PROYECTO DOCENTE ASIGNATURA: "Mecánica del Suelo y Cimentaciones"

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1 PROYECTO DOCENTE ASIGNATURA: "Mecánica del Suelo y Cimentaciones" Grupo: Grupo 3.06 (mañana)(961659) Titulacion: Grado en Arquitectura 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: Área: Departamento: Dirección postal: Grado en Arquitectura 2010 E.T.S. de Arquitectura Mecánica del Suelo y Cimentaciones Obligatoria 3º Segundo Cuatrimestre 0º Grupo 3.06 (mañana) (6) Ingeniería del Terreno (Área principal) Estructuras Edific. e Ingeniería Terreno (Departamento responsable) ESCUELA TÉCNICA SUPERIOR DE ARQUITECTURA, AVDA. REINA MERCEDES, SEVILLA Dirección electrónica: COORDINADOR DE LA ASIGNATURA SORIANO CUESTA, CRISTINA PROFESORADO 1 DURAND NEYRA, PERCY Curso académico: 2016/2017 Última modificación: de 7

2 OBJETIVOS Y COMPETENCIAS Objetivos docentes específicos Materialidad, técnica y arquitectura. Teoría de las Mecánica del Suelo y Cimentaciones. Identificación de tipos de suelos, tipologías de cimentaciones, estructuras de contención, sistemas de mejora y recalce, excavaciones, drenajes, etc., para el proyecto arquitectónico y urbano. Proyecto de cimentaciones. Cimentaciones especiales. Proyecto y ejecución de los sistemas de cimentación en arquitectura y urbanismo: Diseño, tipo, análisis, normativas, proyecto, procedimientos de cálculo, definición y redacción en el proyecto arquitectónico y urbano, programación y ejecución en obra, seguimiento, control de calidad y costos, patología y conservación de sistemas de cimentación. Seguridad en las cimentaciones. Diseño y análisis de estructuras de suelo, cimentaciones, estructuras de contención, patología y recalce. Comportamiento del terreno y diseño de piezas de hormigón y acero. Competencias Competencias transversales/genéricas Competencias Genéricas son las contenidas en la Guía para el Título de Arquitecto: G01, G03, G04, G05, G07, G08, G09, G12, G14, G15, G16, G17, G18, G22, G23, G26, G27, G28, G29, G34. Competencias específicas Las definidas en las competencias específicas en la Guía para la obtención del Título de Arquitecto: E11/E16/E18/E19/E20/E21 /E22/E25/E26/E32/E33/ E35/E37/E38/E40/E45/E53/E61/E63/E72/ CONTENIDOS DE LA ASIGNATURA Relación sucinta de los contenidos (bloques temáticos en su caso) A. PRESENTACIÓN, NORMATIVA SOBRE SUELO Y CIMENTACIONES. ESTUDIO GEOTÉCNICO, ENSAYOS IN SITU B. PROPIEDADES DE SUELO, ENSAYOS DE LABORATORIO C. CIMENTACIONES SUPERFICIALES D. EMPUJES DEL TERRENO Y DEL AGUA, CONTENCIÓN, TALUDES E. CIMENTACIONES PROFUNDAS F. ACONDICIONAMIENTO DEL TERRENO, TERRENOS DIFÍCILES. PATOLOGÍA Y RECALCE Relación detallada y ordenación temporal de los contenidos SEMANAS 1 A 15: CLASES TEÓRICO-PRÁCTICAS. ESQUEMA TEMPORAL PREVISTO : T.1. PROPIEDADES FÍSICAS DE LOS SUELOS Roca y Suelos. Porosidad. Peso específico. Humedad y grado de saturación. Relaciones entre propiedades. Granulometría, métodos de análisis y curvas granulométricas. Estado de consistencia de los suelos. Límites de Atterberg y gráfico de plasticidad de Casagrande. Susceptibilidad y tixotropía. Clasificación de los suelos. (2,00H) T.2. EL AGUA EN EL TERRENO. PRINCIPIO DE PRESIÓN EFECTIVA. TENSIÓN SUPERFICIAL Procedencia y situación del agua del terreno: Nivel freático. Movimiento de un fluido a través del suelo. Permeabilidad en suelos y su medición. Principio de presión efectiva: Ley de Terzaghi. Densidad y peso específico sumergido. Sifonamiento. Tensión superficial. Capilaridad: Presión capilar y succión en el suelo. (2,00H) T.3. COMPRESIBILIDAD