Estudios geologicos para carreteras

Importancia de la geología en la construcción de túneles

ResumenEl diseño de taludes de corte de carreteras en terrenos tropicales suele ser conservador cuando se basa en los métodos del análisis clásico de estabilidad de taludes. Ello podría atribuirse a las dificultades que plantea la caracterización precisa de las rocas y los suelos meteorizados en el trópico, así como a la mejora de las propiedades del suelo en función del tiempo, como consecuencia del endurecimiento de las caras del talud por la hematites. Un enfoque orientado al campo, basado en un estudio del comportamiento de los taludes naturales y de los existentes en entornos geoambientales similares, suele ser una alternativa más fiable para el diseño de los taludes a lo largo de las nuevas carreteras. En este artículo se presentan los resultados de los estudios de comportamiento de los taludes realizados en determinados lugares de Ghana como guía para el diseño de los taludes de corte a lo largo de dos proyectos de carreteras propuestos en el sector suroccidental del país. Se recomienda que los taludes en litologías competentes a lo largo de las carreteras propuestas se corten con inclinaciones pronunciadas de 72° y 80°, mientras que los taludes en las litologías menos competentes se corten con inclinaciones más planas de 45°.

Condición geológica necesaria para la construcción de edificios

Glen Roy es una Reserva Natural Nacional, situada a unas 15 millas al norte de Ben Nevis, la cumbre más alta de Escocia y del Reino Unido. El valle contiene los «caminos paralelos» de Glen Roy, que fueron algunos de los rasgos más misteriosos identificados en el paisaje durante los siglos XVIII y XIX, atrayendo mucha especulación en su momento.

Tres líneas paralelas dominantes contornean el valle a 350 m, 325 m y 260 m, y en un principio se pensó que eran «caminos» artificiales o incluso obras de arte. Entre algunos filósofos de renombre (como John MacCulloch, Thomas Lauder, Charles Lyell, William Buckland y Charles Darwin), comenzaron a desarrollarse teorías que sugerían que las líneas paralelas recortadas en el paisaje habían sido creadas por orillas del mar o por antiguos lagos. Más tarde, Louis Agassiz propuso la teoría de una «edad de hielo» y de que los «caminos» estaban formados por lagos represados por antiguos glaciares. Esta idea fue revolucionaria para la época.

Diagrama conceptual de los límites del hielo desde 11 947 a 11 843 años calibrados antes de Cristo y la ubicación del lago embalsado por el hielo glacial. Los contornos de 350 m, 325 m y 260 m están resaltados en rojo, verde y morado, respectivamente. Las flechas muestran la dirección inferida del flujo de hielo. Imagen derivada de los datos de elevación de Intermap Technologies NEXTMap Britain.

Tipos de investigación geológica

Las deformaciones se produjeron como resultado del agua que fluyó de manera no especificada con más detalle bajo la carretera y luego se congeló.Las deformaciones se produjeron como resultado de la hinchazón de los suelos en la capa base de la carretera.La documentación inicial y el trabajo de investigación utilizado para determinar la causa de las deformaciones en la carretera incluida son los siguientes:

; Kodikara, 2012). El contenido de humedad inicial de la roca madre en el momento de la compactación juega un papel importante en los casos de aumento del volumen de la roca madre a medida que se realizan los trabajos. Estos aumentos pueden provocar deformaciones en la capa de rodadura. Se ha demostrado que los mayores niveles de humedad de la roca madre durante la fase de compactación no provocan posteriormente tensiones de deformación si la roca madre se compacta con baja presión. Este fenómeno fue estudiado por Lawton et al. (1989). A diferencia de la roca madre saturada, la roca madre arcillosa compactada con un bajo contenido de humedad representa, a medida que se realiza el trabajo y cuando la humedad aumenta o disminuye, un cambio en el comportamiento de las capas individuales de la roca madre que da lugar a la deformación de la estructura. La roca madre también puede estar expuesta a una deformación flexible debido al ciclo seco/húmedo (Figura 7) y posteriormente alcanzar condiciones estables. Estas condiciones estables pueden verse alteradas por inundaciones, flujos extendidos o, como en este caso, por cambios en las condiciones geológicas.Fig. 7Contenido de humedad a medida que se trabaja.Se han creado varios modelos numéricos para describir estas características de comportamiento de la roca madre. Entre ellos se encuentra el Modelo Básico de Barcelona, que se discute en las publicaciones de Alonso et al. (1990) y otros. La modelización constitutiva actual de las cargas externas y ambientales para las rocas madre no saturadas se expresa en las publicaciones técnicas de Houlsby (1997) mediante las siguientes ecuaciones:

Geología de corte de carretera

Materiales y métodosModelo conceptualEl modelo conceptual para el enfoque propuesto basado en el SIG para la estimación del balance de masas de las dos alternativas de carreteras y su integración dentro de la metodología del ACV puede verse en la Fig. 4. En este estudio se llevaron a cabo tres pasos principales: (1) el cálculo del balance de masas, (2) el análisis del inventario del ciclo de vida y (3) la cartografía espacial de las emisiones de GEI y el uso de energía (Fig. 4). En primer lugar, se utilizó el SIG para calcular la necesidad de corte y relleno (balance de masas), con y sin utilizar información estratigráfica, durante la construcción de los corredores viales alternativos estudiados (Sección 3.2). En segundo lugar, los volúmenes estimados se utilizaron como entrada en el SIG, donde el uso total de energía y las emisiones de GEI se asignaron espacialmente multiplicando los volúmenes de suelo excavado, roca volada y material de relleno con los factores de emisión para estos procesos (Sección 3.3). Esto se hizo para evaluar la distribución espacial del uso potencial de energía y las emisiones de GEI durante la excavación del suelo, la voladura de roca y el relleno en cada corredor de carretera alternativo. Como resultado, se crearon mapas de uso de energía y de emisiones de GEI para mostrar estos valores en cada ubicación correspondiente al área de 1 m2 (es decir, píxeles de 1 × 1 m) de los corredores de carretera estudiados (Sección 4.2).Fig. 4Un modelo conceptual del enfoque propuesto basado en SIG y su integración en el ACV (según Geyer et al. 2010)Imagen a tamaño completo