MAPAS GEOTECNICOS
1.DEFINICION: Los mapas geotécnicos (engineering geological maps) constituyen un método en ingeniería geológica para prese presenta ntarr cartográ cartográfic ficame amente nte inform informaci ación ón geológ geológicoicogeotécnica con fines de planificación y uso del territorio y para el proyecto, construcción y mantenimiento de obras de ingeniería; aportan datos sobre las características y propiedades del suelo y del subsuelo de una determinada zona para evaluar su comportamiento y prever los problemas geológicos y geotécnicos.
Los mapas geotécnicos no consideran:
No aportan datos cuantitativos de las propiedades físicas y mecánicas, ni sobre la heterogeneidad y anisotropía de los materiales. No representan los componentes del medio geológico con significado geotécnico y su influencia en trabajos de planificación e ingeniería. No representan el carácter dinámico del medio geológico en relación a la ingeniería.
Los mapas geotécnicos deben considerar los siguientes aspectos generales de interés en ingeniería geológica:
Descripción y clasificación geotécnica de suelos y rocas. Propiedades físicas y mecánicas de los materiales. Condiciones hidrogeológicas y distribución del agua. Condiciones y procesos geomorfológicos. Procesos dinámicos.
2. TIPOS DE MAPAS: 2.1 CLASIFICACION: Los mapas geotécnicos se realizan a escalas acordes con sus objetivos, proporcionando información geológicogeotécnica básica (por ejemplo para planificación regional) o específica para una aplicación determinada (selección de emplazamientos, excavaciones, cimentaciones, etc.). Los mapas se pueden clasificar en función de su objetivo, contenido y escala.
Clasificación de los mapas geotécnicos en función de su objetivo y contenido.
Criterio
Tipo de mapa
Objetivo
Específico: proporciona información sobre un aspecto determinado de la ingeniería geológica o para un objetivo concreto (emplazamiento de residuos, trazados de ferrocarril, condiciones del terreno para cimentación de una presa, para excavaciones subterráneas, etc.). Múltiple 0 general: proporciona información referente a diversos aspectos de la ingeniería geológica, para variados objetivos y usos geotécnicos.
Temático o analítico: aporta detalles o evalúa un componente determinado del medio geológico (grado de meteorización, grado de fracturación de macizos rocosos, procesos sísmicos, expansividad de los suelos, etc.). Integrado: a) aporta las condiciones geotécnicas descriptivas de todos los principales componentes del medio geológico; b) zonificación del territorio en unidades geotécnicamente homogéneas. Auxiliar: presenta datos concretos de algún aspecto geológico o geotécnico. Complementario: proporciona información básica sobre algún aspecto geológico, geomorfológico, hidrogeológico, etc.
Contenido
Escala
Gran escala (local): Escala media: Pequeña escala (regional):
> 1:10.000 1:10.000 a 1:100.000 < 1:100.000
Clasificación de mapas geotécnicos en función de su escala
Tipo de mapa geotécnico y escala
Regional < 1:10.000
Local Etapa de reconocimiento preliminar. 1:10.000 a 1:500 Local Etapa de investigación in situ. 1:5.000 a 1:500
Contenido
Datos geológicos, conjuntos litológicos, estructuras geotectónicas, rasgos geomorfológicos regionales, grandes zonas afectadas por procesos. Información general de interés geotécnico e interpretaciones. Descripción y clasificación de suelos y rocas, estructuras, geomorfología, condiciones hidrogeológicas, procesos geodinámicos, localización de materiales para construcción. Propiedades de los materiales y condiciones geotécnicas, aspectos importantes para la construcción de una obra concreta.
Método de elaboración
Fotografía aérea, mapas topográficos y geológicos previos, información existente, observaciones de campo.
Aplicaciones
Planificación y reconocimientos preliminares, información general sobre la región y tipos de materiales existentes.
