MECÁNICA DE SUELOS Y CIMENTACIONES
GRADO EN ARQUITECTURA TÉCNICA
Curso 2017/2018
1. Datos de la asignatura
(Fecha última modificación: 20-06-18 12:09)- Código
- 101033
- Plan
- ECTS
- 6.00
- Carácter
- OBLIGATORIA
- Curso
- 4
- Periodicidad
- Primer Semestre
- Área
- GEODINÁMICA INTERNA
- Departamento
- Geología
- Plataforma Virtual
Datos del profesorado
- Profesor/Profesora
- José Nespereira Jato
- Grupo/s
- 1
- Centro
- E. Politécnica Superior de Zamora
- Departamento
- Geología
- Área
- Geodinámica Interna
- Despacho
- 263 Ed. Magisterio
- Horario de tutorías
- -
- URL Web
- http://diarium.usal.es/jnj/
- jnj@usal.es
- Teléfono
- 980 545 000 Ext. 3710
2. Sentido de la materia en el plan de estudios
Bloque formativo al que pertenece la materia.
Estructuras e Instalaciones de la Edificación
Papel de la asignatura.
Permite que el alumno entienda el valor que en edificación tiene poseer un buen conocimiento del terreno de cimentación. Además, se capacita al alumno para establecer una adecuada planificación de una campaña de reconocimientos geotécnicos y, finalmente, se le habilita para poder interpretar adecuadamente los resultados de un estudio geotécnico.
Perfil profesional.
Esta asignatura habilita al alumno para interpretar correctamente los informes geotécnicos que se deben realizar en edificación previamente al proceso constructivo.
3. Recomendaciones previas
Haber cursado y aprobado las materias básicas del grado, principalmente Matemática Aplicada I y II, Estática, y la parte de Geología de Fundamentos de Materiales de Construcción.
4. Objetivo de la asignatura
Conocer y calcular los estados de esfuerzos, resistencia y deformaciones del terreno producidas durante la construcción, con el fin de poder diseñar y dimensionar adecuadamente los elementos resistentes necesarios: cimentaciones, muros de contención, etc.
Establecer los criterios y la metodología necesarios para la planificación e interpretación de los reconocimientos geotécnicos del terreno.
5. Contenidos
Teoría.
Tema 0. Introducción
Qué es la Mecánica de Suelos y la geología aplicada a la construcción.
El ciclo geológico y el origen de los suelos.
La transición entre el suelo y la roca.
Algunos tipos de suelos según su contexto geológico.
Tema 1. Propiedades básicas de los suelos
Granulometría.
Plasticidad.
Relaciones entre las fases de un suelo.
Compactación.
Expansividad.
Clasificación de suelos.
Diseño de filtros de suelo.
Problemas
Tema 2. El agua subterránea: permeabilidad y filtraciones
Formaciones geológicas y su comportamiento frente al agua.
El teorema de Bernuilli aplicado a la Mecánica de Suelos.
Nivel freático y nivel piezométrico.
La permeabilidad de los suelos: la ley de Darcy.
Medida de la permeabilidad: in situ y en laboratorio.
Sifonamiento.
Filtración por debajo de pantallas.
Problemas
Tema 3. Las tensiones en el suelo
Tesiones verticales en el suelo
Tensiones horizontales
El principio de las tensiones efectivas: La Ley de Terzaghi.
La influencia de las filtraciones sobre las tensiones efectivas
Las tensiones inducidas por una carga en superficie
Tensiones sobre un plano cualquiera: El círculo de Mohr en la Mecánica de Suelos.
Problemas
Tema 4. La resistencia al corte del suelo
La rotura al corte del terreno: Ley de Mohr-Coulomb
Los parámetros resistentes del suelo
Ensayos para la determinación de la resistencia al corte del suelo en campo y en laboratorio
La resistencia al corte de terrenos granulares
La resistencia al corte de terrenos cohesivos
Problemas
Tema 5. Consolidación y sus movimientos asociados
El proceso de consolidación y los asientos inducidos
El ensayo de consolidación unidimensional en edómetro
La influencia de la historia geológica en el comportamiento de un suelo cohesivo: el grado de sobreconsolidación.
Teoría de la consolidación unidimensional
El siento de consolidación
Problemas
Tema 6. Reconocimiento del terreno
El estudio geotécnico según el CTE
Técnicas de reconocimiento
Planificación de reconocimientos
Tema 7. Cimentaciones
Aspectos generales
Cimentaciones superficiales
Problemas
Cimentaciones profundas
Problemas
Tema 8. Empujes laterales del terreno
Introducción
La teoría de Rankine para determinar las presiones de tierras
Tipos de pantallas
Análisis de las tensiones del suelo sobre pantallas en voladizo
Análisis de las tensiones del suelo sobre pantallas ancladas
Tema 9. Estabilidad de taludes
Introducción
Introducción al cálculo de estabilidad: taludes indefinidos-roturas planas
Corrección de taludes
Práctica.
