Sexta Clase: Dr. Gonzalo Montalva

Nuestro profesor de hoy, especialista en Geotecnia, una de las especialidades de la ingeniería civil, comenzó exponiendonos con un power point, un nuevo material de estudio: el suelo y la roca.
Nos explicó la diferencia entre el suelo y la roca, y los efectos sobre el suelo y las características de las deformaciones en este, las cuales pueden ser reversibles, permanentes y diferidas; las reversibles o elásticas como su nombre lo indica, vuelve inmediatamente a su estado original, aunque como en todo cuerpo, muestra una deformación en su cuerpo, las permanentes o plásticas donde estas deformaciones se mantienen a través del tiempo, siendo notorias y las diferidas o tardías en donde se muestra cierta deformación, pero no de manera instantánea, sino que en cierto tiempo se les puede observar, ya sean meses o varios años.
Caracterizó a los suelos como sólidos elasto-visco-plásticos.

Luego desarrolló el tema de la geotecnia, mostrándonos el "Triángulo Geotécnico" donde existen 3 temas muy importantes que forman a este triángulo: Grund Profile, que sería la descripción del suelo, Observer Behaviour que sería reproducir las condiciones en un laboratorio, el estudio de esto, y Appropiate Model que sería representar la realidad a través de modelos.

Luego observamos distintos métodos de compactación del terreno para un mejor resultado a la hora de levantar edificios y construcciones sobre tal terreno.
Vimos imágenes de rodillos los cuales usan para estos fines y un método usado en la costanera en Concepción, denominado, compactación dinámica, que consiste en levantar y dejar caer un peso, el cual podemos observar como una bola gigante de futbol ubicado en la vuelta hacia el puente Llacolen.
Observamos tipos de fallas y cortes, las cuales se evidenciaron gracias al terremoto que azotó nuestro país en 2010 y tipos de fundaciones y pilotos, terminando así la clase.


Terminología:

-Caricatas: equivalente a un pozo.-Licuación (o licuefacción): momento en que el suelo se convierte en líquido, visto generalmente en movimientos telúricos.-Subducción: proceso de hundimiento de la placas litosféricas bajo otra, estableciendo cierto límite en el cual convergen.

Exploraciones geotécnicas, sondajes y ensayos de laboratorio.

Civil Engineering...see boring’

Esta frase corresponde a una publicación de un medio británico, pues bien a continuación mostraremos y la importancia y los desafíos que presenta la ingeniería.

A modo de introducción el documento da a conocer cual fue la Importancia de Terzagui, el cual es conocido comúnmente como el padre de la mecánica de suelo. Pero él es mucho mas que eso sino que realmente el padre de la ingeniera geotécnica.

Karl Terzaghi nació en Praga en 1883. A pesar de estudiar ingeniería mecánica en “Technical University of Graz”, estaba mas interesado en la geología. Cambió la Ingeniería civil y fue a trabajar  a una firma especializada en la generación de energía hidroeléctrica.  Allí se encontró con varios fracasos por la imposibilidad de predecir y controlar las aguas subterráneas. Allí pudo observar el papel importante que tenía la geología, por lo que decidió ir a Estados Unidos,  durante dos años (1912-1914), para recopilar toda la información necesaria en este campo. Lamentablemente durante  ese tiempo no consiguió demasiado. En parte se debió a que en ese periodo se desarrollaba la primera guerra mundial. Terzaghi recalcaba la importancia de buscar y examinar pruebas materiales para apoyar los procedimientos empíricos.

En 1919 comenzó un intenso periodo de experimentación en donde llevó a cabo una serie de pruebas, como pruebas edométricas, ensayos de corte en arcillas y arenas, desarrolló su comprensión física de la tensión efectiva y  el exceso de presión de poros, dando paso al nacimiento de la Mecánica de suelos.

