Maestría en Geotecnia

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Análisis de estabilidad del macizo rocoso de la formación mirador para la construcción de un túnel minero en la vereda la selva, corregimiento la don Juana, municipio de Bochalema, norte de Santander, Colombia
(Universidad Industrial de Santander, 2014) Arévalo Espinel, Juan Carlos; Celis Leguizamo, Hebenly
En este documento se presenta la estimación de la estabilidad para un túnel en roca que operará como parte de una excavación minera en la vereda la Selva, municipio de Bochalema, Norte de Santander, Colombia. Como consecuencia de las actividades de campo programadas para este proyecto, se obtuvo información geológica y geotécnica de la formación Mirador a partir de pruebas de laboratorio y levantamientos de campo a través de la falla la Regadera. En este trabajo se implementó una caracterización geomecánica mediante el RMR, el RQD, el Q de Barton y el GSI. Además se determinaron los parámetros del macizo rocoso por medio del ensayo esclerómetrico, de petrografía, compresión, tracción y ultrasonido. Para el diseño de la perforación, se calculó las dimensiones del túnel según el RMR de Bieniawski, la profundidad de daño en un macizo rocoso según Hoek & Brown y la orientación del túnel en el software Dips. Los parámetros de resistencia fueron calculados con el software Rocdata. Se calculó la concentración de esfuerzos y desplazamientos mediante el software Phase 2 y la estimación de los sostenimientos a partir del índice Q de Barton. Adicionalmente, para una mejor apreciación, se realizó un análisis de estabilidad estática y dinámica utilizando fortificación con pernos, lo que requirió el estudio de cuñas de techo del túnel mediante el software Unwedge y el diseño del factor de seguridad de los bloques potencialmente inestables.
Caracterización geomecánica y análisis de estabilidad de cámaras de explotación de minerales metálicos del sector central de la estructura La Mascota, en el proyecto Soto-Norte en California, Santander
(Universidad Industrial de Santander, 2017) Aguilera Lizarazo, Dewin Alexander; Celis Leguizamo, Hebenly; Palacio, Alfonso
En el distrito minero de California-Vetas, MINESA, una empresa minera, ha llevado a cabo la fase de estudio del proyecto Soto Norte. El objetivo de esta investigación es llevar a cabo la caracterización geomecánica y el análisis de estabilidad de cámaras dentro de la estructura La Mascota y 20 metros de roca caja para el diseño de la mina, a partir de 10 sondeos de perforación diamantina, mediante el método gráfico de estabilidad de Mathews. El número de estabilidad se calcula mediante la siguiente fórmula N ' = Q ' * A * B * C que determina el tamaño óptimo de cámara y soporte. El Q´= (RQD/Jn)*(Jr/Ja) se obtuvo mediante el logueo geomecánico. El parámetro A se obtuvo a partir del modelamiento numérico 2D de esfuerzos utilizando el software Phase2 (RocScience), lo que dio como resultado la cuantificación de la tensión inducida en las paredes de las cámaras a 250 m y 450 m de profundidad. Las propiedades geomecánicas de la masa rocosa se obtuvieron del software RocData (RocScience). La resistencia a la compresión uniaxial (UCS) fue determinada mediante pruebas de carga puntual en núcleos y tablas de correlación de dureza. El parámetro B se obtuvo trazando el dip/dipdir de las paredes de las cámaras vs el dip/dipdir de las estructuras del macizo rocoso obtenidas del registro de televiewer en pozo, para determinar el ángulo crítico y el factor B para el techo, hangingwall y footwall de las cámaras. El parámetro C se obtuvo aplicando la fórmula C = 8-dip de la pared. Finalmente, se determinó el número de estabilidad (N') para los diferentes dominios y se completó el análisis empírico (gráfico de estabilidad) para estimar la longitud y el espaciado de los cables de anclajes para el soporte de cámaras.
