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Geotecnia 1 (2023/2024) – Docente: Dr. Lorenzo Borselli GEOTECNIA I Año Academico 2023-2024 Dr. Lorenzo Borselli Instituto de Geología Fac. De Ingeniería, UASLP lborselli@gmail.com www.lorenzo-borselli.eu Versión 2.5 Last update 09-08-2023 mailto:lborselli@gmail.com http://www.lorenzo-borselli.eu/ Introducción general al Curso de GEOTECNIA I Año Academico 2023-2024 Geotecnia 1 (2023/2024) – Docente: Dr. Lorenzo BorselliVersión 2.5 Last update 09-08-2023 Que es la GEOTECNIA: • La Geotecnia es la aplicación de métodos científicos y de principios de la ingeniería a la adquisición, interpretación y uso del conocimiento de los materiales de la corteza terrestre y de la tierra para la solución de problemas de ingeniería civil y prevencion de riesgos naturales. • La Geotecnia es la ciencia aplicada de la predicción del comportamiento de los Geomateriales (suelos , rocas o mixturas de estos, …. tal vez de origen artificial..) . • La Geotecnia abarca los campos de la mecánica de suelos y mecánica de rocas, y muchos de los aspectos de ingeniería civil, de la geología, la geofísica, la hidrología y ciencias relacionadas. Geotecnia 1 (2023/2024) – Docente: Dr. Lorenzo BorselliVersión 2.5 Last update 09-08-2023 Geomateriales y … processos … Formación de suelos Alteración rocas Suelos y sedimentos Depósitos sedimentariosMacizos rocosos Geotecnia 1 (2023/2024) – Docente: Dr. Lorenzo BorselliVersión 2.5 Last update 09-08-2023 Geomateriales y … caracterización física… Suelos Depósitos sedimentarios Caracterización Rocas Caracterización suelos, sedimentos.. Macizos rocosos Geotecnia 1 (2023/2024) – Docente: Dr. Lorenzo BorselliVersión 2.5 Last update 09-08-2023 Aplicaciones de la Geotecnia Algunos ejemplos de la aplicación de la Geotecnia son: • aplicación de la mecánica de suelos, rocas y aguas subterráneas para: a. el diseño de las estructuras en suelos y / o rocas (presas); b. el diseño de las bases de los puentes, carreteras y edificios (cimentaciones); c. diseño de túneles ; d. el diseño de obras por la estabilización de taludes y el control de inundaciones; • la predicción, la prevención o obras para mitigación de daños producidos por fenómenos naturales, tales como: avalanchas, flujos de lodo, deslizamientos, derrumbes, hundimientos, o efectos secundarios después las erupciones volcánicas; Geotecnia 1 (2023/2024) – Docente: Dr. Lorenzo BorselliVersión 2.5 Last update 09-08-2023 Aplicaciones de la Geotecnia Cortinas de presas Bases de puentes Prevención derrumbes cimentaciones Estabilización de taludes Obras de Protección da inundaciones carreteras Base de cimentaciones Geotecnia 1 (2023/2024) – Docente: Dr. Lorenzo BorselliVersión 2.5 Last update 09-08-2023 Objectivos del curso El objetivo primario del curso es dar un conocimiento básico de las propiedades físicas e hidráulicas de los geomateriales (rocas y suelos), sus métodos de medición e interpretación, y para dar una introducción sobre los procesos de interacción entre: 1) geomateriales y las estructuras; 2) geomateriales y los procesos relacionados con el riesgo hidrogeológico: Geotecnia 1 (2023/2024) – Docente: Dr. Lorenzo BorselliVersión 2.5 Last update 09-08-2023 Además …comprender las propiedades de los geomateriales y su interacción con estructuras y obras , Temas que son parte oficial del programa Académico del curso Geotecnia 1, el curso se dedicará al estudio de la clasificación de las propiedades físico-mecánicas y hidráulicas de los geomateriales, su metodo de medición y interpretación para la aplicaciones ingenieril. El curso es un requisito previo para el curso de Geotécnica 2, donde se analizará en detalle unas prácticas de Geotecnia en en obras de ingeniería civil. GEOTECNIA 1 GEOTECNIA 2 Diseño de obras Caracterización medición interpretación Geotecnia 1 (2023/2024) – Docente: Dr. Lorenzo BorselliVersión 2.5 Last update 09-08-2023 Las propiedades de los geomateriales e interacción con el Riesgo hidrogeológico y los riesgos naturales… Este tema no es oficialmente parte del programa Académico del curso de Geotecnia I, pero debido a la importancia que en la Geotecnia moderna juega la prevención de los riesgos naturales, se dará una introducción básica sobre