APRÈN. Portal de la producció docent del professorat de la UPC

En estudios previos, se han desarrollado herramientas tanto de laboratorio como numéricas para el estudio del proceso de compactación sufrido por los residuos de sal en una escombrera minera. La tesina trata de ampliar estos estudios realizados introduciendo un modelo viscoelástico calibrado previamente con variación en el grado de saturación y temperatura.Una vez calibrado el modelo, se calcularán en condiciones drenadas los desplazamientos máximos y la pérdida de porosidad en el tiempo en la escombrera de sal y se compararán con los datos reales que se disponen.

Les pèrdues de càrrega en els túnels hidràulics han sigut objecte d'estudi en els darrers anys. Fins ara, però, aquests estudis s'han centrat en les pèrdues degudes a la fricció de l'aigua amb les parets, sense analitzar-ne altres elements presents en les dovelles. Donades aquestes circumstàncies, esdevé interessant estudiar l'afectació de les juntes i dels orificis per a l'erector en les pèrdues de pressió d'aigua en túnels hidràulics. Des què aquests es construeixen amb dovelles, els clients sempre han preferit no segellarne les juntes. Aquest treball pretén corroborar o desmentir la rendibilitat de realitzar aquesta acció fins ara no estudiada. Per fer-ho, es realitzaran diversos anàlisis numèrics en 2D i 3D amb Comsol Multiphysics, els resultats dels quals ens permetran analitzar com influeixen diverses variables (amplada de junta, velocitat, longitud de l'anell i diàmetre) en les pèrdues de pressió. Inicialment hem realitzat un cas 2D axisimètric per tal d'obtenir el perfil de velocitats estacionàries que s'empraran per als models 3D. Seguidament, s'han realitzat diversos anàlisis en 2D amb una junta circumferencial per veure com aquesta influeix en les pèrdues de pressió. Per últim, hem analitzat un ventall de models en 3D per simular amb més exactitud i veracitat el comportament del fluid amb les parets del túnel. Els resultats dels models 3D han confirmat que les pèrdues obtingudes amb aquests elements en les dovelles són d'un ordre de magnitud superior que les produïdes per fricció. Tanmateix, han demostrat que l'element de la dovella que causa més pèrdues de pressió és la junta circumferencial. Amb els resultats obtinguts, hem pogut definir una equació que ens estima les pèrdues de càrrega per longitud d'anell segons les variables estudiades. Finalment, hem aplicat aquesta equació per a un cas pràctic real; demostrant que els beneficis econòmics a llarg termini seran superiors si es segellen les juntes entre anells del túnel.

Debris flows and other torrential processes represent a significant geomorphological hazard in mountainous regions. This research focuses on the triggering mechanisms and flow dynamic. The multidisciplinary approach includes in-situ monitoring, field observations and numerical modelling. Finally, the results should help to improve the design of an adequate hazard mitigation due to structural and non-structural measures.

Geotechnical performance of a structure is generally governed by spatial average soil properties. The Spanish typical method to geotechnical design uses global factors to minimize the ground resistance, however on June 2016 comes into force Eurocode 7 that uses partial reduction factors. In Eurocode the characteristic soil value is defined as “a cautious estimate of the value affecting the occurrence of the limit state”. In addition it is stated that the selection of this value should be based on, among other factors, “the extent of the zone of ground governing the behaviour of the geotechnical structure at the limit state being considered”. This thesis is divided in three parts. The first one, is based on the introduction of Eurocode 7 and the design of footings and piles using EC7 and, is shown the characteristic values selection method using this normative. The second one, is based on the geotechnical structure calculus using the Technical Code of the Edification – which uses reduction global factors – and with the Eurocode 7 with the National Spanish Annex. At the third one, a statistical method is presented to assess the characteristic value in an objective way and useful in the geotechnics world's. This method is based on the arithmetic mean, the variance and the scale of fluctuation.

