Taller Geotecnia

UNIVERSIDAD MILITAR NUEVA GRANADA - FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL

GEOTECNIA

SEM I- 2012 -  SEGUNDO TALLER

PROFESOR: ING. JOSÈ GERLEY CORTÉS M.

EL TALLER RESUELTO DEBE ENTREGARSE MUY BIEN PRESENTADO ANEXANDO CON EL MAYOR DETALLE Y CLARIDAD POSIBLES LOS PROCESOS Y ESTRATEGIAS DE SOLUCIÓN, CON EL FIN DE FACILITAR LA CORRECCIÓN DE ÉSTE… Y, TENIENDO EN CUENTA LOS SIGUIENTES ASPECTOS:

• PARA RESPUESTAS QUE REQUIERAN COMPONENTE TEÓRICO, EL ESCRITO DEBE SER CREACIÓN PROPIA DEL ESTUDIANTE, PUES SI DICHO TEXTO ES COPIADO DE OTRO TRABAJO O BAJADO DE INTERNET SIN INDICAR LA REFERENCIA O EL AUTOR, ESTO SE TIPIFICARÁ COMO COPIA Y ANULARÁ EL PUNTO.
• DE EXISTIR RESPUESTAS QUE REQUIERAN COMPONENTE MATEMÁTICO, DEBEN INDICARSE CLARAMENTE LAS FORMULAS EMPLEADAS. Y ENTREGAR TODOS LOS CALCULOS, Y SU DESARROLLO.
• EL TALLER RESUELTO DEBE PRESENTARSE COMPLETO, ORDENADO, EN FORMATO PDF, HECHO A MANO.  TENGA EN CUENTA QUE SOLO CALIFICARÉ TALLERES QUE SE HAYAN SUBIDO DE MANERA CONVENIENTE AL AULA VIRTUAL… NO CALIFICARÉ TALLERES QUE HAYAN SIDO REMITIDOS AL CORREO ELECTRÓNICO YA SEA DEL AULA O EL INSTITUCIONAL.  DE LA MISMA FORMA TENGA EN CUENTA QUE EL AULA PERMITE SUBIR SÓLO UN ARCHIVO QUE PESE COMO MÁXIMO 8 Mb.
• SI EXISTEN RESPUESTAS QUE REQUIERAN HOJAS DE CÁLCULO O GRÁFICOS EN EXCEL O EN AUTOCAD, ESTAS DEBEN SER COPIADAS O ANEXADAS AL INTERIOR DEL TALLER COMO IMÁGENES PARA QUE PUEDAN SER REVISADAS… POR FAVOR, MUCHO COMPROMISO, MÍSTICA Y RESPONSABILIDAD CON LOS GRÁFICOS REALIZADOS, PUES SE REQUIEREN LO MEJOR POSIBLE.

Exitos….

UNIDAD No. 3 – CARACTERIZACIÓN DE MACIZOS ROCOSOS

Apoyado en las lecturas y documentos que se encuentran en el link “Documentos de interés” de la unidad No. 3 de la asignatura, realice las siguientes actividades:

1. Construya un mapa conceptual completo y con el mayor detalle posible, que involucre la totalidad de aspectos, factores y condiciones  que se deben utilizar en la caracterización de un macizo rocoso.  Tenga en cuenta los parámetros bajo los cuales se realiza un mapa conceptual (el cual solo debe contener conceptos, mas no textos, ni definiciones, ni gráficos) y apóyese en las lecturas que se encuentran en el aula.

1. Teniendo en cuenta las clasificaciones dadas a los macizos rocosos, Deere en el año de 1967 propone una clasificación basada en un parámetro que el denomina el RQD.  Investigue la mayor cantidad de formas posibles que existen para calcular dicho parámetro y la utilidad que este RQD tiene en la obtención de parámetros de comportamiento físico y mecánico en las rocas (no solamente como factor de clasificación de macizos rocosos).  Apoye su investigación en las lecturas del aula y otras complementarias de textos propios de la bibliografía sugerida.  Detalle las ecuaciones de cálculo, el investigador que la desarrolla, el año de formulación y el cuándo debe utilizarse.

1. Investigue al detalle sobre las clasificaciones de macizos rocosos propuestas por Hooke, por LAUFFER en 1958, por Protodyakonov en 1962 y por Jacobs Assoc en 1974; este último plantea un nuevo parámetro de clasificación de macizos rocosos el RSR.

1. Las siguientes preguntas hacen referencia al análisis de mecanismos de falla en rocas y a la utilización de la proyección estereográfica como método geométrico ideal para la comprensión de dichos mecanismos.  Para responder estas preguntas, usted debe con sus propias palabras dar respuesta de manera objetiva a las inquietudes abajo planteadas:

• ¿Cómo se mide en la práctica el buzamiento de una discontinuidad o de un talud?
• ¿Cómo se mide en la práctica el rumbo de una discontinuidad o de un talud?

• ¿Qué es un Polo?, ¿Qué es un círculo máximo? Cómo se expresa gráficamente este concepto? (incluya en su esquema no solo el polo sino también el plano al cual se le calculó dicho polo).
• ¿Cómo se representa a través de la Proyección Estereográfica una Discontinuidad y la Pendiente de un Talud proyectado? Dibuje un esquema MUY BIEN REALIZADO que involucre la red polar.

