Ingeniería Geológica

Grado y Doble Grado. Curso 2017/2018.

TECTÓNICA, SISMOLOGÍA E INGENIERÍA SÍSMICA - 804358

Curso Académico 2017-18

Datos Generales

SINOPSIS

COMPETENCIAS

Generales
CG5. Llevar a cabo actividades técnicas de cálculo, mediciones, valoraciones, tasaciones y estudios de viabilidad económica; realizar peritaciones, inspecciones, análisis de patología y otros análogos y redactar los informes, dictámenes y documentos técnicos correspondientes en el ámbito profesional del Ingeniero Geólogo; efectuar levantamientos topográficos y cartográficos.
CG6. Comprender los problemas de la concepción, construcción e ingeniería vinculados con los proyectos de Ingeniería Geológica.
CG10. Tener capacidad para dirigir e integrar equipos de trabajo multidisciplinares en ámbitos afines y propios de la Ingeniería Geológica.
CG11. Conocer las industrias, organizaciones, normativas y procedimientos relacionados directamente con la Ingeniería Geológica y sus sectores afines.
CG12. Dirigir la ejecución material de las obras de Ingeniería Geológica, de sus instalaciones y elementos, llevando a cabo el control cualitativo y cuantitativo de lo construido mediante el establecimiento y gestión de los planes de control de calidad, sistemas y ejecución de obra, elaborando los correspondientes registros.
CG13. Llevar el control económico de las obras y proyectos de Ingeniería Geológica, elaborando las certificaciones y la liquidación de la obra ejecutada.
CG14. Redactar estudios y planes de seguridad y salud laboral y coordinar la actividad de las empresas en materia de seguridad y salud laboral en obras y trabajos vinculados con la Ingeniería Geológica, tanto en fase de proyecto como de ejecución. CG15. Asesorar técnicamente en los procesos de fabricación de sistemas, materiales y elementos utilizados en Ingeniería Geológica.
CG16. Ostentar la representación técnica de las empresas en las obras y trabajos de Ingeniería Geológica.
Transversales
CT1. Adquirir capacidad de análisis y de síntesis.
CT2. Demostrar razonamiento crítico y autocrítico.
CT3. Adquirir capacidad de organización, planificación y ejecución.
CT4. Adquirir la capacidad de comunicarse de manera clara y eficaz, de forma oral y escrita, en la lengua española.
CT5. Adquirir capacidad de gestión de la información.
CT6. Adquirir la capacidad para la resolución de problemas.
CT8. Adquirir la capacidad de trabajo autónomo o en equipo.
CT9. Adquirir habilidades en las relaciones interpersonales.
CT10. Adquirir capacidad para el aprendizaje autónomo.
CT11. Adquirir la capacidad para adaptarse a nuevas situaciones.
CT12. Demostrar creatividad e iniciativa y espíritu emprendedor.
CT13. Demostrar motivación por la calidad en el desarrollo de sus actividades.
CT14. Adquirir sensibilidad hacia temas medioambientales.
CT15. Adquirir sensibilidad hacia temas de seguridad y salubridad en el trabajo.
CT16. Adquirir los valores de la ética y honestidad profesional.
Específicas
CE2. Comprender, expresar y aplicar conceptos físicos en la resolución de problemas relacionados con disciplinas de Ingeniería Geológica.
CE6. Conocer y aplicar herramientas informáticas para la resolución de problemas de Ingeniería geológica.
CE14. Comprender los principios que gobiernan la mecánica de los sólidos deformables para caracterizar su comportamiento frente a la acción de fuerzas de superficie y de volumen.
CE15. Comprender los fundamentos del análisis de estructuras isostáticas e hiperestáticas para determinar los esfuerzos y deformaciones.
CE16. Comprender el comportamiento estructural de materiales tecnológicos empleados en construcción, principalmente acero estructural, hormigón
armado y hormigón pretensado, y aplicarlo al diseño de estructuras geotécnicas.
CE18. Comprender los mecanismos de generación y evaluación de terremotos, y los fundamentos de la Ingeniería Sísmica, y aplicar las técnicas de diseño antisísmico de estructuras.
CE19. Comprender y caracterizar el comportamiento de los medios rocosos y de los suelos en condiciones saturadas y no saturadas.
CE20. Conocer y aplicar las técnicas de prospección del terreno para la determinación de sus propiedades geotécnicas, incluyendo la evaluación de la estabilidad de laderas y taludes, así como su corrección y reparación.
CE26. Conocer y aplicar las técnicas constructivas vinculadas a las construcciones geotécnicas, y a la mejora y refuerzo del terreno.
CE27. Conocer y aplicar metodologías de estudio, evaluación, control y corrección de impacto ambiental, incluyendo las relacionadas con la explotación de recursos y el almacenamiento de residuos.
CE28. Conocer los fenómenos geológicos que generan peligrosidad natural y su efecto sobre las infraestructuras, así como aplicar las técnicas de evaluación, prevención y corrección de los riesgos geológicos.
Otras
- Analizar estructuras tectónicas tanto en el campo como sobre mapas geologicos e imágenes de teledeteción.
- Realizar cortes geológicos sobre mapas de zonas con tectónica compleja.
- Entender y experimentar la metodología de creación de un mapa de peligrosidad sísmica.
- Entender e interpretar correctamente la normativa sismorresistente y las acciones sísmicas de diseño.

