud natural; (b) Excavación para un edificio; (c) Zanja de conducto; (d) Canal
PROBLEMAS EN TALUDES Y EXCAVACIONES
Terreno con topografía original escalonada. Posibles movimientos lentos y continuos
PROBLEMAS EN TALUDES Y EXCAVACIONES
Terreno con topografía original escalonada. Posibles movimientos lentos y continuos
PROBLEMAS EN TALUDES Y EXCAVACIONES
Terreno con topografía original escalonada. Posibles movimientos lentos y continuos
PROBLEMAS EN TALUDES
Presa de relaves – Merriespruit, Sudáfrica (1994)
APLICACIONES PRÁCTICAS
• Cimentaciones
• Como material de construcción
• Taludes y excavaciones
• Estructuras enterradas y de retención
• Planificación urbana y territorial
ESTRUCTURAS ENTERRADAS Y DE RETENCIÓN
Tubería enterrada
Tablestacado anclado
ESTRUCTURAS ENTERRADAS Y DE RETENCIÓN
Carretera Interoceánica sur – Tramo II entre Urcos y Puente Inambari, 2009)
Muro de suelo reforzado
Fuente: J.L.Carrasco
Fuente: J.L.Carrasco
ESTRUCTURAS ENTERRADAS Y DE RETENCIÓN
Sistemas sostenimiento: Anclajes en taludes
Proyecto Olmos
Fuente: J.L.Carrasco
ESTRUCTURAS ENTERRADAS Y DE RETENCIÓN
Portal de entrada del túnel San Rafael (Carretera Cotapata Santa Bárbara)
Los Yungas La Paz Bolivia, 2008
Fuente: J.L.Carrasco
INESTABILIDAD EN TALUDES CON SOSTENIMIENTO
Anclajes en carretera Cotapata - Santa Bárbara, La Paz Bolivia, 2008)
Fuente: J.L.Carrasco Fuente: J.L.Carrasco
INESTABILIDAD EN TALUDES CON SOSTENIMIENTO
Anclajes en carretera Cotapata - Santa Bárbara, La Paz Bolivia, 2008)
Fuente: J.L.Carrasco Fuente: J.L.Carrasco
INESTABILIDAD EN TALUDES CON SOSTENIMIENTO
Drenaje ?
Fuente: A. Sayao
APLICACIONES PRÁCTICAS
• Cimentaciones
• Como material de construcción
• Taludes y excavaciones
• Estructuras enterradas
• Estructuras de retención
• Planificación urbana y territorial
PLANIFICACIÓN URBANA Y TERRITORIAL
Planificación urbana y territorial: Evaluación del riesgo geológico en habilitaciones
urbanas, desastres, inundaciones, zonificación sísmica, etc.
PLANIFICACIÓN URBANA Y TERRITORIAL
Fuente: J.L.Carrasco
Macro deslizamiento de talud (La Paz Bolivia 2011 – Dejó alrededor de 5 mil damnificados.
Increíblemente no se registraron pérdidas humanas.
PLANIFICACIÓN URBANA Y TERRITORIAL
Fuente: J.L.Carrasco
Macro deslizamiento de talud (La Paz Bolivia 2011 – Dejó alrededor de 5 mil damnificados.
Increíblemente no se registraron pérdidas humanas.
PLANIFICACIÓN URBANA Y TERRITORIAL
Fuente: J.L.Carrasco
Macro deslizamiento de talud (La Paz Bolivia 2011 – Dejó alrededor de 5 mil damnificados.
Increíblemente no se registraron pérdidas humanas.
PLANIFICACIÓN URBANA Y TERRITORIAL
Fuente: J.L.Carrasco
Macro deslizamiento de talud (La Paz Bolivia 2011 – Dejó alrededor de 5 mil damnificados.
Increíblemente no se registraron pérdidas humanas.
PLANIFICACIÓN URBANA Y TERRITORIAL
Fuente: J.L.Carrasco
Macro deslizamiento de talud (La Paz Bolivia 2011 – Dejó alrededor de 5 mil damnificados.
Increíblemente no se registraron pérdidas humanas.
PLANIFICACIÓN URBANA Y TERRITORIAL
Fuente: J.L.Carrasco
Macro deslizamiento de talud (La Paz Bolivia 2011 – Dejó alrededor de 5 mil damnificados.
Increíblemente no se registraron pérdidas humanas.
PLANIFICACIÓN URBANA Y TERRITORIAL
Fuente: J.L.Carrasco
Macro deslizamiento de talud (La Paz Bolivia 2011 – Dejó alrededor de 5 mil damnificados.
Increíblemente no se registraron pérdidas humanas.
PLANIFICACIÓN URBANA Y TERRITORIAL
Fuente: J.L.Carrasco
Macro deslizamiento de talud (La Paz Bolivia 2011 – Dejó alrededor de 5 mil damnificados.
Increíblemente no se registraron pérdidas humanas.
REPASO
Que se entiende por geotecnia?
Cuáles son las aplicaciones de la geotecnia?
Que se requiere para ser un buen geotécnico?
REPASO
La geotecnia se aplica en el estudio de:
Cimentaciones: Evaluación de la capacidad de carga del terreno y sus deformaciones
Todo tipo de edificaciones (públicos, privados, estructuras industriales, puentes, etc.)
Carreteras
Diseño de pavimentos
Definición de taludes
Materiales de construcción, etc.
Túneles:
Definir el tipo de sostenimiento.
Definir el tiempo de duración sostenimiento.
Minería:
Depósitos de relaves (presas), reservorios de agua
Depósitos de desmonte de mina, Pilas de lixiviación, etc.)
Material de construcción: Evaluación de canteras para materiales de construcción
Prevención y mitigación de riesgos: Evaluación territorial