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Academic Year/course: 2022/23

588 - Degree in Geology

26446 - Geotechnics and Geophysical Prospecting

Syllabus Information

Academic Year:
26446 - Geotechnics and Geophysical Prospecting
Faculty / School:
100 - Facultad de Ciencias
588 - Degree in Geology
First semester
Subject Type:

1. General information

1.1. Aims of the course

In this course the main objectives are that the prospective student acquires a series of professional competencies in the field of Geotechnics, with appreciation of the importance of geology in civil engineering, whilst embracing the ethical compromise of a fully fledged professional geologist. After successfully completing the course the student will be able to collect data and samples, order tests and perform calculations in for building foundations, slope stability analysis etc. The student will be able to distinguish the applications and drawbacks of several methods of geophysical proving.

These approaches and objectives are aligned with the following Sustainable Development Goals (SDGs) of the United Nations 2030 Agenda (, in such a way that the acquisition of the results of Subject learning provides training and competence to contribute to some extent to its achievement:

6. Clean water and sanitation.

9: Industry, innovation and infrastructures.

1.2. Context and importance of this course in the degree

This course is usually undertaken in the fourth year of the degree. Therefore, the students are expected to already have wide geological knowledge, and to be skilled at using the necessary  tools –both physical and conceptual– usually fielded in geology.

1.3. Recommendations to take this course

This course is among the courses devoted to those applied aspects of Geology. It requires some familiarity with solving numerical problems, as usual in Physics or Mathematics, and the ability to integrate the studied topics within the wider scope of matters learned in other courses. It is recommended to have successfully passed courses on physics and structural geology in previous years. It is recommended, as well, to assist to all lectures and the rest of activities, to keep a daily routine of work in order to fulfil the deadlines for papers and questionaries, and to make use of tutorial times.

2. Learning goals

2.1. Competences

Upon completion of this course, students will be able to:

-    solve usual problems in geotechnics.

-    know the main methods of geophysical surveying.

2.2. Learning goals

To successfully pass this course the student will achieve to…

Fundamentals of Soil Mechanics

    … know concepts and basic terminology.

    … know and apply the Unified Soil Classification System.

    … know how to calculate stress by the self weight of soil: effective stress, total stress, and pore water pressure.

    … know how to calculate the underground increase in stress due to surface loading.

    … know and use the concept of normally consolidated and overconsolidated soils.

    … know and use the Mohr Circle and the failure law of Mohr-Coulomb for the shear strength of soils.

    … understand the workings and goals of the different failure tests.

    … appreciate the importance of detecting trouble soils, and to integrate other geological sciences into geotechnics.


Applications of Soil Mechanics

    … know the different kind of foundations.

    … know how to calculate bearing capacity of soils.

    … know how to estimate settlement and time of settlement.

    … know how to plan and perform the geotechnical report for a construction site.

    … know how slopes fail, and how to calculate their stability.


Methods and Applications of Geophysical Surveying

    … know the physical fundamentals of the main methods.

    … know their applications and drawbacks.

2.3. Importance of learning goals

This course seeks not only to introduce students to the concepts and methods of this discipline, but also to instill a
procedural style in problem solving in such a way that it increases their ability to provide solutions to geological
problems in applied geology and engineering, knowing the usual nature of these problems and identifying the most
appropriate procedures to solve them.



3. Assessment (1st and 2nd call)

3.1. Assessment tasks (description of tasks, marking system and assessment criteria)

Assessment activities

Continuous evaluation

1. Questionaries (running test): at the end of each lecture the student must answer one or more questions related to the topic at hand.

2. Practicals: Each practical session includes additional problems that must be solved and presented before the next session.

3. Field report. The student will produce a properly structured report from data and observations collected in a geophysical survey in the field.


Global Evaluation test

Students that failed to follow the course, and those that wish to, have the right to a global evaluation test. It consist on a written test, alike the previously described, and an it may include additional test where the student will show his/her skills with geophysical instruments.


