UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE CHIAPAS FACULTAD DE INGENIERÍA CAMPUS I
Geología básica
5 “B”
Semestre Enero - Mayo 2018. Nombre del Alumno
Pérez Gómez Ely Aldayr
Nombre del catedrático:
M.A.C. José Luis Parra Betancourt
Proyecto de campo: Delimitar un área de riesgo.
Tuxtla Gutiérrez, Chiapas.
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Índice 1. Planteamiento del objetivo ........................................................................................ 4 2. ¿En qué forma podemos? ......................................................................................... 5 3. Parámetros Geológicos ............................................................................................. 6 3.1.
Formación Geológica ....................................................................................................
6
3.2.
Estructura y discontinuidades ....................................................................................
6
3.3.
Meteorización: .................................................................................................................
6
4. Descripción geológica de Tuxtla Gutiérrez. ............................................................. 6 4.1.
Formación geológica ......................................................................................................
4.2.
Estructura en tres dimensiones ................................................................................... 7
4.3.
Discontinuidades .............................................................................................................
8
4.4.
Meteorización. Meteorización. ...................................................................................................................
8
4.5.
Fracturación:. Fracturación:. ....................................................................................................................
8
7
5. Columna estratigráfica. ............................................................................................. 9 6. Parámetros Hidrológicos Hidrológicos e Hidrogeológicos Hidrogeológicos ......................................................... 11 6.1. 6.2.
Características de las lluvias:. lluvias:. ...................................................................................
11
Régimen de aguas subterráneas. subterráneas. ............................................................................. 11
7. Descripción hidrológica de Tuxtla Gutiérrez. ........................................................ 11 8. Localización del área a delimitar ............................................................................ 13 8.1.
Área a delimitar el riesgo. ............................................................................................ 15
9. Parámetros de topografía........................................................................................ 16 10. Evidencias 10. Evidencias fotográficas ........................................................................................... 17 11. Parámetros 11. Parámetros de los factores externos. ..................................................................... 20 12. Escurrimientos:........................................................................................................ 20 13. Criterio usado........................................................................................................... 21 Página 2
14. Conclusión ............................................................................................................... 22 15. Bibliografía ............................................................................................................... 23
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Planteamiento del objetivo 1. Conocer la geología del lugar de estudio. 2. Conocer la hidrología. 3. Conocer la geomorfología. 4. Tipo de suelo. 5. Tipos de construcciones de viviendas. 6. Tipo de clima predomínate. 7. Escurrimientos. 8. Zona sísmica en la que se ubica. 9. Reconocimiento e identificación del sitio. 10. Análisis de la información existente. 11. Estudio de las características superficiales del sitio que permitan la caracterización topográfica y geotécnica. 12. Investigación de campo incluyendo toma de muestras, y ensayos in situ para cuantificar los parámetros del suelo. 13. Análisis de la información obtenida, modelación matemática y diseño.
Conocer al detalle la geología del lugar de estudio.
Reconocimiento e identificación del sitio.
Conocer los tipos de construcción de las viviendas.
Conocer la hidrología del área a delimitar.
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¿En qué forma podemos? En este trabajo de campo se pretende delimitar un área de riesgo mediante la toma de fotografías e interpretación de estas, tomando en cuenta los daños que se presentan en el lugar, así, como, detallar el riesgo en la presencia de algún fenómeno natural no previsto. Se pretende aplicar todos los conocimientos adquiridos en el curso de geología básica, como, el hacer u na descripción geológica del lugar, delimitar el área de riesgo, ver las zonas más vulnerables y realizar secciones del lugar de estudio.
La investigación de una ladera, talud o deslizamiento consiste en obtener toda la información posible sobre las características topográficas, geológicas, geotécnicas y ambientales que permitan realizar un diagnóstico de los problemas lo más preciso posible y un diseño efectivo de solución. Para el propósito de la investigación es necesario conocer cuáles son los parámetros básicos que afectan la estabilidad.
