MAPA GEOLÓGICO Y GEOTÉCNICO 1.-Introducción Para proyectar cualquier obra de ingeniería civil como líneas de comunicación, es de vital importancia conocer la geología de la superficie sobre la cual se va a trabajar. La idea principal de un mapa geológico es la representación de una situación geológica en un mapa. Es decir, se dibujan arriba de una carta topográfica modificada en color o con simbología la litología. Cada estrato, unidad o formación entones aparece con su propio color o símbolo. Mapas geológicos permiten una interpretación rápida de un sector de interés. Para confeccionar un mapa se trabajan en varias etapas. ¿Cómo se puede conocer la geología de la superficie sobre la cual se va a trabajar?
Ejecución de calicatas, sondeos, etc.
Elaboración de mapas geológicos.
Métodos indirectos geofísicos.
2.-Mapa geológico Es la representación sobre un plano topográfico de los materiales que afloran en la superficie. Aporta información:
Litológica: tipos de rocas, depósitos superficiales.
Tectónica: referente a las estructuras que aparecen en el terreno como: pliegues, diaclasas, etc.
Cronológica
Aplicaciones:
Estudio de recursos mineros, hidrológicos, etc.
Diseño y aplicación de vías de comunicación, represas, etc.
Estudio de peligros/riesgos geológicos.
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3.- Partes de un mapa geológico
Figura 1: Partes de un mapa geológico a) Descripción de la serie cartográfica Nombre del mapa Organismo que elaboró el mapa Identificación de la hoja Instituciones/personas que han participado en la elaboración de la hoja. b) Coordenadas UTM, geográficas c) Escala, sistema de proyección d) Campo del mapa geológico: representado por: Colores (tipos de rocas, depósitos superficiales) Tramas de relleno (tipos de rocas, depósitos superficiales) Símbolos lineales (fallas, pliegues, contactos litológicos, etc) Base topográfica Información hidrológica Distribución de geografía humana
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Figura 2: Contactos geológicos, cada color representa una litología diferente. e) Leyenda Secuencia ordenada de las unidades geológicas que aparecen en el mapa. Las unidades más antiguas se encuentran en la base, cada unidad geológica viene identificada por un color y una simbología e información acerca de la litología.
Figura 3: Ejemplo de leyenda
f) Simbología Se puede diferenciar entre símbolos generales como túnel, mina, cueva, fósiles y símbolos litológicos, cuales determinan un cierto tipo de roca. Los símbolos litológicos se pueden reemplazar por colores.
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Figura 4: Símbolos generales
Figura 5: Simbología para rocas ígneas
Simbología en color: Tabla 1: Colores por edad Periodo, época
Color
Cuaternario
Q
amarillo muy claro
Terciario
T
amarillo, al ocre
Cretácico
K
verde claro
Jurásico
J
azul
Triásico
TR
violeta
Pérmico
P
color café o azul
Carbonífero
C
gris
Devónico
D
color café
Silúrico
S
verde-azul
Ordovícico
O
verde oscuro
Cámbrico
Cb
gris-verde
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g) Perfil / Corte geológico Perfiles longitudinales trazados sobre el mapa sobre los cuales se ha representado las distintas unidades geológicas que aparecen en la superficie, pero prolongando hasta una cierta profundidad, los cortes geológicos nos permiten:
Conocer qué tipo de rocas encontramos en superficie y bajo de ella.
Si se han producido o existen estructuras como pliegues o fallas y entender la evolución del lugar.
Figura 6: Perfil geológico A continuación un ejemplo de mapa geológico.
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3.- Mapa geotécnico Los mapas geotécnicos
constituyen un método en ingeniería geológica para presentar
cartográficamente información geológico-geotécnica 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 deben considerar los siguientes aspectos generales de interés en ingeniería geológica:
Topografía y toponimia.
Litología ( descripción y distribución de las unidades litológicas)
Propiedades físicas y mecánicas de suelos y rocas (resistencia, compresibilidad, deformabilidad, permeabilidad, durabilidad, etc.)
Descripción y clasificación geotécnica de suelos y rocas
Espesor de suelos
Discontinuidades (datos estructurales: fallas, fracturas, rumbos y buzamientos, plegamientos; características de ellas, discordancias)
Condiciones hidrogeológicas y distribución del agua ( acuíferos, movimiento del agua, permeabilidad, calidad del agua, zonas de infiltración)
Factores geodinámicos ( velocidades de erosión y sedimentación, zonas inestables por deslizamientos, avalanchas, solifluxión, sismicidad, movimientos de dunas de arena, rocas expansivas)
Bancos de material
Exploraciones existentes ( registro de toda exploración geotécnica realizada en la zona)
Riesgos geológicos ( por ejemplo, probabilidad de deslizamientos o terremotos, áreas de concentración de esfuerzos tectónicos)
Condiciones y procesos geomorfológicos.