Assessment criteria or Course Grade Distribution

  1. Continous evaluation mode: grade=(test x 0.7)+(continous ev. x 0.3), where “continuous ev.” referees to (classroom questions + additional problems + field report) / 3

4. Methodology, learning tasks, syllabus and resources

4.1. Methodological overview

This module consists of lectures, practical laboratories, tutorial exercises, may include case histories and coursework exercises.

4.2. Learning tasks

Activity 1. Learning of concepts, descriptions and calculations bases.

Lectures (2.7 ECTS)

Data processing and report writing (1.05 ECTS)


Activity 2. Learning of procedures and tools

Laboratory and field: management of geophysical devices (0.25 ECT) 

Practicals: solving numerical problems in geotechnics (2 ECTS)

Teaching and assessment activities will be carried out on site for as long and as much as possible. This scenario could change if safety regulations related to the covid19 crisis recommended online activities.

4.3. Syllabus

Course syllabus

Unit 1. Fundamentals of soil mechanics

T1. Soil propertiess and classification

T2. Soil stress: self weight and induced stress by loading

T3. Soil consolidation.

T4. Conditions of failure. Soil shear and failure.


Unit 2. Applied geotechnics

T5. Bearing capacity of soil

T6. Deep foundations

T7. Geotechnic surveying and report

T8. Soil slopes

T9. Rock slopes

T10. Lateral earth pressure


Unit 4. Geophysical surveying

T11. Electrical methods

T12. Seismic refraction

T13. Ground Probing Radar

4.4. Course planning and calendar

This is a first semester course and consists of lectures, laboratory exercises, and one-morning of field work with geophysical instruments. Classes will start the first academic week.

Students can refer to the Faculty of Sciences and Earth Sciences Department websites (; for timetable, classroom or assessment dates.

Further information regarding this course (examination, individual or group assignments...) will be provided on the first day of class.

Date for field trip will be published at the Earth Sciences Department website.

Tutorials: Office hours will be also provided the first day of class.

4.5. Bibliography and recommended resources

Curso Académico: 2022/23

588 - Graduado en Geología

26446 - Geotecnia y prospección geofísica

Información del Plan Docente

Año académico:
26446 - Geotecnia y prospección geofísica
Centro académico:
100 - Facultad de Ciencias
588 - Graduado en Geología
Periodo de impartición:
Primer semestre
Clase de asignatura:

1. Información Básica

1.1. Objetivos de la asignatura

La asignatura y sus resultados previstos responden a los siguientes planteamientos y objetivos:

  • Adquirir técnicas de trabajo en geotecnia.
  • Apreciar la importancia de la geología, en términos generales, en la obra civil.
  • Aceptar el compromiso ético que todo geólogo ha de tener en su desempeño profesional.
  • Conocer las diferentes variables que influyen en el comportamiento geotécnico del terreno y comprender su importancia de cara a la evaluación del mismo.
  • Conocer los métodos de recogida de datos en geotecnia.
  • Conocer las propiedades físicas de los suelos y su repercusión en las obras públicas.
  • Manejar los principales parámetros que se utilizan en mecánica de suelos.
  • Conocer las propiedades mecánicas de los suelos, resistencia, etc. y los principales ensayos utilizados para su determinación.
  • Conocer la teoría de consolidación de los suelos y los ensayos utilizados para determinar asentamientos. 
  • Manejar los parámetros utilizados en el estudio geotécnico y su aplicación para la excavación de taludes, realización de cimentaciones, etc.
  • Aplicar los métodos numéricos habituales a la solución de cuestiones concretas en diseño de cimentaciones, estudios de taludes, obras de tierra, etc.
  • Conocer los principales métodos de prospección utilizados en geotecnia.
  • Valorar los métodos de prospección geofísica en función de su fundamento físico.
  • Distinguir las aplicaciones y limitaciones de los métodos de prospección geofísica habituales.
  • Conocer la teoría y aplicaciones de la prospección eléctrica.
  • Interpretar perfiles eléctricos mediante la aplicación de algoritmos.
  • Conocer los principales métodos de prospección electromagnética, y sus aplicaciones.
  • Conocer los fundamentos físicos de la sísmica de refracción y saber aplicar el método a la solución de problemas geotécnicos.
  • Dominar el vocabulario básico de la profesión.

