exp. economia geologica y minera. ronny e. 8vo semestre

5/26/2018 Exp. Economia Geologica y Minera. Ronny E. 8vo Semestre

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Ronny Espn

ECONOMIA GEOLOGICA Y MINERA

8vo Semestre

Ing. Geologa y Minas


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LA INGENIERIA

GEOLOGICA ENPROYECTOS


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La Geotecnia es la ciencia dedicada a la

investigacin, estudio y solucin deproblemas relacionados con laspropiedades mecnicas, hidrulicas e

ingenieriles que surgen como resultado dela interaccin entre la geologa y las obras yactividades del hombre, as como a la

prediccin y desarrollo de medidas para laprevencin o remediacin de peligrosgeolgicos.


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Ing.Civil

Estructuras y ConstruccinHidrulica

TransporteGeotcnica

Ing.Minas

Metalurgia

Operaciones

Mineras

Geotecnia

Minera

Geologa

Minera y Energa

Paleontologa

Petrologa

Ambiental e

Hidrogeologa

Aplicada

Estructural y Tectnica


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Se aplica en las siguientes ramas de la ingeniera :

1) Estructuras.- Se aplica al diseo de fundaciones,

edificios, puentes, etc.2) Hidrulica.- En el diseo de Obras Hidrulicas

(canales, presas, reservorios de almacenamiento,

tneles, etc.), flujo a travs de medios porosos,hidrulica de ros, puertos, etc.

3) Sanitaria.- Diseo de redes de alcantarilladosanitario y pluvial (zanjas, entibados), Diseo de

plantas de tratamiento de aguas residuales(estudio del suelo del lecho, permeabilidad de losestratos), diseo de rellenos sanitarios, etc.


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4) Carreteras.- Estudios geotcnicos de sueloen general de toda el rea donde sepretende construir la carretera, estabilidadde taludes, compactacin de suelos, etc.

5) Medio ambiente.- Estudios para conocer elgrado de contaminacin del subsuelo,permeabilidad de los estratos para conocerla velocidad de difusin de contaminantes,etc.


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ConstruccinEl comportamiento de los materiales debe asegurar la evolucin del

proyecto segn lo esperado-seguro y econmico: proyectos livianos,

proyectos pesados (casas, edificios pequeos)

Excavaciones y Tneles

Estabilidad de las paredes, controlar el agua y sugerir mtodos de excavacin


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Obras de Corte y RellenoEstablecer la pendiente de un camino o trazado lineal. Identificar los

materiales a lo largo del trazado. Utilizacin y abandono de la obra.

Estabilidad de taludes en el largo plazo, etc.

FundacionesAsegurar que el medio soporte estructuras, sin asentamientos excesivos, etc.


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RepresasLa eleccin de la ubicacin y tipo de muro, estabilidad de laderas,

filtraciones, material, estribos, etc.

Materiales de Construccin

Bsqueda y evaluacin del material, transporte.


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Planificacin Urbana y TerritorialCreciente importancia del estudio de peligros geolgicos en el diseo

urbano, desastres, inundaciones, terremotos, etc.


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METODOLOGIA

1. Seleccin del lugar2. Investigacin de la Geologa=>Modelo geolgico

3. Evaluacin de Materiales=>Modelo geomecnico4. Evaluacin de las prcticas de

construccin y diseo; Monitoreodurante la operacin: monitoreo=> Modelos geotcnicos de

comportamiento


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La profundidad de lainvestigacin depende de las

necesidades del proyecto

(sondajes, ensayes, geofsica)

Incluye los estudios iniciales(revisin bibliogrfica, logstica,

planificacin fases siguientes),

investigacin de terreno,

ensayos de terreno o laboratorio

y elaboracin de informes.

INVESTIGACION DEL SITIO


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La importancia de la

Geotecnia se manifiestaen dos grandes campos

de actuacin:


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EL PRIMERO CAMPO

Corresponde a los proyectos y obras de ingeniera

donde el terreno constituye el soporte, el materialde excavacin, de almacenamiento o deconstruccin.Dentro de este mbito se incluyen las principales

obras de infraestructura, edificacin, obrashidrulicas, martimas, plantas industriales,explotaciones mineras, centrales de energa, etc.

La participacin de la ingeniera geolgica enestas actividades es fundamental al contribuir asu seguridad y economa.


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EL SEGUNDO CAMPO

Se refiere a la prevencin, mitigacin y

control de los riesgos geolgicos, as

como de los impactos ambientales de las

obras pblicas, actividades industriales

mineras o urbanas.


