Datasets and results of the research [Discontinuity spacing analysis in rock masses using 3D point clouds]

.bin files should be opened using CloudCompare

SMR analysis using 3DPC datasets

Datasets and results of the paper: Characterization of rock slopes through slope mass rating using 3D point clouds, Riquelme et al 2016, IJRMMS.

Characterization of rock slopes through slope mass rating using 3D point clouds

Rock mass classification systems are widely used tools for assessing the stability of rock slopes. Their calculation requires the prior quantification of several parameters during conventional fieldwork campaigns, such as the orientation of the discontinuity sets, the main properties of the existing discontinuities and the geo-mechanical characterization of the intact rock mass, which can be time-consuming and an often risky task. Conversely, the use of relatively new remote sensing data for modelling the rock mass surface by means of 3D point clouds is changing the current investigation strategies in different rock slope engineering applications. In this paper, the main practical issues affecting the application of Slope Mass Rating (SMR) for the characterization of rock slopes from 3D point clouds are reviewed, using three case studies from an end-user point of view. To this end, the SMR adjustment factors, which were calculated from different sources of information and processes, using the different softwares, are compared with those calculated using conventional fieldwork data. In the presented analysis, special attention is paid to the differences between the SMR indexes derived from the 3D point cloud and conventional field work approaches, the main factors that determine the quality of the data and some recognized practical issues. Finally, the reliability of Slope Mass Rating for the characterization of rocky slopes is highlighted.

Proposal of a New Parameter for the Weathering Characterization of Carbonate Flysch-Like Rock Masses: The Potential Degradation Index (PDI)

The susceptibility of clay bearing rocks to weathering (erosion and/or differential degradation) is known to influence the stability of heterogeneous slopes. However, not all of these rocks show the same behaviour, as there are considerable differences in the speed and type of weathering observed. As such, it is very important to establish relationships between behaviour quantified in a laboratory environment with that observed in the field. The slake durability test is the laboratory test most commonly used to evaluate the relationship between slaking behaviour and rock durability. However, it has a number of disadvantages; it does not account for changes in shape and size in fragments retained in the 2 mm sieve, nor does its most commonly used index (Id2) accurately reflect weathering behaviour observed in the field. The main aim of this paper is to propose a simple methodology for characterizing the weathering behaviour of carbonate lithologies that outcrop in heterogeneous rock masses (such as Flysch slopes), for use by practitioners. To this end, the Potential Degradation Index (PDI) is proposed. This is calculated using the fragment size distribution curves taken from material retained in the drum after each cycle of the slake durability test. The number of slaking cycles has also been increased to five. Through laboratory testing of 117 samples of carbonate rocks, extracted from strata in selected slopes, 6 different rock types were established based on their slaking behaviour, and corresponding to the different weathering behaviours observed in the field.

New methodology for describing the equilibrium beach profile applied to the Valencia's beaches

Mathematical models used for the understanding of coastal seabed morphology play a key role in beach nourishment projects. These projects have become the fundamental strategy for coastal maintenance during the last few years. Accordingly, the accuracy of these models is vital to optimize the costs of coastal regeneration projects. Planning of such interventions requires methodologies that do not generate uncertainties in their interpretation. A study and comparison of mathematical simulation models of the coastline is carried out in this paper, as well as elements that are part of the model that are a source of uncertainty. The equilibrium profile (EP) and the offshore limit corresponding to the depth of closure (DoC) have been analyzed taking into account different timescale ranges. The results have thus been compared using data sets from three different periods which are identified as present, past and future. Accuracy in data collection for the beach profiles and the definition of the median grain size calculation using collected samples are the two main factors that have been taken into account in this paper. These data can generate high uncertainties and can produce a lack of accuracy in nourishment projects. Together they can generate excessive costs due to possible excess or shortage of sand used for the nourishment. The main goal of this paper is the development of a new methodology to increase the accuracy of the existing equilibrium beach profile models, providing an improvement to the inputs used in such models and in the fitting of the formulae used to obtain seabed shape. This new methodology has been applied and tested on Valencia's beaches.

