PROYECTO DOCENTE ASIGNATURA: "Geotecnia"

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1 PROYECTO DOCENTE ASIGNATURA: "Geotecnia" Grupo: Grp Clases Teóricas-Prácticas Geotecnia.(958648) 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 Geotecnia Obligatoria 3º Primer Cuatrimestre 0º Grp Clases Teóricas-Prácticas Geotecnia. (1) Área: Departamento: Dirección postal: Dirección electrónica: AVDA. REINA MERCEDES, 2, 41012, SEVILLA PROFESORADO BAUZA CASTELLO, JUAN DIEGO (COORDINADOR/A) DURAND NEYRA, PERCY VAZQUEZ BOZA, MANUEL VAZQUEZ BOZA, MANUEL Curso académico: 2012/2013 Última modificación: de 7

2 OBJETIVOS Y COMPETENCIAS Objetivos docentes específicos Familiarización con los elementos de la Mecánica del Suelo y de las Rocas aplicada a las contrucciones reales en su interferencia con el medio. Conocimientos de los procedimientos deductivos e inductivos en que se basa esta ciencia. Aplicación de las teorías de la seguridad al cálculo geotécnico. Identificación de la problemática geotécnica en los ámbitos de diseño, ejecución y explotación de las obras civiles. Conocimiento de los factores relevantes en cada problema que permitan su abordaje con el debido rigor científico. Conocer los modelos de cálculo aplicados a los distintos problemas, así como su justificación y deducción de manera que permitan plantear situaciones particularizadas más complejas y valorar la idoneidad de cada uno de los métodos alternativos existentes. Manejo de herramientas informáticas prácticas sin perder de vista la realidad del problema, los aspectos críticos y la coherencia de sus soluciones. Conocimientos de las técnicas convencionales acreditadas para la resolución de la problemática más habitual en el ámbito de la geotecnia en las obras civiles. Manejo y aplicación de la normativa vigente. El objetivo final es que con la información del curso un graduado pueda redactar los documentos geotécnicos de un proyecto u obra de infraestructura civil convencional. Competencias Competencias transversales/genéricas CT5) Polivalencia y capacidad de aprendizaje autónomo. CT6) Compromiso y capacidad de aplicación de los estándares de deontología profesional. CT7) Capacidad para reconocer cuándo se necesita información, dónde localizarla, cómo evaluar su idoneidad y darle el uso adecuado de acuerdo con el problema que se plantea. Competencias específicas CM15.2) Comprensión de la interacción entre el medio geológico y las obras públicas y capacidad de predicción de los condicionamientos que el medio geológico impone a la viabilidad, diseño, construcción y explotación de las obras públicas. CM21.1) 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. CM21.2) Comprensión y capacidad de aplicación de modelos predictivos de la filtración del agua en suelos y del comportamiento mecánico y el fallo estructural de suelos y rocas. CM24.1) Conocimiento de los conceptos básicos de hidrología superficial y subterránea. CM34.1) Capacidad para la construcción de obras geotécnicas. CONTENIDOS DE LA ASIGNATURA Relación sucinta de los contenidos (bloques temáticos en su caso) Tema 1: Principios y conceptos básicos de geotecnia aplicada al diseño de cimentaciones en suelos y rocas. Tema 2: Estabilidad y seguridad. Tema 3: El agua en el terreno. Redes de filtración. Tema 4: Estructuras de contención de empujes de tierras. Tema 5: Estabilidad de taludes. Tema 6: Cimentaciones directas mediante zapatas. Tema 7: Cimentaciones directas mediante losa. Tema 8: Cimentaciones profundas mediante pilote. Tema 9: Terraplenes y explanaciones. Tema 10: Suelos compresibles. Mejora del terreno. Tema 11: Soluciones geotécnicas en suelos expansivos. Relación detallada y ordenación temporal de los contenidos Tema 1: Principios y