Comparación de parámetros de resistencia al corte obtenidos mediante ensayos de penetración y laboratorio
(Universidad Industrial de Santander, 2014) Jerez Gómez, Juan Camilo; Celis Leguizamo, Hebenly; Silva Monsalve, Miguel Roberto
Se realizó una validación de los resultados del ensayo de penetración estándar (SPT) mediante comparaciones entre sondeos de campo realizados con dos metodologías diferentes y ensayos de laboratorio realizados a las muestras extraídas en los sondeos de campo. Para la realización de los sondeos de campo se adoptaron las dos metodologías más utilizadas en Bucaramanga de este ensayo, que son, el ensayo manual y el ensayo normatizado; lo cual para el ensayo manual no se siguió ningún tipo de procedimiento especial, mientras que el ensayo normatizado se realizó con el procedimiento recomendado por las normas del I.N.V.E.-111-07 del instituto nacional de vías (INVIAS) y la norma ASTMD-1586-11 de la ASTM International. Se realizaron correcciones por perdida de energía a los resultados obtenidos con los ensayo de penetración estándar según recomendaciones de diversos autores. Se evaluaron y compararon las capacidades de soporte para cada uno de los sondeos de campo y para los ensayos de corte directo y triaxial. En general para los suelos de Bucaramanga se presenta una sobreestimación de la capacidad de soporte hallada con el ensayo de penetración manual con respecto a las capacidades de soporte halladas con el ensayo normatizado; y al igual que para los ensayos de penetración manual, las capacidades de soporte halladas con el ensayo de corte directo presentan una variación bastante grandes con respecto a las capacidades de soporte halladas con el ensayo de penetración normatizado.
Comparación entre técnicas de estabilización para el talud ubicado entre el pr 3+200 al pr 3+400 costado occidental en el condominio ruitoque
(Universidad Industrial de Santander, 2012) Rodón, Jose Alberto; Celis Leguizamo, Hebenly
La vía de acceso al condominio Ruitoque ha sido afectada por una serie de deslizamientos, interrumpiendo la libre movilidad de este sector y que ameritan ser intervenidos a fin de garantizar a sus usuarios seguridad y confort. Con el propósito de disminuir o mitigar el riesgo de amenaza causada por la inestabilidad ocasionada por lluvias, material suelto, tipo de material existente, sismicidad, etc. y con el fin de brindar a la comunidad unos taludes más estables, se presenta el estudio de las diferentes técnicas de estabilización que permitirán afrontar el problema, teniendo en cuenta los factores tanto técnicos como económicos. Este proyecto de aplicación consiste en estudiar las diferentes técnicas de estabilización de taludes, teniendo en cuenta la geomorfología de la zona, las características físico mecánicas del talud ubicado entre el PR 3 + 200 al PR3+ 400 costado occidental de la vía de acceso al condominio Ruitoque. Dentro de los trabajos proyectados se realizó el levantamiento topográfico, la determinación de la estratigrafía de los suelos por medio de sondeos y la caracterización mediante la realización de ensayos de laboratorio de los parámetros de resistencia de los suelos encontrados en la zona, datos requeridos para realizar el modelo del talud y el cálculo de los factores de seguridad, utilizando software especializado como Geoslope W - 2007. Una vez realizado el modelamiento se procedió a analizar las diferentes técnicas de solución planteadas para la estabilización y cuantificar los costos de las obras recomendadas, para lo cual se realizaron los análisis de precios unitarios, especificaciones técnicas y presupuesto de las dos soluciones planteadas.
Estimación experimental del empotramiento del propante en la roca, aplicación rocas del cretáceo
(Universidad Industrial de Santander, 2014) Quintero Pena, Yair Andrés; Celis Leguizamo, Hebenly; Carvajal Jiménez, Jenny Mabel
Ante el incremento de las necesidades energéticas a nivel mundial, el sector de hidrocarburos ha ampliado sus fronteras de exploración y producción a yacimientos más complejos, como lo son los prospectos ubicados en cuencas de offshore, gas shale, mantos de carbón entre otros. En el caso del desarrollo de yacimientos de shale plays, uno de los parámetros fundamentales para poder extraer las reservas de crudo, es la facilidad con la que la roca se pueda fracturar a tensión, ya que este volumen fracturado será como tal el yacimiento a explotar. Teniendo en cuenta la importancia de las fracturas hidráulicas en el desarrollo de este tipo de yacimientos, los diferentes estudios orientados a poder identificar las mejores condiciones bajo las cuales se puedan realizar las fracturas de forma tal que estas permanezcan abiertas el mayor tiempo posible es de gran importancia. Este estudio propone una metodología para la caracterizan de la pérdida de ancho de la fractura, debido empotramiento del agente de sostén en la roca en las condiciones de los esfuerzos locales en el laboratorio, para reducir la incertidumbre de los resultados obtenidos a partir de modelos matemáticos utilizados para diseñar la geometría de las fracturas En este documento se presenta la metodología planteada y los resultados obtenidos de la aplicación de la misma a rocas pertenecientes al Cretáceo, así como las correlaciones encontradas de entre las diferentes variables monitoreadas durante la ejecución de los diferentes experimentos