A simple method to predict elastic settlements in foundations resting on two soils of differing deformability

This paper shows the analysis results obtained from more than 200 finite element method (FEM) models used to calculate the settlement of a foundation resting on two soils of differing deformability. The analysis considers such different parameters as the foundation geometry, the percentage of each soil in contact with the foundation base and the ratio of the soils’ elastic moduli. From the described analysis, it is concluded that the maximum settlement of the foundation, calculated by assuming that the foundation is completely resting on the most deformable soil, can be correlated with the settlement calculated by FEM models through a correction coefficient named “settlement reduction factor” (α). As a consequence, a novel expression is proposed for calculating the real settlement of a foundation resting on two soils of different deformability with maximum errors lower than 1.57%, as demonstrated by the statistical analysis carried out. A guide for the application of the proposed simple method is also explained in the paper. Finally, the proposed methodology has been validated using settlement data from an instrumented foundation, indicating that this is a simple, reliable and quick method which allows the computation of the maximum elastic settlement of a raft foundation, evaluates its suitability and optimises its selection process.

Highly Conductive Carbon Fiber Reinforced Concrete for Icing Prevention and Curing

This paper aims to study the feasibility of highly conductive carbon fiber reinforced concrete (CFRC) as a self-heating material for ice formation prevention and curing in pavements. Tests were carried out in lab ambient conditions at different fixed voltages and then introduced in a freezer at −15 °C. The specimens inside the freezer were exposed to different fixed voltages when reaching +5 °C for prevention of icing and when reaching the temperature inside the freezer, i.e., −15 °C, for curing of icing. Results show that this concrete could act as a heating element in pavements with risk of ice formation, consuming a reasonable amount of energy for both anti-icing (prevention) and deicing (curing), which could turn into an environmentally friendly and cost-effective deicing method.

Subsidence damage assessment of a Gothic church using differential interferometry and field data

The Santas Justa and Rufina Gothic church (fourteenth century) has suffered several physical, mechanical, chemical, and biochemical types of pathologies along its history: rock alveolization, efflorescence, biological activity, and capillary ascent of groundwater. However, during the last two decades, a new phenomenon has seriously affected the church: ground subsidence caused by aquifer overexploitation. Subsidence is a process that affects the whole Vega Baja of the Segura River basin and consists of gradual sinking in the ground surface caused by soil consolidation due to a pore pressure decrease. This phenomenon has been studied by differential synthetic aperture radar interferometry techniques, which illustrate settlements up to 100 mm for the 1993–2009 period for the whole Orihuela city. Although no differential synthetic aperture radar interferometry information is available for the church due to the loss of interferometric coherence, the spatial analysis of nearby deformation combined with fieldwork has advanced the current understanding on the mechanisms that affect the Santas Justa and Rufina church. These results show the potential interest and the limitations of using this remote sensing technique as a complementary tool for the forensic analysis of building structures.

Imaging Land Subsidence Induced by Groundwater Extraction in Beijing (China) Using Satellite Radar Interferometry

Beijing is one of the most water-stressed cities in the world. Due to over-exploitation of groundwater, the Beijing region has been suffering from land subsidence since 1935. In this study, the Small Baseline InSAR technique has been employed to process Envisat ASAR images acquired between 2003 and 2010 and TerraSAR-X stripmap images collected from 2010 to 2011 to investigate land subsidence in the Beijing region. The maximum subsidence is seen in the eastern part of Beijing with a rate greater than 100 mm/year. Comparisons between InSAR and GPS derived subsidence rates show an RMS difference of 2.94 mm/year with a mean of 2.41 ± 1.84 mm/year. In addition, a high correlation was observed between InSAR subsidence rate maps derived from two different datasets (i.e., Envisat and TerraSAR-X). These demonstrate once again that InSAR is a powerful tool for monitoring land subsidence. InSAR derived subsidence rate maps have allowed for a comprehensive spatio-temporal analysis to identify the main triggering factors of land subsidence. Some interesting relationships in terms of land subsidence were found with groundwater level, active faults, accumulated soft soil thickness and different aquifer types. Furthermore, a relationship with the distances to pumping wells was also recognized in this work.

