Maestría en Geotecnia

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    Análisis geotécnico para estabilización del sector k47+150 de la transversal del carare, entre Cimitarra y Landázuri en el departamento de Santander
    (Universidad Industrial de Santander, 2015) Velasco Martínez, Cesar Augusto; Toro Rodríguez, Wilfredo del
    En nuestro territorio, la zona costera atlántica y el centro del país conforman un gran porcentaje de la diversidad en lo que respecta a economía, aspectos sociales y culturales, geografía, clima, turismo, entre otros. El intercambio y enriquecimiento entre las dos grandes zonas dependen en su mayoría de la comunicación vial entre las dos, razón por la cual se hace necesario contar con vías terrestres que operen brindando confiabilidad, seguridad, comodidad, economía, velocidades de diseño, nivel de servicio apto para vías nacionales. En este los vehículos que de Bogotá, Boyacá y el sur de Santander se dirigen hacia el valle del Magdalena medio y la costa Atlántica. Esta vía es de orden nacional y está a cargo del instituto Nacional de Vías, INVIAS y la nomenclatura es ruta 62. En el sector K47+150 se presenta un fallo en la banca de la vía dificultando el tránsito normal de vehículos, ya que la ladera de la margen derecha de la vía presenta inestabilidad y puede producir deslizamientos en el sector. El proyecto que se desarrollará, permitirá dar a conocer algunas alternativas de mitigación o estabilización del problema presente, para lo cual previamente se ha analizado y entendido la problemática actual en lo que respecta a aspectos geológicos, geotécnicos y económicos, para finalmente, si es posible materializar lo propuesto, mejorar las condiciones iniciales. _______________________________
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    Análisis del efecto del ángulo de ataque de perforación en la estabilidad geomecanico de formaciones naturalmente fracturadas utilizando un modelo de elementos finitos
    (Universidad Industrial de Santander, 2015) Mantilla Hernández, Hernan Dario; Benjumea Royero, José Miguel
    La perforación direccional de pozos de hidrocarburos en campos con formaciones fracturadas o laminadas se ha convertido en un reto para la industria del petróleo debido a la alta complejidad de las operaciones. Por tanto, la geomecánica de perforación, disciplina de la ingeniería competente para el análisis de dichos efectos, cumple un papel importante en la planeación y cálculos de ingeniería previos a la construcción de un pozo, permitiendo determinar una inestabilidad aceptable de la formación de roca asociada a la inclinación del pozo e inclinación de las fracturas naturales o laminaciones. En este trabajo se pretende analizar el efecto del ángulo de ataque de perforación en la estabilidad geomecánica de formaciones con fracturas naturales o con laminaciones, empleando un modelo de elementos finitos y el software de simulación Abaqus@. El análisis de los modelos de simulación, realizado en tres inclinaciones de perforación diferentes, permitió establecer relaciones, directas e indirectas entre el ángulo de ataque y la estabilidad del pozo. Se relacionaron variables de análisis como los esfuerzos compresivos y de corte, las deformaciones y la falla en las fracturas de la roca durante la perforación. Los resultados muestran que a mayores inclinaciones de perforación mayor puede llegar a ser la inestabilidad del pozo.
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    Análisis geotécnicos de los procesos de inestabilidad de los barrios san Luis, la esperanza y la feria en el casco urbano del municipio de Vélez
    (Universidad Industrial de Santander, 2015) Torres Ortiz, Hector; Toro Rodríguez, Wilfredo del
    La investigación geotécnica de los procesos de inestabilidad conlleva al análisis de variables que intervienen en la generación y propagación de movimientos. Los barrios La Feria, La Esperanza y San Luis del área urbana del municipio de Vélez, departamento de Santander, en general, la zona en estudio presenta movimientos en masa lentos (reptación) y flujos de detritos y de suelo, debido a que la población fue construida sobre rocas arcillosas blanda, formaciones geológicas susceptibles al cambio de humedad y estar en una zona con altos niveles de precipitación. Para la realización del análisis geotécnico se incluye recopilación de información de la zona como: topográfica, geológica, geomorfológica, hidrogeológica, entre otros, apoyados con visitas de inspección local. Con base en la recopilación de la información y de resultados de las exploraciones geotécnicas de campo y laboratorio, se establecieron zonas geotécnicas homogéneas. En general, estas zonas se definieron teniendo en cuenta los tipos de suelos superficiales, el espesor de los suelos residuales, la profundidad de la roca y muy especialmente los niveles freáticos. Se realiza análisis de estabilidad mediante el método de equilibrio límite (SLIDE 6.0) y elementos finitos (PLAXIS 2D). En la zonificación de amenaza geotécnica se integran la probabilidad de falla por deslizamiento y los efectos de las deformaciones probables, mediante un valor de falla cualitativo. Los análisis de estabilidad dan como resultado la susceptibilidad de los materiales a cambio de humedad, los cuales pierden resistencia al humectarse y facilitan los desplazamientos del terreno. Finalmente, se establecen obras de mitigación y se verifica su funcionamiento mediante modelamientos; las obras propuestas consisten en la construcción de estructuras de drenaje principalmente y algunas obras de contención.
