PROYECTO DOCENTE ASIGNATURA: "Mecánica de Suelo y Rocas"

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1 PROYECTO DOCENTE ASIGNATURA: "Mecánica de Suelo y Rocas" Grupo: Grp Clases Teóricas de Mecánica de Suelo y Rocas.(950938) Titulacion: Grado en Ingeniería Civil Curso: DATOS BÁSICOS DE LA ASIGNATURA/GRUPO Titulación: Año del plan de estudio: Centro: Asignatura: Código: Tipo: Curso: Período de impartición: Ciclo: Grupo: Créditos: Horas: Grado en Ingeniería Civil 2011 E.T.S. de Ingeniería Mecánica de Suelo y Rocas Obligatoria 2º Segundo Cuatrimestre 0º Grp Clases Teóricas de Mecánica de Suelo y Rocas. (1) Área: Departamento: Dirección postal: Dirección electrónica: AVDA. REINA MERCEDES, 2, 41012, SEVILLA PROFESORADO DURAND NEYRA, PERCY (COORDINADOR/A) BAUZA CASTELLO, JUAN DIEGO JARAMILLO MORILLA, ANTONIO VAZQUEZ BOZA, MANUEL Curso académico: 2012/2013 Última modificación: de 8

2 OBJETIVOS Y COMPETENCIAS Objetivos docentes específicos -Proporcionar conocimientos básicos e imprescindibles en Mecánica de Suelos y Rocas que les ayude a comprender, y cuantificar, el comportamiento de suelos granulares y suelos cohesivos, así como percibir el diferente comportamiento de los macizos rocosos. - Comprender las leyes que determinan la respuesta mecánica de tales medios, así como el papel que juega la presencia de agua en dicho comportamiento mecánico. Comprender la influencia del tamaño y la naturaleza mineral de las partículas en dicho comportamiento. -Comprender la naturaleza del estado de tensión en los suelos para la ingeniería. Aprender y manejar las clasificaciones de los suelos para la Ingeniería Civil. - Introducir los ensayos mecánicos y geotécnicos básicos en el laboratorio y en el terreno, para la caracterización y evaluación del comportamiento mecánico de suelos y rocas en la ingeniería. - Aprender a planificar e identificar el terreno no sólo en base de ensayos de laboratorio sino también con la realización de ensayos in situ. Competencias Competencias transversales/genéricas CB1 Demostrar poseer y comprender conocimientos en un área de estudio que parte de la base de la educación secundaria general, y se suele encontrar a un nivel que, si bien se apoya en libros de texto avanzados, incluye también algunos aspectos que implican conocimientos procedentes de la vanguardia de su campo de estudio. CB5 Haber desarrollado aquellas habilidades de aprendizaje necesarias para emprender estudios posteriores con un alto grado de autonomía. G03 Polivalencia y capacidad de aprendizaje autónomo G07 Capacidad de diseñar, analizar e interpretar experimentos relevantes en ingeniería civil. Competencias específicas E14 Conocimientos de geotecnia y mecánica de suelos y de rocas así como su aplicación en el desarrollo de estudios, proyectos, construcciones y explotaciones donde sea necesario efectuar movimientos de tierras, cimentaciones y estructuras de contención. CONTENIDOS DE LA ASIGNATURA Relación sucinta de los contenidos (bloques temáticos en su caso) Tema 1: Organización del curso. Suelo y roca. Geotecnia Tema 2: Propiedades elementales de los suelos y de las rocas Tema 3: El flujo del agua en el terreno. Principio de presión efectiva. El agua subterránea Tema 4: Compresibilidad y consolidación de los suelos y rocas Tema 5: Compactación de suelos. Deformación de suelos parcialmente saturados Tema 6: Resistencia al corte de los suelos y rocas Tema 7: Modelos reológicos en suelos y rocas. El sólido elástico Tema 8: Clasificaciones Geomecánicas Tema 9: Ensayos e Investigaciones in situ Tema 10: Diseño y Planificación del reconocimiento del terreno Relación detallada y ordenación temporal de los contenidos Programa teórico-práctico detallado Tema 1: Organización del curso. Suelo y roca. Geotecnia (1 hora) Introducción. Suelo y roca. Mecánica del Suelo y de las Rocas. Influencia del terreno en la patología de los edificios. Rocas solubles. Taludes en roca. Tema 2: Propiedades elementales de los suelos y de las rocas. (4 horas) Introducción. Porosidad, Índice de poros. Humedad y Grado de Saturación. Peso específico, Densidad, Peso específico de las partículas, Peso específico del suelo: Determinación del peso específico del suelo en el laboratorio, determinaciones in situ del peso específico seco. Relaciones entre los diversos coeficientes definidos. Índice de densidad. Curvas granulométri cas. Ensayos por tamizado y sedimentación. Coeficientes. Estados de consistencia de los suelos. Límites de Atterberg: Límite líquido, Límite plástico, Límite de retracción. Gráfico de plasticidad de Casagrande. Minerales arcillosos. Susceptibilidad, tixotropía. Clasificación de los suelos. Característica y propiedades físicas de la matriz rocosa Tema 3: El agua en el terreno. Principio de presión efectiva. El agua subterránea (3 horas) Introducción. Procedencia y situación del agua del terreno: Nivel freático. Movimiento de un fluido a través del suelo, ley de Darcy, anisotropía respecto a la permeabilidad en suelos naturales. Permeámetros. Estimación del coeficiente de permeabilidad de una arena por medios indirectos. Valores del coeficiente de permeabili dad. Efectos sobre las propiedades de los macizos rocosos. Presión intergranu lar, presión neutra o intersticial y presión efectiva. Ley de Terzaghi. Densidad y peso específico sumergido. Sifonamiento. Tensión superficial. Capilaridad. Ascensión del agua en tubos capilares. Presión capilar en el suelo. Succión. Tema 4: Compresibilidad y consolidación de los suelos y rocas (3,5 horas) Curso académico: 2012/2013 Última modificación: de 8

