4_SyllabusMecanicaSuelos

21
UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL VICERRECTORADO ACADÉMICO -< '%j - r,-;. - )!.;t::.::J¡)t:~,J ~ ~-T:---"-'I r,-;. MATEMATICAS FACULTAD DE CIENCIAS MATEMÁTICAS Y FISICAS SYLLABUS BASADO EN COMPETENCIAS ASIGNATURA: MECÁNICA DE SUELOS MODALIDAD SEMESTRAL 2014 - 2015 (1ER CICLO) -

description

bvffd

Transcript of 4_SyllabusMecanicaSuelos

  • UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL

    VICERRECTORADO ACADMICO

    -

    r--

    r'

    r>

    r-- ,r-,r"' ' ~

    r">

    r-

    r--

    r'

    r-

    r--

    ~~

    -----"r>r--

    r--

    r"

    r--

    r"'

    r'

    r"

    r>

    r--

    r>

    r~

    r:

  • r'-

    '"'r'

    ~

    r=:

    '"'

    r

    ~

    r>

    r:

    rr>

    .--

    .--~r>

    .r>

    -----r>r:

    ~

    r>

    ~,--r--

    '"'r=

    r>

    ~.--

    ~r-.

    ~

    ""'

    2. Caracterizacin.

    2.1 DescripcinLa Mecnica de Suelos es parte fundamental de la Geotecnia, que a su vez esuna especialidad de la Ingeniera Civil que se basa en las Ciencias de la Tierra ydel Medio Ambiente, cuyo objetivo es disear y construir las obras de ingenieraen sitios o trazados estables sobre la Tierra. Considerando el comportamientofsico-mecnico de los suelos, los riesgos hidrolgicos, ambientales ygeodinmicos. En este contexto se logra que una construccin sea segura,econmica y socialmente beneficiosa, sin peligro para su entorno fsico y bitico.

    2.2 JustificacinPuesto que las caractersticas de la corteza terrestre son variables y diferentessegn su origen geolgico, y varan en su calidad fsico-mecnica por los cambiosnaturales segn las leyes de la Geodinmica, y, debido a que las obras que elhombre construye o los trabajos que realiza la Ingeniera Civil se hacen sobre obajo la superficie terrestre, o con productos de la Tierra, significa que la Mecnicade Suelos, como componente esencial de la Geotecnia es parte imprescindible dela construccin, planificacin y diseo de todo proyecto de Ingeniera Civil, en elmarco del Desarrollo Sostenible.

    2.3 Naturaleza:La Mecnica de Suelos como parte principal de la Geotecnia se fundamenta enlos principios bsicos de la Mecnica de Fluidos y la Mecnica de Slidos, laGeologa Aplicada a la Ingeniera Civil, la Geodinmica, los Principios de laIngeniera Ssmica (Dinmica de Suelos), la Hidrologa e Hidrulica, as como enlos conocimientos de la Ingeniera de Materiales y la Ingeniera Estructural, yEnsayos de Laboratorio de diferentes tipos de Suelos, a fin de formular criterios ymetodologas de investigacin en los estudios previos que se aplican para elAnlisis, Diseo y Construccin de las obras de Ingeniera Civil.

    2.4 Intencionalidad:(1) El conocimiento de esta Ciencia permite arribar al anlisis, diseo,

    seleccin de alternativas, clculos sobre la seguridad de las obras, Planosy Especificaciones requeridos para los costos y la construccin. En estecontexto se deben desarrollar y crear habilidades y herramientas en losestudiantes para ubicar las obras de ingeniera en sitios estables, conocerlas propiedades mecnicas de los diferentes tipos de suelos, su resistenciay compresibilidad, seleccionar los materiales adecuados para diferentestipos de rellenos y que no afecten la seguridad de las obras o a la salud

  • r--

    r--

    r--

    r--

    ~r--

    r--

    r--

    r--

    rr--

    r--

    r--

    humana o silvestre, y que no interrumpa el funcionamiento de los drenajeso cauces naturales, evaluando los riesgos que pueden sufrir las obras porfenmenos de origen natural o antrpico.

    (2) Conocer los mtodos usuales de exploracin Geotcnica y de Ensayos deSuelos y Materiales, que son necesarios para lograr los parmetros ypropiedades de los Suelos. Estar informado con el funcionamiento deinstrumentos de registros mecnicos o geotcnicos de las obras deingeniera: piezmetros, inclinmetros, tensimetros y deformmetros,piezo-conos, dilatmetro, geogauge, etc., tanto en pruebas de laboratoriocomo en campo, y estar ilustrado sobre nuevas soluciones de ingenieracivil, con intervencin de mtodos computacionales o digitales respectivos.