ACTIVIDADES DOCENTES

Clases teóricas
2 clases semanales presenciales de una hora de duración. Se estimula la participación del alumno así como la discusión de temas concretos en el aula.
Seminarios
1 clase semanal presencial de una hora de duración en grupo reducido. Se realizarán ejercicios y casos prácticos de los temas abordados en teoría. Se profundizará en los temas más complejos de teoría.
Clases prácticas
1 clase semanal presencial de una hora y media de duración en grupo reducido. Se trabajara sobre mapas geologicos e imágenes de teledetección.
Trabajos de campo
Se realizará un trabajo de campo de un día consistente en un recorrido detallado por una zona de pliegues y cabalgamientos en cobertera despegada. La unidad visitada será la Sierra de Altomira, en el borde meridional de la cadena Ibérica. El objetivo es aprender a reconocer estructuras tectónicas sencillas e integrarlas en un corte geológico. El trabajo consistirá en:
- Reconocimiento visual de fallas y pliegues de diferente escala en el campo
- Reconocimiento de discordancias progresivas y angulares
- Interpretación cinemática de estructuras observables en afloramiento
- Interpretación de la geometría de pliegues
- Elaboración y entrega de una pequeña memoria
Laboratorios
Utilización del laboratorio de modelado análogo del Departamento de Geodinámica.
TOTAL
2 horas semanales de clases teóricas en grupo completo. 1 hora de seminario semanal en grupo reducido. 1,5 horas de prácticas semanales en grupo reducido. Una salida de campo de 1 día de duración.

Presenciales

60

No presenciales

90

Semestre

1

Breve descriptor:

Deformación de las unidades corticales. Estilos tectónicos. Sismotectónica y Sismología. Fundamentos de Ingeniería Sísmica.

Requisitos

Fundamentos de geología estructural. Conocimientos básicos de petrología.

Objetivos

Conocer los criterios para identificar los diferentes regímenes tectónicos y cuantificar la deformación de la corteza.
Conocer la anatomía de los orógenos y los procesos de deformación.
Conocer cómo interpretar la deformación en el foco de los terremotos.
Conocer la relación entre terremotos y actividad de fallas sismogenéticas.
Comprender las relaciones entre la causa de los terremotos (tectónica) y los efectos de los terremotos (respuesta del terreno). 
Comprender la metodología general para la previsión de los efectos producidos por los terremotos.

