GEOLOGIA APLICADA
GEOLOGIA APLICADA23-4-2015
UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCAFacultad de IngenieraEscuela
Acadmico Profesional de Ingeniera Civil
GEOLOGIA URBANA
ASIGNATURA:GEOLOGIA APLICADA
DOCENTE:DOC.ING.GILBERTO CRUZADO VASQUEZ
ALUMNO: DIAZ NUEZ, July Marisol
CICLO:V
Cajamarca, abril del 2015
GEOLOGIA URBANA
I. DEFINICIONES:
Geologa urbana es una rama relativamente nueva de las ciencias
de la tierra en los ltimos cincuenta aos.
La geologa urbana, es una ciencia encargada de estudiar la
planificacin del uso del territorio destinndola como rea urbana,
zona industrial, zona agrcola, zona de recreacin, zona de
reforestacin, etc. Teniendo como objetivo un ordenamiento del
territorio que mejore la calidad de vida de la personas, prevenga
problemas antrpicos y minimice el impacto social, econmico y
ecolgico de los desastres naturales, as tambin lograr un uso
sostenible de los recursos naturales y la conservacin del
medioambiente de la mano con el desarrollo.(Kiochiman,2012)
LaGeologa Urbanase ocupa de los fenmenos que se relacionan con
el espacio geolgico sobre el cual est asentada una ciudad.
En otras palabras, las condiciones y caractersticas de la parte
superficial de la corteza de la Tierra, son determinantes de las
posibilidades de mantenimiento y desarrollo de cualquier
ciudad.
La observacin de los fenmenos y las consecuentes caractersticas
y condiciones que ellos determinan sobre los terrenos que sirven de
sostenimiento material, de las viviendas y la infraestructura
edilicia y tecnolgica, puede ser hecha considerando dos aspectos:
La aptitud de los terrenos dentro de los lmites municipales Las
amenazas y los riesgos potenciales que pueden afectar al territorio
municipal.(Velzquez, 2009) Lageologa urbanaes el
estudiogeolgicodelos sistemas urbanosy confiablemodeladodel
subsuelo en que se producen.Es una rama dela geologatodava en
desarrollo, sobre todo desde el punto de vista metodolgico.
Hace uso no slo de sus propios mtodos de geologa de superficie y
el subsuelo, un enfoque interdisciplinario y multidisciplinario que
tenga en cuenta los datoshistoriadores.El uso de datos de mltiples
fuentes, anlisis crtico, de hecho permite realizar reconstrucciones
de considerable detalle las modificaciones antropogenicas en las
zonas urbanas, as como las interacciones entre los eventos
naturales y ser humanos.
(Lukovsqui, 2005)II. OBJETIVO
El objetivo de la geologa urbana es estudiar las distintas
fuentes de amenazas naturales, estableciendo y elaborando la
cartografa, en escala urbana y la sealtica adecuadas para conocer
la localizacin y situacin de las zonas crticas para disponer de
sistemas de referencias, de mantenimiento de un estado de situacin
y de alerta, en la ptica de la prevencin, de la mitigacin y la
minimizacin de los daos que provocan estos eventos de origen
geolgico.
III. CRITERIOS DE ZONIFICACIN:
Abordar una zonificacin de peligro geolgico significa trazar
fronteras de varias situaciones de riesgo y siempre ser una tarea
que difcilmente podr concretarse ajustndose plenamente a la
realidad de los hechos. Ms aun tratndose de estudios a nivel del
territorio peruano, que muestra complejidad en todos los parmetros
tomados en cuenta para tal efecto. Dentro de este panorama se hace
una zonificacin clasificando el rea en diferentes grados de
influencia del fenmeno, para su adecuada utilizacin en obras de
infraestructura e inversiones, ordenamiento territorial, planificac
in urbanstica y seguridad fsica de reas poblacionales.