conceptos básicos de geotecnia aplicada al diseño de cimentaciones en suelos y rocas. (3 horas) Definiciones. Sistema de unidades. Referencias bibliográficas. Tensiones y deformaciones en el medio elástico. Semiespacio de Boussinesq. Método de Steinbrenner. Parámetros elásticos. Presiones efectivas y presiones totales. Ley de Terzaghi. Ensayos con/sin drenaje. Tipos de suelos. Propiedades típicas de suelos y rocas: Parámetros geotécnicos de referencia. Presiones brutas y presiones netas. Agresividad de los suelos y el agua. Tema 2: Estabilidad y seguridad. (1,5 horas) Método de los estados límite. Estados límite últimos. Estados límite de servicio. Situaciones de proyecto. Coeficientes de seguridad. Estabilidad a corto y largo plazo. Método de las presiones efectivas y totales. Sismicidad. Tema 3: El agua en el terreno. Redes de filtración. (3 horas) Permeabilidad. Redes de filtración. Caudales de filtración. Empujes del agua sobre las estructuras. Rotura hidráulica: Procesos. Levantamiento del fondo. Métodos de drenaje y rebajamiento. Tema 4: Estructuras de contención de empujes de tierras. (5 horas) Tipos de estructuras de contención. Empujes del terreno: Tipos de empuje. Teoría de Rankine. Teoría de Coulomb. Comprobación de muros: Deslizamiento, vuelco y paso de la resultante por el núcleo central. Muros en L. Predimensionado de muros. Pantallas: Tipos y características. Comprobación de la estabilidad en pantallas. Estabilidad del fondo de la excavación. Anclajes al terreno. Tema 5: Estabilidad de taludes. (3 horas) La estabilidad global en taludes de suelo. Coeficiente de seguridad. Taludes infinitos: Deslizamiento paralelo a un talud. Taludes finitos: Método de las superficies de deslizamiento. Método del círculo de rozamiento. Ábaco de Taylor. Método de Bishop. Curso académico: 2012/2013 Última modificación: de 7

3 Terrenos heterogéneos. Ábacos de Hoek y Bray. Tipos de inestabilidad de taludes en roca. Técnicas de contención en taludes en suelo y roca. Tema 6: Cimentaciones directas mediante zapatas. (3 horas) Definición y tipos. Estados límite. Presión de servicio. Hundimiento y tipos de fallos. Teoría de Prandtl. Fórmula de Brinch-Hansen. Presión admisible en arenas. Cimentaciones sobre rocas. Cálculo a partir de ensayos presiométricos y de penetración estática. Comprobación al deslizamiento. Coeficientes de seguridad. Cálculo de asientos: Método elástico y método edométrico. Asientos admisibles. Tema 7: Cimentaciones directas mediante losa. (3 horas) Interacción cimiento-terreno. Cálculo de losas rígidas. Losas flexibles: El modelo de Winkler. Coeficiente de balasto. Rigidez de las cimentaciones. Tema 8: Cimentaciones profundas mediante pilote. (4 horas) Objeto de los pilotes. Tipos de pilotes. Estados límite. Carga de hundimiento en un pilote aislado sometido a cargas verticales: Componentes. Pilotes empotrados en roca. Métodos del SPT, ensayos presiométricos, penetración estática y parámetros de Mohr-Coulomb. Pilotes hincados. Coeficientes de seguridad. Tope estructural. Pilotes a tracción. Rozamiento negativo. Grupo de pilotes: Eficacia, separación, distribución de cargas y asiento. Pilotes bajo carga lateral. Micropilotes. Tema 9: Terraplenes y explanaciones. (2 horas) Materiales para rellenos. Terraplenes y pedraplenes. Análisis de estabilidad. Estudio de asientos. Estructuras de suelo reforzado. Estructuras enterradas Tema 10: Suelos compresibles. Mejora del terreno. (2,5 horas) Rellenos sobre suelos blandos y compresibles. Técnicas de mejora del terreno. Precargas. Mechas drenantes. Columnas de grava. Compactación dinámica. Otras técnicas. Tema 11: Soluciones geotécnicas en sobre suelos expansivos. (1,5 horas) Conceptos básicos. Propiedades de las arcillas. Tensión