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    Aplicación del modelamiento geomecanico bedding 3d para el diseño de trayectorias y pesos de lodo en pozos con complejidad estructural - campo cupiagua
    (Universidad Industrial de Santander, 2015) Fernández Vera, William Armando; Calderón Carrillo, Zuly Himelda; Arias, Henry; Corzo Rueda, Reinel
    La necesidad de optimizar la producción y el recobro de yacimiento, además de perforar a partir de locaciones ya existentes, ha generado el requerimiento de pozos de tipo re-entry y multilaterales en el campo Cupiagua. A partir de un análisis del modelo estructural del campo y sus fracturas naturales, los ingenieros de yacimientos definen 'targets' de producción / inyección que permitan una mejor depleción del campo para asegurar el máximo recobro. Lograr los anteriores 'targets' en la perforación, implica un alto riesgo operacional debido a los problemas típicos de estabilidad de pozos asociados a una zona con alta complejidad estructural, cuenca altamente fallada y tectónicamente activa, altos esfuerzos horizontales, capas buzando con gran pendiente y secuencias alternadas de arena y shale. Dentro de los problemas típicos encontrados en la zona se tienen colapsos de pozos, problemas de limpieza de hueco, pega de tubería, alto torque y fricción, huecos tortuosos, mala cementación, desenrosque inadvertido de la tubería de perforación (backoffs), así como constantes trabajos de 'reaming' y 'backreaming'. El impacto de la trayectoria, el ángulo de ataque y la orientación relativa del pozo al perforar un shale constituyen elementos fundamentales para estabilizar este tipo de formaciones; premisas que no son consideradas por los modelos isotrópicos típicos como el de Mohr Coulomb o Lade Modificado. En éste trabajo se presenta la metodología para el diseño de las trayectorias y pesos de lodo requeridos teniendo en cuenta el modelamiento geomecánico de formaciones laminadas (Bedding) en el campo Cupiagua. Este modelamiento considera la heterogeneidad y naturaleza laminar inherente de los shales para la estimación de la resistencia de la roca y el peso de lodo requerido para estabilizarlas. Para lograr lo anterior fue fundamental integrar el modelo geológico estructural, registros de imágenes y las propiedades mecánicas de la roca y la capa.
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    Evaluación de la carga ultima para pilotes pre-excavados para la ampliación de un muelle de contenedores, análisis y validación de diseños mediante resultados de pruebas pda
    (Universidad Industrial de Santander, 2015) Araque Hernández, Carlos Gilberto; Toro Rodríguez, Wilfredo del
    La capacidad de carga última de un pilote ha sido tema de análisis por muchos años, desde que se ha utilizado este elemento como medio de cimentación para el sostenimiento de un sinnúmero de obras de ingeniería, influyendo en la implementación de nuevas técnicas que buscan determinar en campo la capacidad de carga de un pilote; estos métodos de ensayo buscan ser cada vez más eficientes, acarreando menores costos de implementación pero manteniendo un aceptable grado de confiabilidad. En este trabajo se analizan pilotes construidos in situ y empotrados en roca, haciendo un seguimiento en su etapa constructiva, determinando en campo la profundidad de empotramiento en el basamento rocoso por medio de la inspección de sus excavaciones. Posteriormente, se determinó la capacidad de carga de algunos pilotes mediante un Ensayo de Carga Dinámica (PDA), y con la información de campo de los pilotes, se calcularon sus capacidades de carga con el método utilizado para su diseño. Luego, se establece para su análisis una comparación entre: la capacidad de carga obtenida en los ensayos PDA, la capacidad de carga última calculada por el método de diseño en base a los datos de campo, y la capacidad de carga última teórica. Por último se evalúa el método empleado en los diseños para calcular la capacidad de carga teórica, tomando como referencia algunos de los métodos empíricos que se mencionan en el Capítulo 2.
