Diplomado en Ingeniería geotécnica

Estudia en la Universidad N°1 de habla hispana en Latinoamérica 2024 por QS World University Rankings

Acerca del programa:

El Diplomado en Ingeniería Geotécnica está dirigido a ingenieros civiles formados y con experiencia en el diseño y análisis de estructuras y/o geotecnia, que deseen actualizar, profundizar y/o ampliar sus conocimientos científico-técnicos y el uso de herramientas computacionales con un foco profesional en esta área de la ingeniería civil.

Diplomado UC en Ingeniería geotécnica

Dirigido a:

El programa de Diplomados está dirigido a ingenieros civiles formados y con experiencia en las áreas de estructuras y/o geotecnia.


Jefe de Programa

Hernán Santa María

Ph.D. y Master of Science, The University of Texas at Austin. Ingeniero Civil, UC. Profesor Asociado del Departamento de Ingeniería Estructural y Geotécnica de la Escuela de Ingeniería UC. Investigador del Centro Nacional de Investigación para la Gestión Integrada de Desastres Naturales (CIGIDEN). Especialidad: Análisis y diseño sísmico de estructuras de hormigón (concreto) armado, albañilería y madera, rehabilitación sísmica de estructuras, refuerzo y reparación de estructuras con FRP, fragilidad y vulnerabilidad sísmica de edificios y puentes

Equipo Docente

keyboard_arrow_down

Edgar Bard

Ingeniero Civil, Universidad de Chile, MSc. Interacción Suelo-Estructura Université Pierre et Marie Curie (Paris VI), Francia, Ph.D. Ecole Centrale de Paris. Diseño, implementación e interpretación de programs de investigación en en terreno y testeos en laboratorio. Tiene experiencia significativa en el análisis y caracterización del comportamiento mecánico de suelos, minerales, arenas de relaves, estériles mineros y materiales granulares. Actualmente es Consultor Senior de Residuos Mineros en Golder Chile.

Jorge Crempien

Ingeniero Civil Universidad de los Andes, Magíster en Ingeniería Sismológica de la Universidad Joseph Fourier, Francia, Ph.D. Ciencias de la Tierra, Sismología, Univeristy of California, Santa Barbara. Profesor Asistente del Departamento de Ingeniería Estructural y Geotécnica de la Escuela de Ingeniería UC. Investigador del Centro de Investigación para la Gestión Integrada del Riesgo de Desastres (CIGIDEN). Especialidad: Análisis de peligro sísmico y de tsunamis a distintas escalas, análisis de sismicidad real e inducida, simulaciones de escenarios de movimiento de suelo y en cuencas y de tsunami, análisis dinámico de represas, interacción suelo estructura.

Marcelo González

Ingeniero Civil, Universidad de Chile, MI University of Tokyo, Japón, Ph.D. Rensselaer Polytechnical Institute, EEUU. Especialidad: Diseño de diversas geo-estructuras en el área minera, como: rajos, botaderos, depósitos de relaves, pilas de lixiviación, túneles; comportamiento dinámico de depósitos de relaves, estabilidad de taludes en suelo y roca, suelos no saturados aplicado a diseño de pilas de lixiviación, diseño dinámico de fundaciones bajo cargas cíclicas como son las utilizadas en molinos y chancadores, Geotecnia y Geomecánica de macro partículas aplicada a botaderos de ROM y/o marinas, instrumentación de suelo y. Actualmente es Jefe Senior de Ingeniería, especialidad de Mecánica de Suelos, en CODELCO-VP. 

Sergio Gutiérrez

Ingeniero Civil Matemático, Universidad de Chile, PhD, Carnegie Mellon University, Profesor Asociado del Departamento de Ingeniería Estructural y Geotécnica. Especialidad: Optimización estructural, teoría de elasticidad, inspección no destructiva de estructuras, homogeneización, teoría de materiales compuestos.

Matías Hube

Ingeniero Civil UC, M.Sc, Ingeniería UC. Ph.D. University of California, Berkeley. Profesor Asociado del Departamento de Ingeniería Estructural y Geotécnica de la Escuela de Ingeniería UC. Director de Pregrado de la Escuela de Ingeniería, investigador Asociado del Centro de Investigación para la Gestión Integrada del Riesgo Desastres (CIGIDEN). Especialidad: Análisis y diseño de puentes, diseño de elementos de hormigón armado, modelación no-lineal utilizando elementos finitos, análisis experimental de estructuras, ensayos pseudo-dinámicos y simulación híbrida.

Christian Ledezma

Ingeniero Civil Estructural y M.Sc. UC, M.Sc y Ph.D. University of California, Berkeley, Profesor Asociado y Director del Departamento de Ingeniería Estructural y Geotécnica de la Escuela de Ingeniería UC, realizando docencia e investigación en ingeniería geotécnica. Especialidad: Ingeniería geotécnica sísmica, análisis y evaluación de riesgo de estructuras geotécnicas, interacción suelo-estructura, métodos probabilísticos aplicados a la ingeniería. 

Diego López-García 

Ingeniero Civil Universidad Nacional de San Juan, M.Sc y Ph.D. State University of New York at Buffalo. Profesor Asociado del Departamento de Ingeniería Estructural y Geotécnica de la Escuela de Ingeniería UC. Investigador del Centro Nacional de Investigación para la Gestión Integrada de Desastres Naturales (CIGIDEN). Especialidad: Respuesta aleatoria de sistemas estructurales sujetos a excitaciones sísmicas, fragilidad sísmica de elementos estructurales y no-estructurales, optimización de dispositivos de disipación de energía para el control pasivo de estructuras.

Joaquín Mura

Licenciado en Física, Pontificia Universidad Católica de Chile, MS Ingeniería UC, Magíster en Matemática Aplicada, Université Pierre et Marie Curie/École Polytechnique, París, Francia, Doctor en Ciencias de la Ingeniería, Pontificia Universidad Católica de Chile. Post Doctorado INRIA-Rocquencourt-París, Francia, Postdoctorado Centro de Imágenes Biomédicas. Investigador en Centro de Imágenes Biomédicas, Pontificia Universidad Católica de Chile. Profesor Auxiliar del Departamento de Ingeniería Mecánica, Universidad Federico Santa María. Especialidad: Biomecánica, Modelación, simulación y cuantificación en problemas de dinámica de medios continuos, Problemas inversos y multiescala. Homogeneización, Diseño óptimo usando métodos de curvas de nivel y análisis de sensibilidad de forma, Análisis de imágenes médicas. Resonancia Magnética y Tomografía Computacional.

Esteban Sáez

Ingeniero Civil y MS, Universidad Técnica Federico Santa María, MS, École Nationale des Ponts et Chaussées, PhD, Ecole Centrale Paris, Profesor Asociado del Departamento de Ingeniería Estructural y Geotécnica de la Escuela de Ingeniería de la UC, Investigador Asociado del Centro de Investigación para la Gestión Integrada del Riesgo Desastres (CIGIDEN). Especialidad: Dinámica de suelos, modelación numérica en geotecnia, métodos geofísicos sísmicos y problemas inversos.

Jorge Vásquez 

Ingeniero Civil UC, M.Sc. y Ph.D. The University of California, Berkeley. Profesor del Departamento de Ingeniería Estructural y Geotécnica de la Escuela de Ingeniería UC. Especialidad: Métodos computacionales de análisis y diseño estructural, modelación lineal y nolineal de elementos estructurales para análisis sísmico.

Tomás Zegard 

Ingeniero Civil UC, M.Sc. y Ph.D. University of Illinois, Urbana-Champaign. Profesor Asistente del Departamento de Ingeniería Estructural y Geotécnica, Ingeniería UC. Especialidad: Optimización estructural, análisis de edificios de gran altura, manufactura aditiva.

* EP (Educación Profesional) de la Escuela de Ingeniería se reserva el derecho de remplazar, en caso de fuerza mayor, a él o los profesores indicados en este programa.

Descripción

En el diplomado en Ingeniería Geotécnica los estudiantes recibirán conceptos y herramientas de la mecánica de suelos requeridas para el diseño de fundaciones superficiales, estructuras de contención como tablestacas, excavaciones apuntaladas y tierra armada, entre otros. Adicionalmente, se ven temas como teoría de empujes, conceptos básicos de modelación constitutiva en elasticidad y plasticidad, comportamiento dinámico del suelo para problemas de ingeniería geotécnica sísmica, y modelación numérica de problemas geotécnicos mediante la técnica de Elementos Finitos.

El propósito de este programa, que forma parte de un grupo de ocho diplomados, es ofrecer un conjunto de cursos disciplinares, generados a partir del programa de Magíster Profesional en Ingeniería Estructural y Geotécnica (Master-IEG) actualmente vigente en la Universidad, y cuyas temáticas constituyen un cuerpo académico coherente y pertinente. Este diplomado entrega un enfoque profesional a los especialistas estructurales y geotécnicos de Chile y la Región, en el entendido que estos territorios son de los más expuestos del planeta a solicitaciones de la naturaleza y por ello su impacto en la vida y calidad de vida de sus habitantes es tremendamente significativo.

Si bien es el alumno quien define los cursos optativos que desea realizar, el programa contempla orientar al estudiante en dicha elección, considerando para ello el historial académico y profesional, sus expectativas futuras y la oferta de cursos optativos según contenido y período(s) académico(s) en que se dictan. Los alumnos de cada diplomado podrán compartir aula y experiencia formativa con los estudiantes del Master-IEG, por lo que la metodología de enseñanza aprendizaje de los diplomados es la misma utilizada en los cursos del programa de postgrado.

Requisitos de Ingreso

Los requisitos de ingreso a los Diplomados son los mismos del Master IEG. En particular estos incluyen al menos:

  • Licenciatura en ciencias de la ingeniería o equivalente, o alternativamente el título profesional de Ingeniero civil.
  • Dos años de experiencia laboral en el área de la ingeniería estructural y/o geotecnia

Si el postulante tiene sólo un año de experiencia podrá ser evaluado por el Jefe del Programa.

La conformación final del diplomado de cada alumno será analizada y aprobada por el Jefe de Programa.

Objetivos de Aprendizaje

  1. Modelar el comportamiento de suelos naturales y antropogénicos para el diseño de estructuras aplicando los conocimientos y herramientas computacionales recientes.