Estos planteamientos y objetivos están alineados con los siguientes Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS) de la Agenda 2030 de Naciones Unidas (, de tal manera que la adquisición de los resultados de aprendizaje de la asignatura proporciona capacitación y competencia para contribuir en cierta medida a su logro:

Objetivo 6. Agua limpia y saneamiento

Objetivo 9: Industria, innovación e infraestructuras.

1.2. Contexto y sentido de la asignatura en la titulación

Esta asignatura se cursa en 4o curso del grado. Los estudiantes, por tanto, poseen un nivel correcto de geología y manejan las herramientas necesarias provenientes del campo de la geología. No se insistirá en los mismos, aunque en el desempeño profesional resultan fundamentales. Digamos que el resto de la carrera provee las bases necesarias de forma más que suficiente. En asignaturas de planes anteriores, muy semejantes a ésta, se ha constatado que los estudiantes, a priori, encuentran que la asignatura es interesante desde el punto de vista formativo de cara a su futuro profesional, aunque manifiestan al mismo tiempo un cierto desconocimiento sobre sus contenidos concretos y de las relaciones de estos con otras asignaturas del grado.

1.3. Recomendaciones para cursar la asignatura

La asignatura se enmarca en una línea de aprendizaje sobre aspectos aplicados de la geología, requiere tener costumbre de resolver problemas numéricos, desglosando los diferentes pasos para su resolución, tal y como es habitual en física y matemáticas, así como ser capaz de integrar lo estudiado en otras disciplinas detectando su relevancia en este campo de la geología. En este sentido, es recomendable haber cursado con aprovechamiento asignaturas de física y geología estructural de los cursos anteriores del grado.

El aprendizaje de esta asignatura exigirá más esfuerzo en el ámbito de la comprensión y el razonamiento que en el puramente memorístico.

Se recomienda:

(1) asistir a todas las actividades de la asignatura,

(2) seguir la asignatura con un plan de trabajo continuado, estudiando los contenidos teóricos conforme se imparten y llevar al día los trabajos y cuestionarios planteados y

(3) hacer uso del material puesto a disposición del alumno en el Anillo Digital Docente y de las tutorías académicas.

2. Competencias y resultados de aprendizaje

2.1. Competencias

Al superar la asignatura, el estudiante será más competente para...

  • Domina los conceptos básicos de la asignatura.
  • Demuestra capacidad de solución de problemas habituales en geotecnia o ingeniería geológica a un nivel básico.
  • Conoce los principales métodos de prospección geofísica y valora su utilidad en función de los objetivos marcados para la prospección.
  • Maneja con soltura los conceptos y fundamentos físicos de los métodos de prospección geofísica.
  • Evidencia su capacidad de trabajo en equipo.

2.2. Resultados de aprendizaje

El estudiante, para superar esta asignatura, deberá demostrar los siguientes resultados...

