Pontificia Universidad Católica del Ecuador

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1 FACULTAD DE INGENIERIA ESCUELA DE INGENIERIA CIVIL 1. DATOS INFORMATIVOS: MATERIA O MODULO: Mecánica de Suelos II CÓDIGO: CARRERA: Ingeniería Civil NIVEL: VI No. CRÉDITOS: 6 CRÉDITOS TEORÍA: 4 CRÉDITOS PRÁCTICA: 2 PROFESOR: Ing. Roberto Vallejo Trujillo SEMESTRE/AÑO ACADÉMICO: 1º Semestre DESCRIPCIÓN DE LA MATERIA: El Curso comprende el estudio de varios temas de aplicación profesional: Exploración y muestreo de suelos, Compresibilidad y expansibilidad, Distribución de presiones, Análisis de asentamientos, Empuje de tierras, Capacidad de carga, Estabilidad de taludes y Elaboración de informes. 3. OBJETIVO GENERAL: Conocimiento de los suelos de cimentación y aplicación de las propiedades físico - mecánicas de los suelos a problemas de cimentaciones y obras de tierra 4. OBJETIVOS ESPECÍFICOS: Al final del curso, los estudiantes estarán en capacidad de: Calcular los asentamiento que tendrá una obra civil, sujeta a diferentes tipos de carga Determinar la distribución de presiones al interior de un suelos de cimentación Calcular las presiones sobre estructuras de retención y predimensionar las mismas Determinar la capacidad de carga de cimentaciones superficiales Interpretar y elaborar Informes de Mecánica de Suelos para cimentaciones 5. CONTENIDOS (Detallar desarrollo curricular de cada sesión) CAPITULO 1.- EXPLORACION Y MUESTREO DE SUELOS 1.1 Objetivo 1.2 Programa de exploración subsuperficial 1.3 Exploración mediante sondeos en el campo 1.4 Procedimientos de muestreo en suelos 1.5 Pruebas de campo 1.6 Exploración geofísica

2 1.7 Problemas de aplicación CAPITULO 2.- COMPRESIBILIDAD 2.1 Introducción 2.2 Compresibilidad de los suelos 2.3 Teoría de la consolidación 2.4 Prueba de consolidación 2.5 Problemas de aplicación. CAPITULO 3.- EXPANSIBILIDAD 3.1 Introducción 3.2 Expansibilidad de los suelos 3.3 Ensayos de expansibilidad 3.4 Problemas de aplicación CAPITULO 4.- DISTRIBUCION DE PRESIONES 4.1 Introducción 4.2 Ecuaciones de Boussinesq 4.3 Esfuerzos bajo diferentes condiciones de carga 4.4 Soluciones gráficas de Newmark y Fadum 4.5 Módulo de reacción de la subrasante 4.6 Problemas de aplicación. CAPITULO 5.- ANALISIS DE ASENTAMIENTOS 5.1 Introducción 5.2 Cálculo de asentamientos por el método directo (elástico) 5.3 Cálculo de asentamientos por el método indirecto (edométrico) 5.4 Cálculo de asentamientos a partir de ensayos in situ 5.5 Cálculo de asentamientos por consolidación, mediante métodos computacionales 5.6 Problemas de aplicación CAPITULO 6.- EMPUJE DE TIERRAS 6.1 Introducción 6.2 Estados de equilibrio plástico 6.3 Teorías de Rankine y Coulomb 6.4 Estabilidad de muros de sostenimiento bajo cargas estáticas y dinámicas 6.5 Cálculo de empujes con métodos computacionales 6.6 Problemas de aplicación. CAPITULO 7.- CAPACIDAD DE CARGA 7.1 Teorías de falla

