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Inicio / Estudios / Máster Universitario en Ciencia y Tecnología del Agua y del Terreno / Plan de Estudios

Guía Docente

MECÁNICA AVANZADA DE ROCAS

Curso 2021-22

  • Presencial

1. Descripción General

Nombre: MECÁNICA AVANZADA DE ROCAS

Código: 228101005

Carácter: Obligatoria

ECTS: 4

Unidad Temporal: Cuatrimestral

Despliegue Temporal: Curso 1º - Segundo cuatrimestre

Menciones/Especialidades:

Lengua en la que se imparte: Castellano

Carácter: Presencial

2. Datos del profesorado

Nombre y apellidos: TRIGUEROS TORNERO, EMILIO

Área de conocimiento: Explotación de Minas

Departamento: Ingeniería Minera y Civil

Teléfono: 968325452

Correo electrónico: emilio.trigueros@upct.es

Horario de atención y ubicación durante las tutorias:

lunes - 16:15 / 18:15
EDIFICIO DE LA ETSINO Y LA EICM, planta 2, Despacho despacho 2.44
Disposición de otras horas mediante correo electrónico cita previa y on line.
jueves - 16:15 / 18:15
EDIFICIO DE LA ETSINO Y LA EICM, planta 2, Despacho despacho 2.44
Otros horarios mediante cita previa e-mail y on-line

Titulaciones:

Categoría profesional: Profesor Titular de Universidad

Nº de quinquenios: 6

Nº de sexenios: 1 de investigación y 1 de transferencia

Curriculum Vitae: Perfil Completo

3. Competencias y resultados del aprendizaje

3.1. Competencias básicas del plan de estudios asociadas a la asignatura

[CB6 ]. Poseer y comprender conocimientos que aporten una base u oportunidad de ser originales en el desarrollo y/o aplicación de ideas, a menudo en un contexto de investigación

[CB7 ]. Que los estudiantes sepan aplicar los conocimientos adquiridos y su capacidad de resolución de problemas en entornos nuevos o poco conocidos dentro de contextos más amplios (o multidisciplinares) relacionados con su área de estudio

[CB9 ]. Que los estudiantes sepan comunicar sus conclusiones y los conocimientos y razones últimas que las sustentan a públicos especializados y no especializados de un modo claro y sin ambigüedades

3.2. Competencias generales del plan de estudios asociadas a la asignatura

[G01 ]. Aprender a aplicar a entornos nuevos o poco conocidos, dentro de contextos más amplios (o multidisciplinares), los conceptos, principios, teorías o modelos relacionados con su área de estudio

[G03 ]. Emitir juicios en función de criterios, de normas externas o de reflexiones personales

[G04 ]. Presentar públicamente ideas, procedimientos o informes de investigación, de transmitir emociones o de asesorar a personas y a organizaciones

3.3. Competencias específicas del plan de estudios asociadas a la asignatura

[ES10 ]. Identificar, entender y aplicar los conceptos y métodos analíticos avanzados en mecánica de rocas

[ES4 ]. Capacidad para entender el comportamiento geomecánico del terreno y su interacción con los procesos naturales o artificiales

[ES5 ]. Conocer las características geomecánicas de los diferentes terrenos integrando este conocimiento en el diseño de las actuaciones ingenieriles

3.4. Competencias transversales del plan de estudios asociadas a la asignatura

[T01 ]. Capacidad de análisis y síntesis

[T03 ]. Conocimientos de informática relativos al ámbito de estudio

[T04 ]. Capacidad de gestión de la información

[T07 ]. Comunicación oral y escrita en la lengua nativa

[T11 ]. Capacidad de comunicación interpersonal

[T13 ]. Aprendizaje autónomo

[T14 ]. Sensibilidad hacia temas medioambientales

3.5. Resultados del aprendizaje de la asignatura

Capacidad para identificar los problemas asociados a las situaciones de riesgo geológico que impliquen deslizamientos o desprendimientos.
Conocimiento de las condiciones geomecánicas en las infraestructuras relacionadas con acciones sobre el terreno: Excavaciones para desmontes y terraplenes. Localización de edificios o instalaciones de transporte o almacenamiento.
Selección y Utilización básica de los programas informáticos que permiten calcular excavaciones superficiales y subterráneas.
Análisis de problemas geotécnicos, colapsos y subsidencias, en zonas afectadas por Minería y trabajos subterráneos.