Estudio del movimiento del talud ubicado en la abscisa k6+100 de la vía san gil-Charalá, departamento de Santander
(Universidad Industrial de Santander, 2012) Arias Arias, Fany; Celis Leguizamo, Hebenly
En esta tesis se presentan los resultados obtenidos en el estudio realizado al talud ubicado en la vía San Gil Charalá. El tema está enmarcado dentro del comportamiento geotécnico de suelos residuales con presencia de coluviones. Los fenómenos de inestabilidad superficial de taludes en suelos suelen ir asociados a degradación de las propiedades mecánicas a partir de su superficie, por diferentes procesos (humectación, meteorización, etc.). Su análisis se realiza generalmente mediante el empleo de métodos de equilibrio límite. Como aporte se destacan los principales factores que intervienen en los procesos de inestabilidad en los taludes, el comportamiento del deslizamiento y de las obras correctivas aplicadas como solución. Se realiza una caracterización geológica-geotécnica detallada de los materiales desde el punto de mecánico, resaltando aspectos importantes de estas propiedades en el deslizamiento. Igualmente se da importancia al aporte del drenaje en la estabilidad del terreno y en el diseño de las obra de mitigación y presupuesto de obra. La herramienta empleada para el desarrollo del estudio corresponde el software de análisis de estabilidad, SLIDE, mediante el cual se hicieron una serie de modelaciones, los cuales se encuentran sujetos a modificaciones, de acuerdo a las características encontradas a la hora de la intervención real del terreno. Si estas condiciones encontradas durante la intervención del terreno varían considerablemente a las modeladas en los programas numéricos, es necesario realizar las modificaciones pertinentes en los modelos de estabilidad, conforme a la verificación mediante nuevo estudios de exploración geotécnica sobre las obras en ejecución diseñadas como alternativa inicial de mitigación de estabilidad del deslizamiento.
Evaluación del deslizamiento del talud de la vía troncal central (vadoreal) - gambita, ubicado en el k15+900 al k15+960 municipio de gambita, departamento de Santander
(Universidad Industrial de Santander, 2012) Figueredo Hurtado, Fabiola; Celis Leguizamo, Hebenly
El presente estudio se realizó con el fin determinar las posibles causas del deslizamiento, el nivel de amenaza y las obras de remediación para el talud ubicado en el K 15+900 al K15+960 de la vía Vadoreal-Gámbita (Ruta 45 A-ST-15) en el municipio de Gambita, Departamento de Santander, Colombia. El talud se encuentra en una zona correspondiente a un paisaje de relieve montañoso estructural erosional, mostrando un patrón de fracturamiento asociado a la tectónica regional, conformado en su geología principalmente por rocas sedimentarias, en las cuales se evidencia la presencia de la Formación Rosablanca (Kir), proveniente del periodo cretáceo y Depósitos Coluviales (Qc), provenientes del periodo cuaternario. Debido a los evidentes problemas de erosión y estabilidad presentes en el talud es necesario analizar y determinar el nivel de amenaza de este, para así proponer un diagnóstico preciso y un diseño efectivo que mitigue este problema. La exploración geotécnica se realizó mediante visitas de campo, reconocimiento del terreno, procesamiento y levantamiento de información, recopilación de ensayos de dos puntos con geoeléctrica, 4 sondeos con ensayos SPT, dos apiques y ensayos de laboratorio de granulometría, plasticidad, peso unitario, corte directo, límites y humedad. Posteriormente se realizó el análisis de la información para determinar los valores de mayor susceptibilidad al deslizamiento, en especial el tipo de suelo, Angulo de fricción, cohesión, nivel freático necesarios para el modelamiento del talud a través de un software. Con los parámetros de resistencia del suelo, a través de software GEO/SLOPE, el cual utiliza la teoría de equilibrio límite para hallar el factor de seguridad en las diferentes simulaciones de condiciones estáticas y pseudoestáticas, se evaluó el nivel de amenaza actual y los posibles factores que influyeron en la inestabilidad del talud de la vía.