A partir de las observaciones de Terzaghi se puede concluir que para  abordar un problema de ingeniería del terreno se deben tener en cuenta los siguientes puntos, los cuales son conocidos como “triangulo geotécnico”:

•     El perfil del suelo incluidas las condiciones  de aguas subterráneas
•     El comportamiento observado o medido de la tierra 
•     Predicción con modelos apropiados: es el proceso de idealización o simplificación de nuestro conocimiento del mundo real 
•     Procedimientos empíricos, juicios basados en precedente y experiencia.

En resumen, el “triangulo geotécnico” nos muestra cuatros aspectos claves, asociados a algún tipo de actividad, en donde cada uno está interrelacionado con los otros. De aquí podemos observar la importancia de mantener equilibrado este triangulo.

El triangulo geotécnico ha jugado un rol importante en la educación pues ilustra la forma en que el método científico se puede aplicar utilizando observaciones, mediciones y experiencia en la formulación de modelos predictivos. Los estudiantes se muestran confusos cuando se trata de resultados basados en  experimentos, empíricos o en la idealización de modelos. Es entonces donde el triangulo geotécnico ayuda a relacionar cada uno de estas metodologías y así de este modo mantener el equilibrio adecuado.

Retomando la frase del principio, “Civil Engineering...see boring’ , es lo que la mayoría de las personas piensan. Esto se debe a que muchas veces no se es capaz de transmitir al público lo que realmente implica la ingeniería civil. La presentación de los documentos técnicos no  refleja a cabalidad el reto y drama de este trabajo. Es por esta razón que es importante mostrar los desafíos que implica la ingeniería geotécnica y así de este modo poder atraer a las nuevas generaciones, pues la ingeniería estamos trabajando para la comunidad y nuestro entorno.

Resumen video.

Introduccion al procedimiento de muestreo en prácticas geotecnicas.

Introducción al procedimiento de muestreo en prácticas geotécnicas.

A lo largo del video se nos muestran los distintos procedimientos para llevar a cabo  un muestreo en prácticas geotécnicas. En primer lugar Se debe hacer un muestreo de suelos y de los equipos a utilizar para hacer un eficiente y correcto análisis de suelos.El tipo de análisis va a depender de cada proyecto. Algunas de las variables que se deben tener en cuenta para esto son: exploraciones de suelos, ubicación del proyecto, homegeneidad de los suelos, etc. Es de vital importancia entender, interpretar, estudiar y principalmente conocer el origen del suelo.

Equipos de perforación:

1.     Highway: consiste en un camión al cual en la parte de atrás se le endosa un taladro

2.     Offroad: es un auto tipo oruga el cual es usado cuando no hay camino por lo que es todo terreno, debe ser trasladado en helicóptero.

3.     Overwather: es un buque con capacidades de muestreo para haver penetraciones muy profundas en el agua, normalmente se usan en la industria petrolera

4.     Portable: es usado para excavaciones menores por lo que posee un limite de 7 a 8 metros de profundidad

 Es necesario saber que en todo análisis de suelos se necesita el permiso del Underground Service Alert y también que después de hacer la ruptura del suelo esta debe ser cerrada.

METODOS DE PERFORACION

Varían de acuerdo al tipo de suelo y a la profundidad, además es importante recalcar que mas de un método puede ser usado para algún proyecto. Los taladros normalmente usados poseen dos piezas de las cuales es necesario destacar la cabeza del taladro pues esta va siendo modificada ya que posee una vida útil limitada debido al fuerte impacto que realiza sobre los suelos.

Para llevar a cabo la perforación se tienen los siguientes procedimientos:

• -        Hacer el hoyo sobre el suelo y cuando se llega a la profundidad deseada toma el taladro, lo saca, toma la muestra y luego sigue taladrando.
• -        Hollow Stem Continuos: no se saca nunca el taladro del suelo, ambas piezas del taladro giran por separado y en este caso una pieza toma la muestra y la otra continua dentro del hoyo
• -        Rotary wash: a este se le incorpora una mezcla de agua con bentonita. Ayuda en perforaciones mayores para evitar el calentamiento del sistema cuando se requiere mayor frecuencia.
• -        Coring: para suelos más duros, posee gran cantidad de piezas (alrededor de 6) , es un sistema más sofisticado, va cortando muestras de suelo y dependiendo de la situación es más delgado o de mayor grosor.

