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
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
[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
[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
[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
[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
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.
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.
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.
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.
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.
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.
Manejo de información técnica en inglés. Artículos y libros.
Asistencia a seminarios y conferencias
0
100
Clases de teoría (método de la lección)
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.
8
100
Estudio personal de ejercicios y casos prácticos
Preparación del trabajo de curso en el aula de informática y preparación de la exposición.
70
0
Estudio personal de teoría
0
0
Evaluación
Examen y exposición del trabajo.
1
100
Exposición de trabajos
Presentación de trabajos de clase en sesión general, con turno de preguntas de los compañeros y del profesor.
3
100
Laboratorio/aula de informática
Prácticas de laboratorio. Desarrollo de las prácticas y del trabajo de aplicación de la asignatura en aula de informática.
25
100
Prácticas de pizarra (ejercicios y/o casos prácticos)
0
100
Redacción de informes
0
0
Trabajos individuales o en grupo
0
0
Tutorías
Seguimiento del trabajo de curso y de las dudas de las clases teóricas
10
70
Visitas técnicas
Salidas a campo para hacer también la práctica de campo.
3
100
Ejercicios y/o casos prácticos
Presentación y defensa del trabajo de Curso
60 %
Informes de prácticas y/o de visitas
Presentación del informe de salidas y prácticas de labotratorio.
10 %
Preguntas teóricas
Examen sobre los conceptos teóricos, tipo test.
20 %
Trabajos individuales o en grupo
Exposición del trabajo de Curso. Valoración de las preguntas en grupo.
10 %
Ejercicios y/o casos prácticos
Presentación y defensa del trabajo de Curso
60 %
Informes de prácticas y/o de visitas
Presentación del informe de salidas y prácticas de labotratorio.
10 %
Preguntas teóricas
Examen sobre los conceptos teóricos, tipo test.
20 %
Trabajos individuales o en grupo
Exposición del trabajo de Curso. Valoración de las preguntas en grupo.
10 %
SE VALORARÁ LA ASISTENCIA Y PARTICIPACIÓN EN CLASE DE FORMA ACUMULATIVA A LA NOTA FINAL.
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
www.rocscience.com
Excel roturas planas:
http://hdl.handle.net/10317/7811