• ES Español (Latinoamérica)
• EN English

7.70. Taller de Competencias Profesionales (Obligatorio)

7.70.1. Justificación ↑ Volver arriba

Taller de Competencias Profesionales es el curso de cierre/síntesis de la línea de especialización en Ingeniería Geotécnica. Integra, alrededor de escenarios de proyectos reales, el marco de resistencia al corte y distribución de esfuerzos y las técnicas de investigación de sitio y ensayos in situ desarrolladas anteriormente en la línea, con los cuatro dominios principales de diseño del ejercicio geotécnico: estabilidad de taludes y mitigación de deslizamientos, ingeniería geotécnica sísmica y licuefacción, diseño de cimentaciones superficiales y profundas, sistemas de retención de tierra, mejoramiento del terreno e ingeniería con geosintéticos, y el diseño geotécnico de presas de tierra y enrocado -incluyendo la selección de la tipología de presa y la caracterización geotécnica de los materiales de fundación y cantera que sustenta ese diseño. En lugar de introducir contenido nuevo, el taller revisita y aplica, a un nivel profesional de integración, las unidades de conocimiento desarrolladas a lo largo de los cursos previos de la especialización.

7.70.2. Objetivos Generales ↑ Volver arriba

1. Planificar e interpretar programas de investigación geotécnica de sitio y aplicar principios de resistencia al corte y distribución de esfuerzos para caracterizar sitios de proyecto.
2. Analizar la estabilidad de taludes y diseñar medidas de mitigación de deslizamientos y estabilización.
3. Evaluar amenazas sísmicas y el potencial de licuefacción, y diseñar medidas de mitigación para problemas de ingeniería geotécnica sísmica.
4. Diseñar cimentaciones superficiales y profundas y sistemas de retención de tierra para estructuras representativas.
5. Seleccionar y diseñar soluciones de mejoramiento del terreno y geosintéticos para condiciones de terreno problemáticas.
6. Seleccionar una tipología de presa de materiales sueltos y aplicar métodos de caracterización geotécnica y diseño para dimensionar una presa de tierra o enrocado.

7.70.3. Contribución a los resultados (Outcomes) ↑ Volver arriba

ABET-1) Habilidad para identificar, formular y resolver problemas complejos de ingeniería aplicando principios de ingeniería, ciencias y matemáticas. (Usage)

ABET-2) Habilidad para aplicar el diseño en ingeniería y producir soluciones que satisfagan necesidades específicas considerando la salud pública, seguridad y bienestar, así como factores globales, culturales, sociales, ambientales y económicos. (Usage)

ABET-6) Habilidad para desarrollar y conducir experimentación apropiada, analizar e interpretar datos, y utilizar el criterio de ingeniería para obtener conclusiones. (Usage)

7.70.4. Contenido ↑ Volver arriba

7.70.4.1. Investigación de Sitio y Ensayos In Situ (9 horas) [Habilidades ABET-6] ↑ Volver arriba

Referencias Bibliográficas: (Das, 2019)

Temas

1. Planificación de la investigación y determinación del alcance
2. Métodos de perforación y técnicas de exploración del subsuelo
3. Métodos de muestreo para muestras alteradas y no alteradas
4. Ensayo de Penetración Estándar y correlaciones
5. Programa de ensayos de laboratorio y selección de ensayos
6. Ensayo de Penetración de Cono y ensayo de piezocono
7. Ensayo de corte con veleta y ensayo de presurímetro
8. Métodos geofísicos, incluyendo estudios sísmicos y de resistividad
9. Monitoreo de aguas subterráneas e instalación de piezómetros
10. Preparación de informes y presentación de datos geotécnicos
11. Ensayos de permeabilidad in situ (Lugeon/packer) para el diseño de la cortina de inyecciones de la fundación
12. Investigación de canteras para determinar cantidad y calidad del material de relleno del terraplén

Aprendizaje esperado (Learning Outcomes)

1. Desarrollar programas apropiados de investigación de sitio basados en los requisitos del proyecto [Evaluar]
2. Seleccionar métodos apropiados de perforación y exploración para diferentes condiciones de suelo [Familiarizarse]
3. Especificar técnicas de muestreo para obtener muestras de calidad para ensayos [Usar]
4. Interpretar datos del SPT y aplicar correlaciones empíricas para parámetros de diseño [Evaluar]
5. Diseñar programas de ensayos de laboratorio para proyectos geotécnicos [Usar]
6. Analizar datos de CPT y piezocono para perfilaje de suelos y evaluación de parámetros [Evaluar]
7. Aplicar ensayos de corte con veleta y presurímetro para caracterización de arcillas blandas [Usar]
8. Utilizar métodos geofísicos para complementar técnicas de investigación tradicionales [Evaluar]
9. Monitorear condiciones de aguas subterráneas e interpretar datos piezométricos [Usar]
10. Preparar informes comprensivos de investigación geotécnica [Evaluar]
11. Realizar ensayos de packer (Lugeon) e interpretar los resultados para el diseño de la cortina de inyecciones de la fundación [Usar]
12. Caracterizar canteras en cuanto a cantidad y calidad del material de relleno del terraplén [Evaluar]