Aplicación móvil para la enseñanza de genética

El presente trabajo tiene su origen en la necesidad de herramientas de apoyo al aprendizaje para los alumnos en las clases de Genética de la Facultad de Biología de la Universidad Complutense de Madrid. En esta asignatura, el equipo docente ha desarrollado aplicaciones para dispositivos móviles destinadas a los alumnos. Las aplicaciones les permiten trabajar con materiales relacionados con aspectos clave de la asignatura. Estas aplicaciones contienen apartados de teoría y ejercicios. Los ejercicios cuentan con asistentes automatizados que guían al alumno para su realización y autocorrección. En su forma actual, las aplicaciones presentan limitaciones tanto desde el punto de vista de su diseño como de la funcionalidad que ofrecen. El actual diseño no aplica las técnicas comunes de Ingeniería del Software respecto a aplicaciones cliente-servidor. Ello las hace difíciles de mantener cuando se plantea abordar nuevas funcionalidades y plataformas, o facilitar la creación de nuevos materiales de la asignatura. Ello ha limitado su expansión para incorporar nuevos tipos de materiales (en particular diferentes tipos de ejercicios), integrarlas con otras herramientas (por ejemplo, el Campus Virtual de la universidad) o permitir un apoyo efectivo a la comunidad de aprendizaje formada por alumnos y docentes (por ejemplo, para que los docentes supervisen la evolución de los alumnos y estos puedan obtener información adicional de los profesores). Para abordar esta situación se propone una aplicación móvil que engobe a todas las aplicaciones anteriores que se habían creado para las clases de Genética. Se utilizará un modelo cliente-servidor para mejorar sus capacidades funcionales, de modo que cumpla con los requisitos establecidos. Entre estos se incluye un control de los usuarios que utilizan la aplicación, y que se optimice la memoria local utilizada por la aplicación, permitiendo así el uso de imágenes más pesadas. Además, este modelo facilitará las tareas de mantenimiento de la aplicación, por ejemplo incluir nuevo material. Por otro lado, también se propone rediseñar la interfaz de la aplicación, de modo que sea más accesible desde el punto de vista de la usabilidad.

Colonialism, political unconscious and cognitive mapping in the space of the film "Captain Phillips"

The purpose of this article has been made through a Marxist analysis of the US film "Captain Phillips" (PaulGreengrass, 2013), based on a true story. I have found how the evolution of capitalism in the West continuesto consolidate the belief reified in a historical and geographical superiority of the political and socioeconomicwestern models regarding Africa and Asia lowers models. At the same time, through categories like dialecticalmaterialism, criticism of diffusionist theory and application of cognitive mapping to large geopoliticalspaces located in most poor areas of the world, I have realized a remark about currently being articulatingthe political unconscious of working class in rich countries and the poor in poor countries, establishing arelationship between the ideological representation that takes an individual from his historical reality (ona scale that moves from local to global), and how he has developed a mental ability to escape of the responsibilityto make a critical review of what's happening around him in all areas. Finally, through physicalspace captured in the film, I have realized a materialist critique of globalized business process that takesplace through the carriage of goods, outlining spatial and cognitively limits of the mentality of our time, bothamong "winners"as among the "losers", based on the spatial movement of capital.

Una década de planes de movilidad urbana sostenible en España 2004-2014

Los Planes de Movilidad Urbana Sostenible (PMUS) son una herramienta de reciente implantación en España que en la última década se ha desarrollado en un buen número de municipios. El objetivo es conocer cuál ha sido la dimensión territorial y el impacto que este instrumento de planificación de la movilidad ha tenido en nuestro país entre los años 2004 y 2014. Como resultado se ha logrado describir el panorama de los PMUS en España y su evolución durante esta última década en cada una de las Comunidades Autónomas.

Efectos de la microestructura sobre la transmisión de neutrones en materiales de interés nuclear.