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    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.
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    Análisis geotécnico para la estabilización del sector ubicado en el k51+300 de la vía transversal del carare, entre cimitarra Landázuri del departamento de Santander
    (Universidad Industrial de Santander, 2014) Guerrero Ramirez, Lilibeth; Toro Rodríguez, Wilfredo del
    La geotecnia es una rama de la ingeniería civil, que busca el mejoramiento y la estabilidad de los suelos, indagando y buscando las propiedades de los materiales que conforman el suelo de esta manera poder analizar el comportamiento esperado de los mismos. Se debe usar como una técnica para atender los diversos requerimientos de la comunidad y dar respuesta a la incertidumbre que generan los diferentes fenómenos naturales como el cambio climático, desastres naturales, fenómenos de remoción en masa y caída de rocas entre otros. Para dar respuesta a las diferentes incógnitas generadas por los fenómenos naturales que están ligados al comportamiento del suelo, se debe evaluar e identificar las posibles causas que están afectando la estabilidad del sector y así poder diseñar la alternativa que dé solución temporal o permanente a la amenaza y riesgo que se está presentando. Con la ejecución del presente trabajo se plantea analizar el comportamiento geotécnico de los taludes ubicados en el PK 51+300 de la Transversal del Carare entre Cimitarra y Landázuri; para cumplir con dicho objetivo se debe estudiar la geología, condiciones topográficas de los taludes, propiedades de los suelos y estabilidad general del sector, para así definir las obras de mitigación necesarias. Con las obras propuestas se busca minimizar y controlar todos los factores que amenazan la banca en el sector de estudio.
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    Relación entre el rmr y el q de Barton para la formación neis de Bucaramanga en los túneles del proyecto regulación del rio tona
    (Universidad Industrial de Santander, 2014) Casas Parra, Johana Alexandra; Ardila Rueda, Jorge Eduardo
    El Proyecto Regulación Río Tona, que está en construcción en la ciudad de Bucaramanga; tiene como propósito crear un embalse que garantice el abastecimiento de agua para el Área Metropolitana de Bucaramanga en los próximos 25 años. Como parte del proyecto se diseñó la construcción de cuatro (4) túneles principales: Aducción, Desviación, Vertedero y Vial; a la fecha de la elaboración de este documento, se contaba con la información de los túneles de desviación y aducción. A partir de información geológico-geotécnica obtenida en levantamientos de campo durante la excavación de cada uno de los túneles, se realizó un análisis del comportamiento geomecánico de la formación Neis de Bucaramanga en el área del proyecto (correspondiente a la denominada faja Bucaramanga); para finalmente obtener valores del Índice RMR y el Índice Q. Con los datos de las principales propiedades geomecánicas del macizo rocoso, se realizó un análisis para evaluar su variabilidad en el macizo excavado en los dos túneles utilizados. Con los datos obtenidos se generó un gráfico de Q vs RMR, y a través de regresiones de tipo matemático, se obtuvo una ecuación que relacione ambos índices para la Formación Neis de Bucaramanga. Además se comparó la ecuación obtenida con la ecuación universalmente utilizada, definida por Bieniawski
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    Evaluación geotécnica y mitigación del riesgo por deslizamiento utilizando pilas, en la margen derecha de la quebrada La Calderera, agua abajo de puente cuervo, municipio de Gramalote (Norte de Santander)
    (Universidad Industrial de Santander, 2014) Pineda Rodriguez, Jose Ricardo; Toro Rodríguez, Wilfredo del