Desglose de cursos

CURSOS OPTATIVO DE ÁREA (Se eligen 4 cursos)

Curso 1: IEG 3400 Diseño de Fundaciones Superficiales 

Nombre en inglés: IEG 3400 Shallow Foundations 

Horas Totales: 24 - Carácter: OPR

Requisitos: No Tiene 

Profesor: Christian Ledezma - Módulos Docentes: 2

Descripción de curso

Entregar al alumno los conceptos y herramientas de la mecánica de suelos requeridas para el diseño de fundaciones superficiales.

Resultados del Aprendizaje

El objetivo fundamental de este curso es que el alumno sea capaz de llevar a cabo un estudio integral de ingeniería geotécnica en el área del diseño de fundaciones superficiales, lo cual comprende la planificación de la etapa de exploración del subsuelo, la especificación de los ensayos en el terreno y en el laboratorio, la evaluación de los parámetros representativos, y el cálculo de las tensiones admisibles, asentamientos y giros esperados. 

Competencias Específicas 

  1. Comprender la relación existente entre las propiedades de un suelo y sus características de deformabilidad y resistencia. 
  2. Comprender las técnicas de exploración del suelo. 
  3. Comprender la importancia de evaluar los asentamientos en fundaciones superficiales. 
  4. Comprender la importancia de evaluar la capacidad de soporte en fundaciones superficiales. 
  5. Aplicar los principios básicos de la Mecánica de Suelos al diseño de fundaciones superficiales. 

Contenidos 

  • Introducción
  • Conceptos fundamentales
  • Exploración geotécnica
  • Resistencia al corte de los suelos
  • Cálculo de asentamientos
  • Capacidad de soporte
  • Interacción suelo-estructura

Metodología de enseñanza y aprendizaje

Clases expositivas complementadas con tareas de aplicación y un examen final.

Evaluación de los aprendizajes

  • 5 Tareas (75%)
  • Examen final (25%)

Curso 2: IEG 3420 Estructuras Geotécnicas de Contención

Nombre en inglés: IEG 3420 Earth Retaining Structures

Horas Totales: 24 - Carácter: OPR -

Requisitos: Admisión

Profesor: Christian Ledezma - Módulos Docentes: 2

Descripción de curso

En este curso se presentan los fundamentos del análisis y diseño de tablestacas, excavaciones apuntaladas, anclajes, excavaciones soportadas con suelo clavado, y estructuras de tierra armada. Adicionalmente se ven temas como teoría de empujes, estabilidad de fondo, anclajes, profundidad de enterramiento, movimientos estimados del terreno, e interacción suelo-anclaje.

Resultados del Aprendizaje

Entregar a los alumnos los fundamentos del diseño de tablestacas, excavaciones apuntaladas, anclajes, excavaciones soportadas con suelo clavado y estructuras de tierra armada.

Competencias Específicas 

  1. Diseñar en forma preliminar un sistema de contención de suelos tales como tablestaca anclada, excavación apuntalada, suelo reforzado o suelo clavado 
  2. Evaluar el efecto de la carga sísmica en el diseño. 
  3. Diseñar anclajes en suelo o roca. 

Contenidos 

  • Presentación y repaso de principios básicos de mecánica de suelos 
  • Anclajes 
  • Tablaestacas Ancladas 
  • Excavaciones Apuntaladas 
  • Tierra Armada 
  • Suelo Clavado 

Metodología de enseñanza y aprendizaje

Clases expositivas complementadas con ejercitación personal a través de tareas con un fuerte peso en la evaluación. 

Evaluación de los aprendizajes

La evaluación estará basada en un número determinado de tareas y un examen final sobre los contenidos del curso. 

Tareas 75%; Examen 25% 

CONDICIONES DE APROBACION: 

Promedio de notas de tareas mayor o igual que 4,0. 

Estudio de caso mayor o igual que 4,0. 

Asistencia mayor o igual a 75%. 

Curso 3: IEG 3440 Caracterización y Comportamiento de Suelos 

Nombre en inglés: IEG 3440 Soil Characterization and Behavior 

Horas Totales: 24 - R

Requisitos: Sin Requisitos - Restricciones: 040601 - Carácter: Optativo - Tipo: Cátedra - Calificación: Estándar 

Profesor: Edgar Bard - Disciplina: Ingeniería Civil

Descripción de curso

El propósito de este curso es capacitar a los estudiantes para comprender el comportamiento mecánico de suelos saturados (granulares y cohesivos), así como la caracterización de sus propiedades en base a ensayos de laboratorio, exploraciones geotécnicas y ensayos in-situ. Se introducen los conceptos básicos de modelación constitutiva en elasticidad y plasticidad. Finalmente, se calibra un modelo de una obra geotécnica para el caso estático, en base a resultados de laboratorio e in-situ. 

Resultados del Aprendizaje

  1. Generales
  2. Comprender el marco general de comportamiento mecánico de suelos (respuesta esfuerzo-deformación).
  3. Programar una exploración geotécnica y definir los tipos de sondeos y muestreo que se necesitan, así como los ensayos de laboratorio adecuados para un problema específico.
  4. Definir los parámetros mecánicos de interés en suelos, en base a la interpretación de ensayos y exploraciones.
  5. Manejar los conceptos básicos para calibrar y utilizar modelos constitutivos clásicos.
  6. Específicos
  7. Interpretar la respuesta mecánica de los suelos en el espacio tridimensional de esfuerzos efectivos y deformaciones volumétricas y de corte.
  8. Identificar y analizar los parámetros mecánicos del suelo en base a ensayos de laboratorio, exploraciones geotécnicas y pruebas in-situ.
  9. Calibrar y aplicar los modelos Elástico, Mohr Coulomb y Cam Clay Modificado para representar el comportamiento de suelos.

Contenidos 

  • Interpretación tri-dimensional de esfuerzos en mecánica de sólidos y análisis en términos de invariantes: esfuerzo desviador y presión media. 
  • Comportamiento mecánico de suelos (compresión isotrópica, edométrica y triaxial). Revisión de los ensayos de laboratorio clásicos. 
  • Relevancia de la preconsolidación y de la trayectoria de esfuerzos. 
  • Relevancia de los cambios volumétricos en suelos y análisis del comportamiento en el espacio de volumen (volumen específico o índice de vacíos) y esfuerzos (desviador y presión media). 
  • Teoría del Estado Crítico. 
  • Comportamiento drenado y no drenado. 
  • Exploraciones geotécnicas (calicatas, sondajes y muestreo). 
  • Ensayos mecánicos in-situ (SPT, CPTU, veleta, presiómetro de Ménard, refracción sísmica, placa de carga). 
  • Modelación elástica de suelos. 
  • Teoría de plasticidad (fluencia y potencial plástico). 
  • Modelo elasto-plástico perfecto de Mohr-Coulomb y Modelo Cam Clay Modificado. 
  • Calibración y aplicación de la modelación constitutiva en obras geotécnicas para el caso estático. 

Metodología de enseñanza y aprendizaje

Clases lectivas complementadas con extensa ejercitación personal con tareas y la preparación de un informe de un laboratorio demostrativo. Además, se realizan presentaciones especiales. 

Evaluación de los aprendizajes

  • Tareas: 50%
  • Informe de laboratorio demostrativo: 20%
  • Examen: 30% 

Curso 4: IEG 3660 Ingeniería Geotécnica Sísmica

Nombre en inglés: IEG 3660 Geotechnical Earthquake Engineering

Horas Totales: 24 - Carácter: OPR

Requisitos: Admisión

Profesor: Esteban Sáez - Módulos: Docentes: 2

Descripción de curso

El curso presenta los fundamentos del comportamiento dinámico del suelo. Se abordan los problemas más frecuentes en ingeniería geotécnica sísmica, con énfasis en criterios simplificados de análisis y diseño de obras geotécnicas. 

Resultados del Aprendizaje

El final de curso el alumno será capaz de comprender los aspectos básicos relativos al comportamiento de los suelos frente a cargas dinámicas y será capaz de resolver problemas típicos de ingeniería geotecnia sísmica. 

Competencias específicas 

  • Comprender los principios fundamentales de la propagación de ondas en suelos, así como de su comportamiento ante cargas alternadas. 
  • Caracterizar las propiedades dinámicas de suelos (velocidad de propagación de onda de corte) mediante ensayos geofísicos in situ no invasivos. 
  • Resolver problemas básicos en Ingeniería Geotécnica Sísmica relacionados con la evaluación del potencial de licuefacción, cuantificación de la amplificación sísmica de un sitio, evaluación de la estabilidad pseudo-dinámica de taludes y de estructuras de contención rígidas, así como el diseño sísmico de fundaciones superficiales rígidas. 

Contenidos 

  • Propagación de ondas en suelos 
    • Introducción a la propagación de ondas en medios continuos elásticos. 
    • Propagación de ondas en medios unidimensionales estratificados 
    • Clasificación de suelos y espectros de respuesta 
  • Comportamiento del suelo ante cargas alternadas 
    • Conceptos generales 
    • Medición en laboratorio y en terreno 
    • Modelos de comportamiento cíclico simplificados 
  • Licuefacción 
    • Conceptos y evidencia experimental 
    • Evaluación del potencial de licuefacción de un terreno
    • Medidas de mitigación 
  • Comportamiento sísmico de taludes 
    • Tipos de fallas 
    • Métodos de análisis 
  • Empujes sísmicos sobre estructuras de contención 
    • Teoría de Mononobe y Okabe 
    • Aspectos de diseño 
  • Fundaciones superficiales 
    • Comportamiento sísmico de fundaciones superficiales 
    • Introducción al diseño por desempeño de fundaciones superficiales 

Metodología de enseñanza y aprendizaje

El curso se desarrollará en clases expositivas de dos módulos. Cada módulo tendrá una duración de 80 minutos durante la cual se presentarán los contenidos del curso. 

Se realizará un taller de aplicación práctica en terreno para ilustrar el empleo y el análisis de los métodos geofísicos sísmicos. 

Evaluación de los aprendizajes

La evaluación estará basada en un examen escrito sobre los contenidos del curso y en tareas-proyectos de aplicación (2 ó 3). 

  • Nota final 70%
  • Examen 30% 

CONDICIONES DE APROBACION: 

Promedio de notas de tareas mayor o igual que 4,0. 

Estudio de caso mayor o igual que 4,0. 