superficial. El fenómeno de la expansividad. Los suelos expansivos. Influencia del clima. Capa activa. Causas locales. Soluciones constructivas. Cimentaciones. Urbanizaciones. ACTIVIDADES FORMATIVAS Relación de actividades formativas del cuatrimestre Clases teóricas Metodología de enseñanza-aprendizaje: Las enseñanzas en el aula se plantearán exponiendo el profesor la teoría del tema en cuestión, complementándose con la realización de ejercicios y aplicaciones sencillas. El planteamiento y desarrollo de estas clases seguirá el siguiente patrón: 1. Impartir las clases teóricas (o prácticas) mediante el método expositivo basado principalmente en el desarrollo del contenido en la pizarra, de manera que las distintas teorías y fórmulas sean deducidas de manera racional, permitiendo al alumno la toma de apuntes que aseguran su compresión. 2. Comenzar con una introducción en la que se hace una breve referencia a lo que ya se ha impartido anteriormente, así como un esquema de lo que se va a desarrollar, a fin de que el alumno se sitúe en el contexto apropiado. 3. A continuación se expondrá el tema resaltando las hipótesis y simplificaciones, así como destacando los puntos importantes, aspectos críticos y cuetsiones abiertas y realizando unos esquemas en pizarra que sean claros y visibles. 4. Al mismo tiempo, se solventarán las dudas que surjan en el transcurso de la clase. 5. Debido a la dispersión bibliográfica del contenido de la asignatura, y aunque se facilitan referencias complementarias para su consulta durante el curso y aplicación en un futuro, el contenido de la asignatura se facilitará en forma de presentaciones integrales, unificadas, 6oherentes y ordenadas que se proporcionarán en soporte informático. 7. En temas específicos de aplicación más práctica, para fijar las ideas adquiridas en la exposición verbal, se ilustrarán con imágenes y detalles reales, lo que hará más atractiva la clase. Competencias que desarrolla: G01 Capacidad para la resolución de problemas G04 Capacidad de aplicar los conocimientos en la práctica G07 Capacidad de análisis y síntesis G15 Capacidad para el razonamiento crítico G24 Desarrollar aquellas habilidades de aprendizaje necesarias para emprender estudios posteriores con un alto grado de autonomía Curso académico: 2012/2013 Última modificación: de 7

4 Resolución de problemas de aplicación Metodología de enseñanza-aprendizaje: Las enseñanzas teóricas en el aula se complementarán con sesiones específicas en los que se expondrá la realización de ejercicios y aplicaciones más complejos que los referidos en las sesiones teóricas. Estos ejercicios pueden ser, unos sobre teoría complementaria de algún tema, de relaciones entre las fórmulas de las teorías expuestas o de aplicación práctica cuyo fin principal será arraigarlas racionalmente. El desarrollo de las clases será mediante el método expositivo, resolviendo el profesor los problemas en la pizarra en su detalle permitiendo al alumno que además de tomar los apuntes necesarios identifique sus dudas, que serán resueltas sobre la marcha. El objetivo es dotar al alumno de material práctico de referencia que le sirva para resolver otros problemas de manera autónoma. Además se facilitará un cuaderno de enunciados de aplicación para que el alumno puede ejercitar los conocimientos adquiridos y profundizar en ellos, preparándose para las pruebas prácticas. Competencias que desarrolla: G01 Capacidad para la resolución de problemas G02 Capacidad para tomar de decisiones G03 Capacidad de organización y planificación G04 Capacidad de aplicar los conocimientos en la práctica G07 Capacidad de análisis y síntesis G15 Capacidad para el razonamiento crítico G24 Desarrollar aquellas habilidades de aprendizaje