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Parámetros Geológicos La Geología generalmente, define las características o propiedades del suelo o roca. La formación geológica determina la presencia de materiales duros o de baja resistencia y las discontinuidades pueden facilitar la ocu rrencia de movimientos a lo largo de ciertos planos de debilidad. Los elementos geológicos principales a estudiar son los siguientes:
1. Formación Geológica: Los materiales de origen ígneo-metamórfico poseen un comportamiento diferente a los suelos de origen sedimentario, aluviones, coluviones, etc.
2. Estructura y discontinuidades: En los suelos residuales y rocas la estratificación y las discontinuidades actúan como planos de debilidad o como conductores de corrientes de agua subterránea y las características de estas pueden facilitar los movimientos.
3. Meteorización: La descomposición física o química produce alteraciones en la roca o suelo, las cuales modifican substancialmente los parámetros de resistencia y permeabilidad, facilitando la ocurrencia de deslizamientos.
Descripción geológica de Tuxtla Gutiérrez. Al norte se localizan rocas sedimentarias del cretácico superior Ks (cz-lu) asociación d calizas-lutitas; se localiza sobre suelos del cuaternario Q (al) aluvial; y rocas sedimentarias del terciario eoceno Te (lm-ar) asociación limolitas-areniscas. Al sur se localizan rocas sedimentarias del terciario paleoceno Tpal (lu-ar) asociación lutitas-areniscas, también se localizan sobre suelos del cuaternario Q(al) aluvial, y rocas sedimentarias del terciario eoceno Te (lm-ar) asociación limolitas-areniscas, además se encuentran suelos del terciario oligoceno de To (cz) calizas. Al este se localizan rocas sedimentarias del terciario paleoceno Tpal (lu-ar) asociación lutitasareniscas, además se encuentran suelos del cretácico superior de Ks (cz) calizas y rocas sedimentarias del terciario eoceno Te (lm-ar) asociación limolitas-areniscas. Al oeste se localizan rocas sedimentarias del terciario eoceno Te (lm-ar) asociación Página 6
limolitas-areniscas, y se localizan suelos del cuaternario Q (al) aluvial; además se encuentran rocas sedimentarias del cretácico superior Ks (cz-lu) asociación d calizas-lutitas. Al norte de Tuxtla Gutiérrez se localizan estructuras de falla normal, inclinal y sinclinal; al sur se localizan estructuras del tipo sinclinal, de contacto y fractura; al este se localizan estructuras de contacto, fractura y falla normal; y al oeste se Localizan estructuras sinclinales y de falla normal. Localización de la colonia Bella Vista en el mapa geológico.
Colonia Bella Vista.
Formación geológica: Litología y características de cada formación. Secuencia de las formaciones. Profundidad a la cual aparece roca sana. Presencia de coluviones. Caracterización del suelo residual. Presencia de minerales susceptibles a alteración.
Estructura en tres dimensiones: Estratificación. Espesor y características de cada manto. Plegamiento. Rumbo y buzamiento de los planos o foliaciones. Cambios de Rumbo o Buzamiento. Relación entre Rumbos y Buzamientos con la pendiente del talud. Fallas, brechas y zonas de corte.
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Discontinuidades:
Rumbo.
Buzamiento.
Separación
entre
discontinuidades. Aspereza. Abertura. Material de relleno. Continuidad. Fricción y Cohesión.
Meteorización: Profundidad. Características (químicas y mecánicas). Elaboración de perfiles de meteorización.
Fracturación: Tamaño de los bloques. Forma de los bloques. Posibilidades de deslizamiento o volteo.
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Columna estratigráfica.
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Parámetros Hidrológicos e Hidrogeológicos Los cambios en el régimen de aguas subterráneas actúan como detonadores de movimientos en las laderas o taludes y estos se encuentran generalmente, relacionados con las lluvias y la hidrología superficial. En un estudio de deslizamientos se deben tener en cuenta los parámetros relacionados con la hidrogeología y en especial los siguientes factores:
1. Características de las lluvias: La ocurrencia de períodos lluviosos intensos produce ascensos en los niveles piezométricos y la saturación disminuye las tensiones capilares.
