Nombre: SIMULACIÓN APLICADA A GEOTECNIA
Código: 252101009
Carácter: Obligatoria
ECTS: 3
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:
Ingeniero en Ingeniería Industrial e Ingeniero Técnico Minas (Especialidad Explotación de Minas) en la Universidad Politécnica de Cartagena (ESPAÑA) - 1991
Categoría profesional: Profesor Titular de Universidad
Nº de quinquenios: 6
Nº de sexenios: 2 de investigación y 1 de transferencia
Curriculum Vitae: Perfil Completo
Responsable de los grupos: G1
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:
Ingeniero en Ingeniería Industrial e Ingeniero Técnico Minas (Especialidad Explotación de Minas) en la Universidad Politécnica de Cartagena (ESPAÑA) - 1991
Categoría profesional: Profesor Titular de Universidad
Nº de quinquenios: 6
Nº de sexenios: 2 de investigación y 1 de transferencia
Curriculum Vitae: Perfil Completo
Responsable de los grupos: G1
[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
[CG05 ]. Conocimiento para aplicar las capacidades técnicas y gestoras de actividades de I+D+i dentro de su ámbito
[CG07 ]. Capacidad para planificar, proyectar, inspeccionar y dirigir explotaciones de yacimientos y otros recursos geológicos.
[CG18 ]. Conocimientos adecuados de los aspectos científicos y tecnológicos de métodos matemáticos, analíticos y numéricos de la ingeniería, mecánica de fluidos, mecánica de medios continuos, cálculo de estructuras, carboquímica, petroquímica y geotecnia.
[AF2 ]. Conocimiento adecuado de aspectos científicos y tecnológicos de mecánica de fluidos, mecánica de medios continuos, cálculo de estructuras, geotecnia, carboquímica y petroquímica.
[T1 ]. Comunicarse oralmente y por escrito de manera eficaz
R01 Desarrollar modelos de análisis de estabilidad de taludes y huecos subterráneos en el ámbito de la profesión.
R02 Analizar y sintetizar las alternativas para la realización de grandes excavaciones superficiales y subterráneas.
R03 Evaluar las situaciones de riesgos geotécnicos y diseñar las medidas preventivas y de corrección de los mismos.
R04 Utilizar el método más adecuado para comunicar ideas, conclusiones o resultados, a una audiencia especializada o no, en contextos nacionales e internacionales
R05 Investigar y diseñar nuevas medidas preventivas y de corrección de inestabilidades geotécnicas.
Modelos en Ingeniería del Terreno. El uso de la mecánica de medios continuos en la simulación geotécnica: Principales hipótesis y ecuaciones utilizadas en el cálculo. Características geotécnicas. Programas de equilibrio límite para roturas planas y circulares. Programas de Elementos Finitos en 2D y 3D para aplicar métodos tenso-deformacionales. Programas de análisis cinemático de desprendimientos. Diseño de taludes y huecos subterráneos. Sostenimiento y medios de protección.
UNIDAD I: Modelos en Ingeniería del Terreno.
Tema 1: Los Modelos en Ingeniería del Terreno. Modelos de Equilibrio límite y tenso-deformacionales: principios teóricos y fundamentos. El uso de la mecánica de medios continuos en la simulación geotécnica: Principales hipótesis y ecuaciones utilizadas en el cálculo. MEF, MED y BEM.
Tema 2: Modelos en Ingeniería del Terreno. Construcción y Utilización de modelos 2D y 3D. Utilización de programas de cálculo matricial MATLAB y Hojas de Cálculo EXCEL.
Tema 3: Envolventes y Uso de los datos geotécnicos de los materiales geológicos. Criterio de rotura de Mohr-Coulomb. Criterio de rotura de Barton-Choubey. Criterio de Hoek-Brown generalizado. Comportamientos Post-Rotura. Resistencia residual de suelos y rocas.
UNIDAD II: Modelos de Equilibrio Límite.
Tema 3: MEL para roturas Planas. MEL para roturas Circulares. MEL para vuelco de estratos. Programas que utilizan MEL.
Tema 4: Preparación de Hojas de Cálculo para evaluación de estabilidad geotécnica. Uso de hojas de cálculo para resolución de MEL en roturas planas y circulares. Resolución de vuelco de estratos.
