Cursos

El aspirante al presente curso debe tener las materias aprobadas o combalidadas de las siguientes dos asignaturas.

• Geología de ingeniería: 300 8546.
• Geotecnia de macizos rocosos: 300 8728.

La aprobación de la siguiente asignatura puede ayudar mucho, más no es requisito.

• Excavaciones urbanas: 300 9675.

Objetivo general:

• Al finalizar el presente curso, como objetivo general, el estudiante tendrá las habilidades que le posibilitará afrontar los posibles escenarios que se vienen para esta industria en los siguientes 25 años en Colombia, que son: tener un conocimiento global en materia de túneles para proyectar, asesorar, supervisar, diseñar y ejecutar la construcción de redes de túneles viales, desde el punto de vista geotécnico unicamente, debajo de centros poblados del pais y debajo de la cadenas montaños de vías interurbanas. Esto implica considerar la geología por donde pasarán los túneles viales y tomar en cuenta el comportamiento geotécnico de terrenos difíciles (e.g. construcción subterránea atraves de la cordillera de los Andes septentrionales) o en condiciones exigentes (e.g. construcción subterránea debajo de centros poblados). Al finalizar el curso, el estudiante debe tener las siguientes capacidades específicas: clasificar los túneles viales; definir un perfil de túnel para un proyecto en específico; diferenciar un túnel respecto otros tipo de obras subterráneas; definir el alineamiento horizontal de un túnel relativo a las condiciones geológicas; reconocer la importancia de la geotérmica de las cadenas montañosas en los túneles de base; relacionar el grado de complejidad de la construcción de un túnel ante la presencia de zonas de falla, estructuras geológicas y los diferentes macizos del terreno; redactar detalladamente las condiciones geológicas del macizo del terreno; explicar cómo funciona la exploración geofísica en el frente de excavación; realizar un bosquejo de la descripción geotécnica del afloramiento en el frente de excavación; redactar un informe geotécnico exhaustivo de línea base; describir los diferentes métodos de excavación posibles en la construcción de túneles; resumir los aspectos más importantes y redactar una opinión personal sobre el nuevo método austriaco; calcular el tensor de tensiones naturales en un medio rocoso, sea el vertical-horizontal o el rotado; calcular el campo de tensiones modificados ante la presencia de una abertura en el macizo, en estado elástico y plástico para los casos analíticos; explicar el efecto de arco; calcular las presiones verticales y laterales con efecto de arco; definir el concepto de tiempo de espera y pérdida de material; explicar el método de convergencia y confinamiento; reconocer la importancia del concepto de cierre de arco; determinar las dimensiones y cantidades de los elementos que componente un sostenimiento primario y sostenimiento definitivo; elegir arcos estructurales como elementos de sostenimiento; diferenciar entre los diferentes tipos de inyecciones; diferenciar los diferentes tipos de mejora del macizo antes de la excavación; elegir para un túnel dado: los tipos de instrumentos, la localización de estos y la rutina de un proceso de obtención de datos de desempeño; reconocer la forma de presentación de resultado del análisis de datos de desempeño; calcular la superficie de subsidencia por efecto de excavación de un túnel; ajustar los datos de análisis de desempeño para el caso de la superficie de subsidencia; diferenciar entre drenar agua o retener agua durante la construcción y servicio de un túnel; explicar el procedimiento de solución numérica del método de los elementos finitos en dos dimensiones; crear la geometría, definir los parámetros mecánicos del macizo del terreno, definir las condiciones de contorno, definir las cargas, definir las fases de excavación en el proceso de análisis de un túnel en dos-dimensiones por el método de los elementos finitos; diferenciar entre el conceptos de desplome, colapso y chimenea; describir el problema de la expansión del terreno en la sección de un túnel; describir el problema que se presenta en las paredes de un túnel cuando está a altos esfuerzos; reconocer cuáles son los problemas que se tendría en la excavación de un túnel en un material compuesto por bloques de roca en matriz de suelo (bimsoils); reconocer cuáles son considerados proyectos importantes en la construcción de túneles: del pasado, del presente y del futuro; capacidad de escoger entre varios artículos de túneles aquellos que cuentan un caso histórico; redactar un programa de mantenimiento geotécnico de un túnel dado; definir el método de ampliación de un túnel vial sin cierre de tráfico para túneles ya construidos en Colombia; describir, desde el marco de la geotecnia de túneles, las causas del problema del túnel de desviación derecho del proyecto Hidroituango; conocer las tres importantes normas europeas de construcción de túneles; resumir los temas tratados en la reglamentación colombiana de construcción de túneles.

Enseñanza: forma magistral, clases presenciales, tablero, video-beam. Idioma(s): español, eventualmente inglés y alemán.

Parcial 1: (20 %) 8 de marzo de 2024, virtual (Moodle). Parcial 2: (20 %) 19 de abril de 2024, virtual (Moodle). Final: (30 %) 17 de mayo de 2024, escrito presencial. Artículo: (20 %) 22 y 24 de mayo de 2024, presentación escrita y oral de un artículo de cuatro páginas a doble columna, letra 11 pt, interlineado simple, con resumen, palabras clave y referencias; además del cuerpo del artículo; de un caso histórico de cualquier túnel en Colombia. Talleres: (10 %) durante todo el periodo de clases presenciales, se realizan pruebas o actividades para reforzar el proceso de aprendizaje, sean en la misma aula o para la casa.