necesarias para emprender estudios posteriores con un alto grado de autonomía Prácticas informáticas Metodología de enseñanza-aprendizaje: Se realizarán en las aulas de informática de la ETSI, donde se abordará la realización de varias prácticas relacionadas con el programa de elementos finitos PLAXIS, centrando la aplicación en los problemas más complejos y de difícil resolución analítica, como son los casos de filtraciones, análisis de estabilidad de laderas y consolidación de suelos. El desarrollo de las prácticas se estructurará según el siguiente esquema: 1. Explicación del método en que se basa el programa así como su manejo de forma expositiva en grupo disponiendo cada alumno de un ordenador usuario con capcidad para ir siguiendo las instrucciones del profesor. 2. La clase se dividirá a estos efectos en 3 subgrupos de menor dimensión que permitan al profesor la explicación y seguimiento, así como la resolución de las dudas que suelen plantearse en este tipo de sesiones. 3. En una segunda sesión se proporcionarán las bases y aplicarán las teorías a los tipos de problema de referencia planteados mediante ejemplos sencillos. 4. Finalmente se propondrá a los alumnos un ejercicio de aplicación autónoma concreto. Competencias que desarrolla: G01 Capacidad para la resolución de problemas G02 Capacidad para tomar de decisiones G03 Capacidad de organización y planificación G04 Capacidad de aplicar los conocimientos en la práctica G07 Capacidad de análisis y síntesis G15 Capacidad para el razonamiento crítico G24 Desarrollar aquellas habilidades de aprendizaje necesarias para emprender estudios posteriores con un alto grado de autonomía Exámenes Curso académico: 2012/2013 Última modificación: de 7

5 BIBLIOGRAFÍA Y OTROS RECURSOS DOCENTES Bibliografía específica GEOTECNIA Y CIMIENTOS. VOLUMEN 1. PROPIEDADES DE LOS SUELOS Y LAS ROCAS. JIMÉNEZ SALAS, J.A. JUSTO, J.L. ED. RUEDA - MADRID 1975 GEOTECNIA Y CIMIENTOS. VOLUMEN 2. MECÁNICA TEÓRICA DE LOS SUELOS Y LAS ROCAS. JIMÉNEZ SALAS, J.A. JUSTO, J.L. SERRANO, A ED. RUEDA - MADRID INGENIERÍA GEOLÓGICA GONZÁLEZ DE VALLEJO ED. PRENTICE HALL-MADRID CÓDIGO TÉCNICO DE LA EDIFICACIÓN. DOCUMENTO BÁSICO SE-C. CIMIENTOS MINISTERIO DE FOMENTO 2006 GUÍA DE CIMENTACIONES EN OBRAS DE CARRETERA MINISTERIO DE FOMENTO 2003 RECOMENDACIONES GEOTÉCNICAS PARA OBRAS MARÍTIMAS Y PORTUARIAS. ROM MINISTERIO DE MEDIO AMBIENTE 2005 EUROCÓDIGO 7 UNE-ENV PROYECTO GEOTÉCNICO AENOR Otros recursos docentes DIAPOSITIVAS DEL PROFESOR (Disponibles en la plataforma de enseñanza virtual) CUADERNO DE PROBLEMAS DE APLICACIÓN (Disponibles en la plataforma de enseñanza virtual) SISTEMAS Y CRITERIOS DE EVALUACIÓN Y CALIFICACIÓN Sistema de evaluación Examen La evaluación se compondrá de los resultados de una prueba escrita. Esta constará una serie de pruebas en la que el estudiante deberá poner de manifiesto conocer no sólo los Principios, los Teoremas y los Métodos propios de la Geotecnia que se desarrollan en el programa sino también los procedimientos necesarios para su aplicación. 1. La primera prueba será teórica, centrada en la respuesta a cuestiones conceptuales esenciales, bien mediante definición de conceptos bien mediante preguntas simples tipo test. Se trata de evaluar la compresión y capacidad de análisis crítico adquirida. 2. Una o más pruebas adicionales consistirán en el desarrollo de ejercicios prácticos de aplicación. Para ellos se permitrá el Curso académico: 2012/2013 Última modificación: de 7