    Las laderas que conforman la margen derecha de la quebrada La Calderera, a la altura de Puente Cuervo, en el municipio de Gramalote (N. de S.), presentan fenómenos de remoción en masa, que pueden llegar a obstruir el cauce de la quebrada. Este fenómeno puede generar una eventual amenaza por avalancha de lodos y detritos ante la posible rotura del represamiento de agua en el cauce, afectando la población asentada aguas abajo del sitio. Con el objeto de analizar la situación descrita y proponer medidas que permitan reducir los niveles de riesgo, se realizó un estudio mediante la evaluación geotécnica de la ladera y se plantearon medidas para mitigar el fenómeno de remoción en masa. El trabajo comprende recopilación de información previa de la zona y visitas de campo, para establecer los factores que inciden en la problemática. Se realizaron trabajos de campo para recopilar información topográfica, geológica y geotécnica del sitio. Se realizó análisis de estabilidad mediante el método de equilibrio, planteando escenarios concordantes con la susceptibilidad a deslizamientos que presenta la zona en estudio. Se definieron los factores influyentes en la problemática de inestabilidad de la ladera y se seleccionó un sistema de pilas como obras de mitigación. Para obtener la carga sobre las pilas se implementó la metodología propuesta por Robert Liang de la Universidad de Akron y el Departamento de transporte de Ohio (Estados Unidos). Se verificó la estabilidad de la ladera, comprobando el aumento en el Factor de Seguridad con las obras, usando una hoja de cálculo Excel con el método de Liang y el programa SLOPE/W.
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    Aplicación del análisis multivariado y redes neuronales artificiales para estimar el módulo de Young en shales
    (Universidad Industrial de Santander, 2014) Espinosa Cardenas, Juan Pablo; Begambre Carrillo, Oscar Javier; Carvajal Jiménez, Jenny Mabel
    Los modelos geomecánicos se construyen a partir de registros, cuya medición se realiza en campo de forma indirecta. Para tener confianza en estos modelos se hace necesario calibrarlos a partir de datos obtenidos a través de ensayos de laboratorio. En muchas ocasiones contar con buenos datos de laboratorio, distribuidos a diferentes profundidades, no es muy común debido a la dificultad en la preparación de las muestras y en la medición de las propiedades durante la ejecución y análisis de los ensayos. Cuando las formaciones a evaluar son tipo shale los problemas aumentan, debido a algunas propiedades particulares de estas rocas como son su fisilidad, la presencia de planos de debilidad y fracturas. En aras de resolver estos inconvenientes se recurre a los modelos predictivos con el objeto de obtener datos suficientes para poblar los modelos geomecnicos y calibrarlos . Se busca así aumentar la confiabilidad para la determinación del Módulo de Young en formaciones de shale. La metodología utilizada en este trabajo consiste en una serie de análisis a datos provenientes de laboratorio y de registro de pozo. Inicialmente se establece, a través de un análisis multivariado, una relación entre variables petrofísicas (Gamma Ray, porosidad, densidad, resistividad, tiempos de transito de ondas P y S,) y el módulo de Young (obtenido de laboratorio) en shales. Posteriormente, se desarrolla una técnica a partir de redes neuronales artificiales utilizando los mismos datos de etapa anterior. Finalmente se evalúa y compara el desempeño de la red neuronal con el análisis multivariado en términos de su correlación y confiabilidad en la determinación del módulo de elasticidad. Los Resultados mostraron que utilizando las Redes Neuronales se obtienen mayores coeficientes de determinación R2 pero a un costo más alto que si se aplica el análisis multivariado. Por tanto se ahorra tiempo y dinero con esta última técnica.
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    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.
