PROGRAMA ANALITICO MECANICA DE LOS SUELOS II (CIV-220)

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1 1. IDENTIFICACION UNIVERSIDAD AUTÓNOMA GABRIEL RENÉ MORENO PROGRAMA ANALITICO MECANICA DE LOS SUELOS II (CIV-220) Asignatura MECANICA DE LOS SUELOS II Código de asignatura(sigla) CIV-220 Semestre II Prerrequisitos CIV 219 Mecánica de suelos I Horas semanal (HS) HT 4 HP 2 LAB 3 THS 9 Créditos (CR) 5 Período académico II/2011 Docente ING. MARCOS MONFORT FLORES ING. EFRAIN PEREZ CHAVARRIA 2. JUSTIFICACION Recientemente se ha puesto énfasis en la determinación in situ de las propiedades de resistencia y deformación del suelo, debido a que así se evita la perturbación de las muestras durante la exploración de campo. Sin embargo, bajo ciertas circunstancias, no todos los parámetros necesarios pueden ser determinados o no por motivos económicos o de otra índole. En tales casos, se deben hacer ciertas hipótesis respecto a las propiedades del suelo. Para estimar la exactitud de los parámetros del suelo (determinados en laboratorio y en el campo o bien supuestos) se debe tener el conocimiento de los principios básicos de la mecánica de suelos. La resistencia de un suelo depende fundamentalmente de su resistencia a corte. Si los esfuerzos cortantes y axiales dentro de la masa del suelo alcanzan los valores de la combinación critica, se originan deslizamientos a lo largo de alguna superficie de falla y el suelo colapsa bajo las cargas que transmiten las fundaciones de una construcción o crean problema de estabilidad en taludes, excavaciones y empujes de tierra en general. Los temas que se incluyen en esta asignatura introducen al estudiante de ingeniería civil a obtener los parámetros de resistencia al corte, ya sean estos obtenidos en laboratorio o en campo mediante las pruebas necesarias, así como también el conocimiento de los procesos de mejoramiento de suelos, empujes de suelos, deslizamiento de una masa de suelo y saber calcular las tensiones en el suelo debido a cargas impuestas. El estudiante debe tener un buen conocimiento de los principios básicos de la mecánica de suelos I. 3. OBJETIVOS GENERALES El estudiante a la conclusión del curso estará capacitado para: Determinar los parámetros de resistencia al corte del suelo. Calcular tensiones en el suelo debido a cargas impuestas.

2 Determinar empujes y factores de seguridad en estabilidad de taludes. Realizar mejoramiento de los suelos con procesos diferentes. 4. TEMATICO UNIDAD I: CAPACIDAD RESISTENTE DEL SUELO TIEMPO: 36 H OBJETIVOS ESPECIFICOS.- El estudiante a la conclusión de la unidad estará capacitado para: Calcular los parámetros de resistencia al corte, haciendo uso de pruebas de laboratorio y campo. 1. Estado tensional en el suelo de fundación. 2. Esfuerzos combinados. 3. Pruebas de Resistencia al corte. Laboratorio 3.1. Prueba de compresión sin confinar 3.2. Prueba de corte directo 3.3. Prueba de compresión triaxial In Situ 3.4. Prueba de la veleta 3.5. La prueba de Penetración Standard (PPS) o (SPT) 4. Criterio de falla de Morr Coulomb. 5. Sensibilidad y Tixotropía UNIDAD II.- DISTRIBUCION DE ESFUERZOS EN EL SUELO DE FUNDACION TIEMPO: 27 H OBJETIVO ESPECIFICO.- Conocer que cuando se aplica una carga a una determinada profundidad en un estrato de suelo, los esfuerzos producidos dentro de la masa del mismo, se distribuyen tanto en profundidad como lateralmente, el alumno estará capacitado para calcular estos esfuerzos a través de métodos aproximados y métodos usando la teoría de la elasticidad. : 1. Generalidades 2. Tensiones en el suelo 2.1. Métodos aproximados de distribución de esfuerzos 2.2. Métodos basados en la teoría de la elasticidad. Esfuerzo debido a una carga concentrada, Esfuerzo debajo de una carga lineal, Esfuerzo debido a un área cargada circularmente, Esfuerzo debajo de un área rectangular, Incremento del esfuerzo vertical promedio debido a un área cargada rectangularmente,

3 Incremento del esfuerzo bajo un terraplén, Incremento del esfuerzo debido a cualquier tipo de carga (Carta de influencia de Newmark). 3. Bulbo de Presiones. 4. Presiones de Contacto 5. Hipótesis fundamentales. Hipótesis de Emil Winkler, Rigidez infinita de la base e Incapacidad del suelo para resistir tracciones. 6. Bases totalmente comprimidas 7. Bases parcialmente comprimidas UNIDAD III.- EMPUJES DE TIERRA Y ESTABILIDAD DE TALUDES TIEMPO: 36 H OBJETIVO ESPECIFICOS.- Alcanzar la capacidad de proveer soporte lateral estable a una masa de suelo a partir de la teoría del empuje de tierras, la estabilidad de los taludes, la entibación y apuntalamiento de las excavaciones. 1. Generalidades. 2. Teoría del empuje de tierras Empuje Neutro Empuje Activo Empuje Pasivo. 3. Teoría de Coulomb para empuje de tierra. 4. Teoría de Rankine para empuje de tierra. 5. Empujes en suelos cohesivos. 6. Efecto de las sobrecargas en los empujes. 7. Estabilidad de taludes Método de Cullman Método Numérico Método de las secciones. 8. Taludes con estratos inclinados. 9. Excavaciones Abiertas. 10. Entibación y apuntalamiento de excavaciones. 11. Terraplenes. UNIDAD IV.- PROCESOS DE MEJORAMIENTO DE SUELOS TIEMPO: 36 H OBJETIVO ESPECIFICOS.- Conocer que mediante el mejoramiento de suelos a través de su estabilización, se obtienen resultados que mejoran las propiedades resistentes, incrementando sus propiedades mecánicas, la estabilidad de volumen y la capacidad de drenaje, etc. 1. Generalidades. 2. Compactación de suelos.