  • Fundamentos de mecánica de suelos
  • Conoce los conceptos y terminología básica de la disciplina.
  • Conoce y maneja la clasificación unificada de suelos y los parámetros y ensayos necesarios para la misma.
  • Sabe calcular la carga vertical inducida por el peso de los materiales geológicos en términos de tensiones totales y efectivas.
  • Sabe calcular el incremento de esfuerzo vertical inducido por cargas repartidas sobre superficies transmisoras.
  • Conoce y maneja los conceptos de suelos normalmente consolidados y sobreconsolidados.
  • Conoce el criterio de rotura de Mohr-Coulomb y maneja el círculo de Mohr.
  • Entiende el fundamento, funcionamiento y objetivos de los diferentes ensayos de rotura.
  • Aprecia la importancia de detectar suelos problemáticos y cómo esta información se integra con otras disciplinas geológicas.
  • Conoce los diferentes tipos de cimentación y las estructuras asociadas.
  • Sabe calcular la capacidad portante de un suelo en función de tipo de cimentación.
  • Sabe estimar asentamientos y tiempos de asentamiento.
  • Conoce los criterios para planificar un reconocimiento geotécnico.
  • Conoce los tipos de rotura de taludes en suelos y saber estimar su grado de estabilidad.
  • Conoce los principales métodos de estabilización de taludes.
  • Métodos y aplicaciones de la prospección geofísica
  • Conoce los fundamentos físicos de los principales métodos.
  • Conoce las aplicaciones y limitaciones de los mismos.

2.3. Importancia de los resultados de aprendizaje

En esta asignatura se busca no sólo introducir a los estudiantes en los conceptos y métodos propios de esta disciplina, sino también inculcar un estilo procedimental en la resolución de problemas de tal manera que aumente su capacidad para aportar soluciones a problemas geológicos en la geología aplicada y la ingeniería, conociendo la naturaleza habitual de esos problemas e identificando los procedimientos más adecuados para solventarlos.

3. Evaluación

3.1. Tipo de pruebas y su valor sobre la nota final y criterios de evaluación para cada prueba

El estudiante deberá demostrar que ha alcanzado los resultados de aprendizaje previstos mediante las siguientes actividades de evaluación:

Actividades de Evaluación Continua

La evaluación del proceso aprendizaje-enseñanza se realizará fundamentalmente de forma continua. La actividad de prácticas, además de su función como actividad de aprendizaje-enseñanza, y como fuente de evaluación continua, servirá también para conocer la situación y progreso del curso. La observación de las actitudes en las clases, prácticas y sobre todo tutorías, también pueden servir al profesor como indicadores válidos sobre la marcha del curso.

1) Respuestas a cuestionarios. Al final de cada clase de teoría los estudiantes deberán entregar la respuesta a una pregunta planteada al inicio de la clase. En las sesiones de seminario se plantearán también preguntas alusivas al tema.

2) En cada sesión de prácticas se propondrán algunos ejercicios complementarios que deberán ser entregados resueltos antes de la siguiente sesión de prácticas.

3) Informe de campo. Se realizará un informe correctamente estructurado a partir de las observaciones obtenidas en la prospección geofísica realizada en el campo.

Prueba global de evaluación

Los estudiantes que no hayan seguido la asignatura de forma presencial, y los que aun habiéndolo hecho así lo deseen, tendrán derecho a una prueba global de evaluación.

En la primera y en la segunda convocatoria la prueba global incluirá la evaluación de todas las actividades, incluidas las actividades de prácticas instrumentales (duración estimada en 4-5 horas) y consistirá en:

1) Prueba escrita. Se realizará una prueba final escrita (estimada en 4 ó 5 horas de duración) con preguntas o problemas de carácter práctico, en las que se buscará evaluar la comprensión de los conceptos aprendidos y el manejo de las técnicas y procedimientos de cálculo habituales en esta disciplina. Para su realización, el alumno puede disponer de los apuntes y libros que desee.
2) una prueba adicional, en la que el estudiante deberá demostrar solvencia en el empleo básico de los instrumentos de prospección geofísica propios del temario, así como del conocimiento teórico.

Criterios de Evaluación

1. Modalidad Evaluación continua de la asignatura. La nota final del curso se obtendrá con la siguiente expresión:

nota= (prueba escrita x 0.7)+(media curso x 0.3)

Donde prueba escrita se refiere al examen de prácticas descrito en el apartado de prueba global de evaluación, y

"media curso"= (media cuestionarios+media ejercicios complementarios+media informe campo) / 3

Para aprobar se debe obtener: en el examen y en los ejercicios complementarios al menos un 5 (sobre 10); en los cuestionarios al menos un 8 (sobre 10).