DE LOS SUELOS Compresibilidad de las arcillas. El ensayo edométrico. Presión de preconsolidación. Sobreconsolidación. Correcciones de la curva edométrica. Módulo edométrico y módulo de deformación. Cálculo de asientos. Teoría de la consolidación unidimensional. Obtención del coeficiente de consolidación a partir de las curvas deformacióntiempo. T.4. NORMATIVA DE CIMENTACIONES Y TERRENO. BASES DE CÁLCULO. ESTABILIDAD A CORTO Y LARGO PLAZO. COEFICIENTES DE SEGURIDAD Introducción. Coeficientes de seguridad. Comportamiento de las arcillas saturadas durante la toma de muestras y el ensayo. Estabilidad a corto y largo plazo. Métodos de las presiones efectivas y totales. Estabilidad de arcillas blandas saturadas. Estabilidad de arcillas fisuradas y sobreconsolidadas. Suelos de rotura frágil. Rotura progresiva en arenas. T.5 TENSIONES EN EL TERRENO Introducción. Cargas rígidas y flexibles. Tensiones producidas por diferentes tipos de carga en el semiespacio de Boussinesq: puntual vertical, carga vertical en línea, carga vertical uniformemente distribuida sobre una faja infinita, carga vertical distribuida sobre un rectángulo, carga vertical uniformemente distribuida en un círculo. Estrato elástico sobre base rígida. Siste mas de varias capas deformables. Tensiones, asientos y giros de cargas rígidas. Relación entre las tensiones reales de los suelos y las deducidas de las fórmulas elásticas. T.6 CÁLCULO DE ASIENTOS Introducción. Tipos de asientos. Métodos de cálculo de asientos. Método elástico. Método edométrico con distribución elástica de tensiones. Cálculo de asientos a partir de los ensayos de placas de carga. Cálculo de asientos a partir de ensayos de penetración. Asientos y deformaciones máximas admisibles. T.7. COMPACTACIÓN DE LOS SUELOS. DEFORMACIÓN DE SUELOS PARCIALMENTE SATURADOS Compactación de suelos. El ensayo de Próctor. Estructura de los suelos compactados. Colapso o hinchamiento de los suelos. Expansividad de los suelos. Ensayos para medir el hinchamiento de suelos parcialmente saturados: Ensayo de inundación bajo carga - El aparato de Lambe - Ensayo de hinchamiento libre - Ensayo de presión de hinchamiento. T.8. RESISTENCIA AL CORTE DE LOS SUELOS 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 y sus tipos. Ensayos triaxiales y sus tipos. Ensayo de compresión simple. T.9. ENSAYOS IN SITU Ensayos in situ del terreno. Ensayos de penetración. Penetrómetros estáticos: Ensayo de Penetración Normal - Ensayo de penetración dinámica Borros. Otros penetrómetros dinámicos: Ensayo de Cono Holandés. Correlación entre ensayos. Ensayos de placa de carga. Medida del nivel freático. Ensayos geofísicos. Curso académico: 2016/2017 Última modificación: de 7

3 T.10. RECONOCIMIENTO DEL TERRENO Antecedentes y documentación. Reconocimiento superficial. Calicatas. Investigación profunda. Sondeos profundos: Tipos. Toma de muestras en sondeos: Tipos de tomamuestras. Planificación de una campaña: Código Técnico de la Edificación. Informes geotécnicos. T.11. CARGA DE HUNDIMIENTO: CIMENTACIONES SUPERFICIALES Introducción. Relación carga-deformación en suelos. Tipos de fallos por rotura. Teoría de Prandtl para carga de hundimiento. Expresión de la carga de hundimiento de Brinch- Hansen. Efecto de la posición del nivel freático en la carga de hundimiento. Expresiones de carga de hundimiento basadas en ensayos de penetración. Carga de hundimiento y presión admisible: coeficientes de seguridad. Código Técnico de la Edificación SE-C. (1,50H) T.12.CIMENTACIONES DIRECTAS: ZAPATA AISLADA, ZAPATA CORRIDA Y POZOS Profundidad de