Tema 5: Cálculo de Muros mediante hojas de cálculo. Muros de Gravedad. Muros en voladizo. Muros de Gaviones.
Tema 6: Programas de Análisis Cinemático de Desprendimientos. Elaboración de Modelos. Cálculo de elementos de protección contra desprendimientos.
UNIDAD III: Uso de Programas de Elementos Finitos MEF.
Tema 7: Programas de Elementos Finitos en 2D y 3D para cálculos tenso-deformacionales. Principios generales de los Programas. Principales Características. Introducción de Datos elásticos. Uso de los programas para el análisis retrospectivo.
Tema 8: Diseño de taludes y huecos subterráneos. Preparación de Modelos. Cargas Hidrodinámicas y Sísmicas. Factores de Seguridad SRF. Datos de salida.
Tema 9: Uso de MEF para el cálculo de Sostenimientos. Cálculo de curvas características de los terrenos. Estudio de convergencias.
Tema 10: Uso de MEF para situaciones de Post Mining y Ambientales. Subsidencias por Drenajes, disolución del terreno y hundimientos mineros. Inundación y Relleno de Huecos.
PRÁCTICA INFORMÁTICA 1. MÉTODOS DE EQUILIBRIO LÍMITE: Resolución de Casos mediante MEL y hojas de cálculo.
Preparación de Hojas de Cálculo para evaluación de estabilidad geotécnica. Uso de hojas de cálculo para resolución de MEL en roturas planas y circulares. Resolución de vuelco de estratos. Cálculo de Muros. Programas de Análisis Cinemático de Desprendimientos. Elaboración de Modelos. Cálculo de elementos de protección contra desprendimientos.
PRÁCTICA INFORMÁTICA 2: MÉTODO DE ELEMENTOS FINITOS EN DISEÑO.
Preparación del modelo: propiedades y condiciones de contorno. Diseño de Taludes. Diseño de hueco subterráneo. Cálculo de Convergencias y de Sostenimientos.
PRÁCTICA INFORMÁTICA 3: MÉTODO DE ELEMENTOS FINITOS EN EVALUACIÓN DE PROBLEMAS DE POST MINERÍA Y AMBIENTALES
Preparación de modelos para el análisis de problemas de Subsidencias por Drenajes, disolución del terreno y hundimientos mineros. Inundación y Relleno de Huecos.
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 en el apartado actúa sobre una emergencia, pestaña "guías técnicas", y en el que encontrarás 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 en el apartado actúa sobre una emergencia, 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.
UNIT II: Limit equilibrium models.
Lesson 3: LEM for airplane failure. LEM for circular failure. LEM to dump. Programs that use LEM.
Lesson 4: Preparation of spreadsheets for evaluating geotechnical stability. Use of spreadsheets for LEM resolution in flat and circular faults. Knockdown analysis.
Lesson 5: Calculation of walls using spreadsheets. Gravity walls. Cantilevered walls. Gabion walls.
Lesson 6: Programs for Rocfall's kinematic analysis. Elaboration of Models. Calculation of protection elements against rocfall.
UNIT III: Use of MEF Finite Element Programs.
Lesson 7: 2D and 3D Finite Element Programs for stress-deformation calculations. General principles of the Programs. Main features. Elastic Data Entry. Use of the programs for retrospective analysis.
Lesson 8: Design of slopes and underground cavities. Preparation of Models. Hydrodynamic and Seismic Loads. SRF Safety Factors. Output data.
Lesson 9: Use of MEF for calculating support. Calculation of characteristic ground curves. Convergence assesment.
Lesson 10: Use of MEF for Post Mining and Environmental situations. Subsidence due to drainage, dissolution of the land and mining subsidence. Flooding and Fill of Gaps.
UNIT I: Models in Ground Engineering.
Lesson 1: Models in Ground Engineering. Strength-strain limit equilibrium models: theoretical principles and basis. The use of continuous mechanics media in geotechnical simulation: Main hypotheses and equations used in the assesment. MEF, MED and BEM.
Lesson 2: Models in Ground Engineering. Preparation and Use of 2D and 3D models. Use of MATLAB matrix calculation programs and EXCEL Spreadsheets.