Asistencia mayor o igual a 75% 

Curso 5: IEG 3680 Modelación Computacional en Geotecnia 

Nombre en inglés: IEG 3680 Computational Geotechnics

Horas Totales 24 - Módulos: 02 - Requisitos: Sin Requisitos - Restricciones: 040601 - Carácter: Optativo - Tipo: Cátedra 

Profesor: Esteban Sáez - Disciplina: Ingeniería Civil 

Descripción de curso

Los ingenieros geotécnicos se ven enfrentados regularmente a programas de cálculo numérico al momento de resolver problemas complejos. En este curso se presenta una introducción a la modelación numérica de problemas geotécnicos mediante la técnica de Elementos Finitos. Se estudia la modelación de problemas hidro-mecánicos tanto en estática como en dinámica y se describen los principales modelos constitutivos usados en suelos.

Resultados del Aprendizaje

  1. Comprender los aspectos fundamentales del modelamiento de problemas hidro-mecánicos (HM), tanto en condición estática como dinámica.
  2. Analizar las ventajas y limitaciones de las hipótesis y estrategias de modelación empleadas en los softwares actuales.
  3. Proponer y aplicar estrategias de modelación adecuadas para un problema en particular.

Contenidos 

  • Repaso del Métodos de Elementos Finitos en problemas mecánicos lineales y elásticos 
  • Aplicación de la mecánica del continuo a suelos 
    • Representación gráfica de tensiones e invariantes 
    • Trayectorias elementales de ensayos usuales en mecánica de suelos: efecto de pre-consolidación, condiciones de drenaje y cambios de volumen 
  • Modelos constitutivos 
    • Elasto-plasticidad incremental 
    • Modelos basados en la teoría del estado crítico 
    • Modelos usuales en softwares comerciales 
    • Interfaces mecánicas suelo-estructura 
  • Resolución de problemas hidro-mecánicos mediante elementos finitos 
    • Modelación a largo plazo (drenada) 
    • Modelación a corto plazo (no drenada) 
    • Modelación hidro-mecánica acoplada simplificada (u-p) 
  • Elementos finitos especiales para geotecnia 
  • Aplicaciones estáticas y pseudo-estáticas 
    • Secuencias constructivas 
    • Método de reducción de resistencia para análisis de estabilidad 
    • Problemas de flujo transitorio y permanente 
    • Problemas acoplados 
  • Aplicaciones dinámicas 
    • Condiciones de borde absorbente 
    • Aplicaciones sísmicas 

Metodología de enseñanza y aprendizaje

El curso se desarrollará en clases expositivas de dos módulos. Cada módulo tendrá una duración de 80 minutos. Durante el primer módulo se presentarán los contenidos más conceptuales del curso, haciendo el vínculo entre los aspectos teóricos, la modelación numérica y las aplicaciones prácticas. El segundo módulo de cada clase consistirá en un taller de aplicación práctica con un software de Elementos Finitos comercial (Plaxis®). Cada módulo práctico tendrá por objetivo la aplicación y discusión de un aspecto específico de los contenidos presentados en el módulo teórico.

Evaluación de los aprendizajes

La evaluación estará compuesta por tres aspectos. Por un lado, cada módulo de taller involucrará un ejercicio que deberá ser entregado al final del módulo (archivo de input/output del software empleado). Por otro lado, durante el curso el alumno deberá proponer un problema real que constituirá un proyecto final de modelación que deberá presentar oralmente. Finalmente, se tomará un examen escrito para evaluar la comprensión de aspectos más teóricos. La ponderación de cada actividad será la siguiente: 

  • Actividades durante los módulos prácticos: 30% 
  • Proyecto final: 30% 
  • Examen: 40% .

Curso 6: IEG 3930 Geotecnia de Desechos Mineros 

Nombre en inglés: IEG 3930 Geotechnical Engineering of Mining Waste 

Horas Totales: 24 - Carácter: Optativo

Requisitos: IEG 3440 Caracterización y comportamiento de suelos - Módulos Docentes: 02

Profesor: Marcelo González Sullivan

Descripción de curso

En este curso se revisan los procesos de tratamiento de desechos de minería más comunes en Chile: relaves, roca estéril (lastre) y pilas de lixiviación. Se estudia la configuración y operación de este tipo de obras de almacenamiento de desechos, las normativas aplicables y los métodos clásicos de diseño. Se hace especial énfasis en el comportamiento hidromecánico, particularmente las condiciones de diseño estructural y de estabilidad estática y sísmica. Se revisan diversos casos chilenos y extranjeros de depósitos en operación y cierre. 

Resultados del Aprendizaje

  • Definir y desarrollar un estudio geotécnico para un depósito de desechos mineros (selección de sitios, caracterización de materiales, crecimiento, impactos socio-ambientales, cierre). 
  • Caracterizar las propiedades hidromecánicas de los materiales de desecho a través de exploraciones geotécnicas, ensayos in-situ, muestreo y ensayos de laboratorio. 
  • Cuantificar la estabilidad estructural e hidráulica de un depósito con métodos simplificados. 

Contenidos 

  • Características de desechos mineros y obras de depositación y almacenamiento. 
    • Procesos de extracción y recuperación en minería metálica. 
    • Tipos, origen y volúmenes de producción de desechos mineros. 
    • Principios de manejo de desechos mineros. 
    • Depositación hidráulica (arenas de relave, relaves integrales, pulpas). 
    • Volteo y Compactación (lastre minero, pilas de lixiviación, relaves filtrados). 
  • Tecnologías de manejo de relaves y caracterización geotécnica. 
    • Tranques de relaves (muro de arena cicloneada) 
    • Embalses de relave (presas de tierra o enrocado) 
    • Relaves espesados y filtrados. 
    • Backfill (rajos mineros y caserones subterráneos). 
    • Ensayos in-situ en relaves (SPT, CPTU, veleta) 
    • Ensayos de laboratorio (clasificación USCS, consolidación, permeabilidad, triaxiales monótonos y cíclicos) 
    • Análisis de licuación en depósitos de relave. 
  • Selección de sitios: 
    • Criterios técnicos y ambientales y procedimientos de selección. 
    • Estudio de capacidad y crecimiento. 
    • Estudios geológicos y geotécnicos preliminares. 
    • Impacto social y ambiental. 
  • Exploraciones geológicas y geotécnicas en sitios de almacenamiento de desechos mineros: 
    • Mapeo y riesgos geológicos. 
    • Exploración geotécnica (geología, geofísica, sondajes, calicatas, laboratorio). 
    • Descripción de perfiles geológico-geotécnicos en sitios. 
    • Parámetros hidromecánicos relevantes. 
  • Manejo de roca estéril en minería: 
    • Diseño geométrico y estudio de crecimiento. 
    • Caracterización de enrocados (macro-granulometrías, estratificación, segregación, potencial lixiviable). 
    • Comportamiento mecánico de lastres mineros y enrocados. 
  • Diseño de pilas de lixiviación: 
    • Potencial de generación ácida. 
    • Impermeabilización (geosintéticos) 
    • Estabilidad estática y sísmica. 
  • Plan de cierre de un depósito de desechos mineros: 
    • Estabilidad estructural (consolidación primaria y secundaria, análisis para el sismo máximo creíble). 
    • Infiltraciones y estudio de crecidas. 
    • Efectos del tiempo en el comportamiento de los materiales (alteración, degradación, cementación). 

Metodología de enseñanza y aprendizaje

Clases lectivas combinadas con tareas de ejercicios. 

Evaluación de los aprendizajes

  • Tareas: 70%
  • Examen: 30% 

CURSO OPTATIVO DE INTERÉS (Elegir solo 2)

Curso 7: IEG 3100 Análisis Estructural Lineal 

Nombre en inglés: IEG 3100 Structural Analysis

Horas Totales: 24 - Carácter: OPR - Requisitos: Admisión 

Profesor: Jorge Vásquez - Módulos Docentes: 2 

Descripción de curso

Se presentan los conceptos de Dinámica de Estructuras de comportamiento elástico, formulados de manera apropiada para la codificación en computadores digitales de algoritmos eficientes de cálculo y/o estimación de respuestas. 

Resultados del Aprendizaje

Adquirir conocimiento y cabal comprensión de lo que encierran los softwares que se acostumbra en la profesión a usar como cajas negras. Aquilatar las reales potencialidades y sus limitaciones que pueden tener las soluciones computacionales. Adquirir capacidad para desarrollar algoritmos más eficientes y confiables, o apropiados para determinados problemas. 

Contenidos 

  • Conceptos Básicos 
    • Notación apropiada para formulación computacional de Análisis Estructural 
    • Fundamentos de la Mecánica Estructural; fuentes de las ecuaciones 
    • Hipótesis simplificativas; el Principio de Superposición 
    • Discretización (barras uniaxiales en estructuras planas) 
    • El Sistema Estructural y las Propiedades de Sistema 
    • Vínculos y Reacciones 
    • El Concepto de Grados de Libertad 
    • Sujeción Suficiente, Determinación Estática y Vinculación Aparente
  • Formulación de las Ecuaciones 
    • La Ecuación de Equilibrio 
    • Incidencia de Grados de Libertad 
    • Equilibrio de Barras y Equilibrio Directo 
    • Inclusión de Cargas Locales 
    • Uso eficiente de la Incidencia, Uso de matrices Sparse 
    • El Teorema de los Trabajos Virtuales 
    • La Ecuación de Cinemática; Determinación Cinemática 
    • La Ecuación de Flexibilidad 
    • Incorporación de Apoyos Inclinados 
  • Métodos de Solución 
    • El Método General 
    • El Método de Rigidez 
    • Rigidez Directa 
    • El Método de Flexibilidad 
    • Obtención de Redundantes por pivoteo 
    • Comparaciones entre los tres métodos; verificación de soluciones 
  • Reducción de Grados de Libertad y Aplicaciones 
    • Condensación Estática 
    • Macroelementos; Viga sobre Fundación Elástica 
    • Compatibilización Binaria 
    • Transformación Cinemática 
    • Viga con Segmentos Rígidos 
    • Barra Axialmente Rígida 
    • Matriz de Transferencia 
    • Barra Uniaxial Tridiemensional 
    • Modelación de Muros Planos 
    • Modelación de Muros Tridimensionales 
    • Modelo Pseudotridimensional 
    • Modelo de Edificio Tipo Tubo 

Metodología de enseñanza y aprendizaje

Clases expositivas complementadas con extensa ejercitación personal utilizando el software de cálculo numérico MATLAB, especialmente, a través de trabajos con un fuerte peso en la evaluación. 