Es decir, todos los estudiantes se presentan al examen final, como mínimo a la prueba escrita de prácticas y, si han fallado en la evaluación continua (cuestionarios, problemas adicionales, informe geofísica), deberán presentarse también a la prueba adicional de instrumentación geofísica y examen de teoría.

2. Prueba global de evaluación.

La nota final del curso se obtendrá con la siguiente expresión: nota= (prueba escrita x 0.7)+(prueba adicional x 0.3)

4. Metodología, actividades de aprendizaje, programa y recursos

4.1. Presentación metodológica general

Esta asignatura combina las clases teóricas con el manejo de aparatos y la resolución de ejercicios (que pueden incluir el estudio de casos) que, según su tipología, se realizará en prácticas de gabinete, laboratorio, o seminarios, así como en trabajos de campo.

4.2. Actividades de aprendizaje

El programa que se ofrece al estudiante para ayudarle a lograr los resultados previstos comprende las siguientes actividades...

Actividad 1:

  • Aprendizaje de aspectos conceptuales, descriptivos y bases de cálculo
    • Clases magistrales participativas (2,7 ECTS)
    • Procesado de datos informe (1,05 ECTS)

Actividad 2:

  • Aprendizaje de procedimientos instrumentales Prácticas de campo (0,25 ECTS, 1 medio día de campo)
  • Prácticas de gabinete: resolución numérica de problemas (2 ECTS)

A lo largo del curso, tanto en clases prácticas como en teóricas, se va a usar alguna bibliografía y varios recursos de internet en inglés.

Nota final: todas las actividades, docentes y de evaluación de la asignatura se realizarán de modo presencial, salvo que la situación sanitaria lo impida y/o las disposiciones emitidas por la universidad dispongan otro modo de llevarlas a cabo.

4.3. Programa

Módulo I. Geotecnia

Unidad I. Fundamentos de aplicación de mecánica de suelos

Tema 1. Aspectos básicos sobre los suelos. Suelos vs. rocas; suelo geotécnico vs. suelo edafológico. Descripción y clasificación de suelos: propiedades elementales; distribución granulométrica; límites de Atterberg; clasificación unificada de suelos y carta de Casagrande. Actividad, Sensibilidad. Aplicación de conceptos: Compactación

Tema 2. Esfuerzos en el subsuelo. Esfuerzos debidos a carga litoestática. Esfuerzos efectivos: la presión de fluidos. Cargas aplicadas sobre superficies y reparto de esfuerzos en profundidad (bulbos de presiones, Fadum, Newmark). Relación 1/2-1.

Tema 3. La consolidación. Procesos de consolidación. Conceptos de carga sin y con drenaje. Suelos normalmente consolidados y suelos sobreconsolidados. Carga, descarga, recarga. Esfuerzos horizontales en el terreno. Ensayo edométrico. Estimación de asientos y de tiempos de consolidación.

Tema 4. Resistencia al corte de los suelos. Criterio de rotura de Mohr-Coulomb. Ensayo de corte directo: resistencia al corte de suelos granulares. Ensayo de compresión triaxial: resistencia al corte de suelos arcillosos. Ensayos CD, CU, UU. Parámetros efectivos de corte.

Unidad II. Aplicaciones

Tema 5. Cimentación en suelos I. Tipos de cimentaciones. Cimentaciones superficiales: capacidad portante (ecuación de Terzaghi), factor de seguridad.

Tema 6. Cimentación en suelos II. Cimentaciones profundas: carga de hundimiento (pilotes aislados, grupo de pilotes). Asiento de pilotes. Casos especiales. Estudio geotécnico. Reconocimientos geotécnicos. Uso de los distintos tipos de cimentación. Casos especiales.

Tema 7. Cimentación en suelos III. Estudio geotécnico. Reconocimiento del terreno. Prospección, ensayos de campo y muestreo. Elaboración e interpretación de la información a partir de los datos disponibles. Coeficiente de seguridad y Estados Límite. Condiciones de uso de los distintos tipos de cimentación. Casos especiales.