    BIBLIOGRAFA.Bsica. DAS BRAJA M., Principios de Ingeniera de Cimentaciones, V Edicin,

    Thomson, Mxico, 2006. MARIN-NIETO, LUIS, Mecnica de Suelos, V Edicin, Universidad de

    Guayaquil, 2011 TERZAGHI K. & PECK R. Mecnica de Suelos en la Ingenieria Prctica. 3a

    Edicin, El Ateneo, Mxico 1963. PECK R. & HANSON W and THORNBURN T. Ingeniera de Ciementaciones.

    11Edicin, Limusa, Mxico, 1983. JUAREZ BADILLO EULAL/O, Mecnica de Suelos, Editorial Limusa, Tomos 1,11

    Y 11I,Mxico, 1980 LAMBE Y WITHMAN, Mecnica de Suelos, editorial L/MUSA, New York, 1996

    Complementaria. TAYLOR DONALD, Mecnica de Suelos, editorial L/MUSA, 1970, JIMENEZ SALAS J, Geotecnia y Cimientos, editorial L/MUSA, 1973 WOLF TEODORO, Geografa y Geologa del Ecuador, 11IEdicin en espaol,

    Universidad de Guayaquil, 1992. SAUER WAL TER, El Mapa Geolgico del Ecuador, Editorial Universitaria,

    Quito 1957. HOFFSTETTER ROBERT, Lxico Estratigrfico Internacional. Volumen V.

    Amrica Latina, Fascculo 5a, Ecuador, Paris, Francia, 1956. BOWLES JOSEPH, Foundation Analysis and Design, V Edition McGraw-HiII,

    New York, 1996. SOCIEDAD ECUA TORIANA DE MECANICA DE SUELOS, (SEMSIR),

    Memorias de Congresos, Seminarios y Simposios, Universidad de Guayaquil,Ecuador.

    SOCIEDAD INTERNACIONAL MECANICA DE SUELOS E INGENIERlAGEOTCNICA, (ISSMGE), Northampton Square, London UK.

  • r-

    r>

    ,--.

    r-

    r-

    ,--.

    r-

    r-

    r-

    r--

    r---

    ~r=>;

    r-

    r-

    r>

    ~

    "r--

    ~,

    r'

    r'"

    r--

    /'

    r>

    r--

    r-

    rr-.

    r-

    r-

    r--r">

    r-

    r--

    r--

    r-

    r--

    CAP 3.- FLUJO DE AGUA EN EL SUELO

    3.1 Conceptos bsicos de flujo y filtraciones3.2 Ley de Darcy.3.3 Teorema de Bernoulli o Ecuacin de la continuidad aplicado a suelos3.4 Permeabilidad y Determinacin de la permeabilidad (campo y

    laboratorio)3.5 Anlisis de Esfuerzo efectivo en condiciones de flujo3.6 Ecuacin general del flujo de agua en la masa de suelos3.7 Flujo establecido y Redes de flujo en Tablestacas, presas de hormign

    y de tierra. Anlisis de factores de seguridad a fracturacin hidrulica otubificacin. Anlisis de presin de poros en condiciones de flujo(hidrodinmica)

    3.8 Construccin de Redes de flujo en medios anisotrpicos yheterogneos

    3.9 Flujo establecido en Presas de tierra: cuerpo y fundacin. Ecuacionesde Lneas Superior de Flujo o Lneas de Saturacin: Dupuit,Schaffernak, Casagrande y Kozeny

    3.10 Aplicaciones a problemas de ingeniera civil. Ejercicios en clases

    CAP 4.- COMPRESIBILIDAD Y RESISTENCIAAL CORTE ENSUELOS

    4.1 Suelos gruesos. Problemas a corto y largo plazo4.2 Suelos finos4.3 Consolidacin, Marco terico del ensayo4.4 Teora de la consolidacin de los suelos4.5 Teoras de falla de Mohr -Coulomb4.6 Modelos de falla a partir de la Teora de Mohr- Coulomb.4.7 Relaciones esfuerzo - deformacin y Parmetros de Resistencia al

    Corte.

