“Problemas de Mecánica de Rocas: Fundamentos e Ingeniería de Taludes”

Libros de mecánica de suelos hay muchos, tanto de teoría como de problemas. Libros de mecánica de rocas ya no hay tantos, y si hablamos de problemas, el número todavía se reduce más, mucho más, de hecho, ahora mismo sólo me viene a la cabeza el completo segundo tomo (“Illustrative Worked Examples“) del “Engineering Rock Mechanics“, de Harrison & Hudson.

Bien, pues tenemos un nuevo libro de problemas de mecánica de rocas que añadir a esa lista, en castellano y de libre acceso, por cortesía de la Sociedad Española de Mecánica de Rocas, que ha alojado el archivo en su nueva sección de descargas.

Vamos, que todo son ventajas.

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Problemas de Mecánica de Rocas: Fundamentos e Ingeniería de Taludes” está escrito por Javier Arzúa, Leandro Alejano e Ignacio Pérez-Rey, de la E. T. S. de Ingeniería de Minas de Vigo. El libro recopila los problemas de la asignatura de los últimos años, tiene 44,8 MB, 312 páginas y está bastante bien, así que ya tardáis en descargarlo si os interesan estos temas.

Problemas de Mecánica de Rocas: Fundamentos e Ingeniería de Taludes (44,8 MB)

Problemas de Mecánica de Rocas: Fundamentos e Ingeniería de Taludes (44,8 MB)

El único punto negativo es que algunos esquemas no se ven del todo bien, un problema muy habitual al insertar figuras en los archivos pdf. No termino de estar muy de acuerdo con la introducción, cuando dice que la Mecánica de Rocas debería denominarse, más rigurosamente, Ingeniería de los Macizos Rocosos. En mi opinión, Mecánica de Rocas es un término lo suficientemente descriptivo y conciso, pero para gustos, colores, claro.

Por cierto, este libro complementa un primer tomo, de teoría, de (casi) los mismos autores. Tengo pendiente reseñarlo por aquí desde hace un montón de tiempo. Un día de estos lo hago, prometolo 🙂

El método gráfico de Rebhann-Poncelet para el empuje activo de Coulomb. Una aproximación interactiva

París, 1773. Charles Augustin Coulomb decide publicar, en forma de ensayo, los cálculos y las notas sobre muros de contención (entre otros temas) que, a título personal, ha ido recopilando durante sus años como ingeniero militar en la Martinica. El ensayo propone una solución analítica muy alejada de la que conocemos hoy; de hecho, recuerda más a los métodos de rebanadas o dovelas. Coulomb, muy a su pesar, admite que es una solución complicada.

Prisión de Saratov, 1813. El ingeniero Jean Victor Poncelet, capturado en la retirada de Moscú, dedica el “tiempo libre” al estudio de la geometría proyectiva. En 1840 publica su método gráfico para resolver los empujes de Coulomb, simplificando el problema, 67 años después.

Viena, 1871. George Rebhann, Decano de la facultad de Ingeniería Civil, modifica el método de Poncelet. Han pasado 98 años desde su publicación y los tiempos han cambiado. El siglo XVIII exigía muros defensivos, el siglo XIX exige muros de ferrocarril. El método de Rebhann-Poncelet permanecerá en los planes de estudio de Ingeniería Civil hasta bien entrado el siglo XX.

Valencia, 2016. El autor del blog, de nuevo en España (¡¡ vacaciones !!) pasa la tarde del domingo jugando con el GeoGebra. Es la primera vez que usa el programa y utiliza muchas más construcciones auxiliares de las necesarias (lo que ocurre cuando uno se empeña en no leer el manual de instrucciones). Le da igual, asombrado de sus posibilidades, decide calcular algo, ¿Cullmann?, ¿Cremona?,¿polígonos funiculares…? no, muros.

El resto… es esto. Con ustedes, el método gráfico de Rebhann-Poncelet para el empuje activo de Coulomb en material granular… e interactivo.

Si, he dicho interactivo, haz la prueba, mueve los deslizadores:

Las instrucciones de uso son bastante claras (creo):

  • Zoom con la rueda del ratón. Botón derecho para desplazar la figura. El icono superior derecho () reinicia el esquema.
  • El perfil del terreno se puede modificar moviendo los puntos C y D
  • Los ángulos de rozamiento del terreno (φ) y del contacto muro-terreno (δ) se pueden cambiar moviendo los respectivos deslizadores
  • El ángulo ω es fijo, con un valor de 15º
  • El punto M debe estar comprendido entre los puntos C y D
  • Si el terreno no presenta ningún quiebro, el punto C debe coincidir con el vértice B (método de Poncelet).