los procesos geológicos y naturales y las interacciones de estos con las propiedades más interesantes de los Geomateriales: • infiltración agua en el suelo y las rocas y inundaciones; • deslizamientos de tierra en las rocas y el suelo; • propiedades dinamica de los geomaterials y los temblores ; • propiedades de los deposito volcánicos después erupciones volcánicas . Esta parte del curso está muy relacionada con los cursos de semestre anterior en temas de: geología, riesgo geologico y la geología ambiental. Geotecnia 1 (2023/2024) – Docente: Dr. Lorenzo BorselliVersión 2.5 Last update 09-08-2023 Plan de estudios – Geotecnia I • Parte I – definición, estructura y propiedades físicas de los geomateriales • Parte II - clasificación ingenieril de geomateriales • Parte III - propiedades mecánicas de los geomateriales • Parte IV -propiedades hidráulicas de geomateriales • Parte V – teoría y practica de la consolidacion • Parte VI – resistencia al corte de los geomateriales • Parte VII – teoría e practica de la compactación y en detalle….. Geotecnia 1 (2023/2024) – Docente: Dr. Lorenzo BorselliVersión 2.5 Last update 09-08-2023 • Parte I – definición, estructura y propiedades físicas de los geomateriales: Características básicas de geomateriales: unidad fundamental de medida, las cantidades físicas fundamentales, fracción sólida, densidad, líquidos y gaseosos, el contenido de agua, porosidad y el índice de la estructura del vacío, la textura, mineralogía, física y los procesos de alteración química. Propiedades índice de suelo y rocas. Ámbito de aplicación: todas las aplicaciones de geotecnia. • Parte II - clasificación ingenieril de geomateriales Criterios de clasificación de geomateriales (suelos y rocas) que se utilizan en ingeniería civil para usos específicos. Ámbito de aplicación: material de terraplenes, índices de calidad para túneles y excavaciones en roca y macisos rocosos. Geotecnia 1 (2023/2024) – Docente: Dr. Lorenzo BorselliVersión 2.5 Last update 09-08-2023 • Parte III - propiedades mecánicas de geomateriales Stress -strain, stress total, presión neutral y stress eficaz definición de estrés y deformación, módulo de elasticidad y deformación, tensiones principales. Variables características y sus correlaciones. Circulo de Mohr e stress en cualquier plano. Ámbito de aplicación: todas las áreas de la geotécnia • Parte IV -propiedades hidráulicas de geomateriales agua en subterráneo, gradiente y potencial hidráulico, definición de permeabilidad de medio poroso, Ley de Darcy y del flujo de agua a través de un medio poroso. Infiltración, filtración, el retículo de flujo, flow-nets y seepage, upflit estructuras y drenaje subterráneo. Ámbito de aplicación: diseño de cimentaciones, estabilidad de taludes y presas de tierra. Geotecnia 1 (2023/2024) – Docente: Dr. Lorenzo BorselliVersión 2.5 Last update 09-08-2023 • Parte V – Teoria y practica de la consolidación fundamentos de la teoría de la consolidación de Terzaghi (1943) con las aplicaciones para el cálculo de las cargas aplicadas al suelo. Las pruebas de laboratorio y su interpretación. Ámbito de aplicación : diseño de la cimentación , calculo de hundimento y fenómenos de subsidencia. • Parte VI – resistencia al corte de los geomateriales fundamentos de la teoría de la resistencia al corte de geomateriales naturales y artificiales. Las pruebas de laboratorio y sus interpretaciones. Ámbito de aplicación : diseño de cimentaciones, estabilidad de taludes y estructuras de contención. • Parte VII – teoría y practica de la compactacion bases de la teoría de compactación de geomateriales. Pruebas de laboratorioy de campo y su interpretación. Ámbito de aplicación: diseño de terraplenes de carreteras y control de calidad. Geotecnia 1 (2023/2024) – Docente: Dr. Lorenzo BorselliVersión 2.5 Last update 09-08-2023 Organización y estructura del curso • Parte teórica (64 horas: 1 hora diaria da lunes a jueves , 4 horas por semana) • Parte practica: taller de calculo con trabajo de grupo (16 horas- 1 hora por semana….mas o menos ,cada Viernes). Algunos ejercicios individuales, otros de grupo, otros como ejemplos resueltos por el docente. • Laboratorio: 2 horas por semana, (obligatorio) inscribirse. Solo con laboratorio aprobado el curso de geotecnia 1 es acreditado al final !! Duración de el curso: 80 horas que incluyen: Geotecnia 1 (2023/2024) – Docente: Dr. Lorenzo BorselliVersión 2.5 Last update 09-08-2023 Ejemplo de evaluación en curso de geotecnia 1 : • Ejemplo 4 Exámenes intermedios: Evaluaciones : 1. 