La elaboracin de los mapas temticos por peligros y el inventario
natural de stos, proporciona efectivos ndices de susceptibilidad y
peligrosidad de una regin o rea en el Per que conduce a una
estimacin relativa del riesgo, facilitando la definicin de
criterios para optimizar la planificacin y uso del suelo y la
consiguiente mitigacin de daos y prdidas de vidas humanas.
Se establecen 5 zonas de peligro:
Zona "1: Muy AltoZona "2: AltoZona "3: MedianoZona "4: BajoZona
"5: Escasa Informacin
a) ZONA "1: MUY ALTO
Son aquellas reas que presentan serios problemas principalmente
de tipo geomorfolgico-geodinmica, hidrolgico, hidrogeolgico as como
del tipo litolgico-estructural y geotcnico. Corresponde a las reas
comprendidas generalmente a partir de la cota 3,600 msnm. Hasta la
divisoria de aguas.
Se les considera como muy desfavorables a causa de la acusada
morfologa que en muchos casos los ngulos de la pendiente son
superiores al lmite crtico para su estabilidad, dando origen a la
inestabilidad de los taludes, favorecido adems por la meteorizacin
intensa, fracturamiento, presencia de fallas activas e inactivas,
buzamientos desfavorables de estratos, originndose por todas estas
causas fenmenos de geodinmica como: deslizamientos, derrumbes,
desprendimiento de rocas, aludes o avalanchas, aluviones o
huaycos.
b) ZONA "2" : ALTO
Comprende terrenos cuyo riesgo geodinmico es alto y de
intensidad variable, ocasionando cuantiosos daos a las obras
civiles y centros poblados dada la fuerte pendiente topogrfica,
donde muchas laderas se encuentran en el lmite critico de reposo;
por la considerable altitud donde son frecuentes las
precipitaciones en forma de granizo, heladas e intensas lluvias que
favorecen la meteorizacin intensa, fracturamiento y diaclasamiento
de los macizos rocosos, por la convergencia de las fallas activas e
inactivas que forman zonas de debilidad en cuas y por la prdida de
cohesin de la cubierta detrtica, generan: erosiones activas (circos
erosivos), erosin de laderas, derrumbes, deslizamientos, huaycos,
desprendimiento de rocas.
Incide, asimismo, en la seguridad de estas zonas la relacin de
fluctuacin del nivel fretico y las condiciones litolgicas
estructurales e hidrolgicas.
Es en estas zonas donde ocurren la mayor cantidad de fenmenos de
geodinmica externa con su secuela de destruccin.
Se generan erosiones activas (circos erosivos), erosin de
laderas, derrumbes, deslizamientos, huaycos y desprendimiento de
rocas. Corresponden en general a zonas intermedias, ubicadas entre
las cordilleras, reas glaciadas y ladera de valles.
c) ZONA "3" : MEDIANO
Se incluye dentro de esta zona todos aquellos terrenos que s
bien pueden estar sometidos a fenmenos geodinmicas, la magnitud del
riesgo es moderada y pueden ser atenuada mediante la construccin de
obras de drenaje y estabilizacin de suelos.
Los terrenos se caracterizan generalmente por presentar
pendientes entre planas a moderadas con nivel fretico generalmente
poco profundo, lo que motiva un alto grado de saturacin
(altiplanicies) de los suelos.
d) ZONA "4" : BAJOSe incluyen en esta denominacin un conjunto de
terrenos que si bien se han considerado en general favorables desde
el punto de vista constructivo, cuya ocurrencia de fenmenos de
geodinmica externa son de poca magnitud, puntualmente puedan surgir
en ellos problemas de tipo litolgico-estructural y geotcnico.
Estas zonas constituyen generalmente las superficies
moderadamente onduladas, las superficies planas de amplios valles,
conos deyectivos y las laderas estables de los valles principales
donde se asientan la mayora de los centros poblados.
e) ZONA "5" : CON ESCASA INFORMACIN
Son las reas en las cuales se nota la ausencia de fenmenos de
geodinmica externa que puedan comprometer la seguridad de las obras
de infraestructura o daos que puedan ocasionar a la propiedad.