Lesson 3: Criteria and Use of geotechnical data of geological materials. Mohr-Coulomb failure criteria. Barton-Choubey failure criteria. Generalized Hoek-Brown criteria. Post-Break Behaviors. Residual strength of soils and rocks.
Clase en aula convencional: teoría, problemas, casos prácticos, seminarios, etc.
Clases teóricas del tipo Lección Magistral con frecuentes intervenciones del estudiante, mediante preguntas relacionadas con el mensaje de la lección.
Se realizarán casos prácticos en clase que permitam al estudiante completar otros entregables en casa.
Los casos prácticos tendrán relación con el tema de preparación de modelos mediante hojas de cálculo y programa Matlab.
16
100
Clase en aula de informática: prácticas.
Se realizarán 3 prácticas, en un total de 5 sesiones de aula de informática. Cada una de ellas consistirá en la preparación de uno de los tipos de modelos MEL o MEF para taludes, obras y minas subterráneas o problemas medio ambientales relacionados con la Ingeniería del Terreno. Los estudiantes entregarán un informe por cada práctica.
10
100
Actividades de evaluación (sistema de evaluación continua).
Tiempo para realización de exámenes y entregables así como presentación de proyecto/trabajo de curso,
4
100
Actividades de evaluación (sistema de evaluación final).
Tiempo para realización de exámenes y entregables así como presentación de proyecto/trabajo de curso,
4
100
Tutorías.
Atención de dudas de la asignatura y aclaración de los contenidos de los trabajos entregables y prácticas.
10
50
Trabajo del estudiante: estudio o realización de trabajos individuales o en grupo.
Los estudiantes desarrollarán un trabajo/proyecto de curso a partir de datos definidos parcialmente aportados por el profesor. Tendrán que diseñar la mejor solución posible y describirla teniendo en cuenta las limitaciones ambientales/económicas/sociales y mostrando cómo las han resuelto. Para ello, tendrán que poner en práctica los contenidos de la asignatura y los conceptos aprendidos en las prácticas y entregables. Se fomentará la innovación y la resolución de trabajos en los nuevos campos emergentes de la ingeniería de minas: espacio subterráneo, vertederos, problemas medio ambientales, etc. Trabajo individual o en grupo del alumno en su domicilio para preparar entregables, proyecto curso y exámenes.
46
0
Exámenes (orales o escritos).
Examen escrito sobre cuestiones cortas relacionadas con los conceptos fundamentales del uso de modelos en ingeniería del terreno.
Evalúa los siguientes resultados del aprendizaje:
R01 Desarrollar modelos de análisis de estabilidad de taludes y huecos subterráneos en el ámbito de la profesión.
R02 Analizar y sintetizar las alternativas para la realización de grandes excavaciones superficiales y subterráneas.
30 %
Realización o exposición de trabajos (informes, ejercicios, entregables, casos prácticos, etc.), individualmente o en grupo.
Se evaluará la calidad del proyecto presentado, valorando la capacidad de integrar conocimientos, la de considerar las cuestiones medioambientales y la creatividad demostrada al diseñar/proyectar la solución propuesta.
Evalúa los siguientes resultados del aprendizaje:
R02 Analizar y sintetizar las alternativas para la realización de grandes excavaciones superficiales y subterráneas.
R03 Evaluar las situaciones de riesgos geotécnicos y diseñar las medidas preventivas y de corrección de los mismos.
R04 Utilizar el método más adecuado para comunicar ideas, conclusiones o resultados, a una audiencia especializada o no, en contextos nacionales e internacionales.
R05 Investigar y diseñar nuevas medidas preventivas y de corrección de inestabilidades geotécnicas.
30 %
Evaluación de prácticas de laboratorio, informática o campo.
Además de la asistencia, se valorará el trabajo realizado durante las prácticas. En cada informe de prácticas se valorará la selección del método o de los parámetros necesarios, de forma razonada, y la capacidad de analizar e interpretar los resultados obtenidos, así como de identificar y describir las limitaciones del proceso. Se valorará también, cuando proceda, la capacidad de trabajar con medios y expresarse en inglés.
Evalúa los siguientes resultados del aprendizaje:
R01 Desarrollar modelos de análisis de estabilidad de taludes y huecos subterráneos en el ámbito de la profesión.