7.70.4.2. Resistencia al Corte y Consolidación (6 horas) [Habilidades ABET-1] ↑ Volver arriba

Referencias Bibliográficas: (Das, 2019)

Temas

1. Resistencia al corte de suelos y criterio de falla de Mohr-Coulomb
2. Métodos de ensayo de corte directo y triaxial
3. Comportamiento a resistencia al corte drenada y no drenada
4. Teoría de la consolidación y análisis de asentamientos
5. Velocidad temporal de consolidación y grado de consolidación
6. Distribución de esfuerzos en masas de suelo usando teoría elástica
7. Conceptos de mecánica de suelos en estado crítico
8. Resistencia al corte residual y sensibilidad de arcillas
9. Compresión secundaria y comportamiento por fluencia lenta
10. Anisotropía y efectos de la trayectoria de esfuerzos en el comportamiento del suelo

Aprendizaje esperado (Learning Outcomes)

1. Aplicar el criterio de Mohr-Coulomb para determinar parámetros de resistencia al corte [Familiarizarse]
2. Interpretar resultados de ensayos de corte directo y triaxial [Evaluar]
3. Distinguir entre condiciones de carga drenadas y no drenadas [Usar]
4. Calcular asentamientos por consolidación usando teoría unidimensional [Evaluar]
5. Predecir la velocidad temporal de asentamiento para suelos en consolidación [Usar]
6. Calcular la distribución de esfuerzos bajo áreas cargadas usando la teoría de Boussinesq [Evaluar]
7. Explicar los conceptos de estado crítico y su aplicación al comportamiento del suelo [Familiarizarse]
8. Evaluar la resistencia residual y la sensibilidad para problemas de estabilidad de taludes [Evaluar]
9. Estimar la compresión secundaria para suelos altamente plásticos [Usar]
10. Analizar los efectos de las trayectorias de esfuerzos y la anisotropía en la respuesta del suelo [Familiarizarse]

7.70.4.3. Análisis y Estabilización de Taludes (12 horas) [Habilidades ABET-1,ABET-2] ↑ Volver arriba

Referencias Bibliográficas: (Duncan et al., 2014)

Temas

1. Análisis de taludes infinitos para geometrías simples
2. Método de las dovelas y análisis de equilibrio límite
3. Superficies de falla circulares y no circulares
4. Determinación del factor de seguridad y criterios de aceptación
5. Cartas de estabilidad y métodos simplificados
6. Tipos de deslizamientos y mecanismos de falla
7. Estabilidad sísmica de taludes y análisis pseudo-estático
8. Métodos de estabilización, incluyendo drenaje y refuerzo
9. Sistemas de monitoreo y alerta temprana para taludes inestables
10. Análisis probabilístico de estabilidad de taludes

Aprendizaje esperado (Learning Outcomes)

1. Realizar análisis de estabilidad de taludes infinitos para taludes uniformes [Evaluar]
2. Aplicar el método de las dovelas para analizar la estabilidad de taludes [Usar]
3. Analizar taludes con superficies de falla circulares y no circulares [Evaluar]
4. Calcular factores de seguridad e interpretar los resultados [Usar]
5. Usar cartas de estabilidad para evaluación rápida de taludes [Evaluar]
6. Identificar tipos de deslizamientos y sus características distintivas [Familiarizarse]
7. Evaluar la estabilidad sísmica usando métodos pseudo-estáticos [Usar]
8. Diseñar medidas de estabilización de taludes para modos de falla específicos [Evaluar]
9. Implementar sistemas de monitoreo para taludes potencialmente inestables [Usar]
10. Conducir análisis probabilístico de estabilidad considerando la incertidumbre de los parámetros [Evaluar]

7.70.4.4. Ingeniería Geotécnica Sísmica (15 horas) [Habilidades ABET-1,ABET-2] ↑ Volver arriba

Referencias Bibliográficas: (Kramer, 1996; Das, 2019)

