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PROFESOR:
SEMESTRE:
HORARIO:
UBICACION:
I.
METODOS GEOFISICOS PARA INGENIERIA
GEOPHYSICAL METHODS FOR ENGINEERING
ICE-2643
10
2 CÁTEDRAS + 2 LABORATORIO
OPTATIVO DE PROFUNDIZACIÓN
MAT1620 CÁLCULO II
FIS 1513 ESTÁTICA Y DINÁMICA ó ICE 1513 ESTÁTICA Y DINÁMICA
FIS 1533 ELECTRICIDAD Y MAGNETISMO
INGENIERÍA
GONZALO YAÑEZ
1/2012
CÁTEDRA: M-J:2; LABORATORIO: W: 4, 5
SALA DEPARTAMENTO ESTRUCTURAL Y GEOTÉCNICA (CATEDRA) Y
CAMPUS SAN JOAQUIN (TERRENO)
Descripción
El curso presenta una introducción a los fundamentos de la Geofísica de Exploración y su aplicación en problemas
ingenieriles, exploraciones de recursos y evaluación de peligros geológicos, mediante un reconocimiento indirecto (no
invasivo) de las propiedades físicas que caracterizan al medio. El curso está orientado a adquirir familiaridad con el
uso instrumental, las herramientas y teoría geofísica utilizada para el estudio y análisis cuantitativo del subsuelo.
II.
Objetivos
Objetivo General
Producto de los fundamentos teóricos y la experiencia práctica del uso de las las herramientas geofísicas los
estudiantes serán capaces de de reconocer las propiedades petrofísicas del subsuelo, y aplicar este conocimiento
en problemas ingenieriles: suelos de fundación, hidrogeología y medio ambiente, minería, energía, y micro
geofísica (caracterización de pavimentos, entre otros).
Al finalizar el curso el alumno será capaz de:
1) Identificar las variables críticas que condicionan el diseño del experimento geofísico apropiado para cada
una de las potenciales aplicaciones de la geofísica de exploración.
2) Utilizar adecuadamente la instrumentación geofísica mediante la ejecución de experimentos de campo
(laboratorios).
3) Tener capacidad crítica para evaluar e identificar las limitaciones y potencialidades inherentes a cada
metodología, mediante su aplicación práctica (laboratorios).
4) Identificar la metodología geofísica apropiada para la caracterización de las propiedades físicas del
subsuelo y su asociación con el problema a resolver.
5) Analizar, procesar e interpretar adecuadamente la información experimental (laboratorios).
6) Aplicar el método científico en la comprensión de un problema geofísico de exploración mediante el
planteamiento de hipótesis de trabajo, y el diseño y ejecución de mecanismos de prueba (laboratorios).
7) Desarrollar trabajo en equipo para la solución de un problema geofísico en sus distintas fases:
planteamiento, experimento de prueba, análisis de resultados y conclusiones (conocimiento teórico y
práctico)
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III.
Contenidos
Clases de Cátedra:
1. La geofísica como herramienta de exploración (semanas 1 y 2).
1.1. Presentación del curso. La geofísica como herramienta indirecta para la exploración del interior de la
tierra, escalas de trabajo y resolución.
1.2. Exploración de recursos mineros, hídricos, y energéticos.
1.3. Geofísica somera, ingeniería, medio ambiente, y arqueología
1.4. Propiedades físicas de las rocas
2. Gravedad y Magnetismo (semanas 3 a 6).
2.1. Potencial gravitacional.
2.2 Potencial magnético
2.3. Reducción de datos.
2.4. Modelos 2 y 3D
2.5 Instrumentación
2.6. Trabajo de campo (gravedad)
2.7 Interpretación de resultados
3. Electricidad (semanas 7 a 10).
3.1. Potencial eléctrico.
3.2 Método SEV
3.3 Metodo magnetotelurico
3.4 Método TEM
3.5 Instrumentación
3.6 Trabajo de campo (SEV,TEM)
3.7 Interpretación de resultados
4. Sísmica (semanas 10 a 14).
4.1. Nociones de elasticidad.
4.2. Refracción sísmica
4.3 Reflexión sísmica
4.4 Ondas superficiales
4.5 Instrumentación
4.6 Trabajo de campo (Refracción, MASW)
4.7 Interpretación de resultados
5. Trabajo de síntesis (semanas 15 y 16).
5.1. Revisión de antecedentes complementarios
5.2 Interpretación Integrada.
Laboratorios:
Semana 2 - Propiedades físicas de las rocas (Lab 1)
Semanas 3 a 6 – Gravedad: Instrumentación, Campaña de Terreno, Interpretación de resultados (Lab 2)
Semanas 7 a 10 – Geoelectricidad: Instrumentación, Campaña de Terreno, Interpretación de resultados (Lab 3)
Semanas 11 a 14 – Sísmica: Instrumentación, Campaña de Terreno, Interpretación resultados (Lab 4)
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IV.
