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Introducción a la Ingeniería Geotécnica

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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

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

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Proyecto Geotécnico Típico

Geolaboratorio~ ensayos

Oficina de diseño~ Análisis & diseño

Muestras de terreno

Propiedades del terreno

Detalles de diseño

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Geotecnia urbana

and….

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Geotecnia Urbana

Zonificación geotécnicaCimentaciones de edificiosRedes de servicios públicosVías urbanasExcavaciones profundas Microzonificación sísmica

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Cimentaciones

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Cimentaciones someras~Transfieren las cargas de las estructuras al terreno

~ Utilizadas en suelos firmes o para cargas livianas

Roca

Suelo firme

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Cimentaciones someras

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Cimentaciones profundas~ transfieren las cargas de las estructuras al terreno

~ En suelos blandos o cargas pesadas

Roca sana

Suelo blando

PILA

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Pilotes de madera, Pacific HighwayGIGA


Estructuras subterráneas urbanas

Estructurade contención

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Excavaciones profundas y Estructuras de contención

Refuerzo y soporte de estructuras verticalesexpuestas para resistir presiones lateralesdel terreno

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Ingeniería sismogeotécnica

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Suelos expansivos

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Estabilidad de terrenos


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

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Estructuras de contenciónde suelo reforzado

~ uso de geotextiles para reforzar el suelo

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Geotecnia vial

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Geotecnia vial

Exploración DiseñoConstrucción Operación Mantenimiento

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Movimiento de tierra~ Preparación del terreno para la construcción

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Mejoramiento del terreno

Compactadora de impacto

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VibrocompactadoraGIGA



Compactadora patadecabraGIGA


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

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Estabilización de taludes BHT

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Túneles

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Materiales de construcción

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Voladuras

Explotación de minas

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Aprovechamientos hidráulicosExploración DiseñoConstrucción Operación Repotenciación

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Presas de tierra

embalseNúcleode arcilla

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Presas de concreto

embalsepresa

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Presas de concreto

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Geotecnia ambientalContaminación de las aguas subterráneas

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Geotecnia ambiental

Manejo de desechos sólidosen rellenos sanitarios

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Ingeniería de costas

Erosión costeraSedimentación costeraPuertos

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

barco

Bodega

Tablestaca

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Tablestacas~ resisten presiones laterales del terreno

~ usadas en excavaciones, estructuras marinas…

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Tablestacas~ en trabajos temporales: entibados, ataguías….

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Erosión y sedimentación costanera

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Tablestacas

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Tablestacas~ Área aislada con Tablestacas para prevenirla inundación de agua

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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

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

~ Medir cargas, esfuerzos, presiones, deformaciones…

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…La geotecnia

… que no se ve

Cimentaciones exploracdel subs

tuneles

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Autores destacados en el desarrollo de la ingeniería geotécnica

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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!

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Hoover Dam, USA

La presa de concreto más alta (221 m)GIGA


Torres Petronas, Malaysia

El edificio mas alto del mundo

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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

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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

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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

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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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