TIPOS DE MUESTRA

Algunos de los atributos que se buscan en las muestras son: dureza, fuerza, permeabilidad, compresibilidad.Estos pueden ser distorsionado si el proceso no es el adecuado.

1.  Split spoon simple. Es la más utilizada y más económica, pero tiene un margen de error elevado, porque muestra material del proceso de excavación con el material del fondo. Otro proceso es SPT: standard penetration test. El cual consiste en reiterados golpes del martillo hasta llegar a una profundidad determinada. que son necesarios para obtener la muestra, Este test sirve para determinar la dureza del suelo. Idealmente el SPT se debe realizar con métodos de perforación en seco e idealmente con un martillo mecánico ya que entrega mayor precisión que el martillo jalado manualmente.

Existen factores que pueden determinar la fiabilidad del SPT, los que son responsabilidad del equipo técnico que realiza el test en terreno.

a.- Tamaño de la broca utilizada

b.- Nivel de presión de agua que posee el suelo

c.- Nivelación del equipo de testeo

    

      2. Thin Walled simple es otro proceso Se utiliza cuando se requiere de una muestra más exacta, busca reducir el nivel de contaminación al mínimo, extrayendo exclusivamente el fondo de la perforación. Adicionalmente se debe tener cuidado con contaminar la muestra en el transporte y almacenamiento, para lo que se sella herméticamente y es llevada al laboratorio.

EFECTOS DE UNA MUESTRA DISTORCIONADA:

Todas las muestras tienen un porcentaje de distorsión, el que se calcula mediante la extracción de una muestra 100% distorsionada, la que se utiliza para medir el % de distorsión  de cada una de las muestras tomadas a distintos niveles de profundidad. 

Existe una relación entre el costo de tiempo y dinero para la obtención de una muestra de mayor calidad, ya que muchas veces no se justifica económicamente una muestra de mayor calidad.

Existen más técnicas de muestreo que no están en el video que buscan maximizar la calidad de la muestra, no obstante, no existen nunca muestras de calidad suficientes para asegurar 100% la fiabilidad del suelo, por lo que siempre existe un % de error en los análisis de suelos. 

Quinta Clase: Juan Antonio Carrasco - 10 Septiembre

En esta nueva semana seguimos desarrollando el tema de los puentes, recordando entre otras cosas, el Esquema de Manheim.
Luego comenzamos a ver el proyecto del puente, donde debemos crearnos ciertos puntos a considerar, realizar un anteproyecto y revisar el contexto del puente, desarrollando un poco esto: ¿construir el puente o no? fue una interrogante que nos recalcó nuestro profesor que debemos siempre tomar en cuenta, pues hay veces que no construir y darle forma a nuestro proyecto es más rentable que sí construirlo.
En el contexto del puente, se deben tener en cuenta:
- El área de influencia, que es a quienes y que afectará su construcción.
- Decisiones claves como dónde construir, a qué altura, etc.. donde también son importantes ver las alternativas distintas y estudiarlas, medir su eficiencia, durabilidad y los beneficios sociales que traerá consigo el proyecto.
- Información necesaria para decidir, que son algunas cosas que se deben tener en cuenta como: la demanda, medir beneficio y costo, cantidad de personas afectadas y la mercancía; el costo de llevar todo a cabo, el tipo de puente, el efecto medioambiental, etc...; el ahorro del tiempo, consumo de combustible, polución, ruido, accidentes; duración de la construcción y los problemas durante esto y la infraestructura de nuestra construcción.
- Modelos, donde ocupa un parte importante el predecir el futuro, al cual describe una frase
 reconocida entre los ingenieros: "todos los modelos son incorrectos, pero algunos son útiles".
Teniendo esto y más cosas en cuenta se puede hacer una decisión tan importante como lo es realizar un proyecto que afecta a toda una comunidad.

