Ingeniería civil

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Ingeniería civil

La ingeniería civil es una amplia rama de la ingeniería que trata con temas tan diversos como el diseño, la construcción y la conservación de obras públicas y estructuras fijas diversas, la urbanística y los servicios urbanos, el transporte, el terreno, la hidráulica, la hidrología, las costas y los puertos y la potabilización y depuración de aguas. Como todas las ingenierías, la ingeniería civil se ha desarrollado a partir de la observación de las maneras en que reaccionan los sistemas. A partir de estas observaciones, se proponen modelos teóricos y ecuaciones empíricas para describir los fenómenos observados.

La denominación ingeniería civil se usa desde los inicios del siglo XIX, aunque esta rama de la ingeniería ha sido practicada desde mucho antes (en la época romana ya se construían caminos, canales y puertos). A lo largo del siglo XVIII, la mayoría de monarquías europeas (Francia fue la pionera) habían formado grupos de militares especializados en la construcción de caminos, puentes y puertos y en la mejora del armamento. Hacia finales del siglo XVIII, Jean-Rodolphe Perronet fundó la primera escuela especializada totalmente independiente del ejército (de ahí, el adjetivo civil): la École des Ponts et Chaussées (Escuela de Puentes y Calzadas) de París. Poco a poco otros ingenieros militares de otros lugares fueron fundando escuelas civiles en sus respectivos países, como Agustín de Betancourt, que fundó la Escuela de Ingenieros de Caminos de Madrid en 1802.

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Disciplinas de la ingeniería civil

Ingeniería estructural

La ingeniería estructural se dedica a la concepción, diseño, cálculo, refuerzo y conservación de estructuras fijas diversas, como puentes, edificios, plataformas petrolíferas offshore, presas, etc.

El análisis estructural involucra obtener las tensiones, esfuerzos, deformaciones y estado de daño a que se ve sometida una estructura cuando es solicitada con alguna acción: sistema de cargas estáticas o dinámicas, deformación impuesta, …

Ingeniería Geológica

La ingeniería geológica (también llamada geotecnia) se dedica al estudio de la mecánica de los suelos y las rocas. Este estudio se realiza, básicamente para el cálculo de:

Fundamentos: zapatos y pilones.
Desmontes: estabilidad del talud, levantamiento de fondo …
Terraplenes: compactación, asientos …
Excavaciones subterráneas: túneles y cavernas.
Muros de contención y pantallas
Para predecir las respuestas del terreno (empujones y movimientos), hay que hacer previamente un reconocimiento del terreno con sondeos, calas, etc. y estudiar sus propiedades de comportamiento mediante ensayos in situ o en el laboratorio.

Otro campo importante que engloba la ingeniería geológica es la hidrología subterránea, que estudia el agua almacenada en los huecos del suelo: flujos, transporte de contaminantes, los acuíferos como recurso hídrico, etc.

Ingeniería del transporte

La ingeniería del transporte se dedica a diseñar y gestionar eficaz y eficientemente las vías de comunicación y las terminales de transporte: caminos (carreteras y autopistas), líneas de ferrocarril, puertos y aeropuertos. También es la encargada de estudiar el transporte urbano: regulación semafórica, metro, y autobús. Dentro del transporte por carreteras, se estudia el tráfico (capacidades, teoría de colas, …), el trazado, los firmes, etc.

Ingeniería ambiental

Conocida antiguamente como ingeniería sanitaria, la ingeniería ambiental trata con tres grandes temas:

El agua: su calidad y sus tratamientos en plantas depuradoras y potabilizadoras.
Gestión de residuos sólidos.
Impacto ambiental de las obras públicas.
Tratamiento biológico con aportación artificial de oxígeno
Tratamiento biológico con aportación artificial de oxígeno

Ingeniería hidráulica

La ingeniería hidráulica prevé el comportamiento de los fluidos, principalmente agua. Una parte de la disciplina está encaminada al transporte del agua por canales y tuberías (para trasvases, aprovechamientos hidroeléctricos o regadíos). La ingeniería hidráulica pero también estudia la gestión de los recursos hídricos, la dinámica fluvial (muy relacionada con el diseño de puentes) y la prevención de inundaciones. Todos estos temas están íntimamente relacionados con los embalses, ya que se usan para laminar avenidas (evitando así inundaciones), regar grandes extensiones de terreno, abastecer de agua a grandes poblaciones y crear energía eléctrica. El diseño de las presas es tarea del ingeniero hidráulico.

Ingeniería marítima

La ingeniería marítima es la rama que se encarga de diseñar, conservar y gestionar todas las instalaciones portuarias y definir muchas de las actuaciones necesarias para proteger o regenerar la línea costera: espigones, aportaciones de arena, etc. Esto implica apoyarse en la hidrodinámica, la oceanografía y los modelos de transporte de litoral de sedimento.

Urbanismo

El urbanismo estudia las formas de organización y crecimiento de las ciudades y las repercusiones económicas que se derivan de esta organización. También se encarga del dimensionamiento y el diseño de las redes de servicios urbanos básicos: saneamiento, abastecimiento de agua, alumbrado público exterior, gas natural, electricidad, etc.

Ingeniería de la construcción

La ingeniería de la construcción se encarga de planificar todas las obras que proyectan las otras disciplinas (carreteras, autopistas, puentes, túneles, diques, presas, puertos, obras de urbanización, depuradoras, potabilizadoras, etc.) aunque también trata otras veces de otras construcciones no propias de la ingeniería civil como la edificación. El planeamiento de las obras consiste en estudiar todo lo que hay que hacer para desarrollar la obra: escoger los procedimientos constructivos más adecuados, asignar los recursos necesarios para cada actividad (maquinaria, material y mano de obra), distribuir temporalmente todas las actividades en una programación de trabajo y controlar económicamente la obra.

Titulaciones

Las titulaciones en ingeniería civil varían según los estados que las reconozcan. Excepto en la Cataluña Norte, en los Países Catalanes había (hasta 2009) tres carreras universitarias dentro del área de la ingeniería civil:

Ingeniería de caminos, canales y puertos, carrera de ingeniería de primer y segundo ciclo, de 5 cursos creada a principios del siglo XIX. Popularmente e histórica se también la conoce y llama con el nombre de «ingeniería de puentes y caminos», por analogía con el nombre la escuela francesa de ingeniería civil: «École nationale des puentes te Chaussées».
Ingeniería técnica de obras públicas, carrera de ingeniería de primer ciclo, de 3 cursos creada a mediados del siglo XIX.
Ingeniería Geológica, carrera de ingeniería de primer y segundo ciclo (o sólo de segundo ciclo en algunas universidades) de 5 o 2 cursos, creada recientemente.
Estas titulaciones las ofrecen las siguientes escuelas en los Países Catalanes:

  • La Escuela de Caminos de la Universidad Politécnica de Cataluña
  • La Escuela Técnica Superior de Ingenieros de Caminos, Canales y Puertos de Valencia, de la Universidad Politécnica de Valencia.
  • La Escuela Politécnica Superior y la Facultad de Ciencias, de la Universidad de Alicante.
    Sin embargo, con la aplicación del Proceso de Bolonia, las titulaciones de ingeniería de caminos, canales y puertos y de ingeniería técnica de obras públicas han quedado sustituidas por nuevas titulaciones de grado denominadas Ingeniería civil, Ingeniería de obras públicas o Ingeniería de la construcción (entre otros nombres).
  • Una vez finalizado el grado se puede cursar el Master en Ingeniería de Caminos, Canales y Puertos. En septiembre de 2010 comenzaron los estudiantes en el nuevo sistema grado-master.