Evaluación de los aprendizajes

  • 3 trabajos (70%)
  • Examen final (30%)

Curso 8: IEG 3110 Elementos Finitos Lineales

Nombre en inglés: IEG 3110 Finite Element Analysis

Horas Totales: 24 - Carácter: OPR

Requisitos: IEG3100 – IEG3700

Profesor: Tomás Zegard - Módulos Docentes: 2 

Descripción de curso

En este curso se entregan los conocimientos para entender y aplicar el método de elementos finitos- técnica de cálculo numérico basada en una discretización física del medio- a la resolución de problemas lineales de ingeniería estructural. 

Resultados de Aprendizaje

  • Obtener expresiones para matrices de rigidez de elementos simples y complejos. 
  • Aplicar estos elementos a la solución de problemas simples y también realistas usando software general de cálculo numérico y programas comerciales disponibles. 
  • Determinar las restricciones a la formulación y en el cálculo de tensiones–deformaciones. 
  • Evaluar la calidad de las aproximaciones obtenidas para modelaciones de diferente complejidad.

Contenidos 

  • Repaso 
    • Mecánica lineal elástica 
    • Soluciones aproximadas a problemas de análisis estructural 
  • Formulación del procedimiento de Rayleigh-Ritz 
    • Aproximación por el método de elementos finitos 
    • Formulación del método de elementos finitos 
  • Cálculo de matriz de rigidez 
    • Integración numérica aproximada 
    • Satisfacción de condiciones cinemáticas y leyes constitutivas 
    • Propiedades de la solución 
  • Elasticidad en dos dimensiones 
    • Elementos finitos isoparamétricos 
    • Elementos triangulares de tensión y deformación plana 
    • Elementos cuadriláteros 
  • Elementos para el análisis de problemas tridimensionales 
    • Elementos de placa delgada 
    • Uso de software para operar e interpretar resultados 
    • Modelación. 

Metodología de enseñanza y aprendizaje

Clases expositivas complementadas con extensa ejercitación personal y un alto énfasis en el desarrollo de tareas. 

Evaluación de los aprendizajes

  • Tareas (75%)
  • Examen (25%)

Curso 9: IEG 3120 Análisis Estructural No-Lineal

Nombre en inglés: IEG 3120 Nonlinear Structural Analysis

Horas Totales: 24 - Carácter: OPR

Requisitos: Admisión (Recomendado, IEG 3100)

Profesor: Jorge Vásquez - Módulos Docentes: 2 

Descripción de curso

Se presenta, como extensión del Análisis Estructural Lineal, el comportamiento estructural no lineal, derivado de la modelación elasto-plástica de las secciones, y de plantear el equilibrio en la geometría deformada de cinemática lineal. Se presenta también una introducción a casos de cinemática no lineal. La formulación se realiza dentro de un contexto de soluciones computacionales de aplicación práctica, y se exploran implicancias en diseño óptimo del Análisis Plástico. 

Resultados del Aprendizaje

Manejar el cálculo matricial de estructuras con no-linealidad geométrica y de material. Evaluar cargas críticas de estructuras mediante métodos iterativos. Determinar la respuesta a un pushover para estructuras con elementos inelásticos. Dominar los métodos de solución de las ecuaciones no-lineales del equilibrio. Conocer la teoría Lagrangiana y corrotacional para problemas con grandes desplazamientos. Manejar los aspectos numéricos del análisis estructural no-lineal moderno. 

Contenidos 

  • Análisis Plástico Clásico 
    • Presentación intuitiva 
    • Los teoremas fundamentales 
    • Cargas distribuidas 
    • El método paso a paso 
  • Análisis Plástico por Programación Lineal 
    • La formulación en base al Teorema del Límite Inferior 
    • El método Simplex; Análisis de Sensibilidad 
    • Determinación del mecanismo de colapso 
    • Diseño de Peso Mínimo 
    • Incorporación de Rótulas de Interacción 
    • Diseño óptimo considerando rótulas de interacción 
  • Análisis Plástico por el Método de las Dislocaciones 
    • Determinación del límite de comportamiento elástico 
    • Incorporación de la primera rótula plástica mediante un grado de libertad de Dislocación 
    • Determinación del límite de comportamiento en el paso con p rótulas 
    • Incorporación de la rótula plástica número p+1 mediante un grado de libertad de Dislocación 
    • Incorporación de Rótulas de Interacción 
    • Introducción de Endurecimiento por Deformación 
    • La alternativa de Rigidez 
  • Análisis Plástico Bajo Cargas No Monotónicas 
    • Definición del problema 
    • El Teorema del Shakedown 
    • Obtención del Factor de Shakedown mediante Programación Lineal 
  • No Linearidad Geométrica 
    • El efecto P-delta en el Método de las Dislocaciones 
    • Pandeo Global 
    • Implicancias en soluciones por Programación Lineal 
    • El Efecto Viga-Columna 
    • Estrategia de solución paso a paso 
    • Extensión a deformaciones finitas 

Metodología de enseñanza y aprendizaje

Clases expositivas complementadas con extensa ejercitación personal utilizando el software de cálculo numérico MATLAB, especialmente, a través de trabajos con un fuerte peso en la evaluación.

Evaluación de los aprendizajes

  • 3 trabajos (70%)
  • Examen final (30%) 

Curso 10: IEG 3130 Elementos Finitos No Lineales

Nombre en inglés: IEG 3130 Nonlinear Finite Elements

Horas Totales: 24 - Carácter: OPR -

Requisitos: Admisión

Profesor: Diego López-García - Módulos Docentes: 2 

Descripción de curso

Introducción a la modelación del comportamiento no lineal de elementos estructurales utilizando el programa computacional de análisis estructural SAP2000. 

Resultados de Aprendizaje

Modelar correctamente el comportamiento no-lineal (geométrico y material) de elementos estructurales utilizando programas comerciales de análisis estructural, y evaluar la validez de los resultados obtenidos. 

Contenidos 

  • Comportamiento no-lineal de sistemas estructurales. No-linealidad geométrica y no-linealidad del material. Comportamiento no-lineal elástico y comportamiento inelástico. Análisis estático no-lineal. Análisis dinámico no-lineal.
  • Modelación del comportamiento no-lineal en elementos barra. Comportamiento elástico no-lineal. Aplicación: cables. Comportamiento inelástico. Plasticidad concentrada. Plasticidad distribuida. Modelación basada en fibras. Aplicaciones: rótulas plásticas en elementos de acero y hormigón armado.
  • Modelación del comportamiento no-lineal en elementos uniaxiales (resortes). Comportamiento elástico no-lineal. Aplicación: cables. Comportamiento inelástico. Curva esqueleto. Leyes histeréticas. Resortes acoplados y desacoplados. Aplicaciones: arriostramientos metálicos, disipadores viscosos, disipadores histeréticos, disipadores de fricción, aisladores sísmicos de goma y aisladores sísmicos de fricción. 

Metodología de enseñanza y aprendizaje

Clases expositivas complementadas con extensa ejercitación personal utilizando el programa computacional de análisis estructural SAP-2000, especialmente a través de tareas con un fuerte peso en la evaluación.

Evaluación de los aprendizajes

Cuatro Tareas. La nota de cada Tarea contribuye el 25% de calificación final.

Curso 11: IEG 3140 Taller de Elementos Finitos No Lineales

Nombre en inglés: IEG 3140 Applied Nonlinear Finite Elements

Horas Totales: 24 - (Bimestral) - Módulos: 02 - Requisitos: IEG 3130 Elementos Finitos No Lineales

Restricciones: 040601 - Carácter: Optativo - Tipo: Taller - Calificación: Estándar

Profesor: Diego López-García

Descripción de curso 

Desarrollo práctico de modelos estructurales avanzados para la determinación de la respuesta sísmica tiempo-historia no-lineal de distintos tipos de estructuras (convencionales y equipadas con sistemas de protección sísmica) utilizando el programa computacional de análisis estructural SAP2000.

Resultados del Aprendizaje

  1. Aplicar los conocimientos y competencias adquiridos en el curso IEG 3130 Elementos Finitos No Lineales a la modelación, análisis sísmico y validación de sistemas estructurales completos.

Contenidos

  • Comportamiento no-lineal de estructuras de barras
    • Comportamiento de estructuras sujetas a terremotos. 
    • Plasticidad en estructuras de barras de hormigón y acero. 
    • Modelación del comportamiento no-lineal de elementos barra. 
    • Plasticidad concentrada. 
    • Plasticidad distribuida. 
    • Elementos fibra. 
    • Plasticidad en vigas (flexión) y columnas (flexo-compresión). 
    • Comportamiento elástico no-lineal de cables. 
    • Comportamiento no-lineal de elementos especiales: aisladores de base metálicos y de goma, y disipadores pasivos viscosos (lineales y no-lineales), metálicos y de fricción.
  • Análisis estático no-lineal
    • Definición. 
    • Ventajas y limitaciones. 
    • Implementación computacional. 
    • Estimación de la curva de capacidad. 
    • Estimación de la respuesta. 
    • Modelación con elementos barra de plasticidad concentrada. 
    • Modelación de rótulas plásticas sin y con degradación de resistencia y/o rigidez. 
    • Modelación de elementos especiales (cables, aisladores de base y disipadores de energía). 
    • Aplicaciones: edificios convencionales de hormigón y acero y edificios equipados con sistemas de protección sísmica.
  • Análisis dinámico no-lineal
    • Definición. 
    • Ventajas y limitaciones. 
    • Implementación computacional. 
    • Estimación de la respuesta. 
    • Modelación del amortiguamiento intrínseco o inherente. 
    • Modelación de rótulas plásticas sin y con degradación de resistencia y/o rigidez. 
    • Modelación de cables. Aplicaciones: edificios convencionales de hormigón y acero y edificios equipados con sistemas de protección sísmica.

Metodología de enseñanza y aprendizaje

Clases expositivas interactivas utilizando el programa computacional de análisis estructural SAP2000.

Evaluación de los aprendizajes

Informe escrito y presentación oral del proyecto del curso, el cual consiste en seleccionar, modelar y analizar un sistema estructural completo. Ponderación: 75% Informe escrito, 25% presentación oral.

Curso 12: IEG3280 Diseño de estructuras industriales de acero

Nombre en inglés: Design of industrial steel structures

Horas Totales: 24 horas

Descripción del curso 

En esta asignatura práctica los estudiantes desarrollarán diseños de sistemas estructurales con funcionalidad industrial. Se centrarán en el diseño sismorresistente de sistemas estructurales industriales en el contexto de la norma chilena NCh2369. A partir de estudios de caso, cátedra, aprendizaje basado en equipos y proyectos los estudiantes estarán preparados para diseñar la diversidad de sistemas estructurales de acero estructural utilizados en proyectos industriales. Las evaluaciones consideran, aplicaciones y proyecto.