R03 Evaluar las situaciones de riesgos geotécnicos y diseñar las medidas preventivas y de corrección de los mismos.
R05 Investigar y diseñar nuevas medidas preventivas y de corrección de inestabilidades geotécnicas.
30 %
Técnicas de observación o registro (listas de control, rúbricas, etc.).
Se evaluará la redacción y la exposición oral de los informes de prácticas, así como los trabajos entregados. Además de la capacidad de resolver ejercicios y problemas, se valorará mediante una rúbrica la capacidad de comunicación, los medios audiovisuales empleados y las respuestas a las preguntas del profesor y sus compañeros.
Evalúa los siguientes resultados del aprendizaje:
R04 Utilizar el método más adecuado para comunicar ideas, conclusiones o resultados, a una audiencia especializada o no, en contextos nacionales e internacionales.
10 %
Autor: Berry, Peter L.
Título: Mecánica de suelos
Editorial: McGraw-Hill
Fecha Publicación: 1993
ISBN: 9586001725
Autor: Brady, B.H.G.
Título: Rock mechanics for underground mining
Editorial: Kluwer Academic
Fecha Publicación: 2004
ISBN: 0402020643
Autor: González Vallejo, Luis Ignacio; et al.
Título: Ingeniería geológica
Editorial: Pearson
Fecha Publicación: 2002
ISBN: 9788483228234
Autor: Duncan C. Wyllie
Título: Rock Slope Engineering Civil Applications
Editorial: CRC Press, Taylor & Francis Group
Fecha Publicación: 2018
ISBN: 13 978-1-4987-8627-0
Autor: Liengme, Bernard V.
Título: A guide to Microsoft Excel 2007 for scientists and engineers /
Editorial: Academic Press/Elsevier,
Fecha Publicación: 2009
ISBN: 0080923518|
Autor: Lindfield, G. R.
Título: Numerical methods using MATLAB /
Editorial: Academic Press,
Fecha Publicación: 2012
ISBN: 0123869420|
Nombre: SIMULACIÓN APLICADA A GEOTECNIA
Código: 252101009
Carácter: Obligatoria
ECTS: 3
Unidad Temporal: Cuatrimestral
Despliegue Temporal: Curso 1º - Segundo cuatrimestre
Menciones/Especialidades:
Lengua en la que se imparte: Castellano
Carácter: Semipresencial
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:
Ingeniero en Ingeniería Industrial e Ingeniero Técnico Minas (Especialidad Explotación de Minas) en la Universidad Politécnica de Cartagena (ESPAÑA) - 1991
Categoría profesional: Profesor Titular de Universidad
Nº de quinquenios: 6
Nº de sexenios: 2 de investigación y 1 de transferencia
Curriculum Vitae: Perfil Completo
Responsable de los grupos: G1
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:
Ingeniero en Ingeniería Industrial e Ingeniero Técnico Minas (Especialidad Explotación de Minas) en la Universidad Politécnica de Cartagena (ESPAÑA) - 1991
Categoría profesional: Profesor Titular de Universidad
Nº de quinquenios: 6
Nº de sexenios: 2 de investigación y 1 de transferencia
Curriculum Vitae: Perfil Completo
Responsable de los grupos: G1
[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
[CG05 ]. Conocimiento para aplicar las capacidades técnicas y gestoras de actividades de I+D+i dentro de su ámbito
[CG07 ]. Capacidad para planificar, proyectar, inspeccionar y dirigir explotaciones de yacimientos y otros recursos geológicos.
[CG18 ]. Conocimientos adecuados de los aspectos científicos y tecnológicos de métodos matemáticos, analíticos y numéricos de la ingeniería, mecánica de fluidos, mecánica de medios continuos, cálculo de estructuras, carboquímica, petroquímica y geotecnia.
[AF2 ]. Conocimiento adecuado de aspectos científicos y tecnológicos de mecánica de fluidos, mecánica de medios continuos, cálculo de estructuras, geotecnia, carboquímica y petroquímica.
[T1 ]. Comunicarse oralmente y por escrito de manera eficaz
R01 Desarrollar modelos de análisis de estabilidad de taludes y huecos subterráneos en el ámbito de la profesión.