6 empleo de todo el material desarrollado durante al curso, así comod e bibliografía, pues se pretende evaluar la capacidad de aplicación de los conceptos en un futuro ante un problema real. La evaluación de la asignatura se basará fundamentalmente en este ejercicio escrito que se desarrollará al final del cuatrimestre en la fecha indicada por Jefatura de Estudios y que representará el 85% de la nota de la asignatura. En cuanto a la prueba escrita constará de una parte teórica de los conceptos adquiridos y otra práctica de aplicación. Prácticas de informática Las Prácticas de Informática son obligatorias para todos los alumnos matriculados en la asignatura, aunque sean repetidores, ya que cada año se programan de acuerdo con el equipamiento disponible. La correcta ejecución de las prácticas de informática implica la asistencia participativa y la realización de aquellos ejercicios que se propongan siguiendo las orientaciones del profesorado que podrían ser valoradas positivamente dependiendo de la calidad de los mismos. La valoración máxima del conjunto de Prácticas de Informática es un porcentaje (5%) de la nota final de la asignatura, en función del número de horas del programa de prácticas, del trabajo desarrollado durante el alumno en la práctica y de las memorias o informes que el alumno pueda entregar desarrollando aspectos que el profesor proponga y será una nota añadida a la obtenida en el examen. Trabajo de curso Se valorará positivamente también la correcta realización de aquellos posibles trabajos que se propongan a lo largo del curso para que el alumno aplique los conocimientos desarrollados, con el objetivo de propiciar un proceso de aprendizaje y poder realizar un seguimiento del alumno. La valoración y los criterios para establecer la misma se definirán junto con el enunciado de cada uno de estos trabajos. Criterios de calificación Criterios de evaluación: * Constatación del dominio de los contenidos, teóricos y prácticos, manifestado en la prueba de examen. * Valoración de los trabajos realizados individualmente (problemas resueltos) atendiendo especialmente en estos últimos a la presentación, redacción y claridad de ideas, estructura y justificación de lo que argumenta, capacidad y riqueza de la crítica que se hace de los resultados. * Grado de implicación y actitud del alumnado manifestada en su participación en las consultas, tutorías; así como en la elaboración de los trabajos. 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. 85%: Examen teórico-práctico tipo test o preguntas cortas en el primer caso (30%), ejercicios corto y largo en el segundo (55%). En ambos se constatará el dominio de los contenidos, teóricos y prácticos de la asignatura. 10%: Valoración de los trabajos de aplicación 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. 5%: Asistencia y resolución de la práctica informática. La calificación obtenida en los trabajos por curso y prácticas se guardará para el curso en cuestión y hasta septiembre, siempre que en este último caso, suponga una mejora de la calificación obtenida en la prueba escrita. CALENDARIO DE EXÁMENES CENTRO: E.T.S. de Ingeniería 1 ª Convocatoria 5/2/2013 Hora: 0:0 Por definir CENTRO: E.T.S. de Ingeniería 2 ª Convocatoria 29/6/2013 Hora: 0:0 Por definir Anotaciones relativas al calendario de exámenes La asignación de aulas y hora de realización de los exámenes queda pendiente de la organización de la Escuela. Se comunicará con antelación suficiente. Curso académico: 2012/2013 Última modificación: de 7

7 ANEXO 1: HORARIOS DEL GRUPO DEL PROYECTO DOCENTE Los horarios de las actividades no principales se facilitarán durante el curso. GRUPO: Grp Clases Teóricas-Prácticas Geotecnia. (958648) Calendario del grupo CLASES DEL PROFESOR: BAUZA CASTELLO, JUAN DIEGO Lunes Del 24/09/12 al 18/01/13 Hora: De 08:30 a 10:00 AULA 305B ENTREPLANTA SEGUNDA Martes Del 24/09/12 al 18/01/13 Hora: De 11:40 a 12:40 AULA 305B ENTREPLANTA SEGUNDA Curso académico: 2012/2013 Última modificación: de 7