Resultados del Aprendizaje

  1. Aplicar la filosofía de diseño de NCh2369 – Norma de Diseño Sísmico de Estructuras e Instalaciones Industriales en Chile para el diseño sísmico de estructuras.
  2. Desarrollar proyectos de diseño sísmico de estructuras de acero de uso industrial mediante las normas chilenas vigentes.
  3. Comparar las diferencias filosóficas y de diseño práctico entre sistemas estructurales de vocación habitacional y de vocación Industrial.
  4. Desarrollar el diseño sísmico de sistemas estructurales distintos a edificios de elementos prismáticos, como son estanques silos o muelles.

Contenidos: 

  • INTRODUCCIÓN
    • Desarrollo del diseño sísmico industrial en Chile.
    • Filosofía y objetivos de desempeño del diseño sísmico industrial, contexto NCh2369.
    • Conceptos generales de diseño sismorresistente de estructuras de acero.
  • DISEÑO DE SISTEMAS ESTRUCTURALES INDUSTRIALES DE ACERO     
    • Diseño de Edificio estructurado en base a Marcos Resistentes a Momento.  
    • Diseño de Edificio estructurado en base a Marcos Arriostrados Concéntricos.  
    • Diseño de Conexiones. 
  • PROYECTO FINAL A DEFINIR POR ALUMNOS (2 ALTERNATIVAS) ALTERNATIVA 1 
    • DISEÑO SÍSMICO ESTANQUE ATMOSFÉRICO ANCLADO (tipo API650)
    • Requisitos generales diseño estanques atmosféricos anclados.
    • Modelo sísmico de Housner 
    • Diseño de Estanque atmosférico, contexto NCh2369.
  • DISEÑO SÍSMICO SILOS 
    • Tipos de Silos, Tolvas.
    • Disposiciones Eurocódigo 1 – Parte 4 Silos y Estanques 
    • Análisis y Diseño Sísmico.
  • ALTERNATIVA 2 
    • DISEÑO DE MUELLES TRANSPARENTES
    • Requisitos y filosofía de diseño NCh2369.
    • Enfoque alternativo ASCE-COPRI 61-14.
    • Diseño de muelle transparente de acero con grúa tipo Gantry.

Metodología de enseñanza y aprendizaje: 

  • Cátedra.
  • Estudio de Casos.
  • Aprendizaje basado en equipos.
  • Aprendizaje basado en proyectos.

Evaluación de los aprendizajes

  • Aplicación/ejercicio real: 40%
  • Proyecto: 60%

Curso 13: IEG 3300 Dinámica Estructural 

Nombre en inglés: IEG 3300 Structural Dynamics

Horas Totales: 24 - Carácter: OPR -

Requisitos: Admisión 

Profesor: Jorge Vásquez - Módulos Docentes: 2

Descripción de curso

Se presentan los conceptos de Análisis Estructural Lineal formulados de manera especialmente apropiada para la codificación en computadores digitales de algoritmos de solución de estructuras. Se presentan también ejemplos que ilustran técnicas para lograr mayor eficiencia en los procesos. 

Resultados del Aprendizaje

  1. Aprender a plantear cualquier problema de respuesta dinámica de una estructura de comportamiento elástico. Adquirir conocimiento y comprensión de lo que encierran los softwares que se acostumbra en la profesión a usar como cajas negras. Adquirir capacidad para desarrollar algoritmos más eficientes y confiables, o apropiados para determinados problemas.

Contenidos 

  • Introducción (2 clases) 
    • Plantear las Ecuaciones del Movimiento 
    • Deducción de las Ecuaciones de Lagrange 
    • Aplicaciones del Método Lagrangiano 
    • Integración usando Funciones Ode de MATLAB 
  • Dinámica de Marcos Planos (2 clases) 
    • Modelación de Barras Prismáticas 
    • Funciones de Forma Flexurales 
    • Matrices de Masas Consistentes 
    • Formulación de la Ecuación del Movimiento 
    • Solución usando Funciones Ode de MATLAB para Excitación Sinusoidal 
    • Discusión sobre Resonancia 
    • Solución usando Funciones Ode de MATLAB para Excitación Sísmica 
    • Masas Concentradas vs. Masas Consistentes 
  • Superposición Modal (3 clases) 
    • Separación de Variables 
    • Vibraciones Sintonizadas 
    • Descomposición Modal 
    • Aplicación a Modelo Estructural Simple 
    • Cuántos Modos a Usar 
    • Inclusión del Amortiguamiento; la Función de Disipación de Rayleigh 
    • Ejemplo: Resonancia con Excitación Sinusoidal 
    • Modos Normales y Amortiguamiento 
    • Sistemas con Amortiguamiento Clásico 
  • Integración Directo de Ecuaciones de Segundo Orden (2 clases) 
    • Aceleración Constante 
    • Aceleración Lineal 
    • Aplicación y Comparación con Integración con Funciones Ode 
    • Estabilidad de los Métodos de Integración 
  • Técnicas de Reducción del Número de Operaciones (2 clases) 
    • Condensación Estática 
    • Truncamiento Modal 
    • Corrección Estática 
    • Uso de Funciones de Forma
    • Vectores de Ritz 
    • Vectores de Ritz Definidos por las Cargas (LDRV) 
    • Masas Asociadas a las Formas 
    • Ventajas del Uso de LDRV 
  • Superposición Espectral (3 clases) 
    • Espectros Sísmicos 
    • El Concepto de Superposición Espectral 
    • Justificación del Uso de Fórmulas de Doble Suma 
    • Direccionalidad del Sismo 
    • Interacción 
    • Aplicaciones al Análisis de Edificios 
    • El Modelo Pseudo Tridimensional 
    • El Modelo de Edificio Tipo Tubo 
    • Análisis en el Dominio de las Frecuencias 
    • Series de Fourier 
    • La Función de Transferencia 
    • La Transformada Rápida de Fourier (FFT) 
    • Aplicación a Sistemas de Varios Grados de Libertad 

Metodología de enseñanza y aprendizaje

Clases expositivas complementadas con extensa ejercitación personal utilizando el software de cálculo numérico MATLAB, especialmente, a través de trabajos con un fuerte peso en la evaluación. 

Evaluación de los aprendizajes

3 trabajos (8 horas de dedicación estimada cada uno) (70%)

Examen final (30%) 

Curso 14: IEG 3310 Taller de Dinámica Estructural 

Nombre en inglés: IEG 3310 Applied Structural Dynamics 

Horas Totales: 24 - Carácter: OPR -

Requisitos: IEG 3300 

Profesor: Tomás Zegard - Módulos Docentes: 2

Descripción de curso

Este es un curso tipo taller donde se aplican conceptos de dinámica estructural aprendidos en cursos anteriores. Durante el curso se crearán rutinas computacionales que le permitirán al alumno evaluar la respuesta dinámica de sistemas lineales y profundizar sus conocimientos adquiridos en el curso previo de dinámica estructural. 

Resultados de Aprendizaje

  1. Crear rutinas computacionales para obtener la respuesta dinámica de sistemas estructurales.
  2. Evaluar la respuesta de un sistema estructural bajo cargas dinámicas. 
  3. Derivar parámetros dinámicos para la caracterización de un sistema estructural. 
  4. Analizar la respuesta una edificación simple sometida a cargas dinámicas usando las rutinas creadas en el curso.

Contenidos 

  • Integración numérica de la ecuación de movimiento de sistemas de 1-DOF 
  • Método de diferencia centrada 
  • Método basado en la interpolación de la excitación
  • Velocidad y desplazamiento del suelo 
  • Integración del registro de aceleraciones 
  • Espectro de respuesta elástico 
  • Cálculo de un espectro de respuesta 
  • Sistemas dinámicos de múltiples grados de libertad 
  • Construcción de la ecuación de movimiento de un sistema 
  • Cálculo de parámetros dinámicos (periodos, modos, factores de participación modal, factores de contribución modal) 
  • Sistemas dinámicos de múltiples grados de libertad 
  • Condensación estática 
  • Análisis modal 
  • Análisis modal espectral 
  • Integración directa de la ecuación del movimiento 
  • Sistemas sometidos a torsión 
  • Respuesta de edificios asimétricos en planta

Metodología de enseñanza y aprendizaje

Clases expositivas interactivas complementadas con extensa ejercitación personal en clase utilizando SAP 2000, MATLAB/Octave y Excel. Adicionalmente, se espera que los estudiantes avancen en sus tareas fuera del horario de clases. 

Evaluación de los aprendizajes

  • Tareas (100%)

Curso 15: IEG 3400 Diseño de Fundaciones Superficiales 

Nombre en inglés: IEG 3400 Shallow Foundations 

Horas Totales: 24 - Carácter: OPR -

Requisitos: No Tiene 

Profesor: Christian Ledezma - Módulos Docentes: 2

Descripción de curso

Entregar al alumno los conceptos y herramientas de la mecánica de suelos requeridas para el diseño de fundaciones superficiales.

Resultados del Aprendizaje

  1. El objetivo fundamental de este curso es que el alumno sea capaz de llevar a cabo un estudio integral de ingeniería geotécnica en el área del diseño de fundaciones superficiales, lo cual comprende la planificación de la etapa de exploración del subsuelo, la especificación de los ensayos en el terreno y en el laboratorio, la evaluación de los parámetros representativos, y el cálculo de las tensiones admisibles, asentamientos y giros esperados. 

Competencias Específicas 

  1. Comprender la relación existente entre las propiedades de un suelo y sus características de deformabilidad y resistencia. 
  2. Comprender las técnicas de exploración del suelo. 
  3. Comprender la importancia de evaluar los asentamientos en fundaciones superficiales. 
  4. Comprender la importancia de evaluar la capacidad de soporte en fundaciones superficiales. 
  5. Aplicar los principios básicos de la Mecánica de Suelos al diseño de fundaciones superficiales. 

Contenidos 

  • Introducción
  • Conceptos fundamentales
  • Exploración geotécnica
  • Resistencia al corte de los suelos
  • Cálculo de asentamientos
  • Capacidad de soporte
  • Interacción suelo-estructura

Metodología de enseñanza y aprendizaje

Clases expositivas complementadas con tareas de aplicación y un examen final.