R02 Analizar y sintetizar las alternativas para la realización de grandes excavaciones superficiales y subterráneas.
R03 Evaluar las situaciones de riesgos geotécnicos y diseñar las medidas preventivas y de corrección de los mismos.
R04 Utilizar el método más adecuado para comunicar ideas, conclusiones o resultados, a una audiencia especializada o no, en contextos nacionales e internacionales
R05 Investigar y diseñar nuevas medidas preventivas y de corrección de inestabilidades geotécnicas.
Modelos en Ingeniería del Terreno. El uso de la mecánica de medios continuos en la simulación geotécnica: Principales hipótesis y ecuaciones utilizadas en el cálculo. Características geotécnicas. Programas de equilibrio límite para roturas planas y circulares. Programas de Elementos Finitos en 2D y 3D para aplicar métodos tenso-deformacionales. Programas de análisis cinemático de desprendimientos. Diseño de taludes y huecos subterráneos. Sostenimiento y medios de protección.
UNIDAD I: Modelos en Ingeniería del Terreno.
Tema 1: Los Modelos en Ingeniería del Terreno. Modelos de Equilibrio límite y tensodeformacionales:
principios teóricos y fundamentos. El uso de la mecánica de medios continuos en la simulación geotécnica: Principales hipótesis y ecuaciones utilizadas en el cálculo. MEF, MED y BEM.
Tema 2: Modelos en Ingeniería del Terreno. Construcción y Utilización de modelos 2D y 3D. Utilización de programas de cálculo matricial MATLAB y Hojas de Cálculo EXCEL.
Tema 3: Envolventes y Uso de los datos geotécnicos de los materiales geológicos. Criterio de rotura de Mohr-Coulomb. Criterio de rotura de Barton-Choubey. Criterio de Hoek-Brown generalizado. Comportamientos Post-Rotura. Resistencia residual de suelos y rocas.
UNIDAD II: Modelos de Equilibrio Límite.
Tema 3: MEL para roturas Planas. MEL para roturas Circulares. MEL para vuelco de estratos. Programas que utilizan MEL.
Tema 4: Preparación de Hojas de Cálculo para evaluación de estabilidad geotécnica. Uso de hojas de cálculo para resolución de MEL en roturas planas y circulares. Resolución de vuelco de estratos.
Tema 5: Cálculo de Muros mediante hojas de cálculo. Muros de Gravedad. Muros en voladizo. Muros de Gaviones.
Tema 6: Programas de Análisis Cinemático de Desprendimientos. Elaboración de Modelos. Cálculo de elementos de protección contra desprendimientos.
UNIDAD III: Uso de Programas de Elementos Finitos MEF.
Tema 7: Programas de Elementos Finitos en 2D y 3D para cálculos tenso-deformacionales. Principios generales de los Programas. Principales Características. Introducción de Datos elásticos. Uso de los programas para el análisis retrospectivo.
Tema 8: Diseño de taludes y huecos subterráneos. Preparación de Modelos. Cargas Hidrodinámicas y Sísmicas. Factores de Seguridad SRF. Datos de salida.
Tema 9: Uso de MEF para el cálculo de Sostenimientos. Cálculo de curvas características de los terrenos. Estudio de convergencias.
Tema 10: Uso de MEF para situaciones de Post Mining y Ambientales. Subsidencias por Drenajes, disolución del terreno y hundimientos mineros. Inundación y Relleno de Huecos.
PRÁCTICA INFORMÁTICA 1. MÉTODOS DE EQUILIBRIO LÍMITE: Resolución de Casos mediante MEL y hojas de cálculo.
Preparación de Hojas de Cálculo para evaluación de estabilidad geotécnica. Uso de hojas de cálculo para resolución de MEL en roturas planas y circulares. Resolución de vuelco de estratos. Cálculo de Muros. Programas de Análisis Cinemático de Desprendimientos. Elaboración de Modelos. Cálculo de elementos de protección contra desprendimientos.
PRÁCTICA INFORMÁTICA 2: MÉTODO DE ELEMENTOS FINITOS EN DISEÑO.
Preparación del modelo: propiedades y condiciones de contorno. Diseño de Taludes. Diseño de hueco subterráneo. Cálculo de Convergencias y de Sostenimientos.
