Resumen
La presente asignatura, bajo el nombre de túneles y obras subterráneas: diseño geotécnico, de aquí en adelante simplemente “Túneles”, se presenta al estudiante de posgrado de la sede Medellín como un curso con temas en lo que el instructor considera es lo último en conocimiento de la tecnología en este campo aplicado. Debido a que es un curso que pertenece al Departamento de Ingeniería Civil y al posgrado en Ingeniería – Geotecnia, esta asignatura está orientada al diseño geotécnico y no al proceso de construcción en sí y está aplicado al transporte vial interdepartamental y al uso del espacio subterráneo debajo de las ciudades; no se concentra en temas relacionados a túneles mineros pero si abarca en poca proporción los diferentes tipos de espacios subterráneos que también se tiene en los actuales proyectos de generación de energía hidroeléctrica. Los túneles se han construido en Colombia desde la era ferroviaria, iniciándose con el Túnel de la Quiebra, el cual fue logrado bajo el método de excavación antiguo, previo a la instauración global del nuevo método austriaco y a la implementación de las tuneladoras, hoy en día de cuarta generación. Durante el siglo XX, se construyeron una variedad de túneles viales carreteros, pero solo fue en este primer cuarto del presente siglo, que Colombia a remontado en la tecnología de los túneles viales interdepartamentales, con los túneles de base, siendo los más largos en sudamérica. Sin embargo, la casi totalidad de los túneles se han desarrollado en macizos rocosos y construidos bajo el concepto del ya mencionado nuevo método austriaco. A la fecha (2025), la industria tunelera colombiana tiene la capacidad tecnológica suficiente para construir este tipo de infraestructura; sin embargo, se debe pasar a una nueva generación de conocimiento y desarrollo tecnológico: se debe lograr la construcción de redes de túneles debajo del distrito capital de Bogotá y las seis áreas metropolitanas del país. Esto implica considerar el comportamiento geotécnico de terrenos difíciles como ser: depósitos recientes de materiales anegados (en el mayor de los casos), poco consolidados, de altas capacidades de deformación y de bajas resistencias mecánicas; además, el tener que tomar en cuenta el estricto control de deformaciones en la superficie o niveles de cimentación de las edificaciones de las mencionadas áreas urbanas. De este modo, la presente asignatura ha sido reestructurada para que el estudiante pueda afrontar los posibles escenarios que se vienen para esta industria en los siguientes 25 años.
Profesor: Ludger O.Suarez Burgoa
Fecha de inicio: Por definir
Duración: Presencial 4 horas por semana, Fuera de aula 5 horas por semana.
Horario: sábado de Hrs. 08:00 a 12:00 (descanso de 09:45 a 10:15).
Valor: $3'036.800 cop
Modalidad: presencial, prueba remota-sincrónica.
Plataforma: Servidor Moodle a utilizar: www.geomecánica.org
Dirigido a
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Dirigido a
ᐯ- Geología de ingeniería: 300 8546.
- Geotecnia de macizos rocosos: 300 8728.
- Excavaciones urbanas: 300 9675.
El aspirante al presente curso debe tener las materias aprobadas o combalidadas de las siguientes dos asignaturas.
La aprobación de la siguiente asignatura puede ayudar mucho, más no es requisito.
Objetivos
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Objetivos
ᐯ- 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 país 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).
Objetivo general:
Perfil del docente
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Perfil del docente
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Profesor Asociado del Departamento de Ingeniería Civil de la Universidad Nacional de Colombia. Está desarrollando actividades como consultor e investigador por más de veinte años en el campo de la geotecnia civil y minera en Sudamérica, con énfasis en la mecánica de rocas. Actualmente investiga el macizo rocoso en complejidades geológicas bajo el marco de los conocimientos de bimsoils y bimrocks. Es director del semillero de investigación en Geología Matemática y Computacional, parte del grupo de investigación de geotecnia de su universidad, donde se desarrollaron algunos programas computacionales en código abierto y libre.