Terminología:

- Evaluación social: significa hacer una medición de los beneficios y problemas que llevaría a la comunidad realizar algo.
- Eficiencia: aprovechar de mejor manera los recursos y obtener un resultado óptimo, social y ambientalmente  adecuados.
- Modelos: bocetos o bosquejos, ideas preliminares de una futura obra donde se puede realizar un ensayo-error.
- Socavación:  es el resultado de la erosión causada por el agua excavando y transportando material del lecho y de los bancos de los ríos.

Cuarta Clase: Juan Antonio Carrasco - 03 Septiembre, 2012

La cuarta clase estaba a cargo del profesor Juan Carrasco, quien comienza la clase bajo el titulo "La decision de construir o no un puente", nos habla de las principales preguntas que se hace un Ingeniero Civil cuando se encuentra en esta situacion, las cuales son: ¿Vale la pena realizar esta estructura?, ¿Vale la pena gastar todo ese dinero?

Nos plantea que idea de que una construccion y/o insfractuctura no es siempre la solucion a un problema de ingenieria y comienza a nombrarnos proyectos de puentes aun no concretados, entre los cuales menciona el Puente en el Canal de Chacao y otro puente que desea ser construido en Concepción. A medida que avanza la clase siguen surgiendo preguntas respecto al tema, por ejemplo: ¿Donde construir?, ¿Como construir?, ¿Para quien sirve?, etc. Hasta que nos hace una nueva pregunta de mayor profundidad: ¿Para que se hace un puente?, finalmente luego de responder entre todos llegamos a la conclusion que un puente se hace para mover personas y cosas, para ayudar personas a realizar alguna actividad, para mejorar el acceso a distintos lugares y para conectar las actividades de la gente.

Luego cambia el enfoque de la clase y nos explica que la ingenieria en estos casos requiere tener una vision sistematica, lo cual clarifica mediante el esquema de Manheim


Donde A es el conjunto de actividades de residencia, producción, consumo, recreación, etc.. en un área determinada (país, región, ciudad, comuna); T es el conjunto de vías (red), vehículos, terminales (paraderos, estaciones) y su utilización en esa área: F es el conjunto de viajes sobre la red entre diversos orígenes y destinos, en diferentes vehículos, por variadas rutas y en distintos períodos; e I es el conjunto de efectos o impactos urbanos y ambientales derivados del tráfico sobre la red: congestión, polución, ruido, segregación, riesgo, intimidación, intrusión visual, inaccesibilidad al transporte público, etc..

En los ùltimos minutos de la clase se refirió a lo que proximamente nos veremos enfrentados en la semana siguiente, lo cual puede verse resumido a continuación de la terminología.

Términos incorporados en esta clase:

Puente: Obra civil que tiene por objetivo físico conectar localidades separadas por causas geográficas y como objetivo social, mejorar el acceso y conectar actividades entre 2 localidades.

Esquema de Mannheim: Entendido como una regla que forma relaciones entre los sistemas de actividades, de transportes y los patrones de flujo de la sociedad, estableciendo la repercusión a corto, mediano y largo plazo entre sus componentes.

Decisiones claves: Posturas que responden a temas macros (múltiples variables en juego), en el caso de los puentes podrían ser: construir o no el puente, donde, como, cuando, etc.

Eficiencia económica: Consiste básicamente en producir la mayor cantidad al menor costo, o lograr los resultados esperados usando la menor cantidad posible de recurso.

Equidad: Se trata de la constante búsqueda social, sin hacer diferencia social entre unos y otros a partir de la condición sexual, social, de género, socioecconómica, entre otros, que todas las personas puedan usar libremente los recursos públicos y aprovechar de ellos sin discriminación.

Sustentablidiad (ambiental): Se refiera a proteger el medio ambiente sin agredirlo con contaminantes. Cuando se habla de políticas de desarrollo sustentable se refiere a programas de diferente índole que no dañan o alteran el medio ambiente en el cual serán ejecutados.

Próxima clase:
Como primer punto revisaremos algo que concierne al entorno al cual estaremos involucrados: la componente espacial (entorno físico) y la temporal, como segundo punto nos evocaremos a lo realmente importante que deberemos tomar en cuenta al emitir alguna decisión, y como último punto
 veremos métodos y modelos de ingeniería para analisar y tomar las mejores decisiones.
Algunas preguntas que podrán aparecer sería, ¿es realmente importante el tiempo en el cual se terminará una obra? y ¿cuánto tiempo tendrá de vida estimada una construcción?