Cuando un haz policromático de neutrones pasa a través de un material, los neutrones de distintas longitudes de onda son atenuados en formas muy diferentes. Como resultado, el espectro de energía del haz de neutrones cambia cuando una muestra es colocada frente el haz. Un análisis detallado del cociente de intensidad entre los haces de transmitido e incidente puede proporcionar una gran cantidad de información acerca de la estructura cristalina y microestructura de la muestra, definidas a través de la sección eficaz total del material. Para neutrones térmicos y sub-térmicos, el ordenamiento y movimiento de los átomos a escala microscópica define en forma precisa la dependencia de esta magnitud con la energía del neutrón incidente. Así, la variación con la energía de la sección eficaz total de los sólidos debido a la estructura de los átomos para distancias entre 0,1 y 100 Å se encuentra bien establecida, y es explotada en el estudio de estructuras cristalinas y de los movimientos vibracionales y rotacionales. Como contrapartida, el efecto de la estructura mesoscópica de los materiales, esto es para dimensiones entre 0,1 y 100 µm, sobre la sección eficaz total ha sido mucho menos estudiado, a pesar de provocar cambios profundos en esta magnitud. En esta Tesis estudiamos y formalizamos la dependencia de la sección eficaz total con características microestructurales tales como la porosidad, y la distribución de tamaños y orientaciones de los granos que componen los materiales, y desarrollamos modelos teóricos a partir de las características microestructurales de muestras de interés nuclear con diferente microestructura. Estos modelos permiten describir la contribuci ón de la componente elástica coherente de la seción eficaz total sobre los espectros de transmisión de neutrones e introducen parámetros como la cantidad de cristales que conforman el material, su estructura cristalina, parámetros de red, mosaicidad, estructura de poros u orientación preferencial de granos, para describir la sección total de materiales monocristalinos o policristalinos. En todos los casos, los modelos desarrollados fueron implementados en una biblioteca basada en el lenguaje computacional MATLAB y fueron comparados con secciones eficaces totales obtenidas en experimentos de transmisión de neutrones realizados en el Departamento de Física de Neutrones del Centro Atómico Bariloche y en ISIS Facility, Reino Unido. Los novedosos modelos microestructurales propuestos describen fielmente los experimentos desarrollados sobre muestras con distinta microestructura, lo que permite el empleo de los mismos en un código de refinamiento sobre los datos experimentales. Aquí, desarrollamos herramientas computacionales que ajustan por cuadrados mínimos no lineales los modelos paramétricos representativos de cada microestructura, sobre la sección eficaz total o la transmisión experimental, para determinar parámetros microestructurales de la muestra a partir de experimentos de transmisión de neutrones con resolución en longitud de onda. Los resultados son de particular relevancia para la interpretación y el análisis cuantitativo de las imágenes realizadas por la técnica de radiografía neutrónica con resolución en energía, que ha recibido un gran impulso en años recientes.

Efectos de la microestructura sobre la transmisión de neutrones en materiales de interés nuclear.

Cuando un haz policromático de neutrones pasa a través de un material, los neutrones de distintas longitudes de onda son atenuados en formas muy diferentes. Como resultado, el espectro de energía del haz de neutrones cambia cuando una muestra es colocada frente el haz. Un análisis detallado del cociente de intensidad entre los haces de transmitido e incidente puede proporcionar una gran cantidad de información acerca de la estructura cristalina y microestructura de la muestra, definidas a través de la sección eficaz total del material. Para neutrones térmicos y sub-térmicos, el ordenamiento y movimiento de los átomos a escala microscópica define en forma precisa la dependencia de esta magnitud con la energía del neutrón incidente. Así, la variación con la energía de la sección eficaz total de los sólidos debido a la estructura de los átomos para distancias entre 0,1 y 100 Å se encuentra bien establecida, y es explotada en el estudio de estructuras cristalinas y de los movimientos vibracionales y rotacionales. Como contrapartida, el efecto de la estructura mesoscópica de los materiales, esto es para dimensiones entre 0,1 y 100 µm, sobre la sección eficaz total ha sido mucho menos estudiado, a pesar de provocar cambios profundos en esta magnitud. En esta Tesis estudiamos y formalizamos la dependencia de la sección eficaz total con características microestructurales tales como la porosidad, y la distribución de tamaños y orientaciones de los granos que componen los materiales, y desarrollamos modelos teóricos a partir de las características microestructurales de muestras de interés nuclear con diferente microestructura. Estos modelos permiten describir la contribuci ón de la componente elástica coherente de la seción eficaz total sobre los espectros de transmisión de neutrones e introducen parámetros como la cantidad de cristales que conforman el material, su estructura cristalina, parámetros de red, mosaicidad, estructura de poros u orientación preferencial de granos, para describir la sección total de materiales monocristalinos o policristalinos. En todos los casos, los modelos desarrollados fueron implementados en una biblioteca basada en el lenguaje computacional MATLAB y fueron comparados con secciones eficaces totales obtenidas en experimentos de transmisión de neutrones realizados en el Departamento de Física de Neutrones del Centro Atómico Bariloche y en ISIS Facility, Reino Unido. Los novedosos modelos microestructurales propuestos describen fielmente los experimentos desarrollados sobre muestras con distinta microestructura, lo que permite el empleo de los mismos en un código de refinamiento sobre los datos experimentales. Aquí, desarrollamos herramientas computacionales que ajustan por cuadrados mínimos no lineales los modelos paramétricos representativos de cada microestructura, sobre la sección eficaz total o la transmisión experimental, para determinar parámetros microestructurales de la muestra a partir de experimentos de transmisión de neutrones con resolución en longitud de onda. Los resultados son de particular relevancia para la interpretación y el análisis cuantitativo de las imágenes realizadas por la técnica de radiografía neutrónica con resolución en energía, que ha recibido un gran impulso en años recientes.