PRÁCTICAS DE LABORATORIO
Laboratorio 1. Presentación del laboratorio. La recepción de muestras. Descripción preliminar de suelos. Granulometría por tamizado, humedad, densidad geométrica.
Laboratorio 2. Densidad balanza hidrostática. Límite líquido y límite plástico. Permeabilidad carga constante.
Laboratorio 3. Peso específico de las partículas sólidas. Ensayo de compactación. Ensayo de resistencia a compresión simple de un suelo. Presión de hinchamiento. Hinchamiento libre. Ensayo de consolidación unidimensional en edómetro.
Laboratorio 4. Determinación de los parámetros resistentes de un suelo mediante el ensayo de corte directo.
Laboratorio 5. El ensayo triaxial.
PRÁCTICAS EN EL AULA DE INFORMÁTICA
Informática 1. Diseño de hojas de cálculo para el tratamiento de ensayos geotécnicos: curvas granulométricas, resistencia a compresión simple, resistencia al corte y ensayo de consolidación unidimensional (I).
Informática 2. El ensayo de consolidación unidimensional (II): análisis de los datos e interpretación de los mismos.
Informática 3. Análisis de los asientos de cimentaciones con ayuda del programa informático SETTLE (Rocscience). Estabilidad de taludes con apoyo del programa informático SLIDE (Rocscience).
SEMINARIOS
Reconocimientos para EG y su dimensionamiento.
Se expondrá o se entregará un trabajo, realizado en grupo, a finales del mes de diciembre.
EXPOSICIÓN
De manera voluntaria, los alumnos podrán exponer un trabajo, a realizar de manera individual o en grupos, relacionado con algún episodio histórico en el que la Mecánica de Suelos haya tenido un papel relevante. Algunos de los posibles temas son: la torre de Pisa, la rotura de la presa de Aznalcóllar, el deslizamiento del Monte Toc: la presa de Vajont, la catedral de México D.F.
6. Competencias a adquirir
Básicas / Generales.
CG4. Hábito de estudio y método de trabajo
CG6. Capacidad de búsqueda, análisis y selección de información.
Específicas.
CE 23. Aptitud para el predimensionado, diseño, cálculo y comprobación de estructuras y para
dirigir su ejecución material.
Transversales.
CT1. Capacidad de organización y planificación.
CT2. Resolución de problemas.
CT6. Conocimientos de informática relativos al ámbito de estudio.
CT7. Capacidad de gestión de la información.
CT24. Orientación a resultados.
7. Metodologías
Las SESIONES MAGISTRALES de cada tema comenzarán preferentemente con pequeños ejercicios o modelos prácticos que, al anteceder a los conceptos teóricos, permitirán que los alumnos visualicen la problemática o conceptos a desarrollar en las sesiones siguientes. Tras la explicación de los principales fundamentos teóricos, se propondrán problemas relacionados con ellos. Los problemas deberán ser resueltos por el alumno, aunque durante el curso varios de ellos serán resueltos por el profesor.
Las clases magistrales están coordinadas con las SESIONES PRÁCTICAS, que se impartirán en el laboratorio de Geotecnia, durante la primera parte del curso, y en el aula de informática. En ésta se mostrarán algunos de los programas informáticos más utilizados en la actividad diária profesional relacionada con la Mecánica de Suelos y las cimentaciones, y se diseñarán hojas de cálculo para la resolución de diversos problemas de ámbito geotécnico.
Se dedica un SEMINARIO a profundizar en las técnicas de prospección y ensayos geotécnicos de acuerdo al CTE; se pretende que con ellos el alumno se acerque por sí mismo a un caso real basado en la interpretación de las investigaciones geotécnicas.
Por último, se han programado EXPOSICIONES ORALES para que el alumno adquiera cierta destreza en esta tarea, y que sirvan también a modo de aprendizaje para la búsqueda y síntesis de información. En esta guía se muestran algunos de los temas que se propondrán para su desarrollo.
8. Previsión de Técnicas (Estrategias) Docentes
9. Recursos
Libros de consulta para el alumno.
Libros de consulta para el alumno
AENOR (2001): Ejecución de trabajos geotécnicos especiales, 2001
AENOR (1999): Eurocódigo n° 7: Proyecto Geotécnico, Parte 1: Reglas Generales. UNE-ENV 1997-1.
AENOR (1997): Eurocódigo n° 7: Proyecto Geotécnico, Parte 2: Proyecto asistido por ensayos de laboratorio. UNE-ENV: 1997-2.
BERRY, P. L. & REID, D. (1993): Mecánica de Suelos. Ed. McGraw-Hill.
CRAIG, R.F. (2004). Craig's Soil Mechanics. 7th Edition. CRC Press.
EDDLESTON, M. (1975): Engineering Geology of Construction. Geological Society Special Publication nº 10.