Los mapas geotécnicos incluyen información descriptiva sobre los materiales y procesos geológicos, datos cuantitativos de los diferentes componentes del medio geológico y de las propiedades físicas y mecánicas de los materiales e información interpretativa para su aplicación geotécnica o ingenieril.
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Los mapas geotécnicos se clasifican en función de la etapa de estudio en que son elaborados, la información que contienen, el objetivo de cada mapa y escala utilizada. La Tabla N°1 pretende establecer una clasificación de mapas geotécnicos, regionales y locales, para que sean utilizados de manera conveniente durante el desarrollo de cualquier proyecto. A continuación se muestra la Tabla N°1 Clasificación de mapas geotécnicos.
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Tipo de mapa
Información contenida
Escalas usuales
A.-Mapas regionales
geotécnicos Datos de geología general, enriquecidos con información de interés ingenieril e 1: 10,000 o interpretaciones. menores
B.-Mapas locales
geotécnicos
Preparadas por:
Método de elaboración
Instituciones gubernamentales o centros de investigación.
Fotografías aéreas, observaciones de campo, mapas topográficos previos e información geológica existente.
Fotointerpretación, Planeación recorridos de campo, uso reconocimientos de brújula, cinta y detallados. clisímetro.
a) Etapa de Clasificación y descripción de reconocimiento suelos y rocas, preliminar geomorfología, hidrografía, geodinámica externa, sismicidad y vulcanismo, discontinuidades y localización de materiales.
1: 500 a 1: 10,000
Ing. Geólogos especialistas en minas, geología estructural, geomorfología o geotecnia.
b) Etapa de Datos sobre propiedades investigación del específicas de los materiales, sitio levantamiento de unidades de diferente comportamiento ingenieril.
1:100 a 1: 5,000
Ing. Geólogos de mecánica de Las anteriores, más los suelos o rocas y datos obtenidos de las geotécnicos. pruebas mecánicas de laboratorio efectuadas en los materiales obtenidos de sondeos, socavones y muestreo superficial. Ing. Geólogos de mecánica de suelos o rocas y geotécnicos.
c) Etapa de Datos sobre aspectos construcción de importantes durante la una obra construcción.
1: 100 a 1: 2,000
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Aprovechamiento ingenieril Planeación y reconocimiento preliminar, información general sobre la región y de los materiales existentes en ella.
y
Detalles sobre sitios propuestos y problemas que se pudieran presentar.
Detalles observados durante la obra y reconocimiento de problemas no previstos.
Ejemplo de mapa geotécnico:
REGIÓN
ÁREA Formas de relieve moderadas
I1
Recintos emergidos Formas de relieve acusadas
I2
II1
Formas
de
II1’
relieve suaves
II2
Recintos
II2’
hundidos
II3 II3’ Formas de relieve moderadas
II4
CRITERIOS DE DIVISIÓN Y CARACTERÍSTICAS GENERALES Granitos y gneises predominantes. Morfología llana. Materiales con cierta permeabilidad ligada a recubrimientos arenosos y el grado de tectonización. Buen drenaje natural. Agua en zonas de fracturas y fallas. Características mecánicas muy favorables excepto en la capa de alteración arenosa. Admiten cargas elevadas sin asientos. Pizarras, cuarcitas y calizas predominantes. Morfología abrupta con pendientes que pueden superar el 20% y 30%. Extensas zonas con materiales sueltos, tectonización, disgregación. Materiales impermeables. Escorrentía superficial muy activa. Características mecánicas muy favorables. Admiten cargas elevadas sin asientos. Arcillas limosas, gravas y arenas. Morfología llana. Permeabilidad variable según la litología. Drenaje por percolación natural. Características mecánicas muy variables. Capacidad de carga media. Asientos previsibles de medios a elevados. Depósitos granulares. Morfología llana con pequeños resaltes y desniveles. Materiales permeables sobre sustrato impermeable, lo que dificulta su drenaje. Características mecánicas favorables. Capacidad de carga media a elevada y asentamientos reducidos. Depósitos granulares con mayor o menor contenido de fracción arcillosa. Morfología llana. Materiales semipermeables. Drenaje aceptable. Niveles acuíferos continuos en profundidad. Características mecánicas medias. Capacidad de carga media y asientos medios. Calizas arenosas o margosas. Morfología llana. Macizos permeables por fisuración. Drenaje aceptable a deficiente por fisuras. Características mecánicas favorables en rocas sanas. Margas arcillosas y yesíferas con niveles de yesos. Relieves en pendiente con desniveles acusados. Materiales impermeables. Drenaje por escorrentía superficial. Características mecánicas medias en rocas sanas y secas.
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Formas de relieve suaves
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Asentamientos bruscos por disolución de yesos. Arcillas arenosas con niveles de gravas y costras de caliche. Morfología llana. Materiales semipermeables sobre sustrato impermeable, lo que imposibilita su drenaje. Características mecánicas de tipo medio. Capacidad de carga y asentamientos medios.
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