2. Régimen de aguas subterráneas: Los niveles de agua freáticas pueden fluctuar de manera considerable con el tiempo y modificar la resistencia de los materiales y el estado de esfuerzos. Es importante determinar las áreas de recarga y descarga, partiendo de la base del conocimiento del clima regional y análisis del terreno, incluyendo el tipo y distribución de la roca, fallas, fracturas, manantiales y humedales.
Descripción hidrológica de Tuxtla Gutiérrez. Se puede ver que en la parte del norte de Tuxtla Gutiérrez presenta un coeficiente de escurrimiento que va desde el 5 al 10 % y del 10 al 20 %, en la parte del este y oeste del municipio se encuentran coeficientes de escurrimientos que van desde los 5 al 10% y del 10 al 20 %, los mismos coeficientes se puede apreciar en parte del norte, solamente en la parte central del municipio se encuentran coeficientes de escurrimientos de mayor al 30%.
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Colonia Bella Vista.
Localización del municipio de la colonia Bella Vista en el mapa hidrológico.
Simbología de los escurrimientos. Aguas superficiales
Precipitaciones: Precipitaciones máximas mínimas y promedio, anuales mensuales y diarias. Lluvia máxima en una hora. Forma (lluvia granizo o nieve). Horario y duración de las lluvias.
Cuenca tributaria: Área. Pendiente. Cobertura vegetal.
Escorrentía: Tiempo de concentración y cálculo del caudal máximo para diseño.
Infiltración: Infiltración en % relacionada con la precipitación. Aguas subterráneas
Altura del nivel del agua: Niveles normales, aislados y suspendidos. Planos de líneas de nivel freático y líneas de flujo.
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Fluctuaciones: Fluctuaciones del nivel de agua con el tiempo y su relación con las lluvias. Variación de los niveles en el momento exacto de una lluvia. Fluctuaciones a lo largo del año. Fluctuaciones de año en año.
Caracterización: Altura capilar. Presión de poros y presiones artesianas. Velocidad y dirección del movimiento del agua. Indicaciones superficiales de afloramientos de agua, zonas húmedas y diferencias en la vegetación. Química de las aguas subterráneas. Sales disueltas, contaminación, presencia de aceites. Efecto de las actividades humanas sobre el nivel freático. Posibilidad de fugas de ductos de servicios pú blicos. Características del drenaje interno.
Localización del área a delimitar La colonia de Bella Vista se localiza al sur poniente de la ciudad de Tuxtla Gutiérrez, en la colonia Terán. En el área observada se encuentran los fraccionamientos de Solidaridad Infonavit, Higo Quemado y Alianza campesina
La zona observada esta de limitada al norte por la avenida 10ª Sur Oriente y colinda al Norte con el fraccionamiento jardines de Buena Vista y el fraccionamiento Los Presidentes, la sección Este fue limitada en la calle Huitiupán que colinda el fraccionamiento Puesta del Sol, el límite sur está ubicado en la calle Moctezuma Página 13
colinda con un terreno baldío que aún se encuentra en obra negra, el oeste fue delimitado hasta la avenida Emiliano Zapata.
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Área a delimitar el riesgo.
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Parámetros de topografía
Localización con coordenadas: Planta de localización de ríos, cañadas, depresiones,
humedades,
vegetación,
vías,
escarpes,
áreas
de
deslizamiento, etc.
Líneas de nivel: Levantamiento con líneas de nivel que permitan determinar las áreas deslizadas o en proceso de movimiento. Identificar los escarpes, levantamientos y otras anomalías.
Cambios topográficos: Localizarlos y correlacionarlos con la geología, aguas lluvias o subterráneas, posibles deslizamientos anteriores, procesos antrópicos, etc... Localizar focos de erosión, evidencia de movimientos, hundimientos o levantamientos del terreno. Ratas de cambio de la topografía con el tiempo.