• A través de la Proyección Estereográfica, ¿cómo se puede representar una Familia de Discontinuidades? Detalle al máximo su respuesta y ayúdese con imágenes y dibujos que ejemplifiquen la situación.

• Describa al detalle (paso a paso) y con imágenes cómo a través de la Proyección Estereográfica se puede plasmar un mecanismo de falla.

• ¿Qué entiende por Mecanismo de Falla Planar, cómo se representa en una proyección Estereográfica y cómo se representa en un plano en tres dimensiones?

• ¿Qué entiende por Mecanismo de Falla en Cuña, cómo se representa en una proyección Estereográfica y cómo se representa en un plano en tres dimensiones?

• ¿Qué entiende por Mecanismo de Falla por Volteo o Toppling, cómo se representa en una proyección Estereográfica y cómo se representa en un plano en tres dimensiones?

• ¿Qué entiende por Mecanismo de Falla Circular, cómo se representa en una proyección Estereográfica y cómo se representa en un plano en tres dimensiones?

1. Construya un diagrama de flujo detallado y completo que permita identificar el proceso para determinar los distintos mecanismos de falla en macizos rocosos a partir del uso de la proyección estereográfica.  Tengo en cuenta que este diagrama de flujo debe permitirle obtener los distintos tipos de falla y es una de las bases fundamentales para el trabajo posterior de su segundo parcial, por lo que debe quedar muy bien realizado.  Revise como se realiza un diagrama de flujo (que no es un mapa conceptual) y a partir de ello proceda con su realización.

1. Luego de realizar la revisión y lectura de los documentos publicados al interior del aula virtual y de revisar el documento remitido mediante “we transfer” al correo institucional de cada uno de ustedes, el cual deben previamente descargarlo y revisarlo muy bien.  Este último documento es un compendio muy bueno sobre Estabilidad de Taludes, denominado: GEOTECNIA APLICADA A LA ESTABILIDAD DE TALUDES Y LADERAS, de la Ing. Yolanda Calderón de la Universidad Nacional de Colombia.  Se recomienda una total revisión de conceptos de las unidades Nos. 4 y 5 de este documento mencionado.  Tenga en cuenta que las actividades propuestas para esta parte del segundo taller, fueron extractadas del documento de la Ing. Calderón.

ACTIVIDADES DE LA UNIDAD IV

Análisis de estabilidad de Taludes

(Realice los gráficos de manera adecuada en Autocad)

1. Un talud de 3 m de altura, constituido por arcilla compacta con c = 4 ton / m2, peso unitario de 1.6 ton /m3 se construyó sobre un subsuelo arcilloso blando con c = 2 ton/m2 y peso unitario de 1.2 ton/m3.  El nivel freático coincide con la superficie de dicho terreno.  El ángulo de inclinación del talud es de 18° 24′.  Calcule el factor de seguridad contra deslizamiento.

Respuesta: 1.35

1. Se tiene un relleno de arcilla con talud de 1.5:1, de 4.65 metros de altura, homogéneo con la capa superior de 1.5 metros de su terreno de cimentación.  Bajo este espesor de 1.5 m existe un estrato horizontal de arcilla muy blanda, con 1 m de espesor y bajo éste un espesor indeterminado de una arcilla arenosa muy resistente.  Con los datos que se dan en la tabla, estime el factor de seguridad del talud contra deslizamiento traslacional sobre el manto de arcilla muy blando.

El nivel freático se encuentra muy profundo.

Respuesta: Fs = 1.55

1. Se efectúa un corte en un estrato de arcilla muy blanda, cuyos taludes formaron un ángulo de 30 grados con la horizontal.  A 12 metros se localiza un estrato de roca sana horizontal.  Cuando la excavación alcanzó una profundidad de 7.60 metros ocurrió una falla en los taludes.  Si el peso unitario de la arcilla es de 1.9 ton/m3, estime el valor de la cohesión del material a corto plazo.    Usando la figura 4.13 del documento de la Ing. Calderón, indique que tipo de superficie de deslizamiento se espera  y a qué distancia del pie del talud debe aflorar dicha superficie de falla.

Respuesta: C = 2.35 ton/m2

                        nH = 5.35 m

1. La figura corresponde a un muelle constituido por una plataforma de concreto cimentada en pilotes, sobre la que se apoya un relleno de arena.  Bajo la plataforma de concreto hay un talud en arcilla blanda.  El círculo que se muestra en la figura es el crítico.

Calcule:

• El factor de seguridad en el círculo crítico, considerando:

• El peso unitario del concreto es igual al de la arena del relleno.
• El drenaje de la plataforma de concreto es tal que no se desarrolla ninguna presión de agua contra ella.
• La resistencia al esfuerzo cortante del relleno se considera despreciable y este deberá tratarse solo como una sobrecarga.
• El nivel mínimo del agua es la linea A-A.  El relleno se considera saturado el nivel A-A.  
• Se deberán considerar las cuatro cargas vigas lineales en el análisis.

[pic 1]

Respuesta:  Fs = 2.5

ACTIVIDADES DE LA UNIDAD V

Medidas de estabilización y control

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