apoyo.tipos. Comprobaciones. Zapatas de medianería con vigas centradoras. Zapatas en esquina. Aspectos constructivos. T.13. ZAPATAS MEDIANERAS Y DE ESQUINA Introducción. Soluciones constructivas. Zapatas de medianería con vigas centradoras. Zapatas en esquina. Aspectos constructivos. T.14. VIGAS FLOTANTES Y LOSAS DE CIMENTACIÓN Introducción. Cálculo de vigas flotantes y losas. Disposiciones constructivas. Precauciones a tomar durante la construcción T.15. EMPUJE DE TIERRAS Introducción, Empuje activo, pasivo y en reposo. Relación de la deformación con el tipo de empuje. Valores del coeficiente de empuje K. Teoría de Rankine. Teoría de Coulomb. Método de Culmann. Efecto de las sobrecargas. Influencia del nivel freático. Teoría de empujes en suelos cohesivos. Método semiempírico de Terzaghi-Peck. Código Técnico de la Edificación SE-C (1,50H) T.16. ESTRUCTURAS DE CONTENCIÓN RÍGIDAS Introducción. Tipos de estructuras de contención: rígidas y flexibles. Tipos de estructuras de contención rígidas. Tipo de empujes a considerar. Comprobaciones a realizar en un muro. Relleno del trasdós. Drenaje del trasdós. Juntas en muros. Criterios de predimensionado en muros. Método de predimensionado de Hairsine. (1,50 H) T.17. CIMENTACIONES POR PILOTAJE: TIPOS DE PILOTES Y CONSTRUCCIÓN. NOCIONES BÁSICAS SOBRE CÁLCULOS DEL PILOTE AISLADO Y EN GRUPO. Introducción. Objeto de los pilotes. Tipos de pilotes. Hinca de pilotes. Construcción de pilotes de perforación. Pilotes metálicos. Pilotes de perforación de gran diámetro. Introducción al cálculo de pilotes sometido a cargas verticales. Eficacia de un grupo de pilotes. Separación mínima entre los pilotes de un grupo. Distribución de esfuerzos en un grupo de pilotes. Asiento de un grupo de pilotes.código Técnico de la Edificación SE-C. (3,00H) T.18. INTRODUCCIÓN A LAS PANTALLAS DE HORMIGÓN ARMADO PARA SÓTANOS: CONSTRUCCIÓN Y TIPOLOGÍAPantallas continuas de hormigón. Métodos de cálculo de pantallas. Lodo bentonítico: características. Tipos de sustentación de pantallas continuas: codales, puntales, anclajes, método ascendente-descendente. Problemas de sifonamiento. (1,50H) T.19. INTRODUCCIÓN A LAS EXCAVACIONES Y ESTABILIDAD DE TALUDES Excavaciones. Estabilidad de taludes. Métodos de cálculo. Sistemas de estabilización T.20. INTRODUCCIÓN AL ACONDICIONAMIENTO DEL TERRENO Introducción. Excavaciones, rellenos, rellenos y gestión del agua, drenajes T.21. INTRODUCCIÓN A LAS CIMENTACIONES EN SUELOS DIFÍCILES: PARCIALMENTE SATURADOS, KÁRSTICOS, RELLENOS Influencia del clima. Causas locales. Cálculo. Tipos de cimentación recomendables T.22. INTRODUCCIÓN A LA PATOLOGIA y RECALCE DE CIMENTACIONES SEMANAS 1 A 15: CLASES PRÁCTICAS. ESQUEMA TEMPORAL PREVISTO : P-1 Análisis granulométrico. Propiedades elementales del suelo. Límites de Atterberg. 2,00h P-2 Leyes de presiones (totales, efectivas, neutras) en el terreno. Permeámetro: Determinación de permeabilidad y gradiente hidráulico. Aplicaciones de la ley de Darcy. Cálculo de sifonamiento. 2,00H P-3 Construcción de curvas edométricas. Determinación de la presión de preconsolidación. Cálculo de Cc y Cs. Asiento método edométrico. Consolidación de estratos arcillosos. Obtención de tiempos y grados de consolidación con distintas condiciones de contorno. Ensayo inundación bajo carga. Tensiones en un punto. Resistencia de los suelos. 2,00H P-4 Asiento método edométrico. Consolidación de estratos arcillosos. Obtención de tiempos y grados de consolidación con distintas condiciones de contorno. Ensayo inundación bajo carga. Tensiones en un punto. Resistencia de los suelos. 