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    Inspección visual preventiva, análisis conceptual y formulación de obras de remediación derecho de vía del gasoducto Gibraltar - Bucaramanga desde pk60+000 al pk118+000
    (Universidad Industrial de Santander, 2014) Silva Rendon, Yuly Milena; Toro Rodríguez, Wilfredo del; Buenahora Ballesteros, Carlos Andrés
    En la inspección del Derecho de Vía (DDV) se amplió la captación de datos, revisión de documentos, inspecciones en campo, análisis, diagnósticos y recomendaciones para definir los sitios donde se debe intervenir con obras geotécnicas que busquen garantizar la estabilidad y el buen funcionamiento del ducto. Este conjunto de métodos y procedimientos se orientan en dos actividades principales, como son: Actividades de Campo que incluye un recorrido detallado metro a metro del Derecho de Vía con el fin de detectar posibles fugas, evaluar el estado de las obras existentes, identificar y marcar los problemas geotécnicos (deslizamientos, Erosión, Reptación, Desplazamientos, Fisuras, Grietas, Hundimientos, cárcavas, concentración de aguas de escorrentía, afloramiento de aguas subterráneas, afectación al DDV y sectores aledaños (viviendas, cultivos, obras de infraestructura, y líneas de energía) entre otras, y Actividades de Oficina que incluye la elaboración de informes y análisis de datos con las conclusiones y recomendaciones respectivas. La inspección visual en campo permite alimentar las bases de datos, la cual es fundamental en la formulación de mapas de amenaza, vulnerabilidad y riesgo, a una escala local y nivel de información disponible de Grado I (Eventos históricos) y grado II (observaciones de campo), para la toma de decisiones tempranas.
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    Evaluación conceptual de amenaza vulnerabilidad y riesgo por fenómenos de remoción en masa al derecho de vía del gasoducto Gibraltar-Bucaramanga desde el pk60+000 al pk 118+000
    (Universidad Industrial de Santander, 2014) Forero Gaona, John Harry; Toro Rodríguez, Wilfredo del
    La tesis consiste en la elaboración de mapas temáticos mediante un análisis heurístico empleado para evaluar un inventario de movimientos en masa con un marco geomorfológico como base principal, seguido de la zonificación de la amenaza, vulnerabilidad y riesgo que dependen del uso de razonamiento por analogías propias del proyecto a partir de la opinión del experto, aplicadas a los sitios críticos y a nivel general a zonas aferentes al derecho de vía. El proyecto nace a partir de conocer la complejidad de los movimientos en masa que afectan el Gasoducto Gibraltar-Bucaramanga Desde El Pk60+000 Al Pk 118+000, como es común en Colombia, estos fenómenos de remoción en masa ocasionan gran cantidad de pérdidas económicas y no existe un registro detallado de estos eventos, lo cual creó la necesidad de realizar mediante un método cualitativo, el análisis de cada uno de los sitios críticos y en general la zonificación de amenaza y riesgo como herramienta útil para la toma de decisiones. La finalidad es proporcionar una información detallada de los sitios críticos analizados, donde se puedan observar los diferentes niveles de susceptibilidad por fenómenos de remoción en masa y con esto se logre realizar medidas de prevención y control; este proyecto podrá ser ampliado mediante estudios geofísicos, topografía detallada, espesores de materiales inestables, profundidad de superficie de falla, análisis de los agentes detonantes hidráulico y sísmico de los sitios críticos, para general un análisis determinístico y emplear métodos cuantitativos con resultados estadísticos que puedan finalmente ser vinculados a un sistema de información georeferenciada.
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    Propuesta de estabilización del talud ubicado en la vía que comunica el municipio de guaduas con el municipio de Villeta pr 44+950 en el departamento de Cundinamarca
    (Universidad Industrial de Santander, 2014) González Maturana, Laura Dayanna; Torrado Gómez, Luz Marina
    En un mundo como el nuestro donde la globalización afecta cada una de nuestras esferas de vida y la competitividad se hace necesaria para no ser marginado, surgen paralelamente situaciones en las que debemos crear y mejorar las condiciones, pero esto no se limita al campo social, ni económico, por el contrario su base se encuentra en las posibilidades de comunicación, a través de vías seguras y accequibles que permitan unir e integrar nuestras regiones. Es así como hoy nos enfrentamos a un reto de gran importancia para nuestra Nación, el cual consiste en crear opciones viables que permitan la estabilización de la vía que permitirá no la comunicación entre dos municipios, sino la comunicación entre un país, pues de esta vía, se desprende la posibilidad de acceder a muchas otras regiones y en consecuencia a sus ofertas de productos que permiten la consolidación del tan anhelado progreso. Con la realización de este trabajo (que en principio es solo la elaboración teórica, pero que busca se pueda materializar), buscamos conocer y entender el comportamiento geotécnico de este tramo vial, analizando las afectaciones actuales de la zona y presentando alternativas de cambio que permitan el funcionamiento en condiciones adecuadas de la Vía Villeta Guaduas, permitiendo el control de los problemas inherentes de la zona mejorando las condiciones de transporte y en consecuencia las condiciones sociales y económicas de nuestros compatriotas.