Tema 8. Taludes en suelos. Tipos de rotura. Estudios de deslizamientos. Análisis de estabilidad. Falla plana. Falla rotacional: Taylor, dovelas (Fellenius, Bishop), Hoek y Bray. Métodos de estabilización.

Tema 9. Taludes en rocas. Tipos de rotura. Falla plana: Análisis cinemático; uso de la proyección estereográfica. Falla en cuña: Análisis cinemático en proyección estereográfica.

Tema 10. Presiones laterales. Muros y estructuras de contención. Tipos de muros. Coeficiente de presión lateral de tierras. Estado en reposo. Estados activo y pasivo. Teoría de Rankine. Teoría de Coulomb. Cálculo de estabilidad.

Módulo II. Prospección geofísica

Unidad III. Métodos y aplicaciones

Tema 11. Prospección geofísica. Métodos eléctricos. Prospección geofísica, introducción. Métodos eléctricos. Fundamentos de los métodos eléctricos. Factores geológicos que influyen en la resistividad. Modelos bicapa, tricapa y multicapa. Aplicaciones y limitaciones de los SEV. Calicatas eléctricas (CST). Potencial espontáneo. Polarización inducida

Tema 12. Métodos sísmicos: sísmica de refracción. Fundamentos. Capas horizontales. Capas inclinadas. Otros casos. Aplicaciones y limitaciones. Excavabilidad y ripabilidad.

Tema 13. Georadar. Introducción. Fundamento. Procedimientos. Interpretación. Aplicaciones principales. Profundidad de penetración y resolución. Ventajas.

II. Programa de Prácticas de campo e instrumentales

Sondeo eléctrico vertical. Calicata eléctrica. Prospección sísmica (refracción) en casos sencillos.  Prospección con Georadar (antenas de varias frecuencias),

III. Programa de Prácticas de gabinete

  • Sesión 1: Propiedades elementales de suelos y clasificación.
  • Sesión 2. Esfuerzos en el subsuelo: presión por carga litológica y esfuerzos debidos a cargas en superficies transmisoras (Fadum, Newmark, bulbos).
  • Sesión 3: Ensayos de rotura en suelos, determinación de parámetros de corte.
  • Sesión 4: Cimentaciones superficiales: cálculo de capacidad portante.
  • Sesión 5 y 6: Cimentaciones superficiales: estimación de asentamientos.
  • Sesión 7: Cimentaciones profundas: pilotes.
  • Sesión 8: Taludes en suelos. Cálculo del factor de seguridad.
  • Sesión 9: Sondeos Eléctricos Verticales, casos bicapa, tricapa.
  • Sesión 10: Integración de geotecnia y geofísica.

4.4. Planificación de las actividades de aprendizaje y calendario de fechas clave

Calendario de sesiones presenciales y presentación de trabajos

Esta asigantura se imparte en el primer semestre. Las clases empeazarán la primera semana académica.
Los estudIantes pueden acudir a las Web de la Facultad de Ciencias y del Departamento de Ciencias de la Tierra (; para los horarios, clases y fechas de examen de la asignatura.

El primer día de clase se aportará más información (exámenes y pruebas, asignación a grupos, horas de tutoría...). La fecha del día de campo será publicada en la Web del Departamento de Ciencias de la Tierra.

Calendario de sesiones presenciales y presentación de trabajos por determinar. La asignatura incluye clases magistrales, ejercicios prácticos y seminarios de discusión. Las actividades se encuentran entremezcladas a lo largo del curso, de modo que desde el primer día de clase es imprescindible asistir a las mismas.


  • -  Primera semana del curso: inicio de clases teóricas.

  • -  Segunda semana del curso: inicio de clases prácticas.

  • -  Exámenes en las fechas propuestas por el Decanato de la Facultad de Ciencias

4.5. Bibliografía y recursos recomendados