2,00H P-5 Petición de una campaña geotécnica y estudio geotécnico. 2,00H P-6 Cálculo de tensiones y deformaciones en el terreno.2,00h P-7 Cálculo de asientos 2,00H P-8 Carga de hundimiento de cimentación superficial. 2,00H P-9 Grupo de zapatas. Vigas centradoras. Coeficiente de balasto vertical. Rigidez de vigas y losas. 2,00H P-10 Empujes activo, en reposo y pasivo. Comprobaciones de muros 2,00H P-11 Comprobaciones de muros. Coeficiente de balasto horizontal. 2,00H P-12 Cálculo de pantallas. Coeficiente de seguridad de una excavación. Estabilidad de un talud. 2,00H P-13 Cálculo de pilotes aislado. Carga de hundimiento. Cálculo de pilotes aislado. Asientos, rozamiento negativo. 2,00H P-14 Distribución de esfuerzos dentro de un grupo de pilotes.2,00h ACTIVIDADES FORMATIVAS Relación de actividades formativas del cuatrimestre Curso académico: 2016/2017 Última modificación: de 7

4 Clases teóricas Horas presenciales: Horas no presenciales: Metodología de enseñanza-aprendizaje: Asistencia y participación en las clases teóricas. Desarrollo de la teoría base por parte del profesor y participación del alumno en las clases. Desarrollo de ejemplos prácticos. Competencias que desarrolla: Todas Clases Prácticas Horas presenciales: Horas no presenciales: Metodología de enseñanza-aprendizaje: Desarrollo en clase de problemas, trabajos y prácticas de laboratorio. Exámenes Horas presenciales: Horas no presenciales: BIBLIOGRAFÍA E INFORMACIÓN ADICIONAL Bibliografía general Geotecnia y Cimientos. Vol. 1: Propiedades de los suelos y de las rocas. JIMENEZ SALAS, J.A. Y JUSTO, J.L., ª edición Rueda. Madrid. Geotecnia y Cimientos. Vol. II: Mecánica Teórica de los suelos y las Rocas. JIMENEZ SALAS, J.A., JUSTO, J.L., Y SERRANO, A., ª edición. Rueda. Madrid Geotecnia y Cimientos. Vol. III: Cimentaciones, excavaciones y aplicaciones de la Geotecnia. JIMENEZ SALAS, J.A. et al.,1980. Rueda. Madrid. 1a edicicón Cimentaciones profundas. JUSTO, J.L., º ETSA Cálculo de estructuras de cimentación CALAVERA, J., Intemac. Madrid. Curso académico: 2016/2017 Última modificación: de 7

5 Muros de contención y muros de sótano. CALAVERA, J., Intemac. Madrid. "NTE Normas Tecnológicas de Acondicionamiento del Terreno, Cimentaciones". INSTITUTO NACIONAL PARA LA CALIDAD DE LA EDIFICACIÓN, 1984 Ministerio de Obras Públicas y Urbanismo Madrid Mecánica del Suelo y Cimentaciones. SERRA GESTA, J. y otros UNED 1986 El Terreno GONZÁLEZ CABALLERO, MATILDE 2001 Aula d'arquitectura/etsab. Ediciones UPC Bibliografía específica Problemas resueltos de Mecánica de Suelos y Cimentaciones. CRESPO VILLALAZ, C., 1979 Limusa. Ejercicios de Geotecnia y Cimientos. Apuntes EREMAS GODIN, C., E.T.S.I.C.C.P. Svicio de publicaciones de la UPM Practical Problems in Soil Mechanics and Foundation Engineering. SANGLERAT, B., OLIVARI, G., CAMBOU, B., Amsterdam. Elsever. Problemas Resueltos de Mecánica del Suelo. SUTTON, B. H., Bellisco Madrid. Manual de técnicas de tratamiento del terreno Bielza Feliú, Ana 1999 C. López Jimeno (Madrid) Algunos temas de interés en el diseño de muros pantalla Rodriguez Ortiz, J.M Jornadas Técnicas SEMSIG-AETESS. Muros pantalla en ámbito urbano. Curso académico: 2016/2017 Última modificación: de 7