Demora en la entrega de predios necesarios para la ejecución de proyectos viales concesionados

El problema de la demora en la obtención de los predios necesarios para la ejecución de los proyectos de inversión concesionados, se ha convertido en una de las principales trabas para la ejecución de las obras viales en el Perú, situación que podría generar dudas respecto a la pertinencia del modelo de Asociación Público Privada promovido por el Estado peruano. Esta situación trae consigo perjuicios para el Estado (incumplimiento de compromisos y renegociaciones contractuales), para la empresa privada (retraso en el cumplimiento de la entrega de obras y reducción de sus ingresos) y para la sociedad en general (demora de los beneficios de la nueva infraestructura y servicios públicos de buena calidad). Estas consecuencias negativas hacen relevante el estudio de este problema, desarrollándose, para ello, el concepto de Gestión Predial, el mismo que comprende tres actividades: la identificación, la valuación y la adquisición de los predios, habiéndose identificado las limitantes que enfrenta el Estado peruano en cada una de ellas, así como las propuestas de solución. Para el análisis de la problemática en la entrega de los terrenos, se tomó en cuenta el marco teórico desarrollado (instituciones, costos de transacción, información asimétrica, riesgo moral), la experiencia internacional (Chile y Colombia), el análisis de los procedimientos vigentes en el Perú (expropiaciones, tasaciones y saneamiento físico legal), así como el análisis de los dieciséis contratos de concesión de carreteras firmados a la fecha. Como resultado del estudio, se ha observado que los principales motivos de la demora están en la identificación y valuación de los predios, así como en el saneamiento físico-legal de los mismos, mientras que, en la etapa de adquisición de inmuebles, se concluye que el trato directo es el mecanismo más eficiente para obtener la propiedad de los predios afectados por obras de infraestructura pública. A pesar de ello, las soluciones provenientes del Estado han sido modificar las normas que regulan el procedimiento de expropiación, a través de la aprobación del Decreto Legislativo 1192 y trasladar la competencia para aprobar las tasaciones al Ministerio de Transportes y Comunicaciones (Ley 30264), las cuales consideramos medidas poco eficientes económicamente. La primera de ellas, porque los cambios incluidos no garantizan la reducción del tiempo necesario para la obtención de los predios y tendrían efectos negativos contra el derecho de la propiedad. Mientras que la segunda solución desaprovecha la experiencia y el conocimiento de la Dirección de Construcciones del Ministerio de Vivienda, Construcción y Saneamiento, generando una duplicidad de funciones que irroga gastos adicionales al Estado peruano, debido a que se tiene que dotar de insumos necesarios para cumplir esa tarea, a dos entidades públicas distintas. Finalmente, el presente trabajo concluye que al ser el retraso en la entrega de los terrenos un problema de carácter multidimensional, se necesitan soluciones de la misma naturaleza, a fin de garantizar la ejecución de la inversión en los plazos estipulados en los contratos y, con ello, el disfrute de los beneficios de contar con infraestructura y servicios públicos de calidad a tiempo.