Temas

1. Sistemas dinámicos de un grado de libertad y propagación unidimensional de ondas en depósitos de suelo
2. Respuesta del sitio y amplificación del movimiento del terreno
3. Análisis de amenaza sísmica y movimientos del terreno de diseño
4. Susceptibilidad a la licuefacción y mecanismos desencadenantes
5. Relación de esfuerzos cíclicos y procedimientos de evaluación de licuefacción
6. Efectos de la licuefacción en estructuras e infraestructura
7. Propiedades dinámicas del suelo y ensayos de laboratorio
8. Diseño de cimentaciones para maquinaria vibratoria bajo cargas dinámicas
9. Métodos de mejoramiento del terreno para mitigar la licuefacción
10. Desplazamiento lateral y fallas por flujo
11. Asentamiento inducido sísmicamente y capacidad portante
12. Diseño basado en desempeño para ingeniería geotécnica sísmica

Aprendizaje esperado (Learning Outcomes)

1. Formular modelos de un grado de libertad y ecuaciones de propagación unidimensional de ondas para caracterizar la transmisión de ondas sísmicas a través de depósitos de suelo [Usar]
2. Explicar efectos de respuesta del sitio y características del movimiento del terreno [Familiarizarse]
3. Determinar movimientos del terreno de diseño para análisis sísmico geotécnico [Evaluar]
4. Evaluar susceptibilidad a la licuefacción usando datos de investigación de campo [Usar]
5. Calcular relaciones de esfuerzos cíclicos y evaluar el potencial de licuefacción [Evaluar]
6. Evaluar las consecuencias de la licuefacción en cimentaciones y estructuras [Familiarizarse]
7. Caracterizar propiedades dinámicas del suelo a partir de ensayos de laboratorio y campo [Usar]
8. Dimensionar cimentaciones de maquinaria considerando la rigidez dinámica suelo-cimentación, la evitación de resonancia y las amplitudes de vibración permisibles [Evaluar]
9. Seleccionar y diseñar métodos de mejoramiento del terreno para mitigar la licuefacción [Evaluar]
10. Predecir desplazamientos por desplazamiento lateral y potencial de falla por flujo [Usar]
11. Analizar asentamientos inducidos sísmicamente y capacidad portante reducida [Evaluar]
12. Implementar enfoques basados en desempeño para diseño geotécnico sísmico [Evaluar]

7.70.4.5. Capacidad Portante y Diseño (9 horas) [Habilidades ABET-2] ↑ Volver arriba

Referencias Bibliográficas: (Coduto, 2001; Das, 2019)

Temas

1. Teoría de capacidad portante y mecanismos de falla
2. Ecuaciones de capacidad portante última para varias condiciones
3. Análisis de asentamientos usando métodos elásticos y de consolidación
4. Diseño de zapatas aisladas
5. Zapatas combinadas y zapatas con viga de enlace
6. Presión de contacto admisible y selección del factor de seguridad
7. Análisis y diseño de cimentaciones tipo losa
8. Efectos de carga excéntrica e inclinada
9. Efectos de interacción suelo-estructura
10. Asentamientos diferenciales y límites tolerables
11. Diseño de cimientos corridos (continuos) para muros de sótano y de fundación

Aprendizaje esperado (Learning Outcomes)

1. Explicar mecanismos de falla por capacidad portante en cimentaciones superficiales [Familiarizarse]
2. Calcular la capacidad portante última usando las ecuaciones de Terzaghi y Meyerhof [Evaluar]
3. Predecir asentamientos totales y diferenciales para cimentaciones superficiales [Usar]
4. Diseñar zapatas aisladas para cargas gravitacionales [Evaluar]
5. Dimensionar zapatas combinadas y con viga de enlace para arreglos de columnas [Usar]
6. Determinar presiones de contacto admisibles basadas en criterios de resistencia y asentamiento [Evaluar]
7. Analizar cimentaciones tipo losa usando métodos convencionales y de elementos finitos [Evaluar]
8. Evaluar la capacidad portante bajo carga excéntrica e inclinada [Usar]
9. Considerar la interacción suelo-estructura en el diseño de cimentaciones [Familiarizarse]
10. Evaluar los asentamientos diferenciales y aplicar criterios de asentamientos tolerables [Evaluar]
11. Diseñar cimientos corridos (continuos) para muros de sótano y de fundación [Usar]

7.70.4.6. Técnicas de Mejoramiento de Suelos (6 horas) [Habilidades ABET-2] ↑ Volver arriba

Referencias Bibliográficas: (Koerner, 2012; Das, 2019)