6 Pantallas para excavaciones profundas Rodriguez Liñan, Carmen 1995 ETS Arquitectura de Sevilla. Información adicional -Documentos varios (Presentaciones en Power Point, problemas resueltos, esquemas...) para el grupo-asignatura, que estarán a disposición de los estudiantes en la aplicación de enseñanza virtual de la Universidad. -MINISTERIO DE FOMENTO, Código Técnico de la Edificación SE-C -PG3 = Pliego de Prescripciones Técnicas Generales para Obras de Carreteras y Puentes (2011). Dirección General de Carreteras. Ministerio de Fomento. -R.O.M.-05 = Recomendaciones para obras marítimas y portuarias.(2005). Puertos del Estado. Ministerio de Fomento -Guía Micropilotes = Guía para el proyecto y ejecución de micropilotes en obras de carretera.(2005). Instrucciones de Construcción. Dirección General de Carreteras. Ministerio de Fomento SISTEMAS Y CRITERIOS DE EVALUACIÓN Y CALIFICACIÓN Sistema de evaluación Evaluación Continua Se realizarán al menos 3 pruebas teórico-prácticas de tipo test y/o cuestiones breves. Se valorarán entre el 30 y 40% de la nota final. El resto de la nota -entre el 60-70%-, se obtendrá a partir de la evaluación de la parte práctica: se realizarán al menos tres pruebas individuales de tipo práctico. También se llevarán a cabo trabajos y otros ejercicios, desarrollados de forma individual y/o en grupo. Examen Final En primera convocatoria, aquellos estudiantes que habiéndose presentado al menos al 80% de las pruebas y trabajos de evaluación continua no hayan superado la asignatura por curso, podrán presentarse a un examen final, que constará de una parte teórica y una práctica, en las condiciones que cada proyecto docente estipule. En segunda y tercera convocatoria, los estudiantes realizarán un examen final común para todos los grupos de la asignatura, que podrá incluir la presentación de algún trabajo y posible defensa oral del mismo. Criterios de calificación EVALUACIÓN CONTINUA: La calificación se obtiene como consecuencia de la evaluación continua. La Nota final de evaluación continua** se obtendrá del siguiente modo: Nota= 0,3*Nota Pruebas Teóricas+0,7*Nota Pruebas Prácticas. Siendo: Nota Pruebas teóricas: Nota media ponderada de los Exámenes-controles teóricos (de tipo test y/o cuestiones breves). Nota Pruebas Prácticas: (3/4*Nota media de trabajos-pruebas prácticas individuales +1/4 *Nota media de trabajos-pruebas prácticos grupales). **Para optar al aprobado por curso es necesario obtener una nota mayor o igual a 5 en la Nota de Pruebas Teóricas y en la Nota de Pruebas Prácticas EXAMEN FINAL: En primera convocatoria, aquellos estudiantes que habiéndose presentado al menos al 80% de las pruebas y trabajos de evaluación continua y entregado el cuaderno de ejercicios no hayan superado la asignatura por curso, podrán presentarse a un examen final, que constará de una parte teórica y una práctica (100%), correspondiente a la materia no superada por el estudiante durante la evaluación continua. En segunda y tercera convocatoria, los estudiantes realizarán un examen final común para todos los grupos de la asignatura, que podrá incluir la presentación de algún trabajo y posible defensa oral del mismo. CALENDARIO DE EXÁMENES Curso académico: 2016/2017 Última modificación: de 7

7 Consulte al Centro para obtener información sobre el calendario de exámenes. TRIBUNALES ESPECÍFICOS DE EVALUACIÓN Y APELACIÓN Presidente: Vocal: Secretario: Primer suplente: Segundo suplente: Tercer suplente: RAUL CARRASCO ROMERO JOSE JAIME MORELL SASTRE JUAN DIEGO BAUZA CASTELLO CRISTINA SORIANO CUESTA ANTONIO MORALES ESTEBAN JOSE MARIA SANCHEZ LANGEBER ANEXO 1: HORARIOS DEL GRUPO DEL PROYECTO DOCENTE Los horarios de las actividades no principales se facilitarán durante el curso. GRUPO: Grupo 3.06 (mañana) (961659) Calendario del grupo CLASES DEL PROFESOR: DURAND NEYRA, PERCY HORARIO SIN ESPECIFICAR Curso académico: 2016/2017 Última modificación: de 7