Ingeniería Geológica

Máster. Curso 2017/2018.

TÉCNICAS GEOFÍSICAS - 607323

Curso Académico 2017-18

Datos Generales

SINOPSIS

COMPETENCIAS

Generales
Aplicar los conocimientos y la capacidad de resolución de problemas adquiridos a lo largo del Máster en entornos novedosos dentro de contextos más amplios relacionados con la Ingeniería Geológica y la Geotecnia.
Saber realizar la investigación de los materiales geológicos suelo, roca y agua superficial y subterránea implicados en el diseño, la construcción y la explotación de proyectos de ingeniería civil
Estudiar la viabilidad de las obras de ingeniería civil, predecir los riesgos geológicos y proponer medidas correctoras.
Saber realizar cartografías geotécnicas, mapas de susceptibilidad, mapas de peligrosidad específicas y temáticas para planificación territorial.
Conocer la aplicación de un Sistema de Información Geográfica a la elaboración de mapas geotécnicos.
Interpretar modelos geológico-geotécnicos del subsuelo integrando los datos geológicos, datos geofísicos y ensayos
Planificar y diseñar campañas de reconocimientos geotécnicos y campañas de investigaciones geofísicas para proyectos de ingeniería .
Redacción de informes geotécnicos de campañas de investigaciones in situ, pliegos de condiciones y valoraciones económicas.
Evaluar las condiciones geológicas-geotécnicas adecuadas para la realización de obras civiles integrando los datos geológicos y los conocimientos geotécnicos
Cálcular, diseñar y ejecutar de proyectos de Ingeniería Geológica y Geotecnia.
Emitir juicios sobre temas geotécnicos en función de criterios, normas legales externas o de reflexiones personales.
Presentar públicamente ideas, procedimientos o informes de investigación sobre temas Ingeniería Geológica y la Geotecnia.
Transmitir interés por la Ingeniería Geológica y la Geotecnia y asesorar a personas y a organizaciones.
Adquirir las habilidades de aprendizaje que les permitan continuar estudiando, ya sea en el marco del Doctorado o en cualquier otro entorno.
Transversales
CT1 - Desarrollar la capacidad de análisis y síntesis.

CT2 - Aplicar el método científico a la resolución de problemas.

CT3 - Utilizar y gestionar información bibliográfica, recursos informáticos o de Internet en el ámbito de estudio.

CT4 - Diseñar experimentos e interpretar los resultados.

CT5 - Desarrollar la capacidad de organización y planificación.

CT6 - Tomar decisiones.

CT7 - Saber comunicar eficazmente, tanto de forma oral como escrita.

CT8 - Trabajar individualmente y en equipos multidisciplinares.

CT9 - Aplicar los conocimientos teóricos a la práctica.

CT10 - Asumir un compromiso ético.

CT11 - Desarrollar el aprendizaje autónomo y crítico.

CT12 - Adaptarse a nuevas situaciones.

CT13 - Tomar la iniciativa y mostrar espíritu emprendedor.

CT14 - Sensibilizarse en temas de conservación de patrimonio natural.

Específicas
CE1 – Comprender y cuantificar a nivel avanzado de las propiedades mecánicas de las rocas y los suelos.

CE2 – Adquirir la capacidad para evaluar las condiciones del terreno bajo diferentes condiciones geotécnicas que pueden afectar al diseño, la construcción, la operación y el mantenimiento de las obras a gran escala.

CE3 – Realizar la planificación, diseño y ejecución las investigaciones geológico-geotécnicas para las obras de ingeniería, así como de la realización e interpretación de los resultados de los ensayos geofísicos.

CE4 – Realizar el estudio e investigación de las condiciones adversas del terreno y el diseño de tratamientos adecuados a los problemas técnicos de la ingeniería; taludes, túneles, muros de contención, etc,

CE5 – Analizar la interacción estructura –terreno e identificación de los daños en las estructuras.

CE6 - Dirigir y/o participar en investigaciones relativas a la Ingeniería Geológica y Geotecnia.

CE7 - Desarrollar estrategias de análisis, síntesis y comunicación que permitan transmitir los distintos aspectos a la Ingeniería Geológica y Geotecnia en entornos educativos, divulgativos y recreativos.

ACTIVIDADES DOCENTES

Clases teóricas
1.5 horas de Teoría y/o Seminarios a la semana. Explicación de los temas del programa y exposición de casos prácticos reales.
Clases prácticas
2 horas de prácticas a la semana. Se procesarán e interpretarán datos geofísicos reales para la elaboración de un proyecto de técnicas geofísicas aplicadas a la Ingeniería a lo largo del curso.
Las prácticas se realizan en el aula de informática de la Facultad de CC Geológicas.
Trabajos de campo
Prácticas de campo: 1 día. Se realizarán prácticas de adquisición con diferentes técnicas (sísmicas, EM, eléctricas, gravimétricas,...)
Presentaciones
El proyecto realizado se presentará públicamente en grupos de trabajo.
Otras actividades
Se realizarán seminarios específicos de técnicas concretas, invietando a técnicos de amplia experiencia.