4 3. Inyecciones de lechadas. 4. Estabilización química. 5. Estabilización electroquímica. 6. La mezcla con aditivos Aditivos humectantes Aditivos impermeabilizantes Suelo - Cemento Suelo Cal. 7. Estabilización térmica. 8. El drenaje del suelo Drenes horizontales Drenes verticales Pozos filtrantes Puntas drenantes (Wellpoints). LABORATORIO Y TRABAJOS DE CAMPO TIEMPO: 15 Semanas OBJETIVO ESPECIFICOS.- Es el de unificar criterios en cuanto a los procedimiento de ensayos de laboratorio y trabajos de campo, que se deben seguir para lograr tener datos del suelo que reflejen de forma muy aproximada la realidad de su resistencia al esfuerzo cortante. Dar a conocer un procedimiento técnico adecuado para la caracterización de los suelos, tomando en cuenta experiencias anteriores. Tomar procedimientos de laboratorios y procedimientos de campo conocidos, avalados, estandarizados y aceptados para obtener datos confiables que reflejen el comportamiento del suelo estudiado. Preparar de la mejor forma datos que alimenten criterios y actividades para diseñar geotécnicamente la mejor alternativa, tomando en cuenta el uso del suelo. LABORATORIO 1. Ensayo de Compresión sin Confinar. 2. Ensayo de Corte Directo. 3. Ensayo Triaxial sin medición de presión de poros. 4. Ensayo Triaxial con medición de presión de poros. 5..Relaciones Humedad- Densidad (Ensayos de Compactación). 6. Ensayo de Relación de Soporte de California (CBR). 7. Ensayo Suelo Cemento. 8. Ensayo Suelo Cal. CAMPO 9. Determinación de la Densidad en el campo. 10. Prueba de Penetración Standard (PPS) o (SPT). 11. Ensayo de la Veleta.

5 5. METODOLOGIA DE ENSEÑANZA Clases en el aula: 1. Exposiciones del profesor con apoyo del pizarrón 2. Exposiciones del profesor con apoyo del proyector de acetatos 3. Exposiciones del profesor con apoyo del proyector multimedia 4. Preguntas y respuestas del profesor a los estudiantes y viceversa. 5. Trabajos en grupos. 6. Exposiciones de los estudiantes. 7. Proyecciones de videos. 8. Estudio de casos. 9. Trabajos en el laboratorio para obtener datos confiables de los diferentes ensayos propuestos. 10. Presentación de informes de cada ensayo realizado y su evaluación correspondiente. 6. CRONOGRAMA 7. SISTEMA DE EVALUACION Normas de evaluación 11. Para tener derecho a examen final se requiere asistencia mínima del 85% a las clases teóricas, 85% de las prácticas y 100% de los ensayos de laboratorio. Para la evaluación final se consideran los siguientes indicadores con sus respectivos ponderaciones: Primera prueba parcial 20% Unidades: I y II Segunda prueba parcial 20% Unidades III y IV Exámenes prácticos 15% Laboratorio 20% Examen final 25% Todas las unidades Formas e instrumentos de evaluación 12. Se realiza al inicio del semestre una evaluación diagnostica con el fin de medir el grado de homogeneidad de los conocimientos del grupo.

6 13. Se hará un seguimiento continuo a los alumnos, tomando nota de su desenvolvimiento y participación para la evaluación parcial. 14. La evaluación parcial consiste en una prueba teórica-practica escrita o un examen oral, dependiendo de la cantidad de alumnos del grupo. Es importante destacar que en cada prueba se verifica el cumplimiento de los objetivos. 15. La evaluación final consiste en la verificación del logro de los objetivos mediante una prueba teórica-practica escrita o un examen oral, dependiendo de la cantidad de alumnos del grupo. 16. Se evaluara al estudiante después de cumplir cada tarea de laboratorio, mediante la presentación de informes y conocimiento. 8. BIBLIOGRAFIA 17.. Mecánica de Suelos en la Ingeniería Práctica; Terzaghi y Peck. 18. Introducción a la Mecánica de Suelos y Cimentaciones; G.B. y G.F. Sowers. 19. Mecánica de Suelos; Juárez Badillo y Rico Rodríguez. 20. Mecánica de Suelos, Cimentaciones y Estructuras de Tierra; G. Tschebotarioff. 21. Mecánica de Suelos; Lambe y Whitman. 22. Cimentaciones de estructuras; Clarence W. Dunham. 23. Diseño y Construcción de Cimientos; M.J. Tomlinson. 24. Publicaciones sobre: Muros de Sostenimiento, Plateas, Pilotes; P. Goldschmidt. 25. Cimentaciones; Schulze Simmer Suelos Fundaciones y Muros; Dra. Ing. María Graciela Fratelli 27.. Principio de ingeniería de Cimentaciones; Braja M. Das