Contenido

I. SISMOLOGÍA

1. Ondas sísmicas. Tipos de ondas sísmicas: Ondas de cuerpo y ondas superficiales. Velocidad de las ondas, parametros elasticos. Diagrama de Wadati. Propagación de las ondas sísmicas. Reflexión y refracción. Ley de Snell. Trayectorias curvas y discontinuidades.

2. Magnitud, Momento, Intensidad. Magnitud Local de Richter. Magnitudes telesísmicas Ms y mb. Momento sísmico, determinación del área de rotura. Magnitud Mw. Barreras, asperezas. Intensidad.

3. Terremotos. Mecánica de fracturación superficie de rotura y relaciones de escala.Actividad de las fallas y series temporales.Tipos de falla según el grado de actividad. Conceptos de tectónica activa y neotectónica. Fractales, autosemejanza y criticalidad autoorganizada. Relación Guttemberg-Richter. Replicas: Ley de Omori y ley de Bath. Premonitorios, enjambres. El ciclo sísmico de esfuerzos. Características y parámetros focales de los terremotos. Métodos de determinación de mecanismos focales.

4. La estructura interna de la Tierra y el modelo sísmico de las placas. La estructura general según las velocidades de las ondas P y S. El núcleo. El manto: Discontinuidades y composición. La capa de baja velocidad. La corteza. Corteza oceánica y continental. Litosfera y Astenosfera.

5. Mecanismos focales. La esfera focal. Obtención de los planos nodales mediante polaridad de ondas P. Metodos de obtención de mecanismos focales. Interpretación de las fallas que dan lugar a distintos mecanismos focales.

II. TECTÓNICA

1. Tectónica global. Teorías precursoras: Deriva continental, Expansion del fondo oceánico. Paleomagnetismo. Edad de la litosféra oceánica. Definición de los bordes de placa a partir de la localización de epicentros de terremotos. Definición de los tipos de bordes de placa.

2. Estructura reológica de la litosfera. Curvas esfuerzo – deformación. Influencia de T y P en la reología. Resistencia a la rotura de la corteza superior. Perfiles reológicos y guias de esfuerzo.

3. El movimiento de las placas litosféricas: Movimiento relativos en el plano. Isocronas: Inversiones del campo geomagnético. Las bandas de anomalía magnética de los océanos y el cálculo de velocidades relativas lineales. Rotaciones y polos eulerianos. La línea de velocidades. El espacio de velocidades.

4. Los movimientos absolutos de las placas y el motor de la tectónica de placas. Manto como un fluido. Transporte de calor: Conducción – convección. Número de Rayleigh. Plumas del manto. Dinámica de la capa D''. Referencias geodinamicas: Puntos calientes y polo magnético. Mecanismo de la Tectónica de Placas. Flujo de calor interno. Tomografía sísmica. Paradoja de las dorsales móviles. Modelos convectivos. Fuerzas que mueven las placas: arrastre del manto, fuerzas de empuje en los bordes. Modelo general de convección. Ciclo de Wilson. Regímenes tectónicos.

5. Dorsales oceánicas. Características morfológicas y estructurales. Estructura de la litosfera bajo las dorsales. La corteza oceánica: topografía, subsidencia y estado térmico.

6. Rifts continentales. Características estructurales. Clasificación de estructuras y cuencas de tipo Rift. Origen y formación. Aulacógenos. Modelos de deformación de la litosfera en regímenes extensionales: Deformación por cizalla pura y por cizalla simple.

7. Fallas transformantes oceánicas. Características morfológicas y estructurales. Fallas transformantes continentales. Asociaciones estructurales en estas zonas. Estructura de la litosfera en fallas transformantes.

8. Zonas de subducción: Caracterización sísmica. Elementos morfoestructurales de las zonas de subducción. Subducción litosfera oceánica-litosfera oceánica. La "acreción" tectónica: el prisma de acreción. Subducción litosfera oceánica-litosfera continental. Orógenos de tipo andino.

