La ingeniería geológica es la aplicación de la geología al estudio de ingeniería con el fin de garantizar que los factores geológicos relacionados con la ubicación, diseño, construcción, operación y mantenimiento de las obras de ingeniería sean reconocidos y contabilizados. [1] Los ingenieros geólogos brindan recomendaciones, análisis y diseños geológicos y geotécnicos asociados con el desarrollo humano y diversos tipos de estructuras. [2] El ámbito del ingeniero geólogo se encuentra esencialmente en el área de las interacciones tierra-estructura, o la investigación de cómo la tierra o los procesos terrestres impactan las estructuras creadas por el hombre y las actividades humanas.
Los estudios de ingeniería geológica podrán realizarse durante las fases de planificación, análisis de impacto ambiental, diseño de ingeniería civil o estructural, ingeniería de valor y construcción de proyectos de obras públicas y privadas, y durante las fases post-construcción y forense de los proyectos. Los trabajos realizados por ingenieros geólogos incluyen; evaluación de peligros geológicos , geotecnia , propiedades de materiales, deslizamientos de tierra y estabilidad de taludes, erosión , inundaciones , deshidratación e investigaciones sísmicas , etc. [3] Los estudios de ingeniería geológica los realiza un geólogo o un geólogo ingeniero que esté educado, capacitado y haya obtenido experiencia relacionada. al reconocimiento e interpretación de los procesos naturales, la comprensión de cómo estos procesos impactan las estructuras creadas por el hombre (y viceversa) y el conocimiento de los métodos para mitigar los peligros resultantes de condiciones adversas naturales o creadas por el hombre. El objetivo principal del ingeniero geólogo es la protección de la vida y la propiedad contra los daños causados por diversas condiciones geológicas. [4]
La práctica de la ingeniería geológica también está muy relacionada con la práctica de la ingeniería geológica y la ingeniería geotécnica . Si hay una diferencia en el contenido de las disciplinas, radica principalmente en la formación o experiencia del practicante.
Aunque el estudio de la geología existe desde hace siglos, al menos en su forma moderna, la ciencia y la práctica de la ingeniería geológica sólo comenzaron como una disciplina reconocida hasta finales del siglo XIX y principios del XX. El primer libro titulado Ingeniería Geológica fue publicado en 1880 por William Penning. A principios del siglo XX, Charles Peter Berkey , un geólogo formado en Estados Unidos que fue considerado el primer geólogo ingeniero estadounidense , trabajó en varios proyectos de suministro de agua para la ciudad de Nueva York y luego trabajó en la presa Hoover y en una multitud de otros proyectos de ingeniería. El primer libro de texto estadounidense de ingeniería geológica fue escrito en 1914 por Ries y Watson. En 1921, Reginald W. Brock , el primer decano de Ciencias Aplicadas de la Universidad de Columbia Británica , inició los primeros programas de pregrado y posgrado en Ingeniería Geológica, y señaló que los estudiantes con una base de ingeniería eran geólogos practicantes de primera clase. En 1925, Karl Terzaghi , un ingeniero y geólogo de formación austriaco, publicó el primer texto en Mecánica de suelos (en alemán). Terzaghi es conocido como el padre de la mecánica de suelos, pero también tenía un gran interés por la geología; Terzaghi consideraba que la mecánica de suelos era una subdisciplina de la ingeniería geológica. En 1929, Terzaghi, junto con Redlich y Kampe, publicaron su propio texto de Ingeniería Geológica (también en alemán). La ingeniería geológica son los diferentes tipos de rocas.
La necesidad de contar con geólogos para las obras de ingeniería llamó la atención mundial en 1928 con la falla de la presa St. Francis en California y la muerte de 426 personas. Más fallas de ingeniería que ocurrieron en los años siguientes también provocaron la necesidad de que los geólogos ingenieros trabajaran en grandes proyectos de ingeniería.
En 1951, una de las primeras definiciones de "geólogo en ingeniería" o "geólogo en ingeniería profesional" fue proporcionada por el Comité Ejecutivo de la División de Ingeniería Geológica de la Sociedad Geológica de América .
Una de las funciones más importantes de un geólogo ingeniero es la interpretación de los accidentes geográficos y los procesos terrestres para identificar posibles peligros geológicos y relacionados provocados por el hombre que pueden tener un gran impacto en las estructuras civiles y el desarrollo humano. La experiencia en geología proporciona al geólogo ingeniero una comprensión de cómo funciona la tierra, lo cual es crucial para minimizar los peligros relacionados con la tierra. La mayoría de los ingenieros geólogos también tienen títulos de posgrado en los que han obtenido educación y capacitación especializada en mecánica de suelos , mecánica de rocas , geotecnia , aguas subterráneas , hidrología y diseño civil. Estos dos aspectos de la educación de los ingenieros geólogos les brindan una capacidad única para comprender y mitigar los peligros asociados con las interacciones tierra-estructura.
Se podrán realizar investigaciones y estudios de ingeniería geológica:
Los peligros geológicos típicos u otras condiciones adversas evaluadas y mitigadas por un ingeniero geólogo incluyen:
Se puede recurrir a un ingeniero geólogo o geofísico para evaluar la excavabilidad (es decir, la capacidad de rotura ) de los materiales terrestres (rocas) para evaluar la necesidad de una voladura previa durante la construcción del movimiento de tierras, así como los impactos asociados debido a la vibración durante la voladura en los proyectos.
La mecánica de suelos es una disciplina que aplica principios de la mecánica de ingeniería, por ejemplo, cinemática, dinámica, mecánica de fluidos y mecánica de materiales, para predecir el comportamiento mecánico de los suelos. La mecánica de rocas es la ciencia teórica y aplicada del comportamiento mecánico de rocas y macizos rocosos; es la rama de la mecánica que se ocupa de la respuesta de las rocas y los macizos rocosos a los campos de fuerza de su entorno físico. Todos los procesos fundamentales están relacionados con el comportamiento de los medios porosos. Juntas, la mecánica de suelos y rocas son la base para resolver muchos problemas de ingeniería geológica.
Los métodos utilizados por los ingenieros geólogos en sus estudios incluyen
El trabajo de campo generalmente culmina con el análisis de los datos y la preparación de un informe geológico de ingeniería, un informe geotécnico o un informe de diseño, un informe de riesgo de falla o riesgo sísmico, un informe geofísico, un informe de recursos de aguas subterráneas o un informe hidrogeológico . El informe de ingeniería geológica también se puede preparar junto con un informe geotécnico, pero comúnmente proporciona el mismo análisis geotécnico y recomendaciones de diseño que se presentarían en un informe geotécnico. Un informe de ingeniería geológica describe los objetivos, metodología, referencias citadas, pruebas realizadas, hallazgos y recomendaciones para el desarrollo y diseño detallado de obras de ingeniería. Los geólogos ingenieros también proporcionan datos geológicos en mapas topográficos, fotografías aéreas, mapas geológicos, mapas del Sistema de Información Geográfica (SIG) u otras bases cartográficas.