Tercera clase: Claudio Meier - 27 de Agosto, 2012

El profesor Claudio Meier comenzó la clase la clase presentando la Central Hidroeléctrica Mariposas la cual se encuentra sobre el canal Maule y esta definida como una central de impacto ambiental bajo con capacidad para generar 6MW.
Como material adicional el profesor mostró videos de la central, donde pudimos identificar: materiales de construcción, funciones, metodología de construcción, etc. A medida que pasaban los videos se nos presento un problema en el funcionamiento de esta central que estaba relacionado con la perdida del nivel del agua en cierta parte de la central, a través del dialogo y de preguntas y respuestas pudimos dar alternativas para solucionar el problema.
Luego comenzamos a analizar que era realmente la Ingeniería Civil y tambien analizamos el concepto de "Ingeniero". En la búsqueda de esto pasamos por definiciones etimologicas, definiciones históricas, etc, llegando a la conclusion de que la Ingenieria Civil era la rama de la ingeniería con mayor amplitud pues abarca no sólo construccion, sino que tambien diseño en cada una de sus ramas y del mismo modo se llego a la conclusión de que ingeniero es "un ser profesional pensante, no es un ser que haga las cosas de manera mecánica sino que es un ser que evalua, piensa y sabe hacerse preguntas importantes frente a un problema.

Para finalizar la clase se realizo una vídeo llamada con el Sr. Rodolfo M. Vega, académico de Carnegie Mellon University,  quien nos invito a descubrir en que consiste ser ingeniero ademas del amor por las maquinas. Nos recalco que debemos usar el sentido común en todo lo que hacemos y dejar de ser tan mecánicos, finalmente nos invita a tomar una posición critica respecto a lo que hacemos y las responsabilidades que asumimos.

Términos incorporados en la ultima clase:

1. Aliviadero de crecidas: Corresponde a un vertedero de hormigón, en el cual se reciben los excedentes hídricos que un embalse no es capaz de almacenar. A través de éste son enviados al rio aguas abajo
2. Hormigón Proyectado: (o Shotcrete) es un tipo de hormigón  que es proyectado, con aire a presión, a alta velocidad  sobre un soporte. Es más impermeable y más resistente a las heladas que un hormigón tradicional de similar composición. Además permite obtener la forma de superficie deseada.
3. Visión sistémica: Hace referencia a una de las competencias de la ingeniería, la cual sugiere que siempre se debe tener presente la complejidad de lo que estamos hablando, no solo en cuanto a lo físico, sino que también a la importancia social que representa
4. Competencias transversales: corresponde a aquellas competencias relacionadas  con la puesta en práctica integrada de aptitudes, rasgos de personalidad, conocimientos y valores adquiridos.

Próxima clase: Según el programa del curso la próxima clase se abordaran temas como la decisión de construir o no construir un puente y otras infraestructuras. Rol de la infraestructura dentro un sistema urbano-regional. Una visión sistémica en la planificación de proyectos de infraestructura.

Pues bien, a partir de estos temas podemos plantear algunas preguntas:
¿Cuáles son los pro y los contra ha evaluar, a la hora de construir un puente? ¿Cuál es el impacto que provoca en el medio una construcción de esta envergadura? ¿Cuál es la importancia social del proyecto? ¿Qué beneficios traerá a la comunidad?