3 7.2 Capacidad de carga en cimentaciones superficiales 7.3 Capacidad de carga en cimentaciones profundas 7.4 Capacidad de carga a partir de ensayos in situ 7.5 Problemas de aplicación. CAPITULO 8.- ESTABILIDAD DE TALUDES 8.1 Tipos de falla 8.2 Métodos de cálculo para estabilidad de taludes 8.3 Estabilidad de taludes bajo cargas estáticas y dinámicas 8.4 Métodos para mejorar la estabilidad de taludes 8.5 Métodos computacionales para cálculo de estabilidad de taludes 8.6 Taludes y muros reforzados con geosintéticos y gaviones, con métodos computacionales 8.7 Problemas de aplicación CAPITULO 9.- ELABORACION DE INFORMES 9.1 Objetivo 9.2 Análisis del problema 9.3 Recopilación de la información 9.4 Análisis de resultados 9.5 Elaboración del Informe, conclusiones y recomendaciones Clase Fecha Contenido Entrega y explicación del Programa del Curso, Indicaciones generales sobre 1 3-Sep-07 el sistema de evaluación y el desarrollo de las prácticas de laboratorio. COMPRESIBILIDAD: Introducción, aparatos y prueba de consolidación, 2 6-Sep-07 compresibilidad de los suelos COMPRESIBILIDAD: Curvas de compresibilidad, coeficiente de compresibilidad 3 10-Sep-07 índice de compresibilidad, módulo edométrico COMPRESIBILIDAD: determinación de la presión de preconsolidación, 4 13-Sep-07 presión efectiva in sito, curvas virgen in situ COMPRESIBILIDAD: Resolución de un problema de aplicación 5 17-Sep-07 dibujo de las curvas y obtención de los parámetros mv y Cc COMPRESIBILIDAD: Teoría de la Consolidación, explicación del fenómeno 6 20-Sep-07 la consolidación, hipótesis, desarrollo de la teoría, deducción de fórmulas. COMPRESIBILIDAD: Métodos para determinar el coeficiente de consolidación 7 24-Sep-07 Métodos logarítmico y de las raíces cuadradas del tiempo. EXPANSIVIDAD: Definición, ensayos: expansión e hinchamiento libre 8 27-Sep-07 criterios para la calificación de un suelo expansivo, formas de prevención. EXPANSIVIDAD: Conferencia sobre los suelos expansivos del Ecuador 9 1-Oct-07 (Conferencista invitado) Prueba parcial 10 4-Oct-07 EXPLORACION Y MUESTREO DE SUELOS: Definición del programa

4 11 8-Oct-07 de exploración, Porqué y Cuando hacer una exploración geotécnica. EXPLORACION Y MUESTREO DE SUELOS: Cómo: sondeos de campo, métodos Oct-07 de muestreo, pruebas de campo. EXPLORACION Y MUESTREO DE SUELOS: Dónde: recomendaciones en función Oct-07 del tamaño y tipo de estructura. Cuanto, Número de perforaciones, costo estudios EXPLORACION Y MUESTREO DE SUELOS: Exploración Geofísica: método de Oct-07 la refracción sísmica, interpretación de resultados, propiedades dinámicas. EXPLORACION Y MUESTREO DE SUELOS: Exploración Geofísica: método de Oct-07 la resistividad eléctrica, interpretación de resultados. DISTRIBUCION DE PRESIONES: Introducción, ecuaciones de Boussinesq caso Oct-07 de carga concentrada, ejercicios. DISTRIBUCION DE PRESIONES: ecuaciones de Boussinesq, casos de carga Oct-07 lineal finita e infinita, caso de carga rectangular uniformemente distribuida. DISTRIBUCION DE PRESIONES: ecuaciones de Boussinesq para otros caso de 18 1-Nov-07 carga de interés práctico: triangular trapezoidal etc. DISTRIBUCION DE PRESIONES: caso de área circular uniformemente cargada 19 5-Nov-07 área irregular uniformemente cargada, soluciones de Newmark y Fadum. DISTRIBUCION DE PRESIONES: Método práctico 1: Nov-07 problemas de aplicación. Prueba parcial Nov- 07 ANALISIS DE ASENTAMIENTOS: Definiciones, tipos de asentamientos Nov- 06 asentamiento elástico: métodos de Terzaghi y de Jambu, Bjerrum y Kjaernsly ANALISIS DE ASENTAMIENTOS: Asentamiento elástico en suelos granulares Nov- 07 métodos de De Beer y Martens y de Schamertmannn. ANALISIS DE ASENTAMIENTOS: Varios métodos basados en el SPT, Nov- 07 métodos basados en la prueba de placa. ANALISIS DE ASENTAMIENTOS: Asentamientos por consolidación Nov- 07 asentamientos secundarios. EMPUJE DE TIERRAS: Introducción, Estados de equilibrio plástico Nov- 07 Teoría de Rankinne EMPUJE DE TIERRAS: Teoría de Rankinne aplicada a diferentes tipos de