Temas

1. Métodos de compactación, incluyendo técnicas dinámicas y vibratorias
2. Columnas de grava y métodos de vibro-sustitución
3. Precarga y drenes verticales para tratamiento de suelos blandos
4. Técnicas de mezcla profunda e inyección a alta presión (jet grouting)
5. Estabilización química y métodos de inyección

Aprendizaje esperado (Learning Outcomes)

1. Seleccionar métodos apropiados de mejoramiento de suelos para condiciones específicas [Familiarizarse]
2. Diseñar sistemas de columnas de grava para reducción de asentamientos [Evaluar]
3. Calcular la reducción del tiempo de consolidación usando drenes verticales [Usar]
4. Identificar tipos de geosintéticos y sus aplicaciones ingenieriles [Familiarizarse]
5. Dimensionar el refuerzo para estructuras de tierra mecánicamente estabilizada [Evaluar]

7.70.4.7. Cimentaciones Profundas (5 horas) [Habilidades ABET-2] ↑ Volver arriba

Referencias Bibliográficas: (Coduto, 2001; Das, 2019)

Temas

1. Tipos de pilotes y métodos de instalación
2. Capacidad axial de pilotes individuales en suelos cohesivos y granulares
3. Capacidad a carga lateral y método p-y
4. Comportamiento de grupos de pilotes y eficiencia del grupo
5. Diseño de pilotes perforados y consideraciones de construcción
6. Fricción negativa y fuerzas de arrastre hacia abajo

Aprendizaje esperado (Learning Outcomes)

1. Seleccionar tipos de pilotes apropiados basándose en condiciones del suelo y cargas [Familiarizarse]
2. Calcular la capacidad axial de pilotes usando métodos estáticos [Evaluar]
3. Analizar pilotes cargados lateralmente usando curvas p-y [Usar]
4. Evaluar la capacidad y asentamiento de grupos de pilotes [Evaluar]
5. Diseñar cimentaciones con pilotes perforados, incluyendo diámetro y refuerzo del fuste [Usar]
6. Interpretar resultados de ensayos de carga en pilotes y verificar supuestos de diseño [Evaluar]

7.70.4.8. Sistemas de Retención de Tierra (4 horas) [Habilidades ABET-2] ↑ Volver arriba

Referencias Bibliográficas: (Das, 2019; Coduto, 2001)

Temas

1. Teoría de presiones de tierra, incluyendo presiones activa y pasiva
2. Tipos de muros de retención y criterios de selección
3. Métodos de ensayo de carga, incluyendo pruebas estáticas y dinámicas
4. Muros anclados y sistemas con anclaje posterior
5. Muros de tierra mecánicamente estabilizada y sistemas de suelo reforzado
6. Diseño de muros de sótano y de fundación considerando condiciones de restricción en la cabeza del muro
7. Diseño de muros de contención con contrafuertes

Aprendizaje esperado (Learning Outcomes)

1. Aplicar teorías de presión lateral de tierra para el diseño de muros de retención [Evaluar]
2. Diseñar muros de retención de gravedad y en voladizo [Usar]
3. Diseñar sistemas de muros anclados, incluyendo capacidad de anclajes al terreno [Evaluar]
4. Dimensionar muros de tierra mecánicamente estabilizada y seleccionar refuerzo [Usar]
5. Diseñar muros de sótano y de fundación considerando la restricción en la cabeza del muro, sobrecarga y presión hidrostática [Evaluar]
6. Diseñar muros de contención con contrafuertes, incluyendo pantalla, talón, puntera y contrafuertes [Usar]

7.70.4.9. Presas de Tierra (4 horas) [Habilidades ABET-1] ↑ Volver arriba

Referencias Bibliográficas: (Fell et al., 2015; U.S. Bureau of Reclamation, 1987)

Temas

1. Definición, función y rol de las presas de tierra dentro de la infraestructura de recursos hídricos
2. Tipología de presas de materiales sueltos: presas homogéneas y zonificadas de tierra/enrocado, y criterios de selección
3. Zonificación de la presa: núcleo, espaldones, filtros, drenes y zonas de transición
4. Factores de selección de sitio y consideraciones de factibilidad del embalse/eje de presa

Aprendizaje esperado (Learning Outcomes)

1. Explicar la función de las presas de tierra y su rol dentro de la infraestructura de recursos hídricos [Familiarizarse]
2. Clasificar las presas de materiales sueltos por tipo y seleccionar una tipología apropiada según las condiciones de sitio y materiales [Evaluar]
3. Describir la zonificación de una presa de tierra y la función de cada zona (núcleo, espaldones, filtros, drenes) [Familiarizarse]
4. Evaluar los factores de selección de sitio que determinan el tipo y ubicación de la presa [Usar]