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    Evaluación de cambios morfológicos en cauces de corrientes de aguas superficiales, mediante la aplicación del modelo de erosión del pie y estabilidad de las bancas
    (Universidad Industrial de Santander, 2014) Armenta Jiménez, Jorge Alberto; Toro Rodríguez, Wilfredo del
    Los procesos de desestabilización de las márgenes de corrientes superficiales, son uno de los principales agentes de cambio de la morfología fluvial, afectan propiedades, obras de infraestructura y causan conflictos entre los habitantes de las riberas. Se ha aplicado el modelo de estabilidad de la banca y de erosión del pie de la banca (BSTEM), a una sección transversal del río Cesar, que ha estado sometida a la acción de eventos climáticos extremos. El modelo se basa en métodos de equilibrio límite que aplican los criterios de falla de Mohr Coulomb y de Fredlund, entre otros complementarios, que plantean que los parámetros de resistencia (fricción interna y resistencia al corte) son afectados cuando se tiene la acción del agua del subsuelo, lo que provoca eventualmente la pérdida de estabilidad de la banca. Se evidencia, cuantificándola en el análisis, la relación en el tiempo entre niveles altos del río y la inestabilidad de las bancas, así como la influencia positiva de la vegetación ribereña sobre la posibilidad de falla. Este proceso, evaluado de manera iterativa, permite explicar el comportamiento observado de las corrientes de agua, desde el punto de vista de la migración de los canales que las conforman. Se recomienda el tipo de medida de protección de la margen, que más aporta a la mitigación del fenómenos de erosión lateral. De manera complementaria, se recurre al estudio de la corriente sobre imágenes de sensores remotos (satelitales, fotografías aéreas) que abarcan un período de más de 27 años en su conjunto, para constatar que los cambios que predice el modelo bien pueden haber sucedido y que, por lo tanto, podrían seguir sucediendo, ante lo cual se plantea la instalación o construcción de elementos artificiales a manera de protección para mitigar los efectos de los procesos de falla geotécnica e hidráulica.
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    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
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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.
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    Modelamiento geomecanico 3d a partir de un modelo de velocidad interválica de alta resolución vertical usando inversión sísmica aplicación a un campo Colombiano
    (Universidad Industrial de Santander, 2014) Martin Sandoval, Diana Paola; Meza Cáceres, German David; Carvajal Jiménez, Jenny Mabel
    En la industria del petróleo los costos asociados a problemas ocasionados por la respuesta geomecánica de la roca ante ciertas operaciones como la perforación de pozos exploratorios hace que en muchas ocasiones los proyectos lleguen a ser económicamente inviables, razón por la cual una buena cantidad del presupuesto asociado a investigación de diferentes empresas está orientado al desarrollo de nuevas tecnologías, herramientas o metodologías que permitan predecir o reducir el riesgo de materialización de estos problemas. Una de estas metodologías es realizar un estudio geomecánico en el cual integra el comportamiento mecánico de las rocas, estado de esfuerzos, presión de fluido y la geología de la cuenca entre otras variables, mediante el cual es posible predecir el comportamiento de la roca durante operaciones de perforación, completamiento y producción, permitiendo así identificar posibles problemas futuros. Una de las limitantes de esta técnica es la incertidumbre asociada a la continuidad lateral de las formaciones y por ende el entendimiento de su comportamiento mecánico; afortunadamente, se cuenta con alternativas para reducir esta incertidumbre, una de ellas es el uso de información sísmica para construir modelos 3D los cuales consideran los cambios faciales asociados a la variación lateral de las formaciones a perforar. En este documento se presentarán los resultados obtenidos al aplicar la técnica de modelado geomecánico 3D construido a partir de un cubo de velocidades que ha sido generado mediante el proceso de inversión sísmica simultánea preapilada. A partir del cubo de velocidades y densidad obtenido del proceso de inversión sísmica preapilada simultánea, se obtuvieron las propiedades mecánicas de la roca, presión de poro y esfuerzos, con un buen ajuste lo cual fue observado realizando la comparación entre los resultados obtenidos a partir de registros de la inversión con los resultados de los registros originales corridos en el pozo..