Evaluación de los aprendizajes

5 Tareas (75%)

Examen final (25%)

Curso 16: IEG 3420 Estructuras Geotécnicas de Contención

Nombre en inglés: IEG 3420 Earth Retaining Structures

Horas Totales: 24 - Carácter: OPR - Créditos: 5 - Requisitos: Admisión

Profesor: Christian Ledezma - Módulos Docentes: 2

Descripción de curso

En este curso se presentan los fundamentos del análisis y diseño de tablestacas, excavaciones apuntaladas, anclajes, excavaciones soportadas con suelo clavado, y estructuras de tierra armada. Adicionalmente se ven temas como teoría de empujes, estabilidad de fondo, anclajes, profundidad de enterramiento, movimientos estimados del terreno, e interacción suelo-anclaje.

Resultados del Aprendizaje

Entregar a los alumnos los fundamentos del diseño de tablestacas, excavaciones apuntaladas, anclajes, excavaciones soportadas con suelo clavado y estructuras de tierra armada.

Competencias Específicas 

  1. Diseñar en forma preliminar un sistema de contención de suelos tales como tablestaca anclada, excavación apuntalada, suelo reforzado o suelo clavado 
  2. Evaluar el efecto de la carga sísmica en el diseño. 
  3. Diseñar anclajes en suelo o roca. 

Contenidos 

  • Presentación y repaso de principios básicos de mecánica de suelos 
  • Anclajes 
  • Tablaestacas Ancladas 
  • Excavaciones Apuntaladas 
  • Tierra Armada 
  • Suelo Clavado 

Metodología de enseñanza y aprendizaje

Clases expositivas complementadas con ejercitación personal a través de tareas con un fuerte peso en la evaluación. 

Evaluación de los aprendizajes

La evaluación estará basada en un número determinado de tareas y un examen final sobre los contenidos del curso. 

Tareas 75%; Examen 25% 

CONDICIONES DE APROBACION: 

Promedio de notas de tareas mayor o igual que 4,0. 

Estudio de caso mayor o igual que 4,0. 

Asistencia mayor o igual a 75%. 

Curso 17: IEG 3440 Caracterización y Comportamiento de Suelos 

Nombre en inglés: IEG 3440 Soil Characterization and Behavior 

Horas Total: 24 - (Bimestral) - Módulos: 02 - Requisitos: Sin Requisitos - Restricciones: 040601 - Carácter: Optativo - Tipo: Cátedra - Calificación: Estándar 

Profesor: Edgar Bard - Disciplina: Ingeniería Civil

Descripción de curso

El propósito de este curso es capacitar a los estudiantes para comprender el comportamiento mecánico de suelos saturados (granulares y cohesivos), así como la caracterización de sus propiedades en base a ensayos de laboratorio, exploraciones geotécnicas y ensayos in-situ. Se introducen los conceptos básicos de modelación constitutiva en elasticidad y plasticidad. Finalmente, se calibra un modelo de una obra geotécnica para el caso estático, en base a resultados de laboratorio e in-situ. 

Resultados del Aprendizaje

Generales:

  1. Comprender el marco general de comportamiento mecánico de suelos (respuesta esfuerzo-deformación).
  2. Programar una exploración geotécnica y definir los tipos de sondeos y muestreo que se necesitan, así como los ensayos de laboratorio adecuados para un problema específico.
  3. Definir los parámetros mecánicos de interés en suelos, en base a la interpretación de ensayos y exploraciones.
  4. Manejar los conceptos básicos para calibrar y utilizar modelos constitutivos clásicos.

Específicos:

  1. Interpretar la respuesta mecánica de los suelos en el espacio tridimensional de esfuerzos efectivos y deformaciones volumétricas y de corte.
  2. Identificar y analizar los parámetros mecánicos del suelo en base a ensayos de laboratorio, exploraciones geotécnicas y pruebas in-situ.
  3. Calibrar y aplicar los modelos Elástico, Mohr Coulomb y Cam Clay Modificado para representar el comportamiento de suelos.

Contenidos 

  • Interpretación tri-dimensional de esfuerzos en mecánica de sólidos y análisis en términos de invariantes: esfuerzo desviador y presión media. 
  • Comportamiento mecánico de suelos (compresión isotrópica, edométrica y triaxial). Revisión de los ensayos de laboratorio clásicos. 
  • Relevancia de la preconsolidación y de la trayectoria de esfuerzos. 
  • Relevancia de los cambios volumétricos en suelos y análisis del comportamiento en el espacio de volumen (volumen específico o índice de vacíos) y esfuerzos (desviador y presión media). 
  • Teoría del Estado Crítico. 
  • Comportamiento drenado y no drenado. 
  • Exploraciones geotécnicas (calicatas, sondajes y muestreo). 
  • Ensayos mecánicos in-situ (SPT, CPTU, veleta, presiómetro de Ménard, refracción sísmica, placa de carga). 
  • Modelación elástica de suelos. 
  • Teoría de plasticidad (fluencia y potencial plástico). 
  • Modelo elasto-plástico perfecto de Mohr-Coulomb y Modelo Cam Clay Modificado. 
  • Calibración y aplicación de la modelación constitutiva en obras geotécnicas para el caso estático. 

Metodología de enseñanza y aprendizaje

Clases lectivas complementadas con extensa ejercitación personal con tareas y la preparación de un informe de un laboratorio demostrativo. Además, se realizan presentaciones especiales. 

Evaluación de los aprendizajes

  • Tareas: 50%
  • Informe de laboratorio demostrativo: 20%
  • Examen: 30% 

Curso 18: IEG 3450 Diseño de Fundaciones Profundas

Nombre en inglés: IEG 3450 Deep Foundations Design

Horas Totales: 24 -

Requisitos: IEG3400

Restricciones: 040601 - Conector: O - Carácter: Optativo - Tipo: Cátedra - Calificación: Estándar

Profesor: Christian Ledezma A. - Disciplina: Ingeniería

Descripción de curso

La ingeniería de fundaciones es un tema relevante en todos los proyectos de ingeniería civil. El propósito principal de este curso es entrenar a los estudiantes para analizar y diseñar fundaciones profundas en distintos tipos de suelo. Los tópicos que se cubren en el curso incluyen, entre otros: factores que determinan el tipo de fundación, aspectos de construcción, fundaciones profundas en arcillas y también en arenas, y fundaciones profundas en suelos colapsables o suelos que sufren hinchamiento.

Resultados del Aprendizaje

  1. Evaluar el comportamiento geotécnico-estructural de fundaciones profundas sometidas a distintas solicitaciones y en distintos tipos de suelos.
  2. Decidir entre distintos tipos de pilotes y analizar desafíos desde el punto de vista de la construcción, y problemas relacionados.
  3. Aplicar los principios de la mecánica de suelos al análisis y diseño de fundaciones profundas.

Contenidos

  • Introducción: definición de términos clave, consideraciones para el uso de pilotes, tipos de pilotes, instalación de pilotes.
  • Capacidad de soporte: resistencia de pilotes a cargas de compresión y tracción, pilotes hincados versus pilotes pre-excavados, métodos analíticos y métodos basados en ensayos de resistencia insitu, efectos de grupo.
  • Asentamientos: asentamientos en pilotes individuales en suelos arenosos y arcillosos, grupo de pilotes, efecto de fricción negativa en pilotes.
  • Pilotes cargados lateralmente: esfuerzos y deformaciones en pilotes individuales en suelos arenosos y arcillosos, efectos de grupo, modelos basados en resortes no-lineales (p-y).
  • Ensayos sobre pilotes: ensayos a escala natural, ensayos con celda de Osterberg, ensayos dinámicos (CAPWAP).

Metodología de enseñanza y aprendizaje

El curso se desarrollará en base a clases expositivas donde se presentarán tanto aspectos teóricos como prácticos del análisis y diseño de fundaciones profundas. A lo largo del bimestre los alumnos deberán desarrollar tres tareas (individuales o en parejas) y rendir un examen final. 

Curso 19: IEG 3500 Análisis Sísmico

Nombre en inglés: IEG 3500 Seismic Analysis

Horas Totales: 24 - Carácter: OPR -

Requisitos: IEG3300 (recomendado)

Profesor: Jorge Crempien - Módulos Docentes: 2

Descripción de curso

Se presentan y discuten las características de los movimientos sísmicos y de los registros del movimiento del suelo. En base al análisis de acelerogramas se desarrolla la metodología para especificar la solicitación sísmica por medio de espectros de diseño. Aplicaciones al análisis dinámico. 

Resultados del Aprendizaje

  1. Manipular registros sísmicos para utilizar en análisis. 
  2. Comprender los fundamentos de las solicitaciones sísmicas para diseño. 
  3. Comprender los alcances y limitaciones de los resultados de un análisis sísmico. 

Contenidos 

  • Sismotectónica 
    • Teoría de placas tectónicas 
    • Sismología básica 
  • Análisis probabilístico de amenaza sísmica 
    • Sismicidad 
    • Leyes de atenuación 
    • Descripción probabilística de amenaza 
    • Concepto de desagregación de amenaza 
  • Manejo de registros sísmicos 
    • Ajuste de línea base 
    • Condiciones iniciales 
    • Preparación para análisis dinámico 
  • Intensidad del movimiento del suelo
    • Métricas de intensidad sísmica producto de movimiento de suelo. 
    • Correlación de métricas de intensidad sísmica con variables de respuesta estructural  
  • Derivación de espectros de diseño sísmico 
    • Espectros de respuesta elástica 
    • Cálculo y propiedades 
    • Amplitud y contenido de frecuencias 
    • Influencias del tipo de suelo 
    • Análisis estadístico 
    • Construcción de espectro de diseño elástico 
  • Espectro de respuesta inelástica 
    • Relaciones fuerza-deformación 
    • Cálculo y propiedades 
    • Factor de diseño inelástico 
  • Simulación de acelerogramas sintéticos 
    • Generación 
    • Movimiento consistente con espectro de diseño 
    • Metodologías consistentes con observaciones sísmológicas de fuente, propagación y efectos de sitio. 
  • Respuesta sísmica de sistemas estructurales 
    • Sistemas de varios grados de libertad 
    • Análisis de edificios. Análisis no- lineal simplificado 
    • Modelación 

Metodología de enseñanza y aprendizaje

Clases expositivas complementadas con extensa ejercitación personal utilizando el software de cálculo numérico Matlab, especialmente, a través de tareas con un fuerte peso en la evaluación. 