Evaluación del movimiento del talud para la vía troncal central la estación municipio de guapota en el sector del k1+520 al k2+020
(Universidad Industrial de Santander, 2012) López Prieto, Laura Regina; Celis Leguizamo, Hebenly
Ante la diversidad de requerimientos de la comunidad, los recursos públicos deben ser utilizados de la manera más rentable y evaluar la incertidumbre generada por los cambios climáticos; de allí la importancia fundamental en la prevención y entendimiento de desastres naturales, como las remociones en masa en general. Se requiere considerar los cambios climáticos y las acciones que identifiquen las causas de la problemática que permitan definir las acciones que minimicen los impactos negativos del fenómeno, además, maximizar las oportunidades que se presenten a partir de las atenciones en los sitios críticos de manera eficaz. La geotecnia permite evaluar, identificar y diseñar alternativas que solucionen de manera adecuada la problemática presente proporcionando una obra eficiente y económicamente factible. Esta proyecto plantea analizar el comportamiento geotécnico deltalud inferior en el K1+500 sobre la vía Troncal Central (La Estación) – Guapotá para ello, se debe estudiar la geología, evaluar las condiciones iniciales del talud, las propiedades de los suelos, la capacidad portante y modelar la estabilidad, para así definir y diseñar las obras de mitigación. Para establecer la inestabilidad de la ladera y la disminución de la resistencia de los suelos se hace una revisión general de la zona en estudio sobre temas como topografía, clima, vegetación, geología, geomorfología y descripción de las exploraciones geotécnicas ; los resultados de las características físico-mecánicas del subsuelo luego de efectuar la exploración del mismo, definen las obras de mitigación que cumplen los factores de seguridad en las modelaciones por los métodos estático y pseudostático.
Influencia del llenado de embalses en la estabilidad de taludes: Caso de estudio coluviones la Leona y la Santa María
(Universidad Industrial de Santander, 2012) Mejía Camacho, Lizza Marcela; Celis Leguizamo, Hebenly; Suarez Diaz, Jaime
Este proyecto tiene como objetivo analizar el comportamiento de los coluviones al llenado de los embalses, en este caso se realizo el estudio a los coluviones La Leona y La Santa Maria en la vía Bucaramanga - Barrancabermeja, analizándolos al llenado del embalse del Rio Sogamoso. Durante la historia se ha observado como diferentes embalses del mundo han presentado fallas en las laderas, durante el llenado como en la descarga el embalse. Estos sucesos y catástrofes han cobrado un sin número de vidas a lo largo de la historia. Esto posiblemente a sido a causa del aumento del nivel freático en todo lo largo de las laderas, ya que al presentarse una saturación en el pie del talud o ladera, se inicia un represamiento de agua de manera subterránea, lo que ocasiona que el suelo disipe su estabilidad, reduzca la resistencia al corte, la cohesión y generando así los deslizamientos. Las fallas y los deslizamientos presentados en los taludes que tienen presencia e influencia sobre los llenados de embalses, han llevado a la búsqueda de razones o causas por lo cual se presentan dichas fallas, de esta manera se realizo un diagnostico y análisis del comportamiento de los taludes en diferentes estados, tanto seco, como saturados por presencia de llenados de embalses.
Propuesta de aplicación de un método para el diseño de micropilotes en la estabilización de un talud por medio de software
(Universidad Industrial de Santander, 2014) Rodriguez López, Karol Josef; Celis Leguizamo, Hebenly
El presente trabajo de grado tiene como fin reformular una metodología de diseño de micropilotes para la estabilización de taludes basada en normas internacionales. Esto, con el fin de proveer una herramienta estándar que garantice un adecuado dimensionamiento de los micropilotes a través de un programa de computador. Para esto se realizó una investigación sobre las normas y documentos que proveen métodos de diseño de micropilotes en estabilidad de taludes; así, se encontró que el procedimiento sugerido por la FHWA es el más completo y fiable para este tipo de trabajos, y, por tanto en esta tesis se utiliza como punto de partida. Además, se introducen cambios en el procedimiento, respecto al software que se utiliza para modelar el talud, y, consideraciones de cómo hallar las solicitaciones de carga en los micropilotes. Ahora bien, un cambio en la metodología consiste en reemplazar los cálculos de factores de seguridad (FS) de métodos de Equilibrio Límite por cálculos de FS mediante reducción de parámetros de resistencia en métodos de Elementos Finitos, disponibles en el programa de software elegido, Phase 2 de Rocscience. Otro cambio, consiste en hallar las solicitaciones de carga axial, cortante y momento a flexión, no por curvas ﬁp-yﬂ como lo sugiere la FHWA, sino por evaluación de la interacción suelo-estructura que provee el mismo modelo de Elementos Finitos. De ahí que, para evaluar la consistencia del método modificado, éste se implemente en un caso puntual, previamente estudiado, el cual pretende lograr la recuperación de un talud de carretera mediante la construcción de un muro cimentado sobre micropilotes.