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PROYECCION A 30 AOS E HIPOTESIS DE RIESGO MAXIMO

RATIO BENEFICIO/COSTE: PERDIDAS POR RIESGOS GEOLOGICOS MENOS LAS PERDIDAS SI SEAPLICAN MEDIDAS PREVENTIVAS, DIVIDIDAS POR EL COSTE DE LAS MEDIDAS DE PREVENCION


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Ambos campos tienen un peso importante en elproducto bruto interno (PBI) de los pases, al

estar directamente relacionados con los sectores

de las infraestructura, construccin, minera yedificacin.


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EN LOS ALBORES DE LA MODERNIDAD DE LAINGENIERIA CIVIL FRANCIS BACON DIJO ESTAS

PALABRAS:

OBEDESCAMOS A LANATURALEZA SI QUEREMOS

CONTROLARLA


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El medio geolgico est en continua evolucin y

los procesos afectan tanto a los materiales

rocosos y a los suelos como al medio natural en

su conjunto. El antrpico, representado por las

ciudades, las infraestructuras, obras publicas,etc., irrumpe con frecuencia en regiones

geolgicamente inestables modificando, e incluso

desencadenando, los procesos geolgicos.


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La bsqueda de soluciones armnicas entre

el medio geolgico y el antrpico precisa de

la consideracin previa de ciertos factoresdiferenciadores entre ambos, cuyo

desconocimiento es causa de

Interpretaciones errneas. Entre estos

factores destacan:

- La escala geolgica y la ingenieril.- El tiempo geolgico y el antrpico.

- El lenguaje geolgico y el ingenieril.


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El profesional de la ingenierageolgica tiene formacin cientfica y

tcnica aplicada a la solucin de los

problemas geolgicos y ambientalesque afectan a la ingeniera, dando

respuesta a las siguientes cuestiones:


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1) Dnde situar una obra pblica o instalacinindustrial para que su emplazamiento sea

geolgicamente seguro y constructivamenteeconmico.2) Por dnde trazar una va de comunicacin o

una conduccin para que las condiciones

geolgicas sean favorables.3) En qu condiciones geolgico-geotcnicas

debe cimentarse un edificio.4) Cmo excavar un talud para que sea estable y

constructivamente econmico.5) Cmo excavar un tnel o instalacin

subterrnea para que sea estable.


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6) Con qu tipo de materiales geolgicos puedeconstruirse una presa, terrapln, carretera, etc.

7) A qu tratamientos debe someterse el terrenopara evitar o corregir filtraciones,hundimientos, asientos, desprendimientos, etc.

8) En qu tipo de materiales geolgicos pueden

almacenarse residuos txicos, urbanos oradiactivos.9) Cmo evitar, controlar o prevenir los riesgos

geolgicos (terremotos, deslizamientos, etc.).

10)Qu criterios geolgicos-geotcnicos debentenerse en cuenta en la ordenacin territorial yurbana y en la mitigacin de los impactosambientales.


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FACTORES GEOLOGICOS

YPROBLEMAS GEOTECNICOS


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La diversidad del medio geolgico y la

complejidad de sus procesos hacen que en

las obras de ingeniera se deban resolversituaciones donde los factores geolgicos

son condicionantes de un proyecto.


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En primer lugar, por su mayor importancia,

estaran los riesgos geolgicos, cuya

incidencia puede afectar a la seguridad o la

viabilidad del proyecto. En segundo lugar

estn todos aquellos factores geolgicoscuya presencia condicione tcnica o

econmicamente la obra. Estos factores

y su influencia en los problemasgeotcnicos se muestran a continuacin:


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1) INFLUENCIA DE LA LITOLOGIA EN EL

COMPORTAMIENTO GEOTECNICO DEL TERRENO

2) ESTRUCTURAS GEOLOGICAS Y PROBLEMASGEOTECNICOS

3) EFECTOS DE LOS PROCESOS GEOLOGICOSRELACIONADOS CON EL AGUA Y SU INFLUENCIAGEOTECNICA

4) INFLUENCIA DE LOS PROCESOS GEOLOGICOS ENLA INGENIERIA Y EL MEDIO AMBIENTE


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INFLUENCIA DE LA LITOLOGIA EN EL COMPORTAMIENTOGEOTECNICO DEL TERRENO


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LITOLOGIA FACTORES CARACTERISTICOS PROBLEMAS GEOTECNICOS

Rocas duras Minerales duros y abrasivos Abrasividad

GRANITOS CON

CUARZO,PLAGIOCLASASY MICAS


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Resistencia media a baja Roturas de Taludes

Rocas blandas Minerales alterables Deformabilidad en tneles

Cambio de propiedades con el tiempo

Rotura

en

taludesmineros


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LA TORRE INCLINADA DE PISA


Suelos Blandos Resistencia baja a muy baja Asientos en cimentaciones

LA TORREINCLINADA

DE

PISA


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Subsidenciaen sueloslacustres

afectando a

la Baslica deN S deGuadalupe

(Mexico D.C.)

LITOLOGIAFACTORES

CARACTERISTICOS PROBLEMAS GEOTECNICOS

Suelos Orgnicos y Alta compresibilidad Subsidencia y colapso

biognicos Estructuras metaestables


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ESTRUCTURAS GEOLOGICAS Y PROBLEMASGEOTECNICOS


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Falla Normal

ESTRUCTURASGEOLOGICAS

FACTORESCARACTERISTICOS

PROBLEMASGEOTECNICOS

Fallas y FracturasSuperficies muy continuas : Espesor

variable Roturas, inestabilidades acumulacin de

tensiones, filtraciones y alteraciones

FALLANORMAL


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Estratosy

Diaclasas

ESTRUCTURASGEOLOGICAS

FACTORESCARACTERISTICOS PROBLEMAS GEOTECNICOS

Planos de EstratificacinSuperficies continuas: poca

separacinRoturas, inestabilidades y

Filtraciones


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Plieguesen

Cuarcitas

ESTRUCTURAS GEOLOGICAS FACTORES CARACTERISTICOS PROBLEMAS GEOTECNICOS

Pliegues Superficie de gran continuidad Inestabilidad, filtraciones y tensiones

condicionados a la orientacin


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ESQUISTOSREPLEGADOS

ESTRUCTURAS GEOLOGICAS FACTORES CARACTERISTICOS PROBLEMAS GEOTECNICOS

foliacin, esquistosidad superficies poco continuas y cerradas Anisotropa en funcin de la orientacin


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EFECTOS DE LOS PROCESOS GEOLOGICOS RELACIONADOS CON ELAGUA Y SU INCIDENCIA GEOTECNICA


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DISOLUCION

KARST YESIFERO


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EROSION Y ACARCAVAMIENTO ENPIROCLASTOS

INFLUENCIA DE LOS PROCESOS GEOLOGICOS EN LA INGENIERIA


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INFLUENCIA DE LOS PROCESOS GEOLOGICOS EN LA INGENIERIAY EN EL MEDIO AMBIENTE


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EDIFICIO DESTRUIDO EN EL TERREMOTO DE MEXICO


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COLADAS DE LAVA EN LA ERUPCION DEL TENEGUIA EN 1971


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SUBSIDENCIA DEL PALACIO DE BELLAS ARTES, MEXICO D.F.


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COLMATACION DEL CAUCE QUE REBASA LA CARRETERA Y OBLIGA A ABRIRUN CAUCE ARTIFICIAL.

INFLUENCIA DE LOS PROCESOS GEOLOGICOS EN LA INGENIERIA Y


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INFLUENCIA DE LOS PROCESOS GEOLOGICOS EN LA INGENIERIA YEN EL MEDIO AMBIENTE


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DAOS DE CARRETERA POR DESLIZAMIENTO


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SUBSIDENCIA POR EXTRACCIN DE AGUA DE POZOS Y A FAVOR

DE FALLAS ACTIVAS


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LA ROTURA DE LA PRESA DE AZNALCOLLAR: UN EJEMPLO DEFALLO GEOLOGICO-GEOTECNICO DE GRAVES CONSECUENCIAS

ECOLGICAS

La presa de residuos mineros de Aznalcllar(Sevilla), propiedad de la empresa Boliden-Apirsa,

tena 28 metros de altura cuando se produjo surotura el 25 de abril de 1998.Tres aos antes secomprob su estado de seguridad, y tanto lapropiedad como los responsables del proyectoconfirmaron que cumpla todos los requisitos,conclusin que fue reafirmada 5 das antes deldesastre.

LA ROTURA DE LA PRESA DE AZNALCOLLAR: UN EJEMPLO DE


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ECOLGICAS

La rotura del dique de contencin produjo un vertido de4,5 Hm3de lquidos y Iodos hacia el ro Agrio, y de ah alGuadiamar, afluente del Guadalquivir, que aneg las tierras

circundantes, ocasionando una contaminacin por aguascidas con diversos contenidos en metales pesados,afectando atodo el ecosistema circundante, incluso elParque Nacional de Doana.La presa estaba apoyada sobre la formacinmiocenaconocida como margas azules,constituidas por arcillasde plasticidad alta, muy sobreconsolidadas y conabundantes superficies de corte o slickensidesen suinterior.