Segunda clase: Claudio Meier - 20 de Agosto, 2012

Luego de vivir nuestra primera clase, en esta nueva semana nos acompañó nuestro antiguo jefe de carrera, quien desde el principio hizo notar su experticie en el tema, y además, cercanía hacia nosotros, disminuyendo un poco la asimetría de roles entre profesor - estudiante, haciéndonos la clase más amena; esta clase comenzó con una presentación de diferentes definiciones de ingeniería a lo largo del mundo, finalizando por una definición propia de nuestro profesor a cargo en esa clase.A continuación realizó una introducción a la labor que realiza un ingeniero, y el procedimiento que éste debe llevar al serle encargado cierto proyecto, el cual consiste en identificar la problemática, buscar soluciones de calidad debida, económicamente sustentables, tomando en cuenta el ambiente y la sociedad, el cual muchas veces pueden llevarse a cabo los cálculos de manera perfecta, una planificación mejor aún y llevado a cabo de manera sin igual, pero donde no se soluciona el problema de raíz, lo cual termina siendo un trabajo mal hecho y más que una solución muchas veces, un gasto innecesario y hasta provocando un nuevo problema, cn ellos de nos hizo enfoque a no necesariamente ser un matemático prodigioso al ser ingeniero, sino usar el sentido común y tomar en cuenta la realidad a la que estamos sometidos.Dado el sector en el cual se enfocó el Sr. Meier, nos ejemplificó los problemas en su área, la hidráulica, en ello nos mostró ejemplos de trabajos realizados al tener como problema el paso de un rio sobre un territorio, las soluciones tomadas desde tiempos antiguos hasta modernos y cercanos como el del río Andalién en nuestra ciudad, también nos mostró un video, observando de manera más externa una termoeléctrica, la cual utiliza la fuerza del caudal de un río para transformarla en energía eléctrica, y con ello nos encomendó investigar sobre el funcionamiento de una termoeléctrica para la próxima clase.Algunos de los conceptos incorporados en la última clase son:

1. Meandros: corresponde a la tendencia natural de los ríos a no seguir un curso rectilíneo. Estos se forman en zonas de baja pendiente, con moderada carga de sedimentos.
2. Planicie de Inundación:  Se refiere a los terrenos  adyacentes a un rio , que está sujeta a inundaciones recurrentes, por tanto no es recomendable realizar actividades allí . En otras palabras es una zona que le corresponde al rio.
3. Central hidroeléctrica: Es una instalación en donde se transforma energía potencial, de un río, aprovechando un desnivel o altura, en energía eléctrica por medio de un generador, pasando primero por una turbina.
4. Dique: corresponde a un banco artificial (muro) diseñado para contener el paso del agua, evitando de este modo  inundaciones. 

Siguiente Clase: para la siguiente clase, a cargo del profesor Claudio Meier, corresponde el análisis de la central hidroeléctrica Mariposas.

En el documento enviado podemos observar  la descripción del proyecto “Hidroeléctrica Mariposas”.Algunos de los puntos importantes son:

•  Construcción y operación de la central, la cual tiene una capacidad de 6 MW
• Se encuentra enlazada al Sistema Interconectado Central.
• Su ubicación: aproximadamente a 30 km al noreste de la ciudad de Talca.
• Periodo de construcción: 14 meses.
• Vida útil: 50 años, pero podría ser mayor.

Se detallan las distintas etapas del proyecto, desde el proceso de construcción (materiales, mano de obra, maquinaria, etc) hasta como será su funcionamiento, una vez puesta en marcha la central.- El proyecto fue diseñado para causar el menor efecto en el medio ambiente, tomándose todas las medidas necesarias de acuerdo a lo que las leyes vigentes dictan. Ahora queda preguntarnos si realmente esta central cumple con todos los puntos expuestos en el proyecto, especialmente los referidos al impacto que causa este tipo de construcciones en el medio ambiente.
En un segundo documento encontramos los fundamentos principales del código de ética, propuestos por la Sociedad Americana de Ingenieros Civiles, destacando con énfasis que los ingenieros deberán usar el conocimiento y habilidades adquiridas en pos de la humanidad y el medio ambiente. Actuando de manera honesta integra y apuntando siempre hacia la dignidad de la profesión. Siendo objetivos, evitando conflictos de interés, no admitiendo la corrupción y permitiendo que otros ingenieros a su cargo puedan desarrollarse profesionalmente. Pues bien, actualmente,¿ predominan en el ejercicio de la profesión los puntos expuestos en el código de ética? ¿O priman los intereses personales por sobre los de la sociedad?