El hallazgo de “minerales exóticos” en cromititas ofiolíticas pone en duda los actuales modelos geológicos de formación de estas rocas. La cromitita es una roca ígnea asociada a rocas básicas y ultra-básicas compuesta mayoritariamente por cromita, único mineral considerado mena de cromo. En este trabajo, se estudian las cromititas ofiolíticas de Tehuitzingo, en el estado de Puebla, México. Se definen tres tipologías de “minerales exóticos” en cromititas ofiolíticas: (i) asociaciones minerales de ultra-alta presión (MUAP), como diamante, coesita y stishovita; (ii) asociaciones minerales altamente reducidas (MAR), como moissanita, elementos nativos, aleaciones y algunos nitruros; y (iii) asociaciones minerales corticales (MC), como zircón, cuarzo, feldespatos, titanita y otros. Diferentes probetas monolayer han sido elaboradas siguiendo una metodología basada en técnicas de separación mineral como la hidroseparación y la separación magnética, con tal de aislar estos “minerales exóticos”. El estudio y caracterización de los concentrados mediante técnicas analíticas como SEM-EDS, EMPA y micro-Raman ha permitido descubrir la presencia de minerales característicos de las tres asociaciones de “minerales exóticos” en las cromititas ofiolíticas de Tehuitzingo: diamante (MUAP), Cu y Ni nativos y aleaciones de Fe-Mn, de Fe-Cr-Ni y de Fe-Cr (MAR) y zircón, cuarzo, feldespato-K y andesina (MC). Debido al uso de pasta de diamante como abrasivo en el pulido de las probetas, el origen natural de los diamantes encontrados en las muestras podría ponerse en duda. Sin embargo, observaciones texturales de los diamantes y su grano de cromita encajante, junto con los análisis comparativos de espectros Raman de los diamantes sintéticos y los identificados respaldan el origen natural de los diamantes en las cromititas de Tehuitzingo de forma inequívoca. La presencia de diamante in situ en estas cromititas ofiolíticas es un indicador de ultra-alta presión (UHP, > 4 GPa). Su tamaño pequeño (1-2 μm, “microdiamante”) y su condición de inclusión en cromita metamorfizada sugiere que su origen está relacionado con la evolución de un metamorfismo de ultra-alta presión. La presencia de diamante documenta subducción de corteza continental a profundidades representativas del campo de estabilidad del diamante (> 120 km), seguido de una rápida exhumación. Las aleaciones y elementos nativos encontrados en las muestras sugieren que su origen se sitúa en el manto profundo (> 250 km), donde las condiciones de fO2, P y T permiten su precipitación. Los granos de zircón encontrados en las cromititas de Tehuitzingo se interpretan como xenocristales procedentes de sedimentos detríticos continentales, que fueron transferidos a niveles mantélicos debido a subducción y mezclados con los magmas basálticos que acabarían formando las cromititas ofiolíticas. La metodología propuesta de trabajo y preparación de las muestras ha proporcionado resultados positivos, por lo que se puede concluir que es una metodología válida y eficaz. El hallazgo de diamante (así como de otras asociaciones de MUAP, MAR y MC) por primera vez en las cromititas de Tehuitzingo supone un gran descubrimiento y, a la vez, abre nuevas posibilidades para la investigación del origen y formación de las cromititas ofiolíticas, aportando evidencias que ponen en duda los modelos paleotectónicos previos del Complejo de Acatlán, de los cuales se sugiere revisión.

El sinclinal de Ripoll es una estructura de dirección este - oeste y escala kilométrica que permite el afloramiento de la serie eocena que se depositó durante los primeros estadios de la Cuenca del Ebro. Se ha realizado un estudio magnetostratigrafico, para datar con precisión una serie del registro sedimentario del flanco norte del sinclinal de Ripoll. Para establecer la cronología, se ha efectuado una campaña magnetoestratigráfica durante la cual se han obtenido 47 estaciones de muestreo. Se ha practicado un análisis en el laboratorio de paleomagnetismo , consistente en la determinación de la componente de magnetización característica mediante procesos de desmagnetización progresiva térmica . Para determinar la edad relativa de la magnetización de las muestras se ha practicado un test del pliegue. Se ha establecido una magnetostratigrafía local, se ha correlacionado con la escala de tiempo de polaridad ma gnética y se ha integrado con los datos litoestratigráficos y bioestratigráficos existentes en la región . Como resultado, s e presenta una correla ción magnetoestratigráfica entre ambos flancos del sinclinal de Ripoll, y que incluye las secciones de Sant Jau me de Frontanya, Gombren, Bagá y La Pobla de Lillet. Los resultados obtenidos de las muestras analizadas permiten obtener las siguientes conclusiones: (1) El sinclinal de Ripoll es un sinclinal asimétrico, que el espesor del flanco sur es mayor que el de n orte. (2) La correlación de la sección de La Pobla de Lille t con la escala de tiempo de polaridad magnética aporta una edad Luteciense para la S ecuencia de Bellmunt , correspondiente con el magnetochron C21.(3) La integración de todos las datos revela un problema de correlación con la secuencia magnetoestratigráfica de Gombré n , probablemente causado por un incorrecto reconocimiento de la secuencia de polaridad magnética en este perfil.