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LA ROTURA DE LA PRESA DE AZNALCOLLAR: UN EJEMPLO DE


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ECOLGICAS

Las margas azules han sido muy bien estudiadas y seconocen los problemas de inestabilidad que ocasionan,sobre todo en taludes de carreteras y ferrocarriles. Cuandoentran en contacto con el agua y se generan altaspresiones intersticiales a lo largo de las citadassuperficies, su resistencia puede ser muy baja. Segn losinformes periciales .la rotura del dique se debi a un fallodel sustrato de margas, deslizando la cimentacin de laPresa. Es evidente que los factores geolgico-geotcnicos

que ocasionaron la rotura no se tuvieron en cuentaadecuadamente y que tampoco los sistemas de control delsistema presa-terreno fueron operativos, cuestionesfundamentales en ingeniera geolgica.


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METODOS Y APLICACIONES EN

INGENIERIA GEOLOGICA


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La ingeniera geolgica tiene sus fundamentos en

la geologa y en el comportamiento mecnico de

los suelos y las rocas. Incluye el conocimiento de

las tcnicas de investigacin del subsuelo, tanto

mecnicas como instrumentales y geofsicas, ascomo los mtodos de anlisis y modelacin del

terreno. La metodologa de estudio responde en

trminos generales indicados en el ProcesoMetodolgico siguiente :


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Proceso metodolgico


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1. Identificacin de materiales y procesos.Definicin de la geomorfologa,

estructura, litologa y condiciones delagua subterrnea.

2. Investigacin geolgica-geotcnica del

subsuelo.3. Distribucin espacial de materiales,

estructuras y discontinuidades.

4. Condiciones hidrogeolgicas,tensionales y ambientales.


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5. Caracterizacin de propiedades

geomecnicas, hidrogeolgicas yqumicas.

6. Caracterizacin de los materiales

geolgicos utilizados en la construccin,extraccin de recursos naturales ytrabajos de proteccin medioambiental.

7. Comportamiento geolgico-geotcnicobajo las condiciones del proyecto.


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8. Evaluacin del comportamiento

mecnico e hidrulico de suelos ymacizos rocosos. Prediccin de loscambios de las anteriores propiedadescon el tiempo.

9. Determinacin de los parmetros quedeben ser utilizados en los anlisis de

estabilidad para excavaciones,estructuras de tierras y cimentaciones.


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10. Evaluacin de los tratamientos del terreno

para su mejora frente a filtraciones, asientos,inestabilidad de taludes, desprendimientos,

hundimientos, etc.

11. Consideraciones frente a riesgos geolgicose impactos ambientales.

12. Verificacin y adaptacin de los resultados

del proyecto a las condiciones geolgico -geotcnicas encontradas en obra.Instrumentacin y auscultacin.


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Para el desarrollo completo de dichasecuencia metodolgica deben definirse

tres tipos de modelos :

- Modelo geolgico.

- Modelo geomecnico.

- Modelo geotcnico de comportamiento.

EL MODELO GEOLGICO


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EL MODELO GEOLGICO

Representa la distribucin espacial de los materiales, estructurastectnicas, datos geomorfolgicos e hidrogeolgicos, entre otros,presentes en el rea de estudio y su entorno de influencia


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EL MODELO GEOMECNICO

Representa la caracterizacin geotcnica e hidrogeolgica

de los materiales y su clasificacin geomecnica.

EL MODELO GEOTCNICO DE COMPORTAMIENTO


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EL MODELO GEOTCNICO DE COMPORTAMIENTO

Representa la respuesta del terreno durante la construccin

y despus de la misma.

DURANTE LA CONSTRUCCION DESPUES DE LA CONSTRUCCION

Esta metodologa constituye la base de las


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Esta metodologa constituye la base de lassiguientes aplicaciones de la ingeniera geolgicaa la ingeniera civil y al medio ambiente:

- Infraestructuras para el transporte.- Obras hidrulicas, martimas y portuarias.- Edificacin urbana, industrial y de servicios.

- Centrales de energa.- Minera y canteras.- Almacenamientos para residuos urbanos,

industriales y radiactivos.- Ordenacin del territorio y planificacinurbana.

- Proteccin civil y planes de emergencia.


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