9. Orógenos colisionales. Modelos de colisión continental. Estructuras pre, sin y postcolisión. Zonas externas: Cuencas de ante-país. Cinturones de cabalgamientos. Zonas internas: Tipos de estructuras. Metamorfismo y magmatismo. Colapso orogénico. El escape tectónico. Terrenos exóticos.

III. INGENIERÍA SÍSMICA

1. Introducción a la Ingeniería Sísmica. Comparativa entre la sismología, la geología y la ingeniería sísmica. Campos de actuación, fines y objetivos de la ingeniería sísmica. Peligrosidad y Riesgo. 

2. Nociones sobre el movimiento fuerte del terreno: Concepto, medida, parámetros ingenieriles más importantes. Factores de control: fuente (source), recorrido (path) y emplazamiento (site). Clasificación sísmica del terreno. La predicción del movimiento fuerte. Efectos inducidos: nociones de vibración de estructuras, inestabilidades de taludes y laderas, licuefacción de suelos, tsunamis. Rotura directa del terreno.

3. El Análisis de la Peligrosidad Sísmica: determinismo vs. probabilismo. Metodología básica: confección del catálogo sísmico, identificación y caracterización de fuentes sismogénicas (zonas y fallas), modelos de comportamiento sísmico de las fuentes, modelos de movimiento fuerte, la curva de peligrosidad sísmica. Incorporación de incertidumbres. Interpretación de mapas y curvas de peligrosidad sísmica.

4. Normativa sismorresistente en edificación convencional y en infraestructuras críticas. La norma española y la europea. Fuentes de información en España y otras.

Evaluación

La evaluación se realizara mediante un examen final escrito con parte teórica y parte práctica. También se evaluarán los trabajos obligatorios de prácticas y seminario así como la memoria de la salida de campo (estos trabajos supondrán un 10% de la nota final).

Bibliografía

Cox & Hart (1986) Plate tectonics, how it works. Blackwell. 392 p.
Frisch, Meschede & Blakey (2011) Plate Tectonics, continental drift and mountain building. Springer. 212 p.
Kearey, Klepeis &Vine (2008) Global Tectonics. Wiley-Blackwell. 482 p.
Kramer (1996) Geotechnical Earthquake Engineering. Pearson. 653 p.
Reiter (1991) Earthquake Hazard Analysis. Columbia University Press. 254 p.
Shearer (2009) Introduction to Seismology. Cambridge University Press. 396 p.

Estructura

MódulosMaterias
PROFESIONALINGENIERÍA GEOLÓGICA

Grupos

Clases teóricas y/o prácticas
GrupoPeriodosHorariosAulaProfesor
Grupo A25/09/2017 - 12/01/2018MIÉRCOLES 12:00 - 13:003207IGNACIO ROMEO BRIONES
VIERNES 10:30 - 11:303207IGNACIO ROMEO BRIONES


Prácticas Laboratorio
GrupoPeriodosHorariosAulaProfesor
Grupo A1 Prácticas Laboratorio25/09/2017 - 12/01/2018LUNES 13:00 - 14:30-IGNACIO ROMEO BRIONES
JAVIER RUIZ PEREZ
Grupo A2 Prácticas Laboratorio25/09/2017 - 12/01/2018MIÉRCOLES 10:30 - 12:00-IGNACIO ROMEO BRIONES
JAVIER RUIZ PEREZ


Seminarios
GrupoPeriodosHorariosAulaProfesor
Grupo As1 Seminario25/09/2017 - 29/01/2018LUNES 12:00 - 13:00-IGNACIO ROMEO BRIONES
Grupo As2 Seminario25/09/2017 - 12/01/2018VIERNES 11:30 - 12:303207IGNACIO ROMEO BRIONES


Prácticas Campo
GrupoPeriodosHorariosAulaProfesor
Grupo Ac Campo - - -IGNACIO ROMEO BRIONES
JAVIER RUIZ PEREZ


Exámenes finales
GrupoPeriodosHorariosAulaProfesor
Grupo único - - -