El transporte de soluto reactivo en medio poroso es caracterizado por una combinación de procesos físico - químicos. Esto ocurre en una multiplicidad de escalas espaciotemporales que deben tenerse en cuenta adecuadamente dentro de un modelo matemático. Entre los diferentes tipos de procesos que pueden ocurrir en un medio poroso este trabajo se centra en reacciones homogéneas bimoleculares que ocurren cuando dos aguas distintas se mezclan durante su transporte. La tortuosidad inherente de un medio poroso inhabilita la hipótesis de mezcla completa. Debido a ello, la representación de los procesos de mezcla en un medio poroso es uno de los grandes desafíos en la modelización matemática del transporte de contaminantes en aguas subterráneas. En este trabajo se reinterpretan unos ensayos de columna conocidos en la literatura. Los ensayos de columna muestran signos claros de mezcla incompleta en una reacción irreversible bimolecular. El objetivo de este trabajo es demostrar que los procesos de difusión en aguas casi estancas dentro de un medio poroso controlan el proceso de mezcla y describen. Para ello se desarrolla un modelo matemático nuevo para su correcta caracterización utilizando ecuaciones de transferencia de masa acopladas al transporte .

El progresivo incremento en la construcción de túnel es urbanos a poca profundidad, todo y que a largo plazo aportan evidentes ventajas desde el punto de vista urbanístico y ambiental, pueden crear a corto plazo proble mas significativos. Una de las principales preocupaciones, es la generación inevitable de movimientos en zonas cercanas al túnel durante el proceso de cons trucción y su afectación a estructuras y servicios cercanos. En los últimos años, se ha hecho un uso cada vez más frecuente de máquinas integrales para el proceso de ejecución de túneles urbanos, debido a sus importantesventajas en cuanto a mínima afección al entorno, la se guridad de operación yelevado rendimiento. En concreto, las máquinas tunelado ras se han afianzado como unas máquinas muy versátiles y seguras, para este tipo de ambientes urbanos. Un claro ejemplo, de ejecución de túneles con máquina tune ladora del tipo EPB es el caso de la línea 9 del metro de Barcelona. La futura línea de metro, será la más larga de Europa con aproximadamente 47.8 Km de longitud, la cual, discurre por suelo urbano casi en su totalidad. Otra de las características que la hacen aún más particular a la línea, son los dos grandes diámetros de excavación de 12 y 9.4 metros que se están utilizando. Además el trazado de la línea 9 transcurre bajo condiciones geológicas muy diversas como: Rocas Ígneas (granito con diferentes grados de meteorización), rocas blandas (conglomerados del Plioceno y Mioceno, arcillas sobre - consolidadas y gravas) y suelos de diferentes características (coberturas de materiales del cuaternario y depósitos de aluviales en las z onas deltaicas). La ejecución de estas excavaciones subterráneas puede ir acompañada de movimientos en el terreno. Estos movimientos pueden comportar graves daños en estructuras de diversa índole, siendo especialmente sensibles cuando estas excavaciones di scurren bajo zonas urbanas. En estudios previos, se han desarrollado herramientas para la modelización numérica en 2D de los movimientos del terreno producidos durante y tras el proceso de excavación de un túnel mediante tuneladora, con la finalidad de rep roducir estos movimientos. En la presente tesina se propone extender dichos estudios previos al dominio 3D y aplicar dicho modelo para el caso de una excavación real . El objetivo principal de la tesina es construir el modelo de elementos finitos con el pro grama de cálculo Plaxis en 3 dimensiones , y realizar el cálculo. Además de c omparar losresultados del modelo con los datos reales, y estudiar intensamente las simulaciones para ver la eficiencia de los resultados calculados por el programa.

En este trabajo se realiza una introducc ión general a la formación de l a s escombreras y se explican los procesos defo rmacionales más caract erísticos de las escombreras salinas , en base a información bibliográfica actual izada. El objetivo , de esta tesina es el estudio del proceso de compactación sufrida por los residuos de sal, debido a su propio peso, desde su coloc ación en una escombrera mi nera. Debido al confinamiento y a la presencia de agua, los granos de sal sufren un proceso de disolución y recristalización parecido una cementación que aumenta la resistencia de sal y disminuye su porosidad. También hay deformaciones a nivel cristalino. Esto se ha estudiado mediante modelación de la construcción y comportamiento a largo plazo de una escombrera tipo definida a partir de la geometría real de escombreras en Catalunya , así como un estudio de sensibilidad. La tesina trata de estudiar este fe nómeno en base a la caracterización en el laboratorio realizada por Yubero ( 2008 ) de muestras procedentes de la escombrera de sal de Súria: medida de la densidad, humedad, porosidad, resistencia a la compresión simple y módulo de elasticidad de muestras ex traí das a diferentes profundidades. Posteriormente se investigó el agregado salino compactándolo mediante una serie de ensayos edométricos en agregados de sal de dos profundidades diferentes saturadas , en salmuera y bajo condiciones isotermas ( 23ºC ) duran te aproximadamente dos mes es . Se aplicaron esfuerzos bajos de (0, 05 a 1 ,5 MPa ). También se tomaron medidas de permeabilidad de las muestras al inicio y final de los ensayos edométricos, usando dos permeámetros de vidrio portátiles uno para cada muestra. Con los datos obtenidos se obtuvo una relación entre p ermeabilidad e índice de poros. S e utilizó el modelo construido por CODE_BRIGHT para repr oducir la historia de tensiones y deformaciones sufrida por cada una de las muestras . De esta manera, se puede comp arar los datos recogidos en el laboratorio y las predi cciones del modelo desarrollado. Este modelo, nos sirve para modelar la velocidad de deformación de los agregados de sal, sometidos a compactación bajo esfuerzo constante, y así predecir su porosidad y su resistencia en el tiempo. Los parámetros se han utilizado para modelar la construcción y respuesta a largo plazo de la escombrera tipo.