Presenciales

6

No presenciales

3

Semestre

1

Breve descriptor:

Técnicas geofísicas de aplicación en Ingeniería geológica: técnicas Sísmicas, eléctricas, EM, gravimetría. Planificación de campañas e interpretación conjunta. Aplicaciones a obras lineas, cimentaciones, túneles, hidrogeología, medio ambiente y obas en mar.

Requisitos

Tener conocimientos básicos de las principales técnicas geofísicas.

Objetivos

Conocer las técnicas geofísicas más adecuadas para cada objetivo (obras lineales, cimentaciones, túneles, hidrogeología, contaminaciones…).

 
Planificar campañas de geofísica aplicada teniendo en cuenta las características geológicas, dimensiones y profundidades a alcanzar en diferentes objetivos.

 Interpretar e integrar los resultados proporcionados por las diferentes técnicas geofísicas desde un punto de vista geológico.

Calcular parámetros mecánicos e hidrogeológicos a partir de datos geofísicos de superficie y pozo (diagrafías).

 Realizar modelos de distribución de propiedades geofísicas en 1D, 2D y 3D.

Realizar informes de geofísica aplicada

Contenido

Capítulo I. Introducción

Capítulo II. Técnicas Geofísicas en Ingeniería Geológica

a) Obras lineales (sin obras de fábrica)

Explanaciones: Rasante cero; Terraplenes; Desmontes o trincheras de la obra. Cuestiones abordables desde Geofísica: Ripabilidad/voladura, limites rendimientos y costes. Determinación del nivel de roca sana (bedrock). 

Terraplenes: Obra nueva. Características de la obra. Cuestiones abordables desde Geofísica: Cubicación de graveras y préstamos. Mantenimiento. Características de la estructura. Cuestiones abordables desde Geofísica: geometría del núcleo; características de apoyo natural. 

Desmontes. Características de la obra. Cuestiones abordables desde Geofísica: Volumen y morfología de roca alterada. Límite Ripabilidad  /  Voladura. Cálculo de rendimientos.

Características geomecánicas.

b) Geofísica para cimentaciones

Cuestiones abordables desde Geofísica: geometría y características del nivel de apoyo; homogeneidad lateral y vertical del nivel de apoyo; localización de arcillas y yesos; huecos y otras heterogeneidades.

Determinación de las características geomecánicas: cálculo de módulos elásticos dinámicos. Relaciones entre módulos dinámicos y de laboratorio. Control de voladuras y vibraciones; volumen de inyección y control. Técnicas geofísicas aplicables: Cross Hole, Down Hole, Tomografía Sísmica y técnicas basadas en Ondas Superficiales; ReMi, SASW, MASW.

c) Geofísica para túneles

Zonas de boquillas. Características y cuestiones abordables desde la geofísica: geometría de los recubrimientos; características geomecánicas de la roca.

Cuerpo del túnel. Características de la obra y cuestiones abordables desde la geofísica en fase de proyecto: determinación de la estructura geológica a cota del túnel; módulos de elasticidad; índices de fisuración; porosidad/permeabilidad; relación entre parámetros geofísicos y clasificaciones geomecánicas.

Fase de ejecución: control de parámetros y su adecuación al proyecto; investigaciones delante del frente; zona descomprimida; control de "trasdós" (huecos). 

d) Controles de calidad y auscultación

Posición y características del límite de apoyo. Patologías y Auscultación en Obras Lineales. Control de espesores de capas de rodadura y balasto, cavidades. Densidad en terraplenes. Detección de bulones y anclajes en zonas recubiertas. Detección de tuberías y conducciones subterráneas. Tomas de tierra.       

Capítulo III. Técnicas Geofísicas aplicada a la Hidrogeología

a)Relación entre parámetros geofísicos y características de acuíferos: Porosidad, Factor de Formación, Permeabilidad. Parámetros eléctricos utilizados: Resistividad del agua de formación (RW), de la roca saturada en agua (RO); total de la roca (Rt). Relaciones empíricas: Porosidad / Resistividad; Factor de Formación/ Resistividad; Saturación / Resistividad; Relación Resistividad / Concentración de sales / Temperatura.  Parámetros sísmicos utilizados: Velocidad; Atenuación; Factor de Calidad.

b)Investigación en acuíferos contaminados y zonas costeras. Localización del límite agua dulce - agua salada. Contenido en sales. Planimetría.