GONZÁLEZ DE VALLEJO, L. I. (2002): Ingeniería Geológica. Ed. Prentice-Hall.
JIMÉNEZ SALAS, J.A. y DE JUSTO, J.L. (1974): Geotecnia y Cimientos I. Propiedades de Suelos y Rocas. Ed. Rueda.
JIMÉNEZ SALAS, J.A. y DE JUSTO, J.L. (1976): Geotecnia y Cimientos II. Mecánica del Suelo y de las Rocas. Ed. Rueda.
GARCÍA, A., SACRISTÁN, J.A., GONZÁLEZ, P., HERNÁNDEZ, R.J., PASCUAL, R., SÁNCHEZ-OSTIZ, A., IRIGOYEN, D. (2003). Manual de Edificación (T.3): Mecánica de los terrenos y cimientos. Ed. CIE Inversiones Editoriales Dossat 2000.
JIMÉNEZ SALAS, J.A. et al. (1980): Geotecnia y Cimientos III. Ed. Rueda.
LAMBE, T.W. & WHITMAN, R.V. (1969): Mecánica de Suelos. Ed. Limusa-Wiley.
LÓPEZ MARINAS, J. M. (2000): Geología Aplicada a la Ingeniería Civil. Ed. Cie Dossat 2000.
MATÍAS SÁNCHEZ, A. (2008). Ejercicios resueltos de geotecnia. Ed. Bellisco.
MINISTERIO DE FOMENTO. (2006) Código Técnico de la Edificación. Documento Básico SE-C
MUZÁS LABAD, F. (2007). Mecánica del suelo y cimentaciones I y II. UNED.
OLMOS MARTÍNEZ, P.J. (2007). Cimentaciones Superficiales. Diseño de zapatas. 2ª Edición adaptada al CTE. Universidad de Valladolid.
OLMOS MARTÍNEZ, P.J. (2011). Diseño de estructuras de contención. Universidad de Valladolid.
RODRÍGUEZ ORTIZ, J. M.; SERRA GESTA, J. & OTEO MAZO, C. (1985): Curso aplicado de cimentaciones. Servicio de Publicaciones del Colegio Oficial de Arquitectos de Madrid.
SUTTON, B.H.C. (1989): Problemas resueltos de mecánica del suelo. Ed. Bellisco.
TERZAGHI, K. & PECK, R.B. (1995): Soil mechanics in engineering practice. Ed. Wiley and Sons.TERZAGHI, K. & PECK, R.B. (1995): Soil mechanics in engineering practice. Ed. Wiley and Sons.
10. Evaluación
Consideraciones generales.
La evaluación positiva implicará la consecución de los objetivos planteados para la asignatura, por lo que se valorará además de los conocimientos teóricos adquiridos y la habilidad para resolver problemas relacionados con el terreno, la realización de las prácticas en el laboratorio de Geotecnia.
En la parte teórica se valorarán los conocimientos adquiridos y la claridad expositiva. Para los problemas de la asignatura se valorarán el desarrollo utilizado en la resolución del problema y el resultado final del mismo. Los errores de cálculo se tendrán en cuenta cuando el resultado final del problema sean valores claramente imposibles.
Criterios de evaluación.
La calificación final se obtendrá con la siguiente ponderación de las pruebas de evaluación:
- Control 1: sobre conceptos trabajados en las clases prácticas. Ponderación: 20%
- Control 2: evaluación sobre los conceptos trabajados en los seminarios. Ponderación: 10%
- Examen final: Cuestiones y problemas relacionados con el desarrollo de las clases magistrales y problemas resueltos durante el desarrollo de la asignatura. Ponderación: 70 %.
Instrumentos de evaluación.
Control 1: Entre diez y veinte preguntas cortas, y algún problema relativo a las prácticas desarrolladas en laboratorio. Fecha prevista: el 11 de noviembre.
Control 2: Resolución del caso real planteado y tratado durante el seminario, en relación con los seminarios dedicados al Estudio Geotécnico. Fecha prevista: el 16 de diciembre.
Examen final: preguntas cortas de teoría y varios problemas, valiendo estos últimos al menos un 70 % de la calificación de esta prueba. Fecha prevista: impuesta por el calendario que se apruebe en Junta de Escuela.
Recomendaciones para la evaluación.
En primera convocatoria se aplicarán los instrumentos de evaluación 1, 2 y 3
Asistencia a las clases teóricas y prácticas.
Resolución individual de los problemas planteados.
Emplear la bibliografía propuesta para completar las explicaciones de las sesiones magistrales.
Consulta de dudas en horario de tutorías.
Recomendaciones para la recuperación.
En la convocatoria de recuperación la calificación del alumno saldrá al 100 % del examen de recuparación que se proponga. Ésta podrá cubrir cualquier aspecto de los evaluados en los controles 1, 2 y examen final.