En los últimos veinte años, la industria europea del cobre ha seguido invirtiendo en mejoras tecnológicas que han reducido los impactos ambientales de sus operaciones y su consumo de energía, mientras que al mismo tiempo ha incrementado su capacidad para reciclar más materiales secundarios y chatarra. Además, la mayoría de los concentrados de sulfuros de cobre se tratan actualmente en los complejos de fundición y refinería. Se ha intentado desar rollar un proceso hidrometalúrgico para reemplazar la fundición de cobre en el pasado, pero con muy poco éxito. Análisis de Ciclo de Vida es un método integrado de la cuna a la tumba para evaluar comportamiento medioambiental de los productos o servicio s. Este estudio está dedicado a los antecedentes históricos y geológicos, las fuentes y la producción de cobre, los usos del cobre, el consumo y la acumulación . Luego obtiene las metodologías que se usan en el estudio y los supuestos y alcance del estudio. Finalmente se hace las comparación de las fuentes de electricidad y de los procesos metalúrgicos, y le análisis de sensibilidad de la lay de cobre a impacto ambiental.

Mecànica de medis continus per a enginyers vol ser una eina per a la formació dels enginyers en la mecànica dels medis continus, que manté un equilibri adequat entre el rigor del seu plantejament i la claredat dels principis físics que aborda. El contingut es divideix en dues parts ben diferenciades, que es presenten seqüencialment. A la primera part -capítols de 1 al 5-, s'introdueixen els aspectes fonamentals i descriptius comuns de tots els medis continus (moviment, deformació, tensió i equacions de conservació-balanç). A la segona part -capítols del 6 a 11-, s'estudien famílies específiques de medis continus, com ara els sòlids i els fluids, en un plantejament que s'inicia amb l'equació constitutiva corresponent i conclou amb les formulacions clàssiques de la mecànica de sòlids (elàstics lineals i elastoplàstics) i de la mecànica de fluids (règim laminar). Finalment, es fa una incursió breu en els principis variacionals (principis dels treballs virtuals i de minimització de l'energia potencial). Aquesta estructura permet utilitzar el text amb finalitats docents, tant en un sol curs d'unes 100 hores lectives, com en dos cursos diferenciats: el primer, basat en els cinc primers capítols, on s'introdueixin els fonaments de la mecànica de medis continus, i el segon, dedicat específicament a la mecànica de sòlids i a la mecànica de fluids.

Mecánica de medios continuos para ingenieros pretende ser una herramienta para la formación de los ingenieros en la mecánica de medios continuos, que mantiene un equilibrio adecuado entre la rigurosidad de su planteamiento y la claridad de los principios físicos tratados. El contenido del texto está claramente dividido en dos partes, que se presentan secuencialmente. En la primera (capítulos 1 a 5), se introducen los aspectos fundamentales y descriptivos comunes a todos los medios continuos (movimiento, deformación, tensión y ecuaciones de conservación-balance). En la segunda (capítulos 6 a 11), se estudian familias específicas de medios continuos, como son los sólidos y los fluidos, en un planteamiento que se inicia con la correspondiente ecuación constitutiva y concluye con las formulaciones clásicas de la mecánica de sólidos (elásticos-lineales y elastoplásticos) y de la mecánica de fluidos (régimen laminar). Finalmente, se realiza una breve incursión en los principios variacionales (principios de los trabajos virtuales y de minimización de la energía potencial). Esta estructura permite la utilización del texto con propósitos docentes, tanto en un único curso, de unas 100 horas lectivas, como en dos cursos diferenciados: el primero, basado en los primeros cinco capítulos y dedicado a la introducción de los fundamentos de la mecánica de medios continuos, y el segundo, dedicado específicamente a la mecánica de sólidos y la mecánica de fluidos.