El empuje activo es el área del triángulo LMN (sombreado en verde) multiplicado por el peso específico del terreno. El plano de rotura, de ángulo α, es la línea AM (en rojo).

La demostración es laboriosa, pero no complicada. Si alguien tiene interés la puede encontrar en el tomo 2 del recomendable “Mecánica de suelos” de Juárez Badillo y Rico Rodríguez”, que incluye también la demostración del método original de Poncelet. El libro está disponible parcialmente en Google Books.

Nota: Me temo que el applet de GeoGebra sólo funcionará en página web, así que los aprox. 2500 suscriptores por RSS y correo electrónico tendréis que entrar al blog para verlo, lo siento.

Actualizada la Geotechnical Engineering Circular No. 7 del FHWA: Soil Nail Walls Reference Manual

Toca hablar de nuevo sobre las “Geotechnical Engineering Circular” del FHWA, porque la número 7, antes titulada “Soil Nail Walls” (lo que por aquí llamamos “muros de suelo claveteado”), ha sido actualizada, ampliada (120 páginas más) y rebautizada como “Soil Nail Walls Reference Manual”.

FHWA GEC 007 – Soil Nail Walls Reference Manual (February 2015)

Según informa GeoPrac.net, esta nueva versión implementa ya el método Load and Resistance Factor Design (LRFD), algo que están haciendo poco a poco todas las publicaciones técnicas del FHWA, y ha cambiado los ejemplos hechos con el programa SNAILZ (de CalTrans) por el Soil Nail Analysis Program (SNAP) desarrollado por la propia FHWA (hay incluso una versión de pago más completa, SNAIL PLUS).

El nuevo archivo tiene 425 páginas, ocupa 17 MB, y se puede descargar pulsando el icono inferior, así de fácil.

FHWA Geotechnical Engineering Circular Nr. 7 - “Soil Nail Walls Reference Manual”

FHWA GEC 007 – Soil Nail Walls Reference Manual (February 2015)

Y como ya dije en su día, allá por 2009, la traducción de “soil nailing” por “suelo claveteado” me sigue pareciendo un tanto extraña, sigo pensando que “suelo cosido” refleja mejor su estado, tras todo el proceso.

Introducción al método Lag Plot para la detección de outliers en la caracterización geotécnica del terreno

Una situación, digamos, habitual: tienes una serie de datos geotécnicos y debes escoger los valores más representativos.

Para muchos esta operación se reduce a hacer una simple media aritmética pero no, nunca es así de fácil, y aunque lo fuera, antes se debe analizar bien la muestra y comprobar la existencia de valores anómalos u outliers que puedan alterar o falsear la información (resultados correctos pero inesperados, agrupaciones de datos, errores de medición, valores inventados, milagros… otro día hablamos de eso).

Lo primero, antes de cualquier análisis estadístico, debería ser representar los datos gráficamente y ver qué forma tienen (si, estoy pensando en el Cuarteto de Anscombe).

Hecho esto, lo más habitual es hacer un análisis estadístico, normalmente estadística descriptiva unidimensional (personalmente me decanto por los diagramas Box-Whisker) o algún tratamiento geoestadístico, si disponemos de la información necesaria, pero hay muchos otros métodos, entre ellos el Lag Plot.

Y esa es la idea del artículo que enlazo hoy, con una introducción al uso del Lag Plot para detectar posibles datos anómalos, en este caso en el campo de la mecánica de rocas (resistencia a compresión simple), pero sin olvidar nunca el sentido común porque, como bien dicen los autores:

“es extremadamente importante remarcar que su aplicación siempre debe realizarse primando el criterio geológico-geotécnico sobre el criterio matemático, que simplemente es utilizado como una herramienta auxiliar al conocimiento de los datos tratados y nunca como criterio único.”

Clasificación de muestras y detección de outliers en la caracterización geotécnica del terreno. Juan Luis Hita María, Rodrigo Martínez Zarco y Juan Herrera Herbert. Departamento de Geotecnia y Obras Subterráneas. Aecom España. Universidad Politécnica de Madrid

H. Bolton Seed Lecture 2013, “Slope Stability Computations”, por Stephen G. Wright

H. B. Seed Lecture 2013, "Slope Stability Calculations", por Stephen G. Wright

El honor de impartir la conferencia H. Bolton Seed de 2013 ha recaído este año en Stephen G. Wright, profesor emérito de la Universidad de Austin en Texas, que ha decidido hablar sobre “Slope Stability Computations” o, lo que es lo mismo, “Cálculos de Estabilidad de taludes“, en una cuidada conferencia sobre la precisión y fiabilidad de los métodos y la importancia de las redes de flujo, incluyendo también algunos comentarios sobre los programas informáticos utilizados. Que la disfrutéis.

Vía GeoPrac.net.