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Introducción a la Ingeniería Geotécnica

Ingeniería geotécnica, ingeniería del terreno, geotecnia

Aplicaciones de los conceptos y de la información de las ciencias naturales al estudio del comportamiento del terreno para optimizar sus condiciones de ocupación

GIGAGIGA

Disciplinas básicasResistencia de materialesGeología y geomorfologíaMecánica de suelosMecánica de rocasHidrología e hidráulica

Proyecto Geotécnico Típico

Geolaboratorio~ ensayos

Oficina de diseño~ Análisis & diseño

Muestras de terreno

Propiedades del terreno

Detalles de diseño

Geotecnia urbana

and….

Geotecnia Urbana

Zonificación geotécnicaCimentaciones de edificiosRedes de servicios públicosVías urbanasExcavaciones profundas Microzonificación sísmica

Cimentaciones

Cimentaciones someras~Transfieren las cargas de las estructuras al terreno

~ Utilizadas en suelos firmes o para cargas livianas

Suelo firme

Cimentaciones someras

Cimentaciones profundas~ transfieren las cargas de las estructuras al terreno

~ En suelos blandos o cargas pesadas

Roca sana

Suelo blando

Pilotes de madera, Pacific HighwayGIGA

Estructuras subterráneas urbanas

Estructurade contención

Excavaciones profundas y Estructuras de contención

Refuerzo y soporte de estructuras verticalesexpuestas para resistir presiones lateralesdel terreno

Ingeniería sismogeotécnica

Suelos expansivos

Estabilidad de terrenos

Pernado de suelos~ barras de acero colocadas en perforacionesrellenas de lechada

Estructuras de contenciónde suelo reforzado

~ uso de geotextiles para reforzar el suelo

Geotecnia vial

Exploración DiseñoConstrucción Operación Mantenimiento

Movimiento de tierra~ Preparación del terreno para la construcción

Mejoramiento del terreno

Compactadora de impacto

VibrocompactadoraGIGA

Compactadora patadecabraGIGA

GeotextilesUsados para refuerzo, separación, filtración y drenaje en carreteras, estructuras de contención, terraplenes…

Estabilización de taludes BHT

Túneles

Materiales de construcción

Voladuras

Explotación de minas

Aprovechamientos hidráulicosExploración DiseñoConstrucción Operación Repotenciación

Presas de tierra

embalseNúcleode arcilla

Presas de concreto

embalsepresa

Presas de concreto

Geotecnia ambientalContaminación de las aguas subterráneas

Geotecnia ambiental

Manejo de desechos sólidosen rellenos sanitarios

Ingeniería de costas

Erosión costeraSedimentación costeraPuertos

Tablestacas~ Láminas de acero o madera hincadas en el terreno formando una pared continua

Bodega

Tablestaca

Tablestacas~ resisten presiones laterales del terreno

~ usadas en excavaciones, estructuras marinas…

Tablestacas~ en trabajos temporales: entibados, ataguías….

Erosión y sedimentación costanera

Tablestacas

Tablestacas~ Área aislada con Tablestacas para prevenirla inundación de agua

Investigación del subsuelo

Ensayo de penetration con conoGIGA

Ensayos de suelos

Ensayo de penetraciónestándar

Ensayo de veletaGIGA

Ensayos de suelos

Instrumentos para ensayos de campoGIGA

Factores de seguridad típicosTipo de diseño Factor de

seguridadProbabilidadde falla

Obras de tierra 1.3-1.5 1/500

Estructuras de contención

1.5-2.0 1/1500

Cimentaciones 2.0-3.0 1/5000

Instrumentación~ Monitorear el comportmiento del terreno y de las estructuras construidas en él

~ Medir cargas, esfuerzos, presiones, deformaciones…

…La geotecnia

… que no se ve

Cimentaciones exploracdel subs

tuneles

Autores destacados en el desarrollo de la ingeniería geotécnica

WJM Rankine1820-1872 A.Casagrande

1902-1981C.A.Coulomb1736-1806Karl Terzaghi

1883-1963

L. Bjerrum1918-1973

A.W.Skempton1914-

G.F.Sowers1921-1996

G.A. Leonards1921-1997

Hitos de la ingeniería geotécnica

Torre inclinada de PisaLos errores convertidos en monumentos!

Hoover Dam, USA

La presa de concreto más alta (221 m)GIGA

Torres Petronas, Malaysia

El edificio mas alto del mundo

Geotecnia en la Facultad de MinasMecánica de Suelos IMecánica de Suelos II

CimentacionesPavimentos

Estabilidad de LaderasDinámica de Suelos

Cimentaciones EspecialesPavimentos II

Suelos TropicalesMecánica de Suelos no Saturados

Mecánica de RocasGeomorfología

Maestría en Ingeniería –GeotecniaInstituto de Estudios de Infraestructura

INVESTIGACIÓNBiogeotecnologíaCaracterización de suelos residualesIngeniería sismogeotécnicaCaracterización de suelos no saturadosEstabilidad de taludes y laderasMétodos geofísicos de exploracióngeotécnica

Prácticas~ Diez sesiones de laboratorio

Equipos de laboratorio

Ensayos de suelos

Ensayo triaxial GIGA

ProgramaIntroducción Fases y propiedades índice. Propiedades geotécnicas

suelos saturados : suelos no saturadosDepósitos sedimentarios: suelos residuales

Caracterización del terreno e investigación del subsueloGranulometría Plasticidad: mineralogía y química de los suelosOrigen y clasificación de los suelosClasificación geotécnica de rocasFlujo de agua en el sueloCompactación Consolidación y expansividadDistribución de esfuerzos en el suelo. Relación de esfuerzosResistencia al cortante

Metodología

Introducción de cada módulo a cargo del profesor

Lectura previa de materiales de cada módulo

Presentación escrita de preguntas o comentarios

Sesiones de trabajo con base en las preguntas y comentarios presentados

Lectura y preparación de resúmenes de documentospertinentes

Ejercicios de aplicación

Quizzes

Trabajo continuo

No espere hasta el último minuto.GIGA

Referencias recomendadas

Fookes, P., 1990/2005, Suelos residuales tropicales, Hombre Nuevo Editores.Fredlund, D., 1999/2004, Implementación de la mecánica de los suelos no saturados, Hombre Nuevo Editores, Medellín.Hoyos Patiño, F., 2002, Geotecnia, diccionario básico, Hombre Nuevo Editores, Medellín.Hoyos Patiño. F., 2005, Repensando a Darcy, II Simposio sobre erosión de suelos tropicales en la región centro oeste, Memorias, Goiania.Hoyos Patiño. F., 2005, Y sin embargo se mueve, Instituto de Estudios de Infraestructura, MedellínLambe, W. T. & Whitman,R.V., 1969, Soil Mechanics, John Wiley & Sons, New York.Legget, R.B., 1962, Geology and Engineering, McGraw Hill, New York.Márquez, G. Propiedades ingenieriles de los suelos, Facultad de Minas, Medellín.Terzaghi, K. & Peck, R.B.1968, Soil Mechanics in Engineering Practice, John Wiley & Sons, New York.

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