Evaluación de los aprendizajes

  • 2 Tareas (60%)
  • Asistencia (10%)
  • Examen (30%) 

Curso 20: IEG3620 Métodos experimentales en estructuras

Nombre en inglés: Experimental methods in structures

Horas Totales: 24 horas

Descripción del curso 

En esta asignatura teórico-práctica los estudiantes diseñarán y analizarán ensayos de laboratorio y de terreno. También, se familiarizan con los distintos tipos de instrumentos y ensayos con el fin de evaluar el comportamiento de estructuras y elementos estructurales de hormigón armado, albañilería y acero. Mediante cátedras, laboratorio y estudio de casos se analizarán ensayos estáticos y cuasi-estáticos, ensayos destructivos y no destructivos, ensayos en modelos a escala reducida y a escala natural. Las evaluaciones consideran reportes a partir de ensayos realizados en laboratorio.

Resultados del Aprendizaje

  1. Experimentar el funcionamiento de los equipos de medición de deformaciones y carga comúnmente utilizados en ensayos de elementos estructurales.
  2. Analizar los resultados obtenidos a partir de ensayos experimentales desarrollados en el Laboratorio de Ingeniería Estructural.
  3. Contrastar hipótesis de la Resistencia de Materiales a partir de experiencias de laboratorio en elementos estructurales sometidos a flexión, corte y carga axial. 
  4. Evaluar ensayos de laboratorio y de terreno, destructivos y no-destructivos, para caracterizar y verificar materiales y estructuras. 

Contenidos: 

  • Introducción
    • ¿Por qué ensayar?
    • Diseño de un ensayo estructural.
  • Ensayos Estructurales     
    • Algunas clasificaciones de ensayos.
    • Componentes de un ensayo estructural (probeta, sistemas de carga, sistemas de reacción, sistemas de medición, sistemas de registro).
    • Análisis dimensional 
  • Instrumentación
    • LVDT
    • Bandas extensométricas
    • Correlación de imágenes(DIC)
  • Posibles Experiencias de Laboratorio a Desarrollar
    • Viga IN sometida a flexión; determinación del centro de corte de un perfil C, ensayo de inestabilidad elástica
    • Ensayo de torque-tracción de pernos; ensayo de anclaje de barras en hormigón
    • Ensayo de Flat Jack en albañilería

Metodología de enseñanza y aprendizaje: 

  1. Cátedras.
  • Laboratorio.
  • Estudio de casos.

Evaluación de los aprendizajes

  • Reportes: 100%


Curso 21: IEG 3660 Ingeniería Geotécnica Sísmica

Nombre en inglés: IEG 3660 Geotechnical Earthquake Engineering

Horas Totales: 24 - Carácter: OPR -

Requisitos: Admisión

Profesor: Esteban Sáez - Módulos: Docentes: 2

Descripción de curso

El curso presenta los fundamentos del comportamiento dinámico del suelo. Se abordan los problemas más frecuentes en ingeniería geotécnica sísmica, con énfasis en criterios simplificados de análisis y diseño de obras geotécnicas. 

Resultados del Aprendizaje

El final de curso el alumno será capaz de comprender los aspectos básicos relativos al comportamiento de los suelos frente a cargas dinámicas y será capaz de resolver problemas típicos de ingeniería geotecnia sísmica. 

Competencias específicas 

  1. Comprender los principios fundamentales de la propagación de ondas en suelos, así como de su comportamiento ante cargas alternadas. 
  2. Caracterizar las propiedades dinámicas de suelos (velocidad de propagación de onda de corte) mediante ensayos geofísicos in situ no invasivos. 
  3. Resolver problemas básicos en Ingeniería Geotécnica Sísmica relacionados con la evaluación del potencial de licuefacción, cuantificación de la amplificación sísmica de un sitio, evaluación de la estabilidad pseudo-dinámica de taludes y de estructuras de contención rígidas, así como el diseño sísmico de fundaciones superficiales rígidas. 

Contenidos 

  • Propagación de ondas en suelos 
    • Introducción a la propagación de ondas en medios continuos elásticos. 
    • Propagación de ondas en medios unidimensionales estratificados 
    • Clasificación de suelos y espectros de respuesta 
  • Comportamiento del suelo ante cargas alternadas 
    • Conceptos generales 
    • Medición en laboratorio y en terreno 
    • Modelos de comportamiento cíclico simplificados 
  • Licuefacción 
    • Conceptos y evidencia experimental 
    • Evaluación del potencial de licuefacción de un terreno
    • Medidas de mitigación 
  • Comportamiento sísmico de taludes 
    • Tipos de fallas 
    • Métodos de análisis 
  • Empujes sísmicos sobre estructuras de contención 
    • Teoría de Mononobe y Okabe 
    • Aspectos de diseño 
  • Fundaciones superficiales 
    • Comportamiento sísmico de fundaciones superficiales 
    • Introducción al diseño por desempeño de fundaciones superficiales 

Metodología de enseñanza y aprendizaje

El curso se desarrollará en clases expositivas de dos módulos. Cada módulo tendrá una duración de 80 minutos durante la cual se presentarán los contenidos del curso. 

Se realizará un taller de aplicación práctica en terreno para ilustrar el empleo y el análisis de los métodos geofísicos sísmicos. 

Evaluación de los aprendizajes

La evaluación estará basada en un examen escrito sobre los contenidos del curso y en tareas-proyectos de aplicación (2 ó 3). 

  • Nota final 70%; 
  • Examen 30% 

CONDICIONES DE APROBACION: 

Promedio de notas de tareas mayor o igual que 4,0. 

Estudio de caso mayor o igual que 4,0. 

Asistencia mayor o igual a 75% 

Curso 22: IEG 3680 Modelación Computacional en Geotecnia 

Nombre en inglés: IEG 3680 Computational Geotechnics

Horas Totales: 24 - Módulos: 02

Requisitos: Sin Requisitos - Restricciones: 040601 - Carácter: Optativo - Tipo: Cátedra 

Profesor: Esteban Sáez - Disciplina: Ingeniería Civil 

Descripción de curso

Los ingenieros geotécnicos se ven enfrentados regularmente a programas de cálculo numérico al momento de resolver problemas complejos. En este curso se presenta una introducción a la modelación numérica de problemas geotécnicos mediante la técnica de Elementos Finitos. Se estudia la modelación de problemas hidro-mecánicos tanto en estática como en dinámica y se describen los principales modelos constitutivos usados en suelos.

Resultados del Aprendizaje

Comprender los aspectos fundamentales del modelamiento de problemas hidro-mecánicos (HM), tanto en condición estática como dinámica.

Analizar las ventajas y limitaciones de las hipótesis y estrategias de modelación empleadas en los softwares actuales.

Proponer y aplicar estrategias de modelación adecuadas para un problema en particular.

Contenidos 

  • Repaso del Métodos de Elementos Finitos en problemas mecánicos lineales y elásticos 
  • Aplicación de la mecánica del continuo a suelos 
    • Representación gráfica de tensiones e invariantes 
    • Trayectorias elementales de ensayos usuales en mecánica de suelos: efecto de pre-consolidación, condiciones de drenaje y cambios de volumen 
  • Modelos constitutivos 
    • Elasto-plasticidad incremental 
    • Modelos basados en la teoría del estado crítico 
    • Modelos usuales en softwares comerciales 
    • Interfaces mecánicas suelo-estructura 
  • Resolución de problemas hidro-mecánicos mediante elementos finitos 
    • Modelación a largo plazo (drenada) 
    • Modelación a corto plazo (no drenada) 
    • Modelación hidro-mecánica acoplada simplificada (u-p) 
  • Elementos finitos especiales para geotecnia 
  • Aplicaciones estáticas y pseudo-estáticas 
    • Secuencias constructivas 
    • Método de reducción de resistencia para análisis de estabilidad 
    • Problemas de flujo transitorio y permanente 
    • Problemas acoplados 
  • Aplicaciones dinámicas 
    • Condiciones de borde absorbente 
    • Aplicaciones sísmicas 

Metodología de enseñanza y aprendizaje

El curso se desarrollará en clases expositivas de dos módulos. Cada módulo tendrá una duración de 80 minutos. Durante el primer módulo se presentarán los contenidos más conceptuales del curso, haciendo el vínculo entre los aspectos teóricos, la modelación numérica y las aplicaciones prácticas. El segundo módulo de cada clase consistirá en un taller de aplicación práctica con un software de Elementos Finitos comercial (Plaxis®). Cada módulo práctico tendrá por objetivo la aplicación y discusión de un aspecto específico de los contenidos presentados en el módulo teórico.

Evaluación de los aprendizajes

La evaluación estará compuesta por tres aspectos. Por un lado, cada módulo de taller involucrará un ejercicio que deberá ser entregado al final del módulo (archivo de input/output del software empleado). Por otro lado, durante el curso el alumno deberá proponer un problema real que constituirá un proyecto final de modelación que deberá presentar oralmente. Finalmente, se tomará un examen escrito para evaluar la comprensión de aspectos más teóricos. La ponderación de cada actividad será la siguiente: 

  • Actividades durante los módulos prácticos: 30% 
  • Proyecto final: 30% 
  • Examen: 40% 

Curso 23: IEG 3700 Métodos Analíticos en Ingeniería Civil

Nombre en inglés: IEG 3700 Analytic Methods in Civil Engineering

Horas Totales: 24 - Carácter: OPR

Requisitos: Admisión

Profesor: Sergio Gutiérrez - Módulos Docentes: 2

Descripción de curso

Se presentan los conceptos fundamentales del cálculo, el álgebra lineal, las ecuaciones diferenciales y el análisis de Fourier, con aplicaciones importantes en ingeniería estructural y geotécnica. 

Resultados del Aprendizaje

Desarrollar en los estudiantes la capacidad conceptual y operacional para conectar conceptos y procedimientos fundamentales de cálculo, algebra lineal, ecuaciones diferenciales y análisis de Fourier, con aplicaciones importantes en ingeniería estructural y geotécnica. 

Competencias Específicas

  1. Lograr manejo de conceptos matemáticos para la modelación de relaciones funcionales y sistemas dinámicos típicos de la ingeniería. 
  2. Desarrollar la capacidad de aplicación de métodos analíticos de solución de problemas algebraicos y diferenciales lineales. 