METODOLOGIA
La conceptualización teórica presentada en la clase de cátedra será acompañada por trabajo de campo, que involucra
la adquisición de datos mediante el uso instrumental, y el posterior proceso e interpretación de estos, utilizando las
herramientas teóricas desarrolladas en las clases de cátedra.
En las clases de cátedra el profesor facilitará el aprendizaje de los alumnos estimulando la participación de estos en la
identificación de las variables críticas que condicionan la aplicación del método geofísico de exploración (competencia
1). Esta actividad estará complementada por la aplicación práctica de esta conceptualización en el trabajo de campo
(laboratorios), en los cuales el alumno se capacitará en el uso adecuado del instrumental geofísico (competencia 2).
Mediante el aprendizaje de la teoría geofísica y su aplicación práctica se espera estimular al alumno para que desarrolle
capacidad crítica en la inferencia de las limitaciones y potencialidades de cada metodología geofísica (competencia 3),
y las capacidades que tiene esta herramienta indirecta en la identificación y caracterización de las propiedades físicas
del subsuelo (competencia 4). La actividad de laboratorio, conlleva por parte del alumno el planteamiento del
problema, la definición del experimento geofísico adecuado para su solución (competencias 1, 3, y 4), la aplicación
práctica del trabajo de campo (competencia 2), y el proceso e interpretación de resultados (competencia 5), así como
también el desarrollo de habilidades blandas para desarrollar adecuadamente el trabajo en equipo (competencia 7). Al
plasmar en un informe este conjunto de actividades, el alumno desarrollara la experiencia de aplicar el método
científico enfocado a la solución de un problema geofísico (competencia 6).
V.
Evaluación
-
Interrogaciones: el curso constará de dos interrogaciones que evaluaran la comprensión de los fundamentos
presentados en las clases de cátedra.
-
Laboratorio: trabajos prácticos que se realizaran entre la segunda semana y la semana 14, organizados en
cuatro laboratorios. En el primero de estos (semana 2) se aplicara la metodología para la determinación de las
propiedades físicas de las rocas. En los restantes 3 laboratorios (semanas 3 a 14) se verá la aplicación práctica
de los métodos geofísicos de gravedad, electricidad y sísmica, respectivamente. Cada laboratorio debe
producir un informe por grupo de trabajo (4-5 personas), el cual es evaluado con una nota parcial. La
evaluación de cada laboratorio se medirá por el resultado obtenido, la correcta aplicación metodológica
(competencias 2, 3, 5 y 6), y el trabajo en equipo (competencia 7). La nota final de laboratorio corresponde
al promedio de los 4 trabajos prácticos.
-
Examen final de acuerdo a fecha escuela.
Ponderación de la nota final y condiciones de aprobación del curso:
Nota laboratorio 50% (nota ≥ 4.0),
Nota cátedra [2 Interrogaciones + Examen] 50% (nota ≥ 4.0).
Observaciones
a) La asistencia a los laboratorios es obligatoria.
b) Los alumnos que por cualquier razón no asistan a uno o más laboratorios tendrán nota 1.0 en la(s) actividad(es)
desarrollada(s) ese día. En caso de ausencia justificada (sólo certificado médico), esta actividad no será
recuperada, ni considerada en la nota final del laboratorio.
c) Los alumnos que por cualquier razón no rindan una o más de las interrogaciones, tendrán nota 1.0.
d) El promedio de las 3 interrogaciones debe ser ≥ 5.5 para eximirse del examen.
e) Respecto de la nota de cátedra, se podrá reemplazar la peor nota de las interrogaciones por la nota del examen.
En tal caso el examen corresponderá al 50% de la nota de cátedra. En el evento que la nota de examen sea
igual o inferior a la peor nota de las interrogaciones, el examen corresponderá al 25% de la nota de cátedra.
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VI.
Bibliografía
Telford et al, 2001
(TEXTO GUÍA DEL CURSO)
Applied Geophysics, 2001
William Lowrie
Fundamentals of Geophysics, Cambridge University Press, 2002
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