Puntualmente se pueden presentar problemas de tipo geotcnico
(suelos), hidrogeolgico (napa fretica superficial). Los daos que
pueden ocasionar los sismos, dependern del tipo y calidad de las
obras construidas.
IV. RIESGOS GEOLOGICOSLos accidentes causados por fenmenos
geolgicos, tales como deslizamientos e inundaciones provocan
perdidas tanto humanas como materiales. A pesar del conocimiento
tcnico y cientfico de los procesos geolgicos, muchas zonas urbanas
son vulnerables a este tipo de desastres.Actualmente existen
patrones cientficos y tcnicos que aumentan la seguridad de las
personas y de obras civiles que se encuentran en reas y situaciones
deriesgo geolgico, considerando la previsibilidad de los fenmenos y
la posibilidad de prevenirse de sus efectos.V. ANLISIS Y
ESTABILIDAD DE TALUDES. Este tipo de anlisis sirve para prevenir
deslizamientos en pendientes pronunciadas (colinas, faldas de una
montaa), que pueden ser desde locales (cada de bloques), hasta de
grandes magnitudes (grandes deslaves de laderas) cuando estas se
ven alteradas las condiciones de equilibrio por un corte o
desmonte.Dividimos este estudio en dos ramas: Anlisis Previo al
CorteyAnlisis Posterior al Corte.Anlisis previo al corte. Este tipo
de anlisis nos sirve para determinar la mejor direccin de corte, de
acuerdo con las condiciones litolgicas y estructurales del rea a
cortar. Es decir, buscar el mejor rumbo de corte para minimizar los
impactos que generara el mismo. Este tipo de estudio es muy til
para la planeacin de fraccionamientos o trazo de avenidas.
Anlisis posterior al corte. Este otro anlisis nos sirve para
obtener la estabilidad de un talud que ya se encuentra cortado.Se
identifican, en caso de que lo presente, los mecanismos cinemticos
de falla y se obtiene un factor de seguridad para dicho talud.
Dependiendo del factor de seguridad, se recomiendan medidas
preventivas para evitar algn deslizamiento.VI. APLICACIONES
Para ver una aplicacin de la Geologa Urbana, examinaremos una
ciudad de nuestro pas sometido a los desastres naturales:
ZONIFICACIN DE LA CIUDAD DE MOQUEGUA:
RESUMEN
La ciudad de Moquegua, ubicada en la regin suroccidental del
Per, a lo largo de su historia ha sufrido los efectos devastadores
de una serie de desastres naturales, por ello, en este trabajo se
pone nfasis en la realizacin de la zonificacin de la ciudad,
resaltando el lugar ms adecuado para la urbanizacin y tambin
resaltar las zonas destinadas a la reubicacin por el riesgo al cual
se exponen
ANTECEDENTES
La ciudad de Moquegua se sita en el Cinturn de Fuego del
Pacifico, una zona alta de actividad ssmica y por lo general, las
viviendas son hechas de adobe y en zonas peligrosas, siendo vctimas
de deslizamientos, inundaciones, etc.
Luego de tantos desastres se vio la necesidad de plantear un
reordenamiento territorial, para la reubicacin y expansin urbana,
esperando que ello contribuya en el desarrollo sostenible de la
ciudad.
OBJETIVOS:
Realizar la zonificacin de la ciudad de Moquegua. Reordenamiento
de la ciudad. Lograr un desarrollo sostenible de la ciudad. Evitar
las consecuencias fatales de los desastres.
UBICACIN DEL REA DE ESTUDIO
El departamento de Moquegua se encuentra al Sur Oeste del pas.