Contenidos 

  • Funciones y Funcionales 
    • Funciones, derivadas e integrales. 
    • Sistemas coordenados y transformaciones. Jacobiano. 
    • Operadores diferenciales en distintos sistemas coordenados. Notación indicial.
    • Operadores diferenciales e integrales. 
    • Teoremas integrales. 
    • Tensor de Tensiones. 
    • Aplicaciones a problemas de equilibrio 
  • Algebra Lineal 
    • Concepto de linealidad de funciones y operadores. 
    • Funciones lineales y espacios vectoriales de dimensión finita. 
    • Transformaciones lineales. Vectores y valores propios. 
    • Normas y formas cuadráticas. 
    • Diagonalización de matrices. Tensiones principales.
    • Operadores de proyección. 
    • Problemas de regresión lineal y no lineal. 
  • Ecuaciones Diferenciales 
    • Sistemas de ecuaciones diferenciales lineales. 
    • Problemas de condiciones de borde y problemas de condiciones iniciales. 
    • Métodos analíticos de solución. Respuesta a condiciones iniciales e integral de convolución. 
    • Cálculo operacional: Transformada de Laplace y Fourier
  • Análisis de Fourier 
    • Espacios vectoriales lineales de dimensión infinita 
    • Series de Fourier 
    • Transformada de Fourier en tiempo continuo 
    • Aplicaciones: integración, filtros, análisis de señales, identificación de sistemas 

Metodología de enseñanza y aprendizaje

El curso se desarrollará en clases expositivas de dos módulos. Cada módulo tendrá una duración de 80 minutos durante la cual se presentarán los contenidos del curso. 

Evaluación de los aprendizajes

La evaluación estará basada en un examen escrito sobre los contenidos del curso y en tareas-proyectos de aplicación (2 ó 3). 

Nota Final= 0.6 Nota promedio de Tareas + 0.4 Nota Examen, si ambas notas son iguales o superiores a 4.0.

CONDICIONES DE APROBACION:

Nota Final mayor o igual a 4.0. 

Asistencia mayor o igual a 75%. 

Curso 24: IEG 3710 Métodos Numéricos en Ingeniería Civil 

Nombre en inglés: IEG 3710 Numerical Methods in Civil Engineering

Horas Totales: 24 - Carácter: OPR

Requisitos: No Tiene 

Profesor: Joaquín Mura - Módulos Docentes: 2

Descripción de curso

Este curso es una introducción a diversos métodos que permiten resolver numéricamente una gran variedad de problemas que se presentan usualmente en Ingeniería, a través del uso intensivo de Matlab.

Resultados del Aprendizaje

Obtener e interpretar soluciones usando las herramientas disponibles en MATLAB para los siguientes problemas: sistemas de ecuaciones lineales, cuadrados mínimos, transformada rápida de Fourier, raíces de ecuaciones, cuadraturas, ecuaciones diferenciales ordinarias y parciales; y escribir en código MATLAB funciones alternativas para resolver problemas de sistemas de ecuaciones lineales, valores y vectores propios, raíces de ecuaciones, y cuadraturas.

Contenidos 

  • Interpolación y ajuste de curvas. Interpolación por polinomios de Lagrange y Hermite. Aproximación por segmentos (lineal, cuadrática y cúbica). Aproximación por mínimos cuadrados.
    • Sistemas de ecuaciones lineales. Normas de vectores y matrices. Condicionamiento de matrices. Métodos directos (LU y Cholesky). Métodos iterativos (Gauss, Jacobi, SOR).
    • Sistemas de ecuaciones no lineales. Raíces de funciones no lineales. Métodos de Bisección, Secante y Regula-Falsi. Método de Newton-Raphson. Método de Broyden.
    • Diferenciación e integración numérica. Diferenciación numérica (Diferencias finitas hacia adelante, retrógrada y centrada). Integración numérica (Regla de Simpson y del trapecio, Cuadratura Gaussiana).
    • Transformada de Fourier. Transformada Discreta. Transformada Rápida de Fourier. Aplicación a análisis de señales.
    • Solución numérica a ecuaciones diferenciales ordinarias: Método de Euler y Runge-Kutta. Método de Newmark. Método de Diferencias Finitas.
    • Diferencias Finitas en dos dimensiones: Problemas de difusión.
    • Método de Galerkin y Elementos Finitos 1D [Opcional]

Metodología de enseñanza y aprendizaje

Clases expositivas complementadas con extensa ejercitación personal utilizando el software de cálculo numérico MATLAB, especialmente a través de tareas con un fuerte peso en la evaluación. 

Evaluación de los aprendizajes

  • 3 tareas (70%)
  • Examen final obligatorio (30%)

Curso 25: IEG 3930 Geotecnia de Desechos Mineros 

Nombre en inglés: IEG 3930 Geotechnical Engineering of Mining Waste 

Horas Totales: 24 - Carácter: Optativo

Requisitos: IEG 3440 Caracterización y comportamiento de suelos - Módulos Docentes: 02

Profesor: Marcelo González Sullivan

Descripción de curso

En este curso se revisan los procesos de tratamiento de desechos de minería más comunes en Chile: relaves, roca estéril (lastre) y pilas de lixiviación. Se estudia la configuración y operación de este tipo de obras de almacenamiento de desechos, las normativas aplicables y los métodos clásicos de diseño. Se hace especial énfasis en el comportamiento hidromecánico, particularmente las condiciones de diseño estructural y de estabilidad estática y sísmica. Se revisan diversos casos chilenos y extranjeros de depósitos en operación y cierre. 

Resultados del Aprendizaje

  • Definir y desarrollar un estudio geotécnico para un depósito de desechos mineros (selección de sitios, caracterización de materiales, crecimiento, impactos socio-ambientales, cierre). 
  • Caracterizar las propiedades hidromecánicas de los materiales de desecho a través de exploraciones geotécnicas, ensayos in-situ, muestreo y ensayos de laboratorio. 
  • Cuantificar la estabilidad estructural e hidráulica de un depósito con métodos simplificados. 

Contenidos 

  • Características de desechos mineros y obras de depositación y almacenamiento. 
    • Procesos de extracción y recuperación en minería metálica. 
    • Tipos, origen y volúmenes de producción de desechos mineros. 
    • Principios de manejo de desechos mineros. 
    • Depositación hidráulica (arenas de relave, relaves integrales, pulpas). 
    • Volteo y Compactación (lastre minero, pilas de lixiviación, relaves filtrados). 
  • Tecnologías de manejo de relaves y caracterización geotécnica. 
    • Tranques de relaves (muro de arena cicloneada) 
    • Embalses de relave (presas de tierra o enrocado) 
    • Relaves espesados y filtrados. 
    • Backfill (rajos mineros y caserones subterráneos). 
    • Ensayos in-situ en relaves (SPT, CPTU, veleta) 
    • Ensayos de laboratorio (clasificación USCS, consolidación, permeabilidad, triaxiales monótonos y cíclicos) 
    • Análisis de licuación en depósitos de relave. 
  • Selección de sitios: 
    • Criterios técnicos y ambientales y procedimientos de selección. 
    • Estudio de capacidad y crecimiento. 
    • Estudios geológicos y geotécnicos preliminares. 
    • Impacto social y ambiental. 
  • Exploraciones geológicas y geotécnicas en sitios de almacenamiento de desechos mineros: 
    • Mapeo y riesgos geológicos. 
    • Exploración geotécnica (geología, geofísica, sondajes, calicatas, laboratorio). 
    • Descripción de perfiles geológico-geotécnicos en sitios. 
    • Parámetros hidromecánicos relevantes. 
  • Manejo de roca estéril en minería: 
    • Diseño geométrico y estudio de crecimiento. 
    • Caracterización de enrocados (macro-granulometrías, estratificación, segregación, potencial lixiviable). 
    • Comportamiento mecánico de lastres mineros y enrocados. 
  • Diseño de pilas de lixiviación: 
    • Potencial de generación ácida. 
    • Impermeabilización (geosintéticos) 
    • Estabilidad estática y sísmica. 
  • Plan de cierre de un depósito de desechos mineros: 
    • Estabilidad estructural (consolidación primaria y secundaria, análisis para el sismo máximo creíble). 
    • Infiltraciones y estudio de crecidas. 
    • Efectos del tiempo en el comportamiento de los materiales (alteración, degradación, cementación). 

Metodología de enseñanza y aprendizaje

Clases lectivas combinadas con tareas de ejercicios. 

Evaluación de los aprendizajes

  • Tareas: 70%
  • Examen: 30% 

Requisitos Aprobación

La nota final del diplomado es el promedio de las notas de los seis cursos que constituyen cada programa. Es decir, en términos porcentuales la ponderación de cada uno de los seis cursos es igual a 16,66%.

Para ser aprobado, el alumno deberá cumplir con las siguientes dos condiciones:

  • Calificación mínima de todos los cursos 4,0 (en la escala de 1,0 a 7,0) en su promedio ponderado y 
  • 75% de asistencia o cifra superior a las sesiones presenciales.

Para aprobar los programas de diplomados se requiere la aprobación de todos los cursos que lo conforman y en el caso que corresponda, de la evaluación final integrativa.

Los alumnos que aprueben las exigencias del programa recibirán un certificado de aprobación digital otorgado por la Pontificia Universidad Católica de Chile.

El alumno que no cumpla con una de estas exigencias reprueba automáticamente sin posibilidad de ningún tipo de certificación. 

NOTA: LOS ALUMNOS QUE DESEEN LA ARTICULACIÓN AL MAGISTER EN INGENIERIA ESTRUCTURAL Y GEOTECNICA, DEBEN TENER PRESENTE QUE EL PROCESO NO ES AUTOMÁTICO, ADEMÁS ES REQUISITO QUE EL PROMEDIO FINAL DEL DIPLOMADO SEA IGUAL O SUPERIOR A 4,5.

*En caso de que un alumno repruebe algún curso, las condiciones serán las establecidas por el Magíster para todos sus alumnos, independiente de si son de Educación Continua o de Postgrado.

Proceso de Admisión

Las personas interesadas deberán completar la ficha de postulación que se encuentra al costado derecho de esta página web y enviar los siguientes documentos al momento de la postulación o de manera posterior a la coordinación a cargo: 

  • Fotocopia Carnet de Identidad.
  • Fotocopia simple del Certificado de Título 
  • Curriculum Vitae actualizado.

Cualquier información adicional o inquietud podrás escribir al correo programas@ing.puc.cl.

VACANTES: 10

Con el objetivo de brindar las condiciones de infraestructura necesaria y la asistencia adecuada al inicio y durante las clases para personas con discapacidad: Física o motriz, Sensorial (Visual o auditiva) u otra, los invitamos a informarlo. 

El postular no asegura el cupo, una vez inscrito o aceptado en el programa se debe pagar el valor completo de la actividad para estar matriculado.

No se tramitarán postulaciones incompletas.

Puedes revisar aquí más información importante sobre el proceso de admisión y matrícula


¿Te parece interesante este programa?

No