Propuesta de estabilización entre el pr o + 200-pro + 400 costado occidental del condominio ruitoque
(Universidad Industrial de Santander, 2012) Torrado Gómez, Luz Marina; Celis Leguizamo, Hebenly
En la actualidad la vía de acceso al Condominio de Ruitoque ha presentado problemas de deslizamientos, causados por la saturación de los suelos debido a las frecuentes precipitaciones ocurridas en la zona, que han generado interrupciones en la movilidad del sector, amenazando la seguridad de sus usuarios. Por tal motivo surge la necesidad de realizar una exhaustiva evaluación de los deslizamientos producidos en esta zona, con el fin de emprender una serie de análisis, que permitan determinar soluciones viables e inmediatas que garanticen la estabilidad de los taludes existentes. El presente proyecto de aplicación consiste en analizar los problemas de estabilidad del talud ubicado en el sector comprendido entre el PR 0 + 200 PR 0 + 400 costado occidental del Condominio Ruitoque, teniendo en cuenta la geomorfología de la zona, las propiedades de los suelos encontrados y la geometría del talud. Dentro del estudio se realizó el levantamiento topográfico y la caracterización geotécnica del área de estudio incluyendo la geología, geomorfología, estudio de los suelos encontrados e hidraúlica de la zona; parámetros requeridos para realizar el modelo del talud y el cálculo de los factores de seguridad, mediante la utilización de software especializado como el Geoslope W - 2007, con los cuales se realizaron los planteamientos de las soluciones. Finalmente se escogieron y estudiaron dos (2) alternativas para la estabilización del talud, teniendo en cuenta aspectos técnicos y económicos para su evaluación, para lo cual se elaboraron las especificaciones técnicas de los items involucrados, se calcularon las cantidades de obra, se realizaron los análisis de precios unitarios y los presupuestos para cada una de las soluciones.
Propuesta de obras de mitigación por medio del análisis geológico y geotécnico del talud ubicado en el municipio de California en el sector "el casino" en el departamento de Santander
(Universidad Industrial de Santander, 2018) Martinez Galvis, Javier Ricardo; Celis Leguizamo, Hebenly
Este proyecto está basado en el estudio ddepartamento de Santander, el cual es producto de las excavaciones para las vías terciarias presentes en el lugar, aplicando los conocimientos geológicos, ingenieriles y geotécnicos adquiridos durante la maestría en Geotecnia. Se analizó la estabilidad del talud debido a que se observaron problemas de caídas de rocas, erosión superficial y algunos deslizamientos, el cual se ve afectado principalmente en las épocas de temporadas de lluvias, asociado a la falta de manejo de aguas de escorrentías, utilizando los modelos de equilibrio limite y de elementos finitos. Para lo cual se propusieron obras de mitigación, enfocadas al control de aguas lluvias por medio de obras hidráulicas, y al reforzamiento de las posibles superficies de falla con obras geotécnicas, las cuales debían cumplir con los factores de seguridad mínimos establecidos por la NSR-10, ya que este se encuentra sobre una vía de acceso importante, la cual presenta zonas de alta complejidad estructural, ocasionando mayor meteorización en las rocas aflorantes y junto con las altas precipitaciones, generan inestabilidad geológica. Esto nos permite contribuir al conocimiento de la región para mejorar la transitabilidad, debido a su influencia directa con el desarrollo socioeconómico del departamento.
Revisión y mejoramiento de la estabilización de talud ubicado en la carretera Tuquerres - Samaniego km 17+850 en el departamento de Nariño
(Universidad Industrial de Santander, 2018) Pabon Miño, Mauricio David; Celis Leguizamo, Hebenly
El presente proyecto de grado, tiene la modalidad de profundización y/o aplicación del análisis de estabilidad de talud ubicado en el km 17+850 de la carretera que conduce desde el Municipio de Túquerres al Municipio de Samaniego en el Departamento de Nariño. Con este análisis y modelación de estabilidad de talud se buscó establecer el mejoramiento a los problemas específicos y de inestabilidad que este pueda tener; con el fin de hacer un correcto análisis y evaluación de la problemática de la zona de estudio. Para el presente trabajo se recopilo información bibliográfica, topográfica, geológica y geotécnica, la cual permitió modelar el talud de estudio, para este objetivo se utilizó herramientas informáticas como software Slide, Slope y Plaxis, los cuales nos generaron las modelaciones de estabilidad necesarias para su implementación en campo. Una vez concluido la modelación del talud de estudio, se procedió a realizar un análisis a la alternativa de solución más viable para ser aplicada y obtener una correcta estabilización del talud, como también la propuesta de obras a implementar para el control del nivel de agua tanto superficiales y subterráneas, puesto que esto permitió tener mayor manejo a los problemas que en la zona se puedan presentar, garantizando el adecuado funcionamiento y la transitabilidad de peatones y transeúntes por este importante corredor vial.

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