4. Contenidos

4.1 Contenidos del plan de estudios asociados a la asignatura

Mecánica avanzada de rocas Introducción. Propiedades físicas y mecánicas de los materiales rocosos. Tensiones y deformaciones en las rocas. Resistencia de deformabilidad de la matriz rocosa. Discontinuidades. Método de clasificación del macizo rocoso. Las tensiones naturales. Clasificación geomecánicas. Tipo y estudio de roturas en rocas. Desprendimientos. Análisis avanzado de trayectorias, evaluación del riesgo y medidas de protección. Elementos finitos. Aplicación de modelos numéricos en ingeniería de taludes. Instrumentos de control. Aplicaciones avanzadas de la mecánica de rocas.

4.2. Programa de teoría

Unidades didácticas

Temas

INGENIERÍA GEOTÉCNICA

4.- TALUDES EN ROCAS DURAS DIACLASADAS
Método de Hoek y Bray de las roturas Planas. Geometría y cargas. Efectos hidráulicos y sísmicos. Sostenimiento. Resistencia de las diaclasas. Hojas de cálculo. Métodos de Hoek y Bray simplificados y completo de rotura en Cuñas. Modelo de Goodman y Bray para el análisis del Vuelco de Estratos. Método diferencial de Sagaseta.

5.- EXCAVACIONES SUBTERRÁNEAS EN MACIZOS ELÁSTICOS Y DIACLASADOS
Teoría de Terzaghi e hipótesis de Heim. Medida de las tensiones horizontales y verticales Insitu. Efecto de un hueco circular en el subsuelo. Soluciones de Kirch. Zona de influencia. Planos principales de discontinuidad. Influencia de la forma de la excavación. Teorías empíricas: Números de estabilidad de Matew. Sostenimiento y refuerzo de excavaciones. Radio de plastificación. TÚNELES: Curvas características del terreno. Curvas del sostenimiento. Efecto del frente (Panet). Túneles en terrenos diaclasados y en terrenos blandos.

6.- SUBSIDENCIA
Subsidencias por drenajes: La tensión natural en un suelo. Variación de presión de poro y de tensión efectiva. Teoría de consolidación de Terzaghi. Solución de la ecuación de Terzaghi. Tiempos de consolidación y porcentajes de asiento.
Subsidencias por hundimiento de Cavidades: Factores influyentes en la subsidencia. Ángulo de influencia. Potencia de la capa. Ancho y profundidad. Laboreo utilizado. Inclinación de la capa. Efecto del tiempo. Perfiles de subsidencia. Funciones de perfil y de influencia. Pendientes y curvatura.

7.- TÉCNICAS DE REVEGETACIÓN Y RESTAURACIÓN
Se repasarán las actividades que permiten la integración paisajística y ambiental de las excavaciones. Medidas de prevención de desprendimientos. Remodelación. Drenaje. Sostenimiento. Técnicas de revegetación.

CONDIDICONES GEOMECÁNICAS DE LOS MACIZOS DE ROCA

1.- LA ROCA INTACTA
Resistencia a compresión y módulos elásticos. Ensayo brasileño de tracción indirecta. Ensayo triaxial. Envolvente de la roca intacta. Confinamiento de la roca: comportamiento frágil y dúctil. Comportamientos elasto-plásticos post-rotura.

2.- EL DIACLASADO
Estructura del diaclasado. Orientación y buzamiento. Separación y extensión. Ondulación y rugosidad. Alteración, rellenos y flujo de agua. Representación de diaclasas y cuñas. Mapas de densidad de juntas. Características mecánicas: Envolvente de Barton. Sondeos a testigo continuo: RQD y testificaciones.

3.- CALIDAD DE LOS MACIZOS ROCOSOS
Índice de calidad de Terzaghi. Estabilidad y vano libre de Lauffer. RQD de Deere. RMR de Bieniawsky. Q de Barton. GSI de Hoek. Utilización de las clasificaciones: sostenimiento y estabilidad. Envolvente de rotura del macizo de roca: Criterio de Hoek y Brown. Obtención de los parámetros del macizo: resistencias y módulos de deformación.

4.3. Programa de prácticas

Nombre

Descripción

PRÁCTICAS DE CAMPO Y LABORATORIO

1.- INSPECCIÓN DE ROCAS Práctica de Campo. Realización de estaciones Geomecánicas con Brújula tectónica y martillo de Schmidt. Realización de sondeo manual para extracción de testigo de roca con alternador, perforadora eléctrica y bomba manual. Tronzado de probetas y tilt-test. 2.- ROCAS Práctica de Laboratorio. Descripción general de un laboratorio de Rocas. Ensayo de Compresión Uniaxial con obtención de Módulos. Utilidad del Ensayo. Norma de ensayo. Descripción general de la Prensa. Preparación de la muestra. Preparación de deformímetros LVDT y ejecución del ensayo. Curva del ensayo y módulos.

PRÁCTICAS DE INFORMÁTICA

2.- ENVOLVENTE DE ROTURA DEL MACIZO DE ROCA Práctica de Aula de Informática. Uso del programa ROCLAB para la obtención de parámetros geomecánicos. 3.- ESTABILIDAD DE TALUDES: ROTURA PLANA Y EN CUÑA, PROGRAMAS ROCPLANE y SWEDGE Práctica de Aula de Informática (2 sesiones) Uso de hoja de cálculo EXCEL y Programa ROCPLANE para la rotura plana. Resolución de 3 casos prácticos. Descripción general del programa Swedge. Resolución de 1 caso práctico de Cuñas de roca. 4.- EXCAVACIONES SUBTERRÁNEAS, USO DEL PROGRAMA PHASES Práctica de Aula de Informática. Descripción general del programa Phases. Resolución de 3 casos prácticos, relacionados con diseño de huecos subterráneos. 5.- ANÁLISIS DE SUBSIDENCIAS, USO DEL PROGRAMA PHASES Práctica de Aula de Informática. Resolución de 2 casos prácticos, relacionados con las deformaciones en superficie por reblandecimiento de cavidades. 6.- DESARROLLO DE TRABAJO DE CURSO TUTELADO. Selección del caso a realizar por el alumno, en función de su titulación e interés. Sesiones de trabajo en el aula, con asistencia directa del profesor para la preparación de los modelos y análisis de los resultados.

Prevencion de riesgos

La Universidad Politécnica de Cartagena considera como uno de sus principios básicos y objetivos fundamentales la promoción de la mejora continua de las condiciones de trabajo y estudio de toda la Comunidad Universitaria. Este compromiso con la prevención y las responsabilidades que se derivan atañe a todos los niveles que integran la Universidad: órganos de gobierno, equipo de dirección, personal docente e investigador, personal de administración y servicios y estudiantes. El Servicio de Prevención de Riesgos Laborales de la UPCT ha elaborado un "Manual de acogida al estudiante en materia de prevención de riesgos" que puedes encontrar en el Aula Virtual, y en el que encontraras instrucciones y recomendaciones acerca de cómo actuar de forma correcta, desde el punto de vista de la prevención (seguridad, ergonomía, etc.), cuando desarrolles cualquier tipo de actividad en la Universidad. También encontrarás recomendaciones sobre cómo proceder en caso de emergencia o que se produzca algún incidente. En especial, cuando realices prácticas docentes en laboratorios, talleres o trabajo de campo, debes seguir todas las instrucciones del profesorado, que es la persona responsable de tu seguridad y salud durante su realización. Consúltale todas las dudas que te surjan y no pongas en riesgo tu seguridad ni la de tus compañeros.

4.4. Programa de teoría en inglés

Unidades didácticas

Temas

SUBJECTS SUMMARY

1 .- BEHAVIOR OF INTACT ROCK.
2 .- FEATURES OF ROCK JOINTS.
3 .- ROCK MASS CLASSIFICATION. ROCK MASS PROPERTIES.
4 .- HARD ROCK SLOPE ENGINEERING.
5.- DESIGN OF UNDERGROUND CAVITIES IN AN ELASTIC AND JOINTED MASSIF.
6.- SURFACE SUBSIDENCE.
7.- SAFE RECLAMATION TEHCNIQUES.

4.5. Observaciones

Manejo de información técnica en inglés. Artículos y libros.

5. Actividades formativas

Denominación

Descripción

Horas

Presencialidad

Denominación

Asistencia a seminarios y conferencias

Descripción

Horas

0

Presencialidad

100

Denominación

Clases de teoría (método de la lección)

Descripción

Se desarrollan en el aula de clase y en el aula de informática para explicar los conceptos necesarios para realizar las prácticas de campo e informática.

Horas

8

Presencialidad

100

Denominación

Estudio personal de ejercicios y casos prácticos

Descripción

Preparación del trabajo de curso en el aula de informática y preparación de la exposición.

Horas

70

Presencialidad

0

Denominación

Estudio personal de teoría

Descripción

Horas

0

Presencialidad

0

Denominación

Evaluación

Descripción

Examen y exposición del trabajo.

Horas

1

Presencialidad

100

Denominación

Exposición de trabajos

Descripción

Presentación de trabajos de clase en sesión general, con turno de preguntas de los compañeros y del profesor.

Horas

3

Presencialidad

100

Denominación

Laboratorio/aula de informática

Descripción

Prácticas de laboratorio. Desarrollo de las prácticas y del trabajo de aplicación de la asignatura en aula de informática.

Horas

25

Presencialidad

100

Denominación

Prácticas de pizarra (ejercicios y/o casos prácticos)

Descripción

Horas

0

Presencialidad

100

Denominación

Redacción de informes

Descripción

Horas

0

Presencialidad

0

Denominación

Trabajos individuales o en grupo

Descripción

Horas

0

Presencialidad

0

Denominación

Tutorías

Descripción

Seguimiento del trabajo de curso y de las dudas de las clases teóricas

Horas

10

Presencialidad

70

Denominación

Visitas técnicas

Descripción

Salidas a campo para hacer también la práctica de campo.

Horas

3

Presencialidad

100

6. Sistema de evaluación

6.1. Sistema de evaluación continua

Denominación

Descripción y criterios de evaluación

Ponderación

Denominación

Ejercicios y/o casos prácticos

Descripción y criterios de evaluación

Presentación y defensa del trabajo de Curso

Ponderación

60 %

Denominación

Informes de prácticas y/o de visitas

Descripción y criterios de evaluación

Presentación del informe de salidas y prácticas de labotratorio.

Ponderación

10 %

Denominación

Preguntas teóricas

Descripción y criterios de evaluación

Examen sobre los conceptos teóricos, tipo test.

Ponderación

20 %

Denominación

Trabajos individuales o en grupo

Descripción y criterios de evaluación

Exposición del trabajo de Curso. Valoración de las preguntas en grupo.

Ponderación

10 %

6.2. Sistema de evaluación final

Denominación

Descripción y criterios de evaluación

Ponderación

Denominación

Ejercicios y/o casos prácticos

Descripción y criterios de evaluación

Presentación y defensa del trabajo de Curso

Ponderación

60 %

Denominación

Informes de prácticas y/o de visitas

Descripción y criterios de evaluación

Presentación del informe de salidas y prácticas de labotratorio.

Ponderación

10 %

Denominación

Preguntas teóricas

Descripción y criterios de evaluación

Examen sobre los conceptos teóricos, tipo test.

Ponderación

20 %

Denominación

Trabajos individuales o en grupo

Descripción y criterios de evaluación

Exposición del trabajo de Curso. Valoración de las preguntas en grupo.

Ponderación

10 %

Información

Observaciones

SE VALORARÁ LA ASISTENCIA Y PARTICIPACIÓN EN CLASE DE FORMA ACUMULATIVA A LA NOTA FINAL.

7. Bibliografía y recursos

7.1. Bibliografía básica

Autor: Hoek, Evert
Título: Underground excavations in rock
Editorial: E & FN Spon
Fecha Publicación: 1997
ISBN: 0419160302

Autor: González de Vallejo, Luis I.
Título: Ingeniería geológica
Editorial: Prentice Hall
Fecha Publicación: 2006
ISBN: 8420531049

Autor: Ramírez Oyanguren, Pedro
Título: Mecánica de rocas fundamentos e ingeniería de taludes
Editorial: Red DESIR
Fecha Publicación: 2008
ISBN: 849639817

Autor: Brady & Brown
Título: Rock Mechanics for Underground Mining
Editorial: Kluwer Academic Publishers
Fecha Publicación: 2002
ISBN: 0412475502

7.2. Bibliografía complementaria

7.3. Recursos en red y otros recursos

www.rocscience.com
Excel roturas planas:
http://hdl.handle.net/10317/7811

CRAI
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escuela@caminosyminas.upct.es

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