Geomecánica minera. 2026-1 O

TEMA 01.- Introducción a la mecánica de los suelos Meteorización de las Rocas – Concepto suelo y roca. Minerales – Algunos minerales perjudiciales en la construcción. Ciclo de formación de las rocas – Clasificación Formas y tamaño de las partículas – Tipos de depósitos de suelos. Factores que afectan los depósitos de suelo. Aplicación de la Mecánica de los Suelos. TEMA 02.- Propiedades físicas de los suelos Expresiones que determinan las propiedades físicas. -Relaciones de volúmenes. -Relaciones de peso. Estructuración de los suelos. -Densidad Relativa o Compacidad relativa. Factor de esponjamiento del suelo. Distribución del granulométrica del tamaño de partículas. -Método por tamizado. -Método por hidrometría. Minerales arcillosos. -Microestructura de las arcillas. -Macroestructura de las arcillas. -Estructura que forman las partículas de arcilla. -Unidad tetraédrica y octaédrica. -Estructura de la caolinita. -Estructura de la illita. -Estructura de la montmorillonita. -Interacciones entre las partículas de arcilla, el agua y los -minerales disueltos en el agua. -Plasticidad. TEMA 03.- Sistemas de clasificación de suelos – Compactación Sistemas de clasificación de suelos -Sistema de clasificación unificado de suelos -Sistema de clasificación AASHTO Compactación -Factores que afectan el proceso de compactación -Definición de la curva de compactación – Densidad y humedad que controlan la compactación en campo. -Equipos de compactación. TEMA 04.- Esfuerzos en la masa – Teoría de filtración y flujo de aguas subterráneas Esfuerzos en la masa de suelo -Relación matemática que define el concepto de esfuerzo efectivo -Capilaridad en suelos -Otros efectos del agua en la masa de suelo Movimiento del agua en la masa de suelo – Flujo subterráneo unidimensional en régimen establecido -Experimento de Darcy (1850). -Determinación de la permeabilidad en el laboratorio. Flujo ascendente –Flujo radial – Flujo en suelos estratificados - Estabilidad de una excavación por levantamiento de fondo. - Flujo radial (fuente circular) hacia pozos en acuífero confinado (flujo artesiano) y en acuífero no confinados o libres (flujo gravitacional) - Flujo en formaciones heterogéneas (suelos estratificados) - Criterios para el diseño de filtros. TEMA 05.- FLUJO BIDIMENSIONAL – REDES DE FLUJO Definición de las funciones de corriente y equipotenciales, que rigen el flujo subterráneo. - Revisión de que la función de corriente cumple con la ecuación de continuidad y de Laplace y que la función equipotencial cumple con Laplace. - Relación geométrica en la funciones - Relación geométrica entre las líneas de corriente y las líneas equipotenciales para un medio anisotrópico - Significado de la ecuación de Laplace - Formación de cuadrados curvilíneos entre las líneas de corriente y las equipotenciales – Líneas de equipotenciales y de corriente de frontera – Caudal que circula entre las líneas de corriente. Ecuación para estimar caudal total que circula a través del medio permeable – Estimación de cargas. -Contactos entre medios de diferentes permeabilidad Condición de transferencia. -Método de Lane para evaluar el potencial de tubificación. TEMA 06.- Consolidación Información general del proceso de consolidación. Definición de los parámetros utilizados en el estudio de la consolidación unidimensional de Terzaghi. Interpretación del proceso de consolidación y grado de consolidación. Ensayo de compresión confinada o prueba edométrica o de consolidación o prueba unidimensional – curva de compresibilidad. Determinación del coeficiente de consolidación vertical a partir del ensayo de consolidación – Coeficiente de consolidación secundaria – Efecto que tiene el espesor de muestras de suelo y los incrementos de esfuerzos, en las curvas de consolidación- Estimación del módulo equivalente edométrico del suelo a través de la curva de compresibilidad – Expresión del coeficiente de empuje lateral en reposo Ko y módulo edométrico obtenidos a través d la teoría de la elasticidad. Expresiones para la estimación del asentamiento total por consolidación que produce una carga “q” en un estrato de arcilla saturada- Carga variable con el tiempo. TEMA 07: Resistencia al corte Introducción a la resistencia al corte del suelo Esfuerzos en la masa de suelo - Esfuerzos geostáticos - Esfuerzos principales y círculo de Mohr - Diagramas p – q y trayectoria de esfuerzos. Pruebas de laboratorio para determinar las propiedades esfuerzos deformación. - Consolidación isotrópica de los suelos -Ensayo de compresión simple -Ensayo de compresión confinada o prueba edométrica o de consolidación o prueba unidimensional -Ensayos de corte directo -Ensayo triaxial -Ensayo consolidado – drenado (CID). -Ensayo consolidado -no drenado (CIU). -Ensayo no consolidado -no drenado (UU). Variación de esfuerzos cortantes, de presiones de poros y del factor de seguridad al deslizamiento a través de determinada superficie potencial de falla (SPF), en terraplenes y taludes de corte. Parámetros de presión intersticial. - Presiones intersticiales producidas en la prueba edométrica - Presión intersticial producida por un incremento de esfuerzos isótropo. - Presión intersticial producida por un incremento de esfuerzos axial. - Presión intersticial producida por esfuerzo triaxial. - Algunos tópicos a considerar en la resistencia de los suelos. Comportamiento esfuerzo deformación del suelo. TEMA 08: Comportamiento esfuerzo – deformación Comportamiento esfuerzo-deformación en compresión confinada en un suelo granular en condición seca. -Resultados en pruebas con altas presiones. -Presión necesaria para iniciar deslizamiento entre partículas. -Curvas de esfuerzo-deformación durante varios ciclos de carga. -Coeficiente Ko para el primer ciclo de carga. Comportamiento esfuerzo deformación en un ensayo triaxial. -Curva esfuerzo – deformación y de variación de volumen bajo carga monotónicas. -Líneas de estado último o establecido donde la muestra se deforma a volumen constante. -Muestras bajo diferentes trayectorias de esfuerzos. -Efecto de la presión de confinamiento en la relación esfuerzo-deformación. -Importancia del reacomodo de las partículas en la fricción del suelo. -Resistencia al corte en suelos granulares. -Efecto de las vibraciones y de las cargas repetidas.