Se extiende entre el litoral peruano y la cadena occidental de los
Andes del Sur, abarcando dos regiones: la costa y sierra. Su
relieve es bastante accidentado debido a su contextura volcnica
encontrndose entre los volcanes Omate y Ubinas.
Las zonas en estudio comprenden El cercado de la Ciudad de
Moquegua, el CPM San Francisco, el CPM San Antonio, el CPM Los
ngeles y la zona de expansin urbana Chen Chen, se encuentran
situadas a altitud promedio de 1,400msnm.
GEOMORFOLOGA
El rea de estudio est emplazada sobre el lecho y los flancos del
valle que transcurre en direccin Noreste a Suroeste, dentro del
cual se ubica la ciudad e Moquegua y las zonas agrcolas. La otra
parte del territorio es rida, y est compuesta por colinas y
penillanuras costera, en la cual se ubican los poblados de San
Antonio, Chen Chen, Samegua y Los ngeles.
Todas las unidades geomorfolgicas estn constituidas por depsitos
clsticos del terciario superior pertenecientes a las Formacin
Moquegua y a depsitos del cuaternario, los cuales estn disecados
por numeras quebradas que confluyen en el valle de los ros
Tumilaca, las cuales de denominan: llanuras costeras, valles,
colinas costeras, quebradas y terrazas. ZONIFICACIN DE LA CIUDAD DE
MOQUEGUA.
La evaluacin de la ciudad ha obtenido definir cuatro zonas, de
acuerdo alas caractersticas fsico mecnicas y dinmicas de los
suelos.
Estas zonas son:
Zona IZona IIZona IIIZona IV
ZONA I:
Est conformada por la parte consolidad de la ciudad.
Superficialmente presenta un material de relleno medianamente
compacto, que alcanza hasta los 2,0m de profundidad. El terreno
natural est conformado por gravas con matriz arenosa y limosa. La
capacidad de carga admisible del terreno de fundacin para
cimentaciones tpicas vara de 1,2 a 2,0 Kg/cm2, para profundidades
de cimentacin de 1,00 a1, 20m. Los periodos predominantes obtenidos
para esta zona varan desde 0,10 hasta 0,40s. Debido a las
caractersticas de amplificacin ssmica observados en los registros
ssmicos obtenidos en esta zona, para el diseo sismo resistente se
recomienda considera los parmetros ssmicos correspondientes aun
suelo tipo S2 del RNC.
ZONA II:
Abarca desde las Pampas de Chen Chen, es un rea de deposicin en
forma de plano inclinado, con pendientes de 3 a 7, conformada por
estratos de gravas con matriz limosa y arenosa, de compacidad
suelta a media. La capacidad de carga admisible para cimentaciones
superficiales tpicas a la profundidad de cimentacin de 1,0m, sobre
terreno natural, vara de 1,2 a 1,7 kg/cm2. En el sector destinado
para la expansin urbana, los periodos predominantes varan de 1,0
hasta 1,5s, mostrando fuertes amplificaciones en este rango de
periodos, por lo tanto, para el diseo sismo resistente en esta zona
se recomienda consideras los parmetros correspondientes al Suelo
Tipo S3 del RNC.
Zona III:La zona III ha sido subdivida en dos sub zonas que son
las siguientes:
Zona IIIA Zona III B
ZONA IIIA
Conformada por el sector llano del rea central del CPM San
Antonio, as como por la zona ms elevada del cerro El Siglo y los
asentamientos humanos El Siglo y Mariscal Nieto, terminando en la
Quebrada del Pedregal. El terreno de fundacin est conformado por un
material granular de compacidad media a suelta. La capacidad de
carga admisible para edificaciones de inters social vara de 1,0 a
1,5kg (cm2. A una profundidad de cimentacin de 1,00m. Los periodos
predominantes registrados en la zona que abraca el CPM San Antonio
varan de 0,5 a 0,8s, disminuyendo hasta 0,2s. En las partes
altas.