PRÁCTICA INFORMÁTICA 3: MÉTODO DE ELEMENTOS FINITOS EN EVALUACIÓN DE PROBLEMAS DE POST MINERÍA Y AMBIENTALES
Preparación de modelos para el análisis de problemas de Subsidencias por Drenajes, disolución del terreno y hundimientos mineros. Inundación y Relleno de Huecos.
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 en el apartado actúa sobre una emergencia, pestaña "guías técnicas", y en el que encontrarás 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 en el apartado actúa sobre una emergencia, 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.
UNIT I: Models in Ground Engineering.
Lesson 1: Models in Ground Engineering. Strength-strain limit equilibrium models: theoretical principles and basis. The use of continuous mechanics media in geotechnical simulation: Main hypotheses and equations used in the assesment. MEF, MED and BEM.
Lesson 2: Models in Ground Engineering. Preparation and Use of 2D and 3D models. Use of MATLAB matrix calculation programs and EXCEL Spreadsheets.
Lesson 3: Criteria and Use of geotechnical data of geological materials. Mohr-Coulomb failure criteria. Barton-Choubey failure criteria. Generalized Hoek-Brown criteria. Post-Break Behaviors. Residual strength of soils and rocks.
UNIT II: Limit equilibrium models.
Lesson 3: LEM for airplane failure. LEM for circular failure. LEM to dump. Programs that use LEM.
Lesson 4: Preparation of spreadsheets for evaluating geotechnical stability. Use of spreadsheets for LEM resolution in flat and circular faults. Knockdown analysis.
Lesson 5: Calculation of walls using spreadsheets. Gravity walls. Cantilevered walls. Gabion walls.
Lesson 6: Programs for Rocfall's kinematic analysis. Elaboration of Models. Calculation of protection elements against rocfall.
UNIT III: Use of MEF Finite Element Programs.
Lesson 7: 2D and 3D Finite Element Programs for stress-deformation calculations. General principles of the Programs. Main features. Elastic Data Entry. Use of the programs for retrospective analysis.
Lesson 8: Design of slopes and underground cavities. Preparation of Models. Hydrodynamic and Seismic Loads. SRF Safety Factors. Output data.
Lesson 9: Use of MEF for calculating support. Calculation of characteristic ground curves. Convergence assesment.
Lesson 10: Use of MEF for Post Mining and Environmental situations. Subsidence due to drainage, dissolution of the land and mining subsidence. Flooding and Fill of Gaps.
Clase en aula convencional: teoría, problemas, casos prácticos, seminarios, etc.
Clases teóricas del tipo Lección Magistral con frecuentes intervenciones del estudiante, mediante preguntas relacionadas con el mensaje de la lección. Se realizarán casos prácticos en clase que permitan al estudiante completar otros entregables en casa.
Los casos prácticos tendrán relación con el tema de preparación de modelos mediante hojas de cálculo y programa Matlab.
16
6
Clase en aula de informática: prácticas.
Se realizarán 3 prácticas, en un total de 5 sesiones de aula de informática. Cada una de ellas consistirá en la preparación de uno de los tipos de modelos MEL o MEF para taludes, obras y minas subterráneas o problemas medio ambientales
relacionados con la Ingeniería del Terreno. Los estudiantes entregarán un informe por cada práctica.
10
100
Actividades de evaluación (sistema de evaluación continua).
Tiempo para realización de exámenes y entregables así como presentación de proyecto/trabajo de curso,
4
100
Actividades de evaluación (sistema de evaluación final).
Tiempo para realización de exámenes y entregables así como presentación de proyecto/trabajo de curso,
4
100
Tutorías.
Atención de dudas de la asignatura y aclaración de los contenidos de los trabajos entregables y prácticas.
10
50
Trabajo del estudiante: estudio o realización de trabajos individuales o en grupo.
Los estudiantes desarrollarán un trabajo/proyecto de curso a partir de datos definidos parcialmente aportados por el profesor. Tendrán que diseñar la mejor solución posible y describirla teniendo en cuenta las limitaciones ambientales/económicas/sociales y mostrando cómo las han resuelto. Para ello, tendrán que poner en práctica los contenidos de la asignatura y los conceptos aprendidos en las prácticas y entregables. Se fomentará la innovación y la resolución de trabajos en los nuevos campos emergentes de la ingeniería de minas: espacio subterráneo, vertederos, problemas medio ambientales, etc. Trabajo individual o en grupo del alumno en su domicilio para preparar entregables, proyecto curso y exámenes.