3 Introducción. Compresibilidad de las arcillas. El edómetro y el ensayo edométrico en muestras alteradas o inalteradas. Representa ción de la curva edométrica. Curva de compresión en el terreno: arcillas normalmente consolidadas y sobre consolidadas; presión de preconsolidación. Corrección de Schmertmann. Procesos de sobreconsolidación. Índice de compresión y de hinchamiento. Líneas de regresión con otras magnitudes. Módulo edométrico y módulo de deformación. Teoría de la consolidación unidimensional. Obtención del coeficiente de consolida ción a partir de las curvas deformación tiempo. Deformabilidad de los macizos rocosos. Correlaciones Tema 5: Compactación de suelos. Deformación de suelos parcialmente saturados (2,5 horas) Introducción. Compactación de suelos. El ensayo de Próctor. El com pactador manual de Harvard. Otros métodos de compactación. Estructura de los suelos compactados. Colapso de los sue los. Consolidación de los suelos parcialmente saturados. Suelos expansivos parcialmente saturados: ensayo de inundación bajo carga. El aparato de Lambe. Ensayo de hinchamiento libre. Ensayo de presión de hinchamiento. Relación entre el hinchamiento de un suelo y la suc ción. Tema 6: Resistencia al corte de los suelos y rocas (4,5 horas) Introducción. Rozamiento entre cuerpos sólidos. Criterio de rotura de Coulomb. Criterio de rotura de Mohr-Coulomb. El círculo de Mohr. Medida de la resistencia al esfuerzo cortante en el laboratorio. Angulo de rozamiento interno y cohesión. Ensayos de corte directo. Tipos de ensayos de corte directo. Ensayos sin drenaje, con drenaje, consolidado sin drenaje. Ensayos triaxiales. Ensayos sin drenaje, con drenaje, consolidado sin drenaje. Ensayo de compresión simple. Resistencia y parámetros resistentes de las rocas. Criterio de rotura de Hoek-Brown. Tema 7: Modelos reológicos en suelos y rocas. El sólido elástico (1,5 horas) El modelo elástico. El modelo Mohr-Coulomb. Modelo hardening-soil. Modelo soft-soil Tema 8: Clasificaciones Geomecánicas (1 horas) Introducción. Clasificaciones de las rocas con fines geotécnicos. Clasificaciones de los macizos rocosos. Clasificaciones RMR, GSI, Q. Las clasificaciones geomecánicas en la práctica Tema 9: Ensayos e Investigaciones in situ. (2,5 horas) Introducción. Ensayos de penetración: penetrómetros. Ensayo de Penetración Normal. Ensayo Borros. Ensayo del Cono Holandés. Ensayos de penetración en arenas finas y limosas. Correlación entre ensayos. Ensayo de molinete. Ensayos de corte "in situ". Ensayos de placa de carga. Otros ensayos "in situ". Ensayos de permeabilidad. Toma de muestras. Sondeos. Prospección geofísica en superficie y en el interior de los sondeos. Tema 10: Diseño y Planificación del reconocimiento del terreno (3 horas) Introducción. Antecedentes y documentación. Reconocimiento superficial. Investigación profunda. Tomamuestras. Tomamuestras compuestos. Tomamuestras de pared delgada. Tomamuestras de pistón. Toma de muestras a rotación: tubos sencillo y doble. Planificación de una campaña: CTE y Guía de cimentaciones en obras de carreteras. Informes geotécnicos. Práctica de Problemas P1. Determinación de las propiedades físicas de los suelos. Determinación de permeabilidad y gradiente hidráulico. Aplicaciones de la ley de Darcy. Cálculo de sifonamiento (2h) P2. Construcción de curvas edométricas. Determinación de la presión de preconsolidación. Cálculo de Cc y Cs. Consolidación de estratos arcillosos. Obtención de tiempos y grados de consolidación con distintas condiciones de contorno (2h) P3. Tensiones en un punto. Circulo de Mohr. Resistencia de los suelos y rocas (2 h) P4. Clasificaciones geomecánicas (1h) P5. Reconocimiento del terreno (1). Práctica de Laboratorio L1. Identificación visual de suelos y rocas: bolos, arenas, limos y arcillas. Pruebas de campo. Manejo de muestras inalteradas y alteradas. Granulometría de suelos. Análisis por tamizado y sedimenta ción. Plasticidad de suelos cohesivos. Límites de Atterberg. Permeabilidad. Permeámetro. Demostración del sifonamiento en tanque de arena (2,5h). L2. Compresibilidad de suelo y roca. Ensayo edométrico. Determinación de curva de consolidación. Preparación de probetas. Ensayo Proctor. Determinación del cambio potencial de volumen de una arcilla expansiva en el aparato de Lambe. Ensayos de presión de hinchamiento y de hinchamiento libre (2,5h). L3. Ensayo de corte directo. Ensayo triaxial de una muestra. Medida de presiones intersticiales y cambios de volumen. Ensayo de compresión simple. Representación de dichos ensayos Ensayos de resistencia y deformabilidad de Rocas (2,5h). ACTIVIDADES FORMATIVAS Relación de actividades formativas del cuatrimestre Curso académico: 2012/2013 Última modificación: de 8