En la zona de AA.HH Mariscal Nieto y la Quebrada del Pedregal
los periodos predominantes varan desde 0,16s hasta 0,40s en la zona
baja de la quebrada. Los parmetros de diseo sismo resistente
recomendados para esta zona corresponden al Suelo Tipo S3 del RNC.
Para efecto de diseo de cimentaciones en estos tipos de suelos se
debe considerar la posibilidad de asentamientos diferenciales por
un leve potencial de colapso del material granular cementado, as
como pequeos levantamientos por expansin delas arcillas limosas, de
baja plasticidad.
ZONA III B
Zona abarca las dos partes laterales del CPM San Antonio, donde
existen afloramientos de la Formacin Moquegua Inferior. El terreno
de fundacin est conformado por estratos de arcilla limosa y arena
arcillosa, cubiertos por un material gravoso de 1,0m de espesor en
promedio. El material arcilloso tiene una consistencia rgida, bajo
contenido de humedad y alto potencial de expansin, por lo que se
debe considerar su efecto en las cimentaciones para evitar el
agrietamiento de las edificaciones. La capacidad de carga admisible
del terreno en condiciones saturadas vara de 0,8 a 1,0kg/cm2, para
edificaciones de inters social, con profundidades de cimentaciones
de 1,0m. Los periodos predominantes determinados en esta zona
tienen poca variacin, encontrndose en el rango de 0,20 a 0,40s, sin
embargo, en este sector tambin se han observado grandes
amplificaciones ssmicas, por lo que su comportamiento dinmico debe
ser caracterizado como el de un Suelo Tipo S2 del RNC.
ZONA IV
Predominantemente abarca el rea donde se ha situado el CPM San
Francisco. El terreno de fundacin est constituido superficialmente
por rellenos y gravas angulosas, arenas medias a finas y limos
inorgnicos, subyaciendo a este material, se encuentran areniscas
arcdicas, rutceas y arcillosos, rgida, que poseen caractersticas
expansivas.
La topografa de sta zona es bastante accidentada presentando
pendientes mayores a los 70.la capacidad de carga admisible para
viviendas predominantes del terreno varan de 0,2 a 0,35s, sin
embargo esta zona es propensa a sufrir grandes amplificaciones
ssmicas por efectos topogrficos y posibles problemas de
inestabilidad de taludes. En consecuencia, esta zona presenta las
condiciones ms desfavorables para ser utilizada como rea urbana. En
caso de proyectarse la construccin de edificaciones en esta zona,
para el diseo sismo resistente se deber considera el comportamiento
dinmico del terrenos similar al de un Suelo Tipo S3 del RNC.
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
Las zonas presentadas en este estudio representan la
caracterizacin del terreno de fundacin del rea urbana dela ciudad
de Moquegua. En consecuencia, su utilizacin est orientada a la
planificacin urbana y la construccin de viviendas de inters social.
Para la construccin de edificaciones de mayor importancia se
recomienda hace un estudio de suelos especifico, para garantizar la
seguridad de la estructura.
Las cuatro zonas identificad representan no solo el
comportamiento del terreno bajo la accin de cargas transmitidas por
las estructuras, sino que adems representan el grado de peligro al
que estas estn expuestas ante la ocurrencia de fenmenos naturales.
Por lo tanto se recomienda tomar en cuenta estas caractersticas
para orientar el crecimiento de la ciudad y reglamentar los tipos
de estructuras que se pueden construir en las reas apropiadas de
las zonas de mayor peligro.
BIBLIOGRAFIA Velsquez. J. R (2009). Geologa urbana. Editorial el
Ateneo. Espaa. Lukovsqui. A. R (2005). Urban Geology. Editorial
Walquer y Company. Inglaterra. Kirochiman. R. R (2012). Geologa
Urbana. Editorial El Amauta. Per. Prishman.L. R(2008).Urban
Geology. Editorial Catalunia. EEUU.