Capítulo IV. Técnicas Geofísicas aplicadas a estudios ambientales

a) Vertederos de RSU cerrados o clausurados: Geometría de la masa de vertido; localización de cuerpos extraños; Plumas de lixiviados; zonas con acumulaciones de gas; posición con respecto a los acuíferos locales.

b) Construcción de nuevos vertederos de RSU. Existencia de una barrera natural impermeable; Ausencia o identificación de heterogeneidades (Karst, fracturas); Nivel freático; Localización y cubicación de áridos y arcillas; Control de las mejoras del terreno; Control de impermeabilización a lo largo del tiempo.

c) Vertederos de seguridad, RTYP y balsas. Barrera impermeable natural; impermeabilización de fondo; homogeneidad del subsuelo; capacidad portante; estabilidad de laderas; características del núcleo de los diques; nivel piezométrico y sus oscilaciones.

d) Control de suelos contaminados. Detección de plumas de lixiviados; dinámica de las plumas; localización de substrato impermeable; porosidad/permeabilidad del medio; control de las mejoras.

e) Almacenamiento de Residuos radioactivos: Almacenes de alta, media y baja. AGP y ATC. Temas a abordar desde geofísica.

Capítulo V. Técnicas Geofísicas para obras en mar (offshore)

a) Técnicas Acústicas: Ecosondas mono y multihaz, ecosondas paramétricas, sónar de barrido lateral.

b) Técnicas sísmicas de alta resolución: Sísmica de reflexión mono y multicanal.

c) Sísmica de refracción. Otros métodos. Planificación de campañas.

Evaluación

Se evaluará la asistencia a clases teóricas y prácticas (10 %), la paticipación en clase (10 %), el trabajo en campo (10%), Trabajo de Proyecto (50 %), Exposisción y defensa del proyecto (20%)

Bibliografía

Blakely, R.J. (1995) Potential theory in gravity and magnetic applications. Cambridge University press. New York, 441 pp.
Dentith, M. & Mudgt S.T. (2014) Geophysics for the mineral exploration Geoscientist. Cambridge univ. Press, 438 pp.
EAGE (2014) Application Manual of Geophysical Methods to Engineering and Environmental Problems.Edited by the Society of Exporation Geophysicsts of Japan (EAGE).
González de Vallejo, L.I. & Ferrer, M. (2011) (Eds.) Geological Engineering. CRC press, 678 pp.
Kearey P. & Brooks, M. (1991) An Introduction to Geophysical Exploration. Blackwell Science (2ª Ed.).
Lille R.J. (1999) Whole Earth Geophysics. Prentice Hall.
Lowrie, W. (1997) Fundamentals of Geophysics. Cambridge University Press.
Milson, M. (2003) Field Geophysics. Geological Society of London Handbook. John Wiley & Sons. New York (3a ed.).
Reynolds, J.M. (2011) An Introduction to Applied and Environmental Geophysics. John Wiley & Sons (2ª edición).
Rubin, Y. & Hubbard, S.S. (2005) Hydrogeophysics, Springer-Verlag. 523 Pp.
Sharma, P.R. (1997) Environmental and engineering geophysics. Cambridge Univ. Press.
Styles, P. (2012) Environmental Geophysics. EAGE puv. 220 pp.
Telford, W.M.; Geldart, L.P.; Sheriff, R.E. & Keys, D.A. (1976) (Edición - 1981). Applied Geophysics. Cambridge University Press.
Mc Dowell, et al., (2002) Geophysics in engineering investigations (CIRIA, London), 252 pp.

Otra información relevante

El material de curso se pondrá a disposición de los alumnos en el Campus Virtual: http://www.ucm.es//campusvirtual

Estructura

MódulosMaterias
No existen datos de módulos o materias para esta asignatura.

Grupos

CLASES TEÓRICAS Y/O PRÁCTICAS
GrupoPeriodosHorariosAulaProfesor
GRUPO G TEORÍA - - -ALFONSO MUÑOZ MARTIN
ENRIQUE ARACIL AVILA


CLASES PRÁCTICAS
GrupoPeriodosHorariosAulaProfesor
GRUPO G1 PRÁCTICAS - - -ALFONSO MUÑOZ MARTIN
ENRIQUE ARACIL AVILA


SEMINARIOS
GrupoPeriodosHorariosAulaProfesor
GRUPO GS SEMINARIOS - - -ALFONSO MUÑOZ MARTIN
ENRIQUE ARACIL AVILA


PRÁCTICAS DE CAMPO
GrupoPeriodosHorariosAulaProfesor
GRUPO GC CAMPO - - -ALFONSO MUÑOZ MARTIN
ENRIQUE ARACIL AVILA


EXÁMENES FINALES
GrupoPeriodosHorariosAulaProfesor
GRUPO ÚNICO - - -