    CAP 5.- DISTRIBUCiN DE ESFUERZOS Y ANLISIS DE ASENTAMIENTOS

    5.1 Ecuaciones de BOUSSINESQ y WESTERGARD5.2 Esfuerzos transmitidos bajo diferentes condiciones de carga5.3 Problema de Mindlin5.4 Solucin grfica de Newmark5.5 Solucin de Fadum y Steinbrenner5.6 Conceptos bsicos de Asentamientos en la masa de suelos: elstico,

    por consolidacin primaria y secundaria5.7 Mtodos de clculo para diferentes tipos de asentamientos5.8 Asentamientos en funcin del tiempo5.9 Problemas de aplicaciones de Ingeniera Civil

  • 3.3. ESPECFICAS

    Se refiere a las Competencias Especficas en trminos de satisfacer losrequerimientos y demandas caractersticas, propias y determinantes de nivelpersonal, Social, Intelectual y laboral, que los conocimientos y prctica formal de lamateria MECANICA DE SUELOS proporciona al estudiante de Ingeniera Civil.

    La materia se divide en 2 unidades acadmicas (parciales 1 y 2), el desarrollo selo hace para cada Unidad. Sin embargo, a continuacin se expone en formageneral las directrices principales que abarcan las Competencias Especficas

    COMPETENCIAS ESPECFICAS DE LA MATERIA MECANICA DE SUELOS

    4.r-

    r- 5.~

    6.

    ~

    7.

    1. Conocer las Ciencias Bsicas, Fsicas y Matemticas, las Ciencias de laTierra y las Ciencias de la Ingeniera Civil que se aplican en el Diseo y laConstruccin de Obras de Ingeniera Civil.

    2. Concebir, esquematizar y justificar soluciones preliminares de TIPOGEOTCNICO en proyectos de obras de Ingeniera Civil.

    3. Dominar los conocimientos de Mecnica de Suelos, combinar stos con losde la Esttica, Mecnica de Slidos, Vas de Comunicacin, Hidrulica,Materiales de Construccin, Hormign Armado, Topografa, Teora de lasEstructuras, Ingeniera Ssmica e Ingeniera Sanitaria, que se requierenpara disear o construir una obra de ingeniera Civil.Evaluar y Planificar obras de Ingeniera Civil, en las que se necesiteconocimientos de la Mecnica de Suelos.Conocer conceptos bsicos de la construccin de cimentaciones de obrascomunes de Ingeniera Civil.Conocer las Leyes del Ecuador que regulan el Trabajo y la Construccin,as como las Normas y Especificacin nacionales e internacionales para laConstruccin y Diseo de Obras de Ingeniera.Conocer el marco terico de los ensayos bsicos de Laboratorio necesariopara definir los parmetros de suelo, como cimentacin de una obra o comomaterial de construccin: rellenos, as como su calidad, normas esencialesy especficas para definir su aprobacin segn normativa vigente.

    8. Conocer los trabajos de campo bsicos, requeridos en la exploracinGeotcnica, en conjuncin con la Topogrfica, Hidrologa y otras,necesarias para Obras de Ingeniera Civil.

    9. Conocimientos bsicos sobre la Geologa, Topografa e Hidrologa de lazona donde se elaboran estudios, diseos y/o la construccin de obras,

  • r>

    r>

    ~

    .-r>

    ~

    r--

    ~r>

    r>

    r"'

    /"'

    r:----

    as como los Riesgos Naturales que amenazan en los sitios de las obras,sean inundaciones, deslizamientos, erosin, o sismos.

    10.Comprender y asociar los principios ticos, legales, econmicos yfinancieros para la toma de decisiones, gestin de proyectos, seguridad enlas obras de Ingeniera Civil, en que interviene la Mecnica de Suelos yGeotcnica en general.

    11.Conocer los criterios bsicos para realizar Estudios GeotcnicosPreliminares y Definitivos, Diseos, Planificacin, y Especificaciones parala construccin de obras de Ingeniera Civil, con intervencin de laMecnica de Suelos.

    12. Conocer criterios bsicos para evaluar, operar, mantener y rehabilitarObras de Ingeniera Civil, como rellenos y cimentaciones.

    13.Conocer y utilizar mtodos numricos o estadsticos para modelar ysolucionar problemas comunes geotcnicos en el entorno de la IngenieraCivil.

    14.Respetar los Derechos Civiles y Ambientales de los trabajadores, as comode las personas y sus familias que viven en el entorno de las obras, y delos usuarios futuros de las obras.

    15.Conocer y respetar los derechos de las comunidades de vivir en unambiente libre de riesgos, principalmente los generados por la ejecucin deobras de Ingeniera Civil.

