Estructuras e Instalaciones de la Edificación

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.

Esta asignatura habilita al alumno para interpretar correctamente los informes geotécnicos que se deben realizar en edificación previamente al proceso constructivo.

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. ELIMINAR DE LA FICAH DEL AÑO ANTERIOR

Los contenidos de esta asignatura que permiten alcanzar los objetivos establecidos se reparten a lo largo de diez temas, distribuidos a lo largo de tres bloques perfectamente definidos: BLOQUE A, dedicado al Estudio Geotécnico, BLOQUE B, en el que se abordan los Fundamentos Básicos de la Mecánica de Suelos, y BLOQUE C, centrado en las aplicaciones de los conceptos previos al cálculo de cimentaciones, estabilidad de taludes y empuje de tierras. A continuación, se describe cada bloque, y finalmente se recogen ordenadamente todos los contenidos.

• BLOQUE A. EL ESTUDIO GEOTÉCNICO

El documento Estudio Geotécnico juega un papel de guía y enlace entre el alumno y esta asignatura, con el fin de revelar ver la importancia práctica de la misma. Se introduce desde el inicio de la asignatura, y se trabaja particularmente en él antes de afrontar el bloque C.

El tema que se trata en él es:

• Tema 7. Reconocimiento del terreno.

Se trabaja mediante un seminario, que incluye una sesión magistral que introduce las técnicas de investigación reconocidas en el CTE.

Su evaluación corre a cargo de pruebas de evaluación de base estructurada con elección de alternativas de respuesta múltiples, y desarrollo de un trabajo.

• BLOQUE B. FUNDAMENTOS BÁSICOS

Es el bloque sobre el que recae gran parte de la carga de la asignatura, y se encuentra dividido en seis temas a lo largo de los cuales se desgranan los fundamentos sobre los que se construye la Mecánica de Suelos. Parte de la contextualización del terreno dentro de un marco geológico, y desde la dicotomía suelo-roca, y a partir de ello se presentan los principios básicos de la Mecánica de Suelos. El manejo de estos conocimientos es básico para poder más tarde enfocarlos hacia las aplicaciones concretas relacionadas con las cimentaciones estabilidad de taludes y empujes de tierra.

Los temas a tratar son:

• Tema 1. Introducción
• Tema 2. Características básicas de los suelos
• Tema 3. El agua subterránea: permeabilidad y filtraciones
• Tema 4. Las tensiones efectivas
• Tema 5. La resistencia al corte del suelo
• Tema 6. Consolidación y sus movimientos asociados

El Bloque B se imparte a través de actividades introductorias, sesiones magistrales, prácticas de laboratorio e informática, y resolución de problemas. Su evaluación corre a cargo de pruebas de evaluación objetivas tipo test o de base estructurada con elección de alternativas de respuesta múltiples, pruebas de resolución de problemas y pruebas prácticas resueltas a través de la elaboración de un portafolio.

• BLOQUE C. APLICACIONES

Tras poner las bases de la asignatura en el Bloque B, llega el momento de acercarse de manera frontal a sus aplicaciones directas: el cálculo de cimentaciones, empujes del terreno y estabilidad de taludes. Cada uno de estos tres aspectos incluye su propio tema, si bien es el primero en el que recae una mayor carga docente dado que se aborda siempre en toda obra de edificación, a diferencia de los otros dos. A la hora de enfocar cada uno de ellos se mantiene al EG como referencia, y se desarrollan los contenidos atendiendo a la manera en que éstos son abordados por el Documento Básico Seguridad Estructural Cimientos, del Código Técnico de la Edificación, DB-SE-C, principal bibliografía.

Los temas a tratar son:

• Tema 8. Cimentaciones
• Tema 9. Empujes del terreno
• Tema 10. Estabilidad de taludes

Este tercer bloque se trabaja a través de una actividad introductoria en relación con las cimentaciones, sesiones magistrales, prácticas de informática, y resolución de problemas. Además, se complementa todo ello con prácticas en el aula de informática.

Por temas, los contenidos a tratar son los siguientes:

• Tema 1. Introducción
  • La Mecánica de Suelos y otras ramas de conocimiento afines
  • La naturaleza de los suelos:
    • Definición de suelo y roca
    • La estructura de la Tierra
    • 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 2. Características básicas de los suelos
  • Relaciones de fase y propiedades elementales
  • Propiedades de identificación y sistemas de clasificación:
    • Granulometría y plasticidad
    • SUCS, PG3.
  • Descripción de suelos
  •  
  •  
• Tema 3. 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: ley de Darcy y métodos de medida
  • El flujo del agua en el terreno: el enfoque matemático como herramienta para su análisis
  • Problemas particulares relacionados con el movimiento del agua en el subsuelo: filtraciones y sifonamiento
• Tema 4. Las tensiones efectivas
  • El principio de las tensiones efectivas: La Ley de Terzaghi
  • Cálculo de las tensiones verticales y horizontales en el suelo
  • Tensiones sobre un plano cualquiera: el círculo de Mohr en la Mecánica de Suelos
  • La influencia de las filtraciones sobre las tensiones efectivas
  • Las tensiones inducidas por cargas
• Tema 5. 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
• Tema 6. 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 asiento de consolidación
• Tema 7. Reconocimiento del terreno
  • El estudio geotécnico según el CTE
  • Técnicas de reconocimiento
  • Planificación de reconocimientos y su coste
• Tema 8. Cimentaciones
  • Aspectos generales
  • Cimentaciones superficiales
  •  
  • Cimentaciones profundas
• Tema 9. Empujes laterales del terreno
  •  
  • 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 10. Estabilidad de taludes
  •  
  • Cálculo de estabilidad de taludes indefinidos

Cálculo de estabilidad de taludes con rotura circular

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.