4 Prácticas de Laboratorio Horas presenciales: Horas no presenciales: Metodología de enseñanza-aprendizaje: Cooperatica y colectiva Competencias que desarrolla: Todas Ejercicios o problemas Horas presenciales: Horas no presenciales: Metodología de enseñanza-aprendizaje: Desarrollo en la pizarra de las prácticas de problemas con la participación del alumno Competencias que desarrolla: Todas Clases teóricas Horas presenciales: Horas no presenciales: Metodología de enseñanza-aprendizaje: Clases expositivas o magistrales Competencias que desarrolla: Todas Exámenes Horas presenciales: Horas no presenciales: BIBLIOGRAFÍA Y OTROS RECURSOS DOCENTES Bibliografía general Geotecnia y Cimientos. Vol. 1. Propiedades de los suelos y de las rocas. JIMENEZ SALAS, J.A. Y JUSTO, J.L 2a Edit. Rueda. Madrid Geotecnia y Cimientos. Vol. II: Mecánica Teórica de los suelos y las Rocas JIMENEZ SALAS, J.A., JUSTO, J.L., Y 2a SERRANO, A. Edit. Rueda. Madrid Curso académico: 2012/2013 Última modificación: de 8

5 Ingeniería Geológica González L, Ferrer M, Ortuño, L y Oteo C Pearson Educación S.A Mecánica del Suelo y Cimentaciones. Vol I y II MUZÁS LABAD, F Universidad Nacional de Educación a Distancia. Fundación Escuela de la Edificación Theoretical soil mechanics TERZAGUI, K John Wiley & Sons Mecánica de suelos en la Ingeniería Práctica TERZAGUI, K. & PECK, R.B Ateneo Engineering Rock Mechanics Part 1 and 2 Harrison P J, Hudson Freng A, J Pergamon Principies of Engineering Geology ATTEWELL, P.B. & FARMER, I.W 1975 Chapman & Hall. Halsted Press Book. John Wiley Mecánica de suelos, Tomo I: Fundamentos de mecánica de suelos JUÁREZ BADILLO, E. & RICO RODRÍGUEZ, A Limusa 1976 Mecánica del suelo IGLESIAS, C Síntesis S.A Mecánica de las Rocas. Vol 2 SERRANO, A Colegio de Ingeniero de Caminos, Canales y Puertos Mecánica de suelos LAMBE, T.W. & WHITMAN, R.V Limusa Bibliografía específica Curso académico: 2012/2013 Última modificación: de 8