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0
Exámenes (orales o escritos).
Examen escrito sobre cuestiones cortas relacionadas con los conceptos fundamentales del uso de modelos en ingeniería del terreno.
Evalúa el resultado del aprendizaje:
R01 Desarrollar modelos de análisis de estabilidad de taludes y huecos subterráneos en el ámbito de la profesión.
R02 Analizar y sintetizar las alternativas para la realización de grandes excavaciones superficiales y subterráneas.
30 %
Realización o exposición de trabajos (informes, ejercicios, entregables, casos prácticos, etc.), individualmente o en grupo.
Se evaluará la calidad del proyecto presentado, valorando la capacidad de integrar conocimientos, la de considerar las cuestiones
medioambientales y la creatividad demostrada al diseñar/proyectar la solución propuesta.
Evalúa los siguientes resultados del aprendizaje:
R02 Analizar y sintetizar las alternativas para la realización de grandes excavaciones superficiales y subterráneas.
R03 Evaluar las situaciones de riesgos geotécnicos y diseñar las medidas preventivas y de corrección de los mismos.
R04 Utilizar el método más adecuado para comunicar ideas, conclusiones o resultados, a una audiencia especializada o no, en contextos nacionales e internacionales.
R05 Investigar y diseñar nuevas medidas preventivas y de corrección de inestabilidades geotécnicas.
30 %
Evaluación de prácticas de laboratorio, informática o campo.
Además de la asistencia, se valorará el trabajo realizado durante las prácticas. En cada informe de prácticas se valorará la selección del método o de los parámetros necesarios, de forma razonada, y la capacidad de analizar e interpretar los resultados obtenidos, así como de identificar y describir las limitaciones del proceso. Se valorará también, cuando proceda, la capacidad de trabajar con medios y expresarse en inglés.
Evalúa los siguientes resultados del aprendizaje:
R01 Desarrollar modelos de análisis de estabilidad de taludes y huecos subterráneos en el ámbito de la profesión.
R03 Evaluar las situaciones de riesgos geotécnicos y diseñar las medidas preventivas y de corrección de los mismos.
R05 Investigar y diseñar nuevas medidas preventivas y de corrección de inestabilidades geotécnicas.
30 %
Técnicas de observación o registro (listas de control, rúbricas, etc.).
Se evaluará la redacción y la exposición oral de los informes de prácticas, así como los trabajos entregados. Además de la capacidad de resolver ejercicios y problemas, se valorará mediante una rúbrica la capacidad de comunicación, los medios audiovisuales empleados y las respuestas a las preguntas del profesor y sus compañeros.
Evalúa los siguientes resultados del aprendizaje:
R04 Utilizar el método más adecuado para comunicar ideas, conclusiones o resultados, a una audiencia especializada o no, en contextos nacionales e internacionales.
10 %
Autor: Berry, Peter L.
Título: Mecánica de suelos
Editorial: McGraw-Hill
Fecha Publicación: 1993
ISBN: 9586001725
Autor: Brady, B.H.G.
Título: Rock mechanics for underground mining
Editorial: Kluwer Academic
Fecha Publicación: 2004
ISBN: 0402020643
Autor: González de Vallejo, Luis I.
Título: Ingeniería geológica
Editorial: Prentice Hall
Fecha Publicación: 2002
ISBN: 8420531049
Autor: Duncan C. Wyllie
Título: Rock Slope Engineering Civil Applications.
Editorial: CRC Press, Taylor & Francis Group.
Fecha Publicación: 2018
ISBN: 13 978-1-4987-8627-0
Autor: Liengme, Bernard V.
Título: A guide to Microsoft Excel 2007 for scientists and engineers /
Editorial: Academic Press/Elsevier,
Fecha Publicación: 2009
ISBN: 0080923518|
Autor: Lindfield, G. R.
Título: Numerical methods using MATLAB /
Editorial: Academic Press,
Fecha Publicación: 2012
ISBN: 0123869420|