7.70.4.10. Caracterización Geotécnica para Presas de Tierra (5 horas) [Habilidades ABET-1] ↑ Volver arriba

Referencias Bibliográficas: (Fell et al., 2015; U.S. Bureau of Reclamation, 1987)

Temas

1. Caracterización geotécnica de la fundación: condiciones de fundación en roca y suelo para presas de materiales sueltos
2. Caracterización de materiales de cantera para las zonas de núcleo, espaldón y filtro
3. Propiedades de compactación y resistencia al corte de los materiales de relleno compactado
4. Caracterización de la permeabilidad de los materiales de fundación y del terraplén
5. Identificación de suelos dispersivos y evaluación de la erodabilidad de materiales candidatos para el núcleo

Aprendizaje esperado (Learning Outcomes)

1. Caracterizar las condiciones de suelo y roca de la fundación relevantes para el diseño de presas de materiales sueltos [Evaluar]
2. Evaluar fuentes de material de cantera para su idoneidad como material de núcleo, espaldón o filtro [Usar]
3. Determinar las propiedades de compactación y resistencia al corte de los materiales de terraplén compactado [Evaluar]
4. Evaluar el potencial de dispersividad y la erodabilidad de materiales candidatos para el núcleo [Usar]

7.70.4.11. Diseño Geotécnico de Presas de Materiales Sueltos (9 horas) [Habilidades ABET-1,ABET-2] ↑ Volver arriba

Referencias Bibliográficas: (Fell et al., 2015; Sherard et al., 1963; U.S. Army Corps of Engineers, 2003)

Temas

1. Análisis de filtraciones a través del terraplén y la fundación mediante redes de flujo y métodos numéricos
2. Medidas de control de filtraciones: diseño del núcleo, pantallas de impermeabilización y cortinas de inyecciones
3. Criterios de diseño de filtros y drenes para prevenir la erosión interna y el sifonamiento (piping)
4. Análisis de estabilidad de taludes aguas arriba y aguas abajo de la presa bajo condiciones estáticas y de vaciado rápido
5. Consideraciones de diseño sísmico y análisis de deformaciones para presas de materiales sueltos
6. Determinación del borde libre y tolerancia de asentamientos/contraflecha en el diseño del terraplén

Aprendizaje esperado (Learning Outcomes)

1. Analizar las filtraciones a través del terraplén y la fundación mediante redes de flujo o modelos numéricos de filtración [Evaluar]
2. Diseñar medidas de control de filtraciones incluyendo núcleos impermeables, pantallas y cortinas de inyecciones [Usar]
3. Diseñar las zonas de filtro y dren según criterios de sifonamiento y erosión interna [Evaluar]
4. Evaluar la estabilidad de taludes de la presa bajo condiciones de filtración en régimen permanente, vaciado rápido y fin de construcción [Usar]
5. Incorporar la carga sísmica y el análisis de deformaciones en el diseño de la presa de materiales sueltos [Evaluar]
6. Determinar el borde libre y las tolerancias de asentamiento para el diseño del terraplén [Usar]

7.70.5. Referencias Bibliográficas ↑ Volver arriba

Das, B. M. (2019). Principles of Geotechnical Engineering. Cengage Learning, 9th edition.

Duncan, J. M., Wright, S. G., and Brandon, T. L. (2014). Soil Strength and Slope Stability. John Wiley & Sons, 2nd edition.

Kramer, S. L. (1996). Geotechnical Earthquake Engineering. Prentice Hall.

Coduto, D. P. (2001). Foundation Design: Principles and Practices. Prentice Hall, 2nd edition.

Koerner, R. M. (2012). Designing with Geosynthetics. Xlibris Corporation, 6th edition.

Fell, R., MacGregor, P., Stapledon, D., Bell, G., and Foster, M. (2015). Geotechnical Engineering of Dams. CRC Press, 2nd edition.

U.S. Bureau of Reclamation (1987). Design of small dams. Technical report, U.S. Government Printing Office.

Sherard, J. L., Woodward, R. J., Gizienski, S. F., and Clevenger, W. A. (1963). Earth and Earth-Rock Dams: Engineering Problems of Design and Construction. John Wiley & Sons.

U.S. Army Corps of Engineers (2003). Engineering and design: Slope stability. Technical Report EM 1110-2-1902, U.S. Army Corps of Engineers.