65 2. 75 3. 60 4. 80 Resultado de Promedio aritmético de 4 exámenes intermedios: 70 • Evaluacion Examen final : 85 Resultado Calculo Evaluación final básica = 70*0.67 + 85*0.33= 75 Geotecnia 1 (2023/2024) – Docente: Dr. Lorenzo BorselliVersión 2.5 Last update 09-08-2023 Peso de examen intermedio Peso de examen Final IMPORTANTE: La evaluación final básica puede ser incrementada dependiendo de: • Alta Asistencia (hasta +5 puntos adicionales….) • Evaluación, al final del curso, de copia de libreta apuntes para su evaluación (hasta + 10 puntos adicionales). La entrega de copia digital (formado PDF) es obligatoria…. Ejemplo: • Evaluación final básica: 75 • Asistencia (< 10% faltas ): + 5 • Calificación libreta (en caso de excelente evaluación..) +10 Evaluación final del curso = 75+5+10 = 90 !!! Geotecnia 1 (2023/2024) – Docente: Dr. Lorenzo BorselliVersión 2.5 Last update 09-08-2023 ¿ Pero que pasa con un exceso de faltas en clase ? Geotecnia 1 (2023/2024) – Docente: Dr. Lorenzo BorselliVersión 2.5 Last update 09-08-2023 Alto riesgo de baja calificaciones Alto riesgo de de SA Otros exemplo resultados Geotecnia 1 (2023/2024) – Docente: Dr. Lorenzo BorselliVersión 2.5 Last update 09-08-2023 Otros ejemplo Geotecnia 1 (2023/2024) – Docente: Dr. Lorenzo BorselliVersión 2.5 Last update 09-08-2023 IMPORTANTE: un porcentaje de faltas > 34% determina un SA= sin asistencia ….. Según el reglamento de la facultad, articulo 10°, tercer apartado, en caso que un Estudiante acumula temporalmente un numero de faltas (no justificada) > 34%, ante de la temporada de cada examen intermedio, el Estudiante no va a ser admitido y le se va a reportar SA=sin asistencia. Osea 1 falta, cada 3 días, produce un SA !!!!! Geotecnia 1 (2023/2024) – Docente: Dr. Lorenzo BorselliVersión 2.5 Last update 09-08-2023 Los requisitos por el curso: • Cursos previos de geología aplicada. • Conocimientos básicos del uso de una hoja de cálculo como Excel (Microsoft) o Calc (Libre Office, Open office). Geotecnia 1 (2023/2024) – Docente: Dr. Lorenzo BorselliVersión 2.5 Last update 09-08-2023 Material didactico del CURSO El material didáctico adicional, junto a las versión PDF de la clases, es disponible en el sitio: www.lorenzo-borselli.eu/geotecnia1/index.html (talvez buscar la palabra geotecnia1 en google…..) Geotecnia 1 (2023/2024) – Docente: Dr. Lorenzo BorselliVersión 2.5 Last update 09-08-2023 http://www.lorenzo-borselli.eu/geotecnia1/index.html Material didactico del CURSO El material didáctico además que las versión PDF de las clases y de el programa del curso contendrá: • Ejercicios de calculo desarrollados y ejercicios propuestos. • Material de referencia adicional y de estudio (link a paginas web y documentos (.PDF) de utilidad). www.lorenzo-borselli.eu/geotecnia1 Geotecnia 1 (2023/2024) – Docente: Dr. Lorenzo BorselliVersión 2.5 Last update 09-08-2023 http://www.lorenzo-borselli.eu/geotecnia1 Durante el CURSO y EXAMENES.. • Durante el curso Fuerte sugerencia : tomar apuntes porque en clase vamos a integrar el material didáctico con ejemplos nuevos y nuevos ejercicios adicionales en dada semestre.. • Durante los Exámenes Pueden traer cualquier formulario (max 2 paginas) pero atención No libreta de apuntes • Pero en clase Durante la hora de clase y examen No se admite el uso de Ningún celular , Smartphone y Tablet!!! Geotecnia 1 (2023/2024) – Docente: Dr. Lorenzo BorselliVersión 2.5 Last update 09-08-2023 Preguntas y dudas … Contactar: Dr. Lorenzo Borselli Instituto de Geología Facultad De Ingeniería, UASLP Recibo los estudiantes todos los lunes, en la horas 10:00am -11:00am O puede contactarme por correo electrónico.. lborselli@gmail.com Material didáctico del Curso: www.lorenzo-borselli.eu/geotecnia1/index.html Geotecnia 1 (2023/2024) – Docente: Dr. Lorenzo BorselliVersión 2.5 Last update 09-08-2023 mailto:lborselli@gmail.com http://www.lorenzo-borselli.eu/geotecnia1/index.html
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