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    Aplicación de métodos de los factores de valuación en los fenómenos de remoción en masa del barrio san Fermín, municipio de ocana, y selección de obras de mitigación
    (Universidad Industrial de Santander, 2014) Gallardo Amaya, Romel Jesús; Toro Rodríguez, Wilfredo del; Reyes Mendoza, German Alfonso
    El barrio San Fermín ubicado en la zona sur de la ciudad de Ocaña, está en una zona de ladera de alta pendiente. Su crecimiento acelerado en los últimos años por la continua llegada de población desplazada ha conllevado a un nivel alto de intervención de las laderas. Debido a ello se presentan problemas de erosión y de estabilidad de taludes, que mantienen en riesgo a una parte de sus habitantes. Con el objeto de analizar la situación descrita y proponer medidas que permitan reducir los niveles de riesgo, se realizó un estudio mediante la implementación del método de los factores de valuación. Metodología cualitativa apoyada en un análisis inicial de estabilidad, cuyos resultados se incorporan en dicha metodología. El estudio incluyó recopilación de información previa de la zona y numerosas vistas de campo, para establecer cómo ha evolucionado la problemática actual. Se realizaron trabajos de campo para recopilar información topográfica, hidrogeológica, de mecánica de suelos y rocas, de geología y geomorfología, de cobertura vegetal, de niveles de intervención: sobrecargas y cortes. Además de condiciones de amenaza sísmica e información hidrológica: precipitación, drenajes, características de la cuenca. Se realizó análisis de estabilidad mediante métodos de equilibrio límite para diferentes escenarios y estableciendo que el sector de estudio tiene susceptibilidad a deslizamientos, por lo cual se analizaron los factores de valuación (morfología, topografía, geología, tipos de suelos, hidrogeología, vegetación, lluvia, sismicidad, erosión-socavación, actividad humana y estabilidad: factor de seguridad y profundidad de superficie de falla), se estableció su nivel de influencia en la problemática de la ladera y se seleccionaron obras de mitigación. Se verificó posteriormente la estabilidad con la implementación de estas obras (las que permitió incluir el software Slope/W), logrando finalmente mejorar las condiciones de estabilidad.
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    Análisis y evaluación de las ventajas del uso del sistema de confinamiento celular (geoceldas) en las vías de acceso en proyectos petroleros desde el punto de vista económico, factor tiempo y ambiental
    (Universidad Industrial de Santander, 2013) Carvajal Zambrano, Martin Alfonso; del Toro Rodríguez, Wilfredo
    En proyectos de exploración y explotación petrolera se realizan actividades de movimientos de tierra en vías de acceso y explanaciones, que por su ubicación, las condiciones climáticas y la normatividad ambiental en ocasiones se tornan complejas para su ejecución, lo que ha motivado la implementación de nuevas tecnologías. La aplicación de un sistema de confinamiento celular (SCC) nos presenta una alternativa para mejorar la capacidad portante de la subrasante y reducir los espesores de la estructura de pavimento, lo que implicaría un impacto positivo económicamente, en tiempos de ejecución y manejo de las variables ambientales. El principal efecto que tiene un SCC, consiste en que las geoceldas retienen horizontalmente el suelo encerrado en su interior y limitan la deformación lateral para que el comportamiento del suelo mejore ante las fuerzas aplicadas. Cuando se utiliza el SCC como refuerzo, se genera una cohesión aparente que surge del confinamiento realizado por cada una de las celdas. Como un método de construcción inherentemente y sostenible, el SCC utiliza menos materias primas durante la construcción que las técnicas convencionales, mientras que la vida útil mejorada de la nueva tecnología de geoceldas reduce significativamente el mantenimiento a largo plazo de las vías. Se puede concluir en el desarrolló del proyecto que la aplicación del SCC como refuerzo a la estructura de la vía, desde el punto de vista económico presenta ventajas al permitir la reducción de costos, lo mismo que redujo los tiempos de ejecución del proyecto. Teniendo en cuenta la disminución de material a remover con la aplicación del SCC se determinaron beneficios desde el punto de vista ambiental. Con ensayos de deflectometría realizados, se observa que el comportamiento a lo largo del tramo presentó un mejoramiento de la subrasante entre 5 y 10 veces con respecto a su módulo inicial.