CG4. Hábito de estudio y método de trabajo

CG6. Capacidad de búsqueda, análisis y selección de información.

CE 23. Aptitud para el predimensionado, diseño, cálculo y comprobación de estructuras y para

dirigir su ejecución material.

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.

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.

Se ha planificado un sistema de evaluación de diagnóstico, formativo y sumativo.

Evaluación de diagnóstico

La evaluación de diagnóstico consiste en la realización inicial de un cuestionario online que se completará en clase, y basado en cuestiones muy básicas que permitan conocer los conocimientos previos de los alumnos y servir, además, de presentación de la asignatura. Su único fin es marcar el punto de partida respecto al grado de conocimientos, y no afectará a la calificación final del alumno. Se llevará a cabo al inicio de curso, y antes de acometer los contenidos del Bloque C.

Evaluación formativa

La evaluación formativa se desarrolla a modo de feedback en la actividad de Seminario (SEM) basada en el EG, y en la P_INF. La evaluación referente a la primera actividad consistirá en las entregas parciales de:

• Presentación de dimensionado
• Presentación de oferta económica

Respecto a las P_INF, se plantearán varias preguntas al final de la sesión, preferentemente online, para comprobar el cumplimiento de los objetivos y corregir aquellos aspectos que no hayan sido correctamente interpretados. A continuación, se presenta un ejemplo:

Evaluación sumativa

La evaluación sumativa, la que marca la calificación final del alumno, se aplicará a través de varios instrumentos de evaluación, y se distribuirá a lo largo del periodo de docencia con el fin de dar una continuidad a todo el proceso de enseñanza-aprendizaje. En la tabla siguiente se representa la distribución temporal de las mismas, e indicando para cada una de ellas el peso respecto a la calificación numérica final del alumno.

Es condición indispensable para poder superar la asignatura el haber obtenido una calificación superior a 2 en la prueba práctica de laboratorio, y haber entregado la Prueba Práctica del estudio geotécnico

Los criterios de evaluación de los cuestionarios y pruebas prácticas tipo problemas se basan en la aportación de la respuesta correcta y en la acertada resolución numérica, respectivamente. En este último caso, los errores en el proceso de cálculo o en el empleo de unidades inadecuadas restarán en la calificación.

Para la evaluación del portafolio de prácticas, los criterios de evaluación se centran en el modo en el que el alumno desarrolla todo el proceso de la práctica, tomando los datos de una manera clara y adecuada, realizando los gráficos cuando éstos sean requeridos, y planteando claramente el resultado o resultados obtenidos. Por porcentajes, la calificación se repartirá en:

• Presentación (20 %): orden en la presentación de los datos, uniformidad de edición, se resalta el resultado, gráficos legibles y etiquetados.
• Gráficos (0 ó 30 %): realización adecuada de los gráficos que requiere la norma para el ensayo realizado (corrección en la obtención de los datos a representar).
• Obtención del resultado (80 % u 50 %): se especifica claramente el resultado final obtenido para la cuantificación o calificación de un determinado parámetro, que a su vez es el fin del ensayo realizado.

Los criterios de evaluación del Seminario y Exposición se recogerán en la documentación aportada al alumno en el momento de la presentación de la actividad.

• 15% TRES PRUEBAS OBJETIVAS TIPO TEST, cada una con un peso en la calificación final del 5%, a realizar online y planteadas como cuestionarios. Se evalúan los objetivos establecidos para el BLOQUE B en dos ocasiones, y en una los del BLOQUE C. Las fechas de realización estimadas son octubre, noviembre y finales de diciembre.

A partir de una base de datos de 20 preguntas, cada alumno recibe aleatoriamente diez de ellas, a las que debe responder en un tiempo máximo de una hora. Al ser un cuestionario online, lo podrá resolver desde casa y con la ayuda de los apuntes, libros … que estime oportuno. Aunque podrá resolver el cuestionario tantas veces como quiera, la calificación que obtenga será la correspondiente con su primer intento.

• 20% PRUEBA PRÁCTICA ESCRITA. Consiste en evaluar las prácticas de laboratorio (BLOQUE B) y se desarrollará a mediados del mes de noviembre. La prueba puede consistir o bien en la resolución de varias pruebas prácticas similares a las realizadas en clase y contando con el portafolio, o bien en la entrega de una parte del mismo, teniendo en cuenta que el alumno lo debe ir elaborando durante la realización de las P_LAB.

• 15% PRUEBA PRÁCTICA escrita y oral consistente en la redacción de un estudio geotécnico basado en un caso real que se deberá defender oralmente en el momento de la entrega. Con ella se evalúan los tres bloques: BLOQUE A, B y C. La defensa oral se realiza en la última semana de clase. Como se trabajará en grupos de 3 o 4 alumnos, la calificación podrá ser común a todos ellos, aunque una distribución e implicación diferencial en esta actividad dentro del grupo podrá generar calificaciones diferentes. La defensa oral es obligatoria.
• 50 % Examen final: Prueba objetiva y de prácticas, escrita, planteada como prueba final del curso, y consistente en resolver algunas preguntas estructuradas o semiestructuradas y problemas relacionados con el BLOQUE B. Se realiza en el periodo que fije el calendario escolar para los exámenes finales.

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.

En la convocatoria de recuperación la calificación del alumno saldrá al 100 % del examen de recuperación, que cubrirá cualquier aspecto de los evaluados en las pruebas de evaluación controles 1, 2 y examen final. En el caso de no haber presentado la Prueba Práctica (EG) para la primera convocatoria, tendrá que ser presentada igualmente para que pueda ser evaluada la totalidad de la asignatura.