  • rr

    r-

    r'

    ,-

    ~-".-

    ~

    r'

    r'

    r:

    r:

    r'

    r

    ----r

    r

    r-

    ESTNDARES:CAP 1.- CONCEPTOS BSICOS:

    1. Identificar en mapas temticos (geolgicos) los distintos tipos de depsitosde suelo, e identificar en el terreno las caractersticas texturales yestructuras de los distintos tipos de depsitos: aluviales, coluviales y suelosresiduales.

    2. Identificar los principales problemas asociados a cada tipo de depsito, encuanto a la estabilidad de las obras de ingeniera a construirse.

    3. Clasificar los distintos tipos de suelo mediante la aplicacin del SistemaUnificado de Clasificacin de Suelos, SUCS. Graficar la curvagranulomtrica y calcular los parmetros de clasificacin de suelosgruesos, coeficiente de uniformidad y coeficiente de curvatura.

    4. Utilizar la Carta de Plasticidad (Casagrande) en la determinacin de suelosarcillosos, suelos limosos, de alta plasticidad, y de baja plasticidad.

    5. Aplicar criterios de identificacin de suelos orgnicos y turbas, basados enensayos de laboratorio e identificacin visual y olor.

    6. Resolver problemas de identificacin de suelos aplicando el SUCS.7. Resolver problemas de relacin peso - volumen de las fases del suelo.

    CAP 2.- ESFUERZOS GEOSTATICOS EN LA MASA DE SUELOS

    8. Evaluar esfuerzos en la masa de suelo, esfuerzos geostticos, como pasoprevio a determinar los efectos de la sobrecarga del terreno. Esfuerzostotales y esfuerzos efectivos.

    9. Resolver problemas de aplicacin en diferentes condiciones del terreno,suelo seco, suelo hmedo, suelo saturado, sumergido. Y las variaciones porobras de excavacin, inundacin, etc.

    CAP 3.- FLUJO DE AGUA EN EL SUELO

    10.Dominar los conocimientos bsicos de la Hidrulica de Suelos aplicados ala Ingeniera Civil, que incluyen la Capilaridad, flujo de agua en los Suelos ylos efectos mecnicos de la filtracin en los suelos, como medios porosos.

    11.Calcular los Esfuerzos Efectivos en el Suelo con el agua en movimiento, laFuerza de Filtracin.

    12.Reconocer diferencias entre el Flujo Establecido y Transitorio y dominarlos fundamentos de Ecuacin General del Flujo Establecido en mediosporosos.

  • r=:

    r>

    r>

    r'

    r--

    r'

    r">

    r'

    r>

    r--

    r>

    r>

    '"'r>

    r--

    r'

    r' r

    ~

    r'

    r>

    r'

    rr>

    r'

    r--

    r">

    r--

    r--

    ~

    r--

    r--

    r>

    13.Elaborar Redes de Flujo bidimensionales para diferentes Condiciones deFrontera as como Redes de Flujo en un Medio Poroso no Homogneo,determinando las presiones y caudales en cada tramo.

    14.Resolver problemas asociados a los fenmenos causados por la fuerza dela filtracin, como son la subpresin, tubificacin y falla hidrulica, endistintas estructuras geotcnicas. Identificar las medidas de remediacin.

    CAP 4.- COMPRESIBILIDAD Y RESISTENCIA AL CORTE EN SUELOS

    15.Aprender cmo se evalan los problemas de compresibilidad en lossuelos. Diferenciar entre asentamientos elsticos y asentamientos porconsolidacin.

    16.Estudiar los criterios y teoras del anlisis de asentamientos de tipoelstico, o que se explican por la Teora de Elasticidad.

    17.Analizar el Marco Terico de los ensayos de laboratorio para caracterizarlos fenmenos de consolidacin primaria y secundaria, en suelos arcillosossaturados.

    18.Resolver problemas asociados a la deformabilidad de los suelos gruesos yfinos. Evaluar el tiempo en que se desarrollan los asentamientos delsuelo basado en la Teora de Consolidacin.

    19.Resolver problemas asociados a la resistencia del suelo al EsfuerzoCortante y el modelo de rotura de Mohr-Coulomb y las variaciones delestado tensional mediante el Crculo de Mohr.

    CAP 5.- DISTRIBUCiN DE ESFUERZOS Y ANLISIS DE ASENTAMIENTOS

    20. Evaluar la distribucin de esfuerzos de sobrecarga en la masa de suelo,para diferentes condiciones de carga de las estructuras.