6 Problemas resueltos de Mecánica de Suelos y Cimentaciones CRESPO VILLALAZ, C 1979 Limusa Ejercicios de Geotecnia y Cimientos EREMAS GODIN, C. sexta Colegio de Ingenieros de Caminos Practical Problems in Soil Mechanics and Foundation Engineering SANGLERAT, B., OLIVARI, G., CAMBOU, B. Elseiver 1985 Problemas Resueltos de Mecánica del Suelo SUTTON, B. H 1989 Bellisco Mecánica de suelos y rocas. Prácticas y ensayos CHACÓN, J.; IRIGARAY, C.; LAMAS, F & EL HANDOUNI, R. Universidad de Granada Problems in Engineering Soils CAPPER, P.L; CASSIE, W.F.& GEDDES, J.D. E& F.N. Spon 1971 Soil Properties: Testing, Measurement and Evaluation LIU, C.; EVETT, J.B 1984 Prentice Hall Clasificaciones Geomecánicas ROMANA, M J.B.Serón y E.Montalar. STMR Otros recursos docentes Pagina Web del área de ingeniería del terreno: Pagina Web del Departamento de MMCTEIT: SISTEMAS Y CRITERIOS DE EVALUACIÓN Y CALIFICACIÓN Sistema de evaluación 1. Memoria con la labor realizada en las prácticas de laboratorio Se realizarán 3 prácticas de laboratorio donde se valorarán los trabajos de laboratorio resueltos en equipo atendiendo a la redacción y claridad de ideas, grado de participación en las tutorías, capacidad y riqueza de la crítica que se hace de los resultados, y actualización de la bibliografía consultada.calificación: 20% de la nota final Curso académico: 2012/2013 Última modificación: de 8

7 2. Examen que incluirá una parte teórica y otra práctica con al menos dos ejercicios uno corto y otro largo. Se constatará el dominio de los contenidos, teóricos y prácticos de la asignatura. Calificación: Examen teórico-práctico tipo test o preguntas cortas (25%), ejercicio corto y largo (50%). Total 75 % de la nota final 3. Entrega de problemas propuestos Se comprobará el grado de implicación y actitud del alumnado manifestada en su participación en las consultas, tutorías; así como en la resolución de los ejercicios. Calificación por entrega de problemas: 5% de la nota final. Criterios de calificación La calificación de cada actividad se basará en los criterios de evaluación según se describen anteriormente y medirá el grado de obtención de los objetivos planteados. 75%: Examen teórico-práctico tipo test o preguntas cortas en el primer caso (25%), ejercicios corto y largo en el segundo (50%). En ambos se constatará el dominio de los contenidos, teóricos y prácticos de la asignatura. 20%: Valoración de los trabajos de laboratorio resueltos en equipo atendiendo a la redacción y claridad de ideas, grado de participación en las tutorías, capacidad y riqueza de la crítica que se hace de los resultados, y actualización de la bibliografía consultada. 5%: Entrega de problemas. La calificación obtenida en el examen de prácticas se guardará para el curso en cuestión y hasta septiembre CALENDARIO DE EXÁMENES CENTRO: E.T.S. de Ingeniería 1 ª Convocatoria Fecha: Aula: 11/6/2013 Hora: 0:0 La hora y aula serán fijadas por la dirección de la ETSI CENTRO: E.T.S. de Ingeniería 2 ª Convocatoria Fecha: Aula: 3/9/2013 Hora: 0:0 La hora y aula serán fijadas por la dirección de la ETSI CENTRO: E.T.S. de Ingeniería 3 ª Convocatoria Fecha: Aula: 23/11/2012 Hora: 0:0 La hora y aula serán fijadas por la dirección de la ETSI TRIBUNALES ESPECÍFICOS DE EVALUACIÓN Y APELACIÓN Presidente: Vocal: Secretario: Primer suplente: Segundo suplente: Tercer suplente: RAUL CARRASCO ROMERO JOSE JAIME MORELL SASTRE JOSE MARIA SANCHEZ LANGEBER JUAN DIEGO BAUZA CASTELLO ANTONIO JARAMILLO MORILLA PRAXEDES GIMENEZ JIMENEZ Curso académico: 2012/2013 Última modificación: de 8

8 ANEXO 1: HORARIOS DEL GRUPO DEL PROYECTO DOCENTE Los horarios de las actividades no principales se facilitarán durante el curso. GRUPO: Grp Clases Teóricas de Mecánica de Suelo y Rocas. (950938) Calendario del grupo CLASES DEL PROFESOR: DURAND NEYRA, PERCY HORARIO SIN ESPECIFICAR Curso académico: 2012/2013 Última modificación: de 8