5 27 3-Dec-07 muros y condiciones de frontera Dec-07 Vacación EMPUJE DE TIERRAS: Teoría de Rankinne aplicada a diferentes tipos de Dec-07 suelo: friccionantes, cohesivos, cohesivo friccionantes. EMPUJE DE TIERRAS: Condiciones de estabilidad de muros de contención: Dec-07 estabilidad: volcamiento, deslizamiento, rotura del suelo de cimentación. EMPUJE DE TIERRAS: Problemas de Aplicación Dec-07 CAPACIDAD DE CARGA: Introducción, Teorías de capacidad de carga Dec-07 para cimentaciones superficiales. Teoría de Terzaghi para cimiento continuo Dec-07 Vacación Dec-07 Vacación Dec-07 Vacación CAPACIDAD DE CARGA: Fórmula general de capacidad de carga de 36 3-Jan-08 Terzaghi, factores: forma, empotramiento, inclinación Teoría de Skempton. CAPACIDAD DE CARGA: Análisis por corte, análisis por asentamiento 37 7-Jan-08 CAPACIDAD DE CARGA: Problemas de aplicación Jan Jan-08 Examen Final 6. METODOLOGÍA, RECURSOS: El Curso se desarrolla a través de clases magistrales donde se presentan los principios fundamentales y se proponen ejercicios de aplicación de casos reales del ejercicio profesional. Las clases se soportan con la utilización de medios audiovisuales (Computadora, Infocus) y material didáctico preparado por el docente. 7. EVALUACIÓN: La evaluación se la realiza de forma continua a través de trabajos, lecciones, Informes de laboratorio y pruebas teóricas y prácticas. Únicamente se fijan en el calendario, las fechas de las pruebas prácticas pues las restantes actividades se las ejecuta a lo largo del curso. 7.1 CRONOGRAMA DE EVALUACIONES: Examen Fecha 1 4 de Octubre de de Noviembre de 2007

6 3 17 de Enero de SISTEMA DE CALIFICACIÓN (puntaje asignado a pruebas parciales): Prácticas de Laboratorio e Informes 30% Deberes, lecciones y pruebas teóricas 20% Pruebas prácticas (solución de problemas) 50% PRIMERA Y SEGUNDA NOTAS: Prácticas de Laboratorio e Informes 30% 4,5 Deberes, lecciones y pruebas teóricas 20% 3,0 Pruebas prácticas (solución de problemas) 50% 7,5 TOTAL: 100% 15,0 TERCERA NOTA: Prácticas de Laboratorio e Informes 30% 6,0 Deberes, lecciones y pruebas teóricas 20% 4,0 Pruebas prácticas (solución de problemas) 50% 10,0 TOTAL: 100% 20,0 7.3 FECHA DE ENTREGA DE CALIFICACIONES EN SECRETARÍA: NOTA FECHA 1 11 de Octubre de de Noviembre de Enero BIBLIOGRAFÍA: Textos de Referencia: - Mecánica de Suelos Tomo I, II, y III Fundamentos de la Mecánica de Suelos, Juárez Badillo- Rico Rodríguez - Propiedades Geofísicas de los Suelos Joseph E. Bowles - Braja M. Das, Principles of Foundation Engineering, segunda edición - Mecánica de Suelos, T. William Lambe Robert V. Whitman, Instituto Tecnológico de Massachusetts - Mecánica de Suelos de Alfonso Rico Rodríguez - Mecánica de Suelos Dr. Karl Von Terzaghi - Soil Mechanics, R. F. CRAIG, and Lecturer in Civil Engineering, University of Dundee

7 - Geotécnia y Cimientos, Mecánica del Suelo y de las Rocas, Primera parte y segunda parte, J.A. Jiménez Salas Textos Recomendados: Tesis de Grado recomendadas para consulta: - Investigación de las Propiedades Indices y Mecánicas de los Suelos Lateríticos de la Zona de Santo Domingo de los Colorados, realizado por: Montero P., Juan Carlos, Peñaherrera Julio - Técnicas de Campo y Laboratorio utilizadas para la determinación del CBR en suelos Lateríticos del Occidente de la Provincia de Pichincha, y su influencia en el diseño de pavimentos flexibles, realizado por: Galárraga Mario, Marín Mauricio - Análisis de Alternativas para cimentación sobre suelos blandos orgánicos, Proyecto Club Casa Blanca, realizado por: Landázuri César, Peñaherrera Alejandro - Cimentaciones sobre pilotes, realizado por: Andino Carlos, Jurado Mario - Análisis y Evaluación del comportamiento del adoquín, en varias calles de poblaciones adoquinadas en el Ecuador, realizado por: Guachamín Vinicio, Terán Ivan - Ensayos de Cono de Penetración Dinámica DCP, McBride Z., Fernando, 9. DATOS DEL PROFESOR (indicación de horario de atención a estudiantes, correo electrónico, teléfono) Nombre: Roberto Vallejo Trujillo Extensión: 1841 Mail: rvallejo@puce.edu.ec Celular: Horario atención estudiantes: Ver tabla en el Informe individual de Actividades Aprobado: Por el Consejo de Escuela f) Director de Escuela fecha: Por el Consejo de Facultad f) Decano fecha:

8 INFORMACIÓN ADICIONAL PARA LA ELABORACIÓN DEL PROGRAMA Inicio: 3 se septiembre de 2007 Fin: 18 de enero de 2008 Exámenes finales: del 14 al 18 de enero de 2008