    21. Evaluar esfuerzos y deformaciones en el terreno causadas por las cargasaplicadas.

    22. Resolver problemas de aplicacin en diferentes tipos de obras: rellenos,estructuras aporticadas: edificios compensados y semi- compensados,estructuras industriales: silos, reservorios.

  • COMPETENCIAS:

    Desarrollar Pensamiento Crtico y Comunicacin Efectiva.Manejar las TIC. Resolver Problemas y Toma de Decisiones.

    Bsicas Desarrollar Creatividad. Desarrollar Investigacin Propositiva.Procesar Informacin, comprensin e interpretacin de grficos,mapas y modelos.Construir e interpretar modelos. Aplicar Normas de Desarrollo

    Genricas Sostenible. Resolver Problemas. Manejar Incertidumbre yTrabaio Interdisciplinario.Conocer las Ciencias de la Tierra y las Ciencias de IngenieraCivil. Identificar las caractersticas bsicas de los suelos de lazona donde elabora el estudio. Programar ensayos delaboratorio para identificacin de suelos. Identificar lascaractersticas y los parmetros de diseo relativos a lapermeabilidad de los suelos del sitio donde se elaboran losestudios, as como su resistencia a los efectos de las

    Especificas filtraciones. Calcular y disear los factores de Seguridad de lasobras sometidas a efectos de la filtracin, por erosin interna,as como los efectos de la subpresin. Verificar los parmetrosde Laboratorio relativos a la compresibilidad (consolidacin) delos suelos arcillosos. Calcular los esfuerzos transmitidos en lamasa de suelos por cargas externas de estructuras, relleno,estructuras industriales. Calcular asentamientos que sufren lasobras.

    METODOLOGA PARA LAS COMPETENCIAS.

    El estudiante desarrollar las competencias propuestas mediante el aprendizajeterico-prctico de los principios del comportamiento de los suelos de distintosorgenes geolgicos, su clasificacin y caractersticas mecnicas, y su respuestafrente a la imposicin de cargas que corresponden a las obras de ingeniera quese ejecutan sobre el suelo, como soporte de estas estructuras. Luego,interactuando con las clases en el aula donde mediante problemas especficos decasos y temas reafirma su aprendizaje. Al terminar la Unidad el alumno deberdistinguir el suelo de la regin por su forma y calidad para las obras de ingenieracivil.

    En esta Unidad, los estudiantes realizan la investigacin No. 1: Identificacin dedepsitos aluviales, coluviales y residuales, en el mapa geolgico de Guayaquil.Hoja 33, CT-NV-A. La investigacin se refiere a identificar depsitos de suelo en elmapa geolgico y realizar una inspeccin de campo para verificar lascaractersticas texturales y granulomtricas de los depsitos seleccionados, tomade muestras para realizar ensayos de clasificacin en el Sistema Unificado deClasificacin de Suelos, SUCS. El trabajo se realiza en forma grupal, con laasociacin de los estudiantes de manera voluntaria, se presenta un informe devisita y se exponen los resultados de manera oral en foro abierto con todos losestudiantes.

  • r-

    r-

    r">

    r

    ~

    ~r--

    r-r-

    r>

    r--

    r--

    r>

    r--

    r">

    r=:

    r--

    r'

    r--

    rr--

    ~~~

    Adicionalmente, se realizan talleres de clasificacin de suelos y problemas declase con razonamiento de problemas de aplicacin prctica. Se realiza taller paraelaborar las redes de flujo en las obras sujetas a filtracin, en forma manual,para obtener los caudales y factores de seguridad por las presiones de agua, ascomo para la erosin subterrnea y la falla hidrulica. Del mismo modo calcularlos caudales de filtracin en las obras. Para contraponer estos efectos, en lostalleres, se plantearn los filtros y drenes en las obras hidrulicas.

    En esta Unidad tambin se realizan tareas relacionadas con la resolucin deproblemas de Identificacin de suelos, esfuerzos geostticos, esfuerzos desobrecarga, estado tensional plano, resistencia al corte y deformabilidad de lossuelos. Los trabajos son individuales.

    Mediante resolucin de problemas de aula y deberes guiados por el profesor, elestudiante aprender a analizar asentamientos de tipo elstico y por consolidacinsegn las condiciones de cargas de las estructuras. Para el efecto evaluarpreviamente esfuerzos transmitidos por las cargas externas. Tambin analizar losparmetros geomecnicos del suelo a la profundidad en que se evalan losesfuerzos transmitidos por las estructuras. Con estos resultados, determinar losasentamientos elsticos y por consolidacin que correspondan, el alumnoevaluar asentamientos por consolidacin, en magnitud y tiempo, para diferentestipos de obras. Tambin calcular asentamientos diferenciales.

