Ingeniería geotécnica
La ingeniería geotécnica , también conocida como geotecnia , es la rama de la ingeniería civil que se ocupa del comportamiento ingenieril de los materiales terrestres . Utiliza los principios de la mecánica de suelos y la mecánica de rocas para la solución de sus respectivos problemas de ingeniería . También se apoya en conocimientos de geología , hidrología , geofísica y otras ciencias afines. La ingeniería geotécnica (de rocas) es una subdisciplina de la ingeniería geológica .
Además de la ingeniería civil , la ingeniería geotécnica también tiene aplicaciones en la construcción militar , minera , petrolera , costera y costa afuera . Los campos de la ingeniería geotécnica y la geología de la ingeniería tienen áreas de conocimiento que se superponen, sin embargo, mientras que la ingeniería geotécnica es una especialidad de la ingeniería civil , la geología de la ingeniería es una especialidad de la geología : comparten los mismos principios de la mecánica de suelos y la mecánica de rocas, pero difieren en la solicitud.
Históricamente, los seres humanos han utilizado el suelo como material para el control de inundaciones, fines de riego, lugares de entierro, cimientos de edificios y como material de construcción para edificios. Las primeras actividades estuvieron vinculadas al riego y al control de inundaciones, como lo demuestran los rastros de diques, represas y canales que datan de al menos 2000 a. C. que se encontraron en el antiguo Egipto , la antigua Mesopotamia y la Media Luna Fértil , así como alrededor de los primeros asentamientos de Mohenjo Daro y Harappa en el valle del Indo . A medida que las ciudades se expandieron, se erigieron estructuras sostenidas por cimientos formalizados; Los antiguos griegos construyeron en particular zapatas y cimientos de listones y balsas. Sin embargo, hasta el siglo XVIII, no se había desarrollado ninguna base teórica para el diseño de suelos y la disciplina era más un arte que una ciencia, y se basaba en experiencias pasadas. [1]
Varios problemas de ingeniería relacionados con los cimientos, como la Torre Inclinada de Pisa , impulsaron a los científicos a comenzar a adoptar un enfoque más científico para examinar el subsuelo. Los primeros avances ocurrieron en el desarrollo de teorías de presión de tierra para la construcción de muros de contención . Henri Gautier, un ingeniero real francés, reconoció la "pendiente natural" de diferentes suelos en 1717, una idea conocida más tarde como el ángulo de reposo del suelo . También se desarrolló un sistema rudimentario de clasificación de suelos basado en el peso unitario de un material, que ya no se considera un buen indicador del tipo de suelo. [1] [2]
La aplicación de los principios de la mecánica a los suelos se documentó ya en 1773 cuando Charles Coulomb (físico, ingeniero y capitán del ejército) desarrolló métodos mejorados para determinar las presiones de la tierra contra las murallas militares. Coulomb observó que, en caso de falla, se formaría un plano de deslizamiento distinto detrás de un muro de contención deslizante y sugirió que el esfuerzo cortante máximo en el plano de deslizamiento, para propósitos de diseño, era la suma de la cohesión del suelo , y la fricción , donde es el esfuerzo normal en el plano de deslizamiento y es el ángulo de fricción del suelo. Al combinar la teoría de Coulomb con el estado de estrés 2D de Christian Otto Mohr , la teoría se conoció como la teoría de Mohr-Coulomb. . Aunque ahora se reconoce que la determinación precisa de la cohesión es imposible porque no es una propiedad fundamental del suelo, [3] la teoría de Mohr-Coulomb todavía se usa en la práctica hoy en día.