Perfil: Curvatura, convexidad. Correlacionarlos con la geología y con el plano de líneas de nivel. Calcular pendientes y alturas. Localizar los perfiles en el plano en planta.
Drenaje superficial: Si es continúo. Si es intermitente. Parámetros del sistema.
Para encontrar las causas y mecanismos de falla y poder cuantificar los parámetros que determinan la estabilidad de la zona, diagnosticar y diseñar las obras de estabilización se recomienda realizar un estudio.
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Evidencias fotográficas Afectaciones en banquetas, vialidad y casas:
eto por efecto es y el agua.
Fractura del concreto simple por efecto de la circulación vehicular y la edad del mismo.
Deterioró del concreto, causado por las lluvias y la temperatura.
Falla del concreto simple por su la mala colocación en la superficie del terreno.
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1.50 m
Agrietamiento del concreto simple por efecto de la circulación vehicular.
Falla del concreto, producto del movimiento terrestre y de la mala construcción.
Rodamiento de material de construcción, debido a las intensas corrientes de lluvia.
Hundimiento del área de circulación vehicular, causado por la lluvia y cambios en la temperatura, a demás, se aprecia una filtración de agua, la cual provocara un asentamiento.
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7m
10 m
35 cm
Separación de la banqueta con el muro de nivelación por la falta de adherencia entre ambos materiales.
1.40 m Β=31°
das, por mala
Parte más baja de la col. Buena vista.
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Grieta profunda producido por la separación de la banqueta y el muro nivelador.
Parámetros de los factores externos.
Sísmica: Aceleración de diseño – Intensidad y Magnitud, Profundidad de epicentros. Distancia de los epicentros. Relaciones con fallas geológicas cercanas, cambios sísmicos con el tiempo, presencia de suelos susceptibles a sufrir cambios por vibraciones.
Clima general: Clima. Lluvias. Vientos. Temperatura (media y extremos horaria y diaria) – Cambios barométricos.
Intervención antrópica: Modificaciones causada por el hombre, áreas de deforestación, tuberías de acueducto y alcantarillado, cortes y rellenos etc. Utilización del agua Subterránea y restricciones. Empozamientos y adición de agua. Cambios en la dirección del agua superficial. Cambios en la cobertura del suelo que afectan la infiltración. Deforestación. Movimiento de vehículos, detonación de explosivos, Maquinaria Vibratoria. Cortes, rellenos, pavimentos etc.
Escurrimientos:
Escurrimiento con mucho material del terreno natural y mal mantenimiento.
Desemboque de los escurrimientos del lugar con mala limpieza lo que provocara Página que se estanque el agua. 20
Criterio usado
Fotografías del lugar.
Recorrido del área.
Estadistica cualitativa de afectaciones.
Observaciones de daños más severos.
Daños más frecuentes.
Mapa geológico.
Mapa hidrológico.
Google earth.
Coordenadas geográficas.
Escala.
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Conclusión Se puede concluir que al analizar el área detalladamente, desde las afectaciones por los sismos en las casas hasta las afectaciones de las lluvias por la mala ubicación de escurrimientos, que el área esta en un nivel medio de riesgo debido a que la sociedad se encuentra en una calidad de vida muy rural, además que los mantenimientos que se le dan a las construcciones son muy malas. Es por ello que muchas personas viven en riesgos muy grandes y no tienen el conocimiento necesario para que tomen las medidas adecuadas a la hora que se prese nte ya sea un fenómeno natural o fenómenos atmosféricos. Y por eso mismo el ingeniero civil se ve asociado a esta rama de la geología, la cual desempeñara a la hora de hacer cualquier tipo de obra, desde hacer una casa habitación, hasta realizar un edificio, puente, etc., se ve obligado a dictaminar los riesgos posibles que se pueden presentar, y así mismo darle solución.
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Bibliografía
Carta geológica de Tuxtla Gutiérrez; escala 1:250,000; INEGI.
Aportes de conocimientos de geología básica y análisis estructural.
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