    METODOLOGA PARA LOS ESTNDARES.

    El estudiante aplicar los conocimientos de la materia, para Diseo y Construccinde Obras de Ingeniera civil. Mediante clases tericas, el Profesor expondr lasclasificaciones de los suelos, y sus propiedades volumtricas y gravimtricas, enforma sistemtica. Los estudiantes desarrollarn talleres y resolvern problemasen clase, aplicando los mtodos de evaluacin de las propiedades basados en lainformacin del campo o resultados de laboratorio, as como la Geologa de laregin donde se generan, en particular con la ubicacin de los suelos de diferentesorgenes y propiedades. En el aula se sustentarn y ampliarn conceptos,preguntas y respuestas sobre el comportamiento de obras en suelos diversos,sean coluviales, aluviales o residuales, en el marco de casos de estudio.

    El resultado de este captulo, en relacin a Estndares, es que el estudiante sabridentificar cualitativamente un suelo en una regin dada, diagnosticando lageneralidad de su comportamiento futuro respecto a las obras. Adicionalmente,podr clasificar los tipos de suelos con el Sistema Unificado de Clasificacin deSuelos, SUCS, determinando los respectivos parmetros de clasificacin,procesamiento de datos de laboratorio, e identificacin con ingenio y propiedad.

  • ~,.--.r--

    /'

    r',,-.

    ,-..

    r">

    r-

    FORMAS DE ORGANIZACiN DE LA DOCENCIA Y METODOLOGA

    Formas de organizacin de Metodologala docencia

    Lectura comentada.- Exposiciones Descripcin Terica de conceptos bsicos

    Clases Tericas Anlisis y Reconstruccin de conocimientos Transferencia de resultados. Lecturas reflexivas. Observacin- Organizadores grficos. Investigacin.

    Ejercicios y resolucin de Problemas Mayutica.- Foro. Deduccin de conceptos bsicos Resolucin de problemas

    Clases Prcticas Lluvia de ideas Trabajo en equipo para realizar ensayos de laboratorio y

    obtener resultados

    Tutoras Realizar trabajo autnomo. Mtodos de proyectosEstudio y trabajo en Plantear, investigar y verificar hiptesis.equipo Sacar conclusiones. Elaborar cartelera con los temas analizados.

    Elaboracin de portafolio.Estudio y trabajo Clculo y Redaccin de ensayos y tareas.autnomo del estudiante Resolucin de guas de trabajo e investigacin.

    Elaboracin de informes.

  • r--

    "

    ~

    r>

    "r-

    r-

    r-

    r-

    UNIDAD 2.Fecha de inicio:Fecha de culminacin:

    07 de Julio de 2014.30 de Agosto de 2014

    Nombre de la unidad:INVESTIGACION GEOTECNICA, COMPACTACIN DE SUELOS, EMPUJE DETIERRA, DISEO DE TABLESTACAS y MUROS, ESTABILIDAD DE TALUDES.

    CAP 6.- INVESTIGACiN GEOTECNICA

    6.1 Objetivos de la investigacin geotcnica6.2 Estudio Geotcnico Preliminar6.3 Estudio Geotcnico Definitivo6.4 Mtodos de exploracin mecnicos, calicatas y sondeos6.5 Mtodos de exploracin geofsicos, elctricos y ssmicos.6.6 Modelo geotcnico del subsuelo (Perfil estratigrfico)6.7 Prueba de SPT. Trabajos de campo y correcciones

    CAP 7.- COMPACTACION DE SUELOS

    7.1. Procedimientos de compactacin7.2. Propiedades de suelos compactados7.3. Ensayo de compactacin Prctor, utilidad prctica7.4. Grado de compactacin

    CAP 8.- EMPUJE DE TIERRA: DISEO DE TABLESTACAS y MUROS

    8.1. Estados de equilibrio plstico8.2. Teoras de Rankine y Coulomb para Empujes de Tierra8.3. Diseo de muros de contencin y tablestacas

    CAP 9.- ESTABILIDAD DE TALUDES

    9.1. Criterios de diseo de taludes9.2. Tipos de mecanismos de falla y rotura9.3. Clculos de estabilidad de taludes infinitos o indeterminados9.4. Clculos de estabilidad de falla plana en taludes9.5. Clculo de estabilidad de falla circular de taludes

  • r---

    r>

    ,.---r>

    r>

    r--

    ,.-

    r-:

    r--

    r--

    r> ...-- -r--

    ESTNDARES:

    1. Aprender a elaborar un plan de investigacin geotcnica, de tipo preliminary definitivo. Seleccionar el mtodo de investigacin ms adecuado al tipode obra, planear el nmero y profundidad de los sondeos mecnicos,extensin de investigacin de los sondeos geofsicos.

    2. Conocer la ejecucin de ensayos de campo que se realizan durante lossondeos mecnicos, prueba SPT, con correcciones indicadas en lanormativa vigente.

    3. Conocer los principios bsicos para la construccin de rellenos, y elmejoramiento de suelos y cimentaciones. Aplicar criterios para aceptacinde los trabajos de compactacin y equipos disponible para obtener el gradode compactacin.

    4. Aprender a calcular empujes de tierra sobre estructuras de contencin,causados por incremento de cargas mediante rellenos o por disminucin delos esfuerzos confinantes durante cortes o excavaciones. Aplicar losparmetros de Resistencia al corte del Suelo y los modelos de anlisis, apartir de parmetros de campo y laboratorio.

    5. Calcular y aplicar los principios de la esttica para determinar laestabilidad de estructuras sometidas a Vuelco: Muros, tablestacas y otrosempujes de tierra a partir de la resistencia al corte.

    6. Dominar los principales tipos y Mtodos de clculo de Deslizamientos detaludes y excavaciones, identificando el tipo de deslizamiento a producirse,a fin de elegir el mtodo apropiado de clculo del factor de Seguridad paralos estados de carga requeridos, con taludes sumergidos o no.

    COMPETENCIAS:

    Desarrollar Pensamiento Crtico y Comunicacin Efectiva.Resolver Problemas y Toma de Decisiones. Desarrollar

    Bsicas Creatividad e Investigacin Propositiva. Procesar Informacin,comprensin e interpretacin de modelos. Desarrollar criteriosde Formacin Permanente y Actualizacin de conocimientos.Construir e interpretar modelos. Aplicar Normas de

    Genricas Construccin Nacionales. Resolver Problemas. ManejarIncertidumbre V Trabajo lnterdisciplinario.Conocer la Mecnica de Suelos y las Ciencias de IngenieraCivil. Interpretar los informes sobre los trabajos de campo, y

    Especificas los ensayos bsicos de Laboratorio. Verificar resultados deLaboratorio. Disear y calcular la estabilidad de muros,tablestacas, excavaciones y taludes. Aplicar las Normas quericen la sequridad de las obras.

  • r'

    r

    r--

    r'

    r>

    r

    f" -

    r--

    r---.

    r>

    r'

    METODOLOGA PARA LAS COMPETENCIAS.

    El estudiante analizar un caso de estudio, una obra de ingeniera civil, elaborarun plan de investigacin en base a los requerimientos de la estructura y del mediogeolgico que se reconoce en el sitio de implantacin de la estructura. Realizaruna prctica en una obra especfica donde se estn realizando investigaciones desuelo (el profesor asignar el proyecto a estudiar).

    Para el caso de construccin de terraplenes o rellenos se realizar unainvestigacin de los criterios de aceptacin de trabajos de movimiento de tierras,de los materiales aptos para relleno, los mtodos de compactacin y los equiposms modernos para control de calidad de compactaciones. La investigacin sergrupal y se elaborar un informe que ser sustentado de forma oral en foro abiertocon los dems estudiantes. Se plantea discusin, debate, del nivel deconocimiento actual de los temas analizados.

    El estudiante calcular los factores de seguridad de muros y tablestacas, taludes yexcavaciones, bajo o sobre el Nivel Fretico. Para esto sabr elegir correctamentelos parmetros de resistencia del suelo, en los reportes de campo y Laboratoriodel sitio donde se va a cimentar la estructura para diversas condiciones de carga.

    Se establecern las condiciones locales de un sitio particular donde se plantearconstruir un muro de contencin, se determinarn las condiciones ssmicas delsitio segn se indica en la normativa vigente y se determinarn los factores deseguridad de la estructura en condicin esttica y en condicin ssmica.Finalmente presentar las recomendaciones de construccin de la estructura,dimensionamiento que garantice la estabilidad geotcnica de la misma.

    En cuanto a la estabilidad de taludes se realizar un taller de clculo de un casode estudio mediante el cual se determinar un factor de seguridad del talud y lasrecomendaciones de construccin del mismo. Se conocer los aspectos bsicosde software especficos para clculos de estabilidad de taludes.

    METODOLOGIA PARA LOS ESTNDARES.

    Mediante la revisin guiada, por el profesor, de la normativa vigente, el estudianteelaborar un plan de investigacin geotcnica para un proyecto especfico.Mediante actividades extra ulicas se visitar un proyecto donde se estnrealizando investigaciones de campo para participar en la ejecucin de pruebas decampo que luego sern parte de un informe sobre la actividad realizada en almenos 3 pruebas de SPT.

  • r:

    r-

    r:

    ,--.r-

    r~-

    r:

    r,--.r-

    ,.-.

    r-

    ,--,--.r-

    /'"'

    r-

    Mediante clases tericas se establecern los principios bsicos de la tcnica decompactacin de suelos y pruebas de laboratorio para determinar el grado decompactacin. Se realizar una investigacin de los equipos para determinar ladensidad del terreno compactado, tcnicas y materiales de compactacin, ascomo las normativas aplicables a este tipo de trabajo. As mismo, se realizar untaller para interpretar el ensayo de compactacin Prctor.

    Se desarrollarn problemas de clase para calcular estabilidad de obras decontencin, tablestacas y muros. Mediante talleres se realizar el clculo deFactor de Seguridad de Taludes de excavacin y relleno. Adems el estudianteaprender las Teoras sobre el empuje de tierras y mtodos para calcularestabilidad de muros para diferentes condiciones de falla. Al efecto seorganizarn debates, preguntas y respuestas actuando el Profesor comomotivador sobre temas de deslizamientos de taludes o fallas de muros,construidos sin los requisitos establecidos en las Normas.

    NCLEOS ESTRUCTURALES

    Dimensiones ComoonentesMatemticas Derivadas parciales, Integrales, Ecuaciones diferenciales

    parciales, Matemticas bsicasEsttica, Ecuacin de equilibrio esttico. Criterios de resistencia al

    corteComoutacin Word, Excel, Autocad.

    DESEMPEOS

    1 Conoce y aplica la metodologa del aprender haciendo2 Calcula empujes de tierra en muros, tablestacas. Evala la capacidad portante para

    cimentaciones directas y profundas3 Aprende ejercicios prcticos para determinacin de Factores de seguridad en

    cimentaciones y aplica los conceptos de asentamientos permisibles4 Practica y evala el anlisis de asentamientos para diversos tipos de cimentacin5 Demuestra espritu de grupo durante las trabajos de laboratorio6 Estudia detenidamente los componentes del medio natural en que se desarrollan los

    problemas de clase y los problemas derivados de empujes de tierra y estabilidad detaludes

    7 Argumenta cientficamente la innovacin tecnolgica, Implementando acadmicamente losprocesos de transferencia de conocimientos.

    8 Define la necesidad de informacin bsica grfica del tema, con toma de decisionespertinentes sobre la metodologa aplicada.

    9 Demuestra conocimiento resolviendo ejercicios prcticos del captulo, con sustentacincientfica y experimental

  • rr"

    r"

    r

    r

    r

    r

    r

    r-:

    r

    r

    ,-

    r

    r>

    r-

    r r,r:

    r

    r

    FORMAS DE ORGANIZACiN DE LA DOCENCIA Y METODOLOGA

    Formas de organizacin de Metodologala docencia

    Lectura comentada.- Exposiciones Descripcin Terica de conceptos bsicos

    Clases Tericas Anlisis y Reconstruccin de conocimientos Transferencia de resultados. Lecturas reflexivas. Observacin- Organizadores grficos. Investigacin.

    Ejercicios y resolucin de Problemas Mayutica.- Foro. Deduccin de conceptos bsicos Resolucin de problemas

    Clases Prcticas Lluvia de ideas Trabajo en equipo para realizar ensayos de laboratorio y

    obtener resultados

    Tutoras Realizar trabajo autnomo. Mtodos de proyectos

    Estudio y trabajo en Plantear, investigar y verificar hiptesis.equipo Sacar conclusiones.

    Elaborar cartelera con los temas analizados. Elaboracin de portafolio.

    Estudio y trabajo Clculo y Redaccin de ensayos y tareas.autnomo del estudiante Resolucin de guas de trabajo e investigacin.

    Elaboracin de informes.