Fotografía aérea, recorridos Planificación y viabilidadde de campo, medidas y dato obras y sde campo. reconocimientodetallado,
Detalles sobre Los anteriores más datos de emplazamientos y calicatas y sondeos, problemas geológicogeofísica, ensayos iit situ y geotécnicos. de laboratorio. Diseño de obras.
2.2 CONTENIDO DE LOS MAPAS GEOTÉCNICOS:
Independientemente del tipo de mapa, éstos deben incluir una serie de información básica: Topografía y toponimia. Distribución y descripción litológica de las unidades geológicas. Espesor de suelos, formaciones superficiales y rocas alteradas, Discontinuidades y datos estructurales. Clasificación geotécnica de suelos y rocas. Propiedades de suelos y rocas. Condiciones hidrogeológicas. Condiciones geomorfológicas. Procesos dinámicos. Investigaciones previas existentes. Riesgos geológicos.
2.2 .1. CLASIFICACIÓN Y PROPIEDADES GEOTÉCNICAS DE SUELOS Y ROCAS: Los parámetros geotécnicos a representar en las cartografías geotécnicas, siempre en función de la escala y finalidad del mapa, de la información y datos disponibles, son: Densidad. Porosidad. Consistencia y actividad. Permeabilidad. Resistencia a la compresión simple y a la tracción. Parámetros resistentes. Deformabilidad. Durabilidad o alterabilidad.
2.2.2. CONDICIONES HIDROLOGICAS: La presencia de agua en los materiales geológicos afecta a sus propiedades y comportamiento mecánico y, por tanto, este aspecto debe ser considerado en la cartografía geotécnica. Los datos a incluir son: Distribución del agua y contenido en agua de los materiales. Formaciones acuíferas. Lagos, ríos, manantiales. Niveles piezométricos, profundidad y fluctuaciones estacionales o de otro tipo. Acuíferos confinados. Flujos, dirección y velocidad. Zonas y condiciones de infiltración. Parámetros hidrológicos: permeabilidad. Propiedades hidroquímicas y calidad del agua.
2.2.3 CONDICIONES GEOMORFOLOGICAS: La información relacionada con las condiciones y procesos geomorfológicos de interés para su aplicación geotécnica incluye: Topografía. Elementos del relieve: valles, terrazas, laderas, escarpes, etc. Historia reciente y desarrollo del paisaje y del relieve y su relación con la geología. Origen, evolución y edad de los elementos geomorfológicos. Relación con la hidrogeología. Relación con los procesos geodinámicos internos y externos. Predicciones de procesos de erosión, hundimientos, movimientos de laderas, etc.
2.2.4. PROCESO GEODINAMICO : Los mapas geotécnicos deben reflejar el carácter dinámico del medio geológico, y sus implicaciones con las actuaciones que se proyecten sobre el terreno. Deben aportar información espacial y datos sobre los procesos dinámicos externos e internos. La información a incluir en las cartografías geotécnicas, en función de la escala y de los datos disponibles, es: Localización y extensión de los procesos. Límites y rasgos morfológicos asociados. Edad. Intensidad y frecuencia de ocurrencia. Grado de actividad, velocidad. Condiciones, causas y factores condicionantes. Previsiones de procesos potenciales.
3.METODOS CARTOGRAFICOS
Para la realización de una cartografía geotécnica se debe disponer de la información geológica básica sobre un plano topográfico. En caso de no existir base topográfica a la escala requerida, ésta debe ser realizada por métodos convencionales o a partir de fotografía aérea. De igual modo, si no existe un plano geológico, cuanto menos de síntesis, o si éste no está a la escala requerida, se deberá preparar a partir de la información disponible y de trabajos de campo; lo habitual, en mapas a media y gran escala, es completar la información geológica disponible en mapas 1:50.000 ó 1:25.000 con reconocimientos detallados de campo.
3.1. ZONIFICACION GEOTECNICA: La zonificación geotécnica se basa en la clasificación de unidades geotécnicamente «homogéneas», que pueden a bairar diferentes edades geológicas; a su vez, éstas pueden dividirse en subunidades. El detalle y el grado de homogeneidad dependerá de la escala, objetivo del mapa y datos disponibles. En las publicaciones de la lAEG (1981a) y de UNESCO-IAEG (1976) se propone la siguiente clasificación de unidades de rocas y suelos para cartografía geotécnica (basadas en la litología y origen delos materiales), aplicables según la escala del mapa y ordenados de mayor a menor grado de homogeneidad litológica y física:
Tipo geotécnico. Tipo litológico. Complejo litológico. Conjunto litológico.
3.2. REPRESENTACION DE DATOS: Diversas asociaciones relacionadas con la ingenieríageológica (como la «Geological Society of London»,la «Association of Engineering Geologists», AEG, ola «International Association of Engineering Geology» (lAEG), han formado comisiones para la propuesta de simbología y procedimientos para la realización de mapas de ingeniería geológica.
3.3.CARTOGRAFIA AUTOMATICA:
Las aplicaciones informáticas y de los sistemas de información geográfica (SIG) a la cartografía geotécnica permiten: El tratamiento y análisis automático de los datos, La obtención de mapas de elementos o factores individuales o combinados entre ellos, La preparación de bases de datos. La actualización continua de los mapas en cuanto a datos e información, La preparación de modelos tridimensionales y la simulación de actuaciones sobre el terreno.
3.4 CORTES GEOTECNICOS: Los datos geotécnicos y la información de interés del subsuelo pueden representarse en cortes a lo largo de perfiles de interés; éstos constituyen un complemento de los mapas geotécnicos, y presentan la variación con la profundidad de las propiedades de los materiales, los límites de zonas meteorizadas, profundidad de sustratos rocosos, etc. La realización de sondeos y otras investigaciones del subsuelo son de gran ayuda para la preparación de los cortes geotécnicos, permitiendo las correlaciones con diferentes propiedades medidas o estimadas de forma indirecta, Los perfiles y cortes geotécnicos son imprescindibles en los proyectos de cimentaciones, presas, obras subterráneas, etc.
4. OBTENCION DE DATOS
Las investigaciones geofísicas en superficie y en sondeos permiten determinar la profundidad del sustrato rocoso y de formaciones superficiales, el grado de alteración y profundidad de las zonas alteradas y los parámetros deformacionales dinámicos de los materiales. La información cuantitativa que se incluye en un mapa o en su leyenda debe ser fiable y representativa de la unidad o zona a la que se asigna, por lo que la selección, análisis e interpretación de los datos y su agrupamiento deben realizarse de forma rigurosa y por especialistas con experiencia. Si se dispone de datos .suficientes sobre las propiedades de los materiales, medidas de campo, etc., pueden realizarse análisis estadísticos y representar los resultados en forma de histogramas.
5.APLICACIONES
5.1 APLICACIONES: Los mapas realizados para planificación del territorio son mapas generales integrados que aportan información sobre diversos aspectos geológico-geotécnicos para variadas aplicaciones de la ingeniería geológica y usos geotécnicos, como planificación regional, local o urbana. Se suelen realizar a escalas pequeñas o medias, e incluyen información sobre los factores coincidencia constructiva, necesaria para conocer los problemas relacionados con cimentaciones, excavaciones, estabilidad del terreno, recursos naturales, reservas de agua y emplazamiento de residuos. Otro aspecto importante son los riesgos geológicos; si es posible, además de la información espacial, los mapas deben incluir información sobre la magnitud y periodo de retorno de estos procesos.
5.2 INGENIERIA:
Las cartografías geotécnicas de detalle para el proyecto de obras se realizan a escalas mayores, normalmente entre 1:500 y 1:2000. Además de las condiciones geológico-geotécnicas generales descritas en el Apartado 7.2, deben aportar información específica sobre: Situación de los sondeos e investigaciones realizadas. Procesos dinámicos (deslizamientos y hundimientos), áreas inestables y riesgos geológicos, Aptitud geotécnica para cimentaciones y apoyo de obras de tierra. Taludes en excavaciones. Condiciones de drenaje, Situación y calidad de los materiales de préstamo.