Contenido de la asignatura
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Contenido de la asignatura
ᐯ1
Relación con la geología y geotecnia
2
Métodos de excavación
3
El Nuevo Método Austriaco
4
Estado de tensiones naturales
5
Redistribución de tensiones
6
Conceptos relativos a un túnel
7
Sostenimiento, refuerzo y mejora del macizo
8
Obtención y análisis de datos de desempeño
9
Máquinas de perforación de túneles (TBM)
10
Deformaciones en la superficie
11
Interacción con edificaciones en la superficie [nuevo]
12
Agua subterránea
13
Condiciones problemáticas
14
Diseño por el método de los elementos finitos
15
Gestión de riesgos y tipos de contratos [nuevo]
16
Normas y reglamentación
17
Casos históricos
Metodología
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Metodología
ᐯ- Lopez Jimenzo, C.. (1999–2011). Ingeotúneles (Volumenes 1–10). Madrid: Entorno Gráfico.
- Lopez Jimenzo, C.. (2011a). Manual de túneles y obras subterráneas (Volúmen 1). Madrid: Entorno Gráfico.
- Lopez Jimenzo, C.. (2011b). Manual de túneles y obras subterráneas (Volúmen 2). Madrid: Entorno Gráfico.
- Invias. (2021). Manual para el diseño, construcción, operación y mantenimiento de túneles de carretera para Colombia. Instituto Nacional de Vías, Ministerio de Transporte, República de Colombia. Bogotá DC.
- Tamez-González, E., Rangel-Núñez, J. L., & Holgín, E.. (1997). Diseño geotécnico de túneles. México DF: TGC Geotecnia.
- Kolymbas, D.. (2005). Mecánica de la construcción de túneles. In C. López Jimeno (Ed.) Ingeotúneles. (Vol. 10, Chap. 3, pp. 117–200). Entorno Gráfico.
- Almeida e Souza, J.. (2005). Tendencias de la modelación numérica en el análisis de túneles y suelos In C. López Jimeno (Ed.) Ingeotúneles. (Vol. 9, Chap. 5, pp. 145–199). Madrid: Entorno Gráfico.
- Estébanez Sánchez, E.. (2001). La asistencia técnica durante la construcción de túneles In C. López Jimeno (Ed.) Ingeotúneles. (Vol. 4, Chap. 11, pp. 319–347). Madrid: Entorno Gráfico.
- Carranza Torrez, C., & Fairhurst, C.. (2001). Aplicación del método de confinamiento-convergencia para el diseño de túneles en los macizos rocosos que satisfasen el criterio de rotura de Hoek–Brown. In C. López Jimeno (Ed.) Ingeotúneles. (Vol. 4, Chap. 2, pp. 69–123). Madrid: Entorno Gráfico.
- Egger, P.. (2002). Aspectos constructivos y de diseño de túneles profundos. In C. López Jimeno (Ed.) Ingeotúneles. (Vol. 5, Chap. 5, pp. 121–134). Madrid: Entorno Gráfico.
Enseñanza: forma magistral, uso de tablero y video-beam, laboratorio, programas computacionales, visita a campo, minisimposio.
Idioma(s): español (castellano), con términos técnicos en inglés y alemán.
Referencias:
Evaluación
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Evaluación
ᐯ- Dependiendo de las capacidades del grupo se verá si se puede lograr la salida hacia Perú.
- Este minisimposio es organizado por los estudiantes de esta asignatura.
Talleres (20 %): Durante todo el periodo de clases presenciales, se realizan actividades para reforzar el proceso de aprendizaje, sean en la misma aula o para la casa/trabajo.
Laboratorio de Ingeniería de Túneles (10 %): 24 de mayo de 2025, presencial.
Salida de campo (20 %): 31 de mayo de 2025 hacia la vía de la Concesión Pacífico 2: túnel Fuemía y municipios de Cañasgordas y Uramita, presencial.
Visita internacional (20 %): Del 31 de mayo al 3 de junio de 2025 hacia Lima (Perú): visita a las obras del metro subterráneo de Lima, presencial.
Asistencia a conferencia “Expo Túneles SAI” (+5 %): Del 4 al 6 de junio de 2025, opcional.
Taller en programas de computación (10 %): 5 de julio de 2025, presencial en el piso 4 bloque M7.
Examen de conocimientos teóricos/prácticos, único (30 %): 12 de julio de 2025, virtual en sistema Moodle en geomecanica.org.
Minisimposio (10 %): 26 de julio de 2025, realización del minisimposio en “Túneles urbanos”, presencial en el pasillo del bloque M3.
Notas: