Asignatura: GEOTECNIA

Transcripción

1 Asignatura: GEOTECNIA Titulación: INGENIERO TÉCNICO EN OBRAS PÚBLICAS Curso (Cuatrimestre): 2º CURSO,1º CUATRIMENTRE C1 Profesor(es) responsable(s): Antonio Sevilla Recio Ubicación despacho: 1ª planta nº 97 Departamento: Ingeniería minera, Geológica y Cartográfica Código: Tipo (T/Ob/Op): T Créditos (T+P): 6 (3T+3P) antonio.sevilla@upct.es web: web: Descriptores de la asignatura según el Plan de Estudios: Mecánica del suelo. Mecánica de rocas. Objetivos de la asignatura: Conocer las características de los factores del medio geológico que pueden afectar a las construcciones civiles, y darles las soluciones más practicas, teniéndolos en cuenta. Requisitos previos recomendables: Geología General y Geología Estructural. PROGRAMA DE LA ASIGNATURA A) Programa de Teoría (completo): Tema 1.- Origen y composición de los suelos. -Suelo (definición y origen). -Procesos geológicos externos. Efectos de la meteorización. Efectos del transporte. -Composición mineral del suelo. -Naturaleza y estructura de los minerales de arcilla. -Minerales arcillosos. Propiedades de los minerales de la arcilla. Tema 2.- Clasificación de los suelos para propósitos de ingeniería. -Principios de clasificación de suelos. -Clasificaciones de suelos por el tamaño de las partículas. -Identificación de visu -Análisis granulométricos por tamizado y sedimentación. -Características granulométricas. -Clasificación de los suelos de grano fino.

2 -Determinación de los límites de Atterberg. -Sistema Unificado de Clasificación de los suelos (USCS). -Clasificación de los suelos de la AASHTO. -Análisis químicos: sulfatos, carbonatos, materia orgánica y agua freática. -Tema 3.- Propiedades físicas de los suelos. -Modelo de suelo y propiedades físicas: humedad, porosidad, índice de poros y grado de saturación. -Peso especifico. Densidad. -Peso específico de las partículas de un suelo. -Relación entre parámetros de un suelo. -Compactación de suelos. -Ensayos de compactación en laboratorio (Proctor normal y modificado). -Determinación de la densidad in situ: método de la sustitución con arena y métodos nucleares. -Determinación del Índice CBR. -Equivalente de arena. -Tema 4.- El agua en los suelos: presencia y efectos. -Conceptos generales: Nivel freático y piezométricos. Agua capilar. -Carga hidráulica. -Sifonamiento. Fuerzas de filtración. -Determinación de la permeabilidad en laboratorio: ensayos más frecuentes. -Coeficiente de permeabilidad. -Permeámetro de carga constante y variable. -Determinación de la permeabilidad en el campo. -Ensayo de bombeo. -Ensayo Lefranc y Gilg-Gavard. -Ensayo Lugeón. -Redes de flujo. -Tema 5.- Mecánica de Rocas. -Descripción geomecánica del medio rocoso. -Propiedades de las rocas. Alterabilidad de las rocas y macizos rocosos. -Clasificación geomecánicas de macizos rocosos y su utilización en Ingeniería. -Tema 6.- Esfuerzos y deformaciones en los suelos. -Conceptos generales. Principios y definiciones de esfuerzo y deformación. -Efectos del drenado y del cambio de volumen. -Tensiones en un punto. El criterio de rotura de Mohr-Coulomb. -Rozamiento entre cuerpos sólidos. -Criterio de rotura de Coulomb. -Tensiones en un punto. La envolvente de Mohr. -El circulo de Mohr. -Presión de contacto. -Estimación de tensiones bajo áreas cargadas. -Esfuerzos debidos a una carga puntual en superficie. -Esfuerzos debidos a una carga corrida continua. -Esfuerzos debidos a una carga corrida triangular. -Esfuerzos debidos a una carga circular uniformemente cargada.

3 -Esfuerzos debidos a una carga rectangular uniformemente cargada -Distribución de esfuerzos. Bulbos de presión. -Desplazamientos elásticos. -Desplazamiento en una capa delgada. -Tema 7.- Resistencia de los suelos al corte. -Resistencia al corte y modelo de fricción. -Parámetros de resistencia al corte: ensayos drenados y no drenados. -Resistencia al corte sin drenaje. -Resistencia al corte con consolidación y sin drenaje. -Resistencia al corte con consolidación y drenaje. -Ensayo de corte directo: concepto, procedimientos, tipos de ensayos, ventajas e inconvenientes. -Comportamiento general de suelos. -Suelos granulares. Factores que influyen en la resistencia al corte. -Suelos cohesivos o arcillosos: ensayos rápidos (no drenados) y lentos (drenados). -Factores que influyen en la resistencia al corte de suelos arcillosos. -El descubrimiento de la resistencia residual. -Ensayos triaxial: concepto, procedimientos, tipos de ensayos, ventajas e inconvenientes. -Ensayo triaxial UU. -Ensayo triaxial CU. -Ensayo triaxial CD. -Ensayo de resistencia a la compresión simple. -Parámetros de compresión intersticial. -Correlaciones empíricas de parámetros de corte. -Resistencia al corte de los materiales rocosos. Ensayos y metodologías. -Tema 8.- Compresibilidad y asentamiento de los suelos. -Asientos: concepto y tipos de asientos. -Asiento inmediato o sin drenado. -Asiento de consolidación. -El fenómeno de la consolidación. -Teoría de la consolidación. -Solución matemática aproximada de la ecuación de la consolidación unidimensional. -Soluciones gráficas. -Ensayo edométrico. -Curvas de muestras remodeladas e inalteradas. Cálculo de presión de preconsolidación. Corrección de Schmertmann. -Curvas de consolidación. Determinación de Cv. -Expresiones para el cálculo de asientos de consolidación. -Consolidación secundaria. -Compresibilidad de los suelos granulares. -Tema 9.- Reconocimiento del terreno. Trabajos de campo -Introducción. -Método que permiten la visión del terreno in situ. -Catas o calicatas.

4 -Galerías. -Sondeos. -Toma de muestras (alteradas e inalteradas). -Muestras de aguas. -Piezómetros. -Ensayos in situ. -Ensayo de penetración estándar (STP) -Ensayo de penetración dinámica continua. -Ensayo de penetración estática. Piezoconos. -Ensayos de placa de carga. -Ensayos de molinete o Vane Test. -Ensayos presiométricos. -Ensayos de permeabilidad. -Otros ensayos (terraplenes experimentales, ensayos de corte in situ, etc.). -Métodos de prospección geofísica. -Método eléctrico. Sondeo eléctricos verticales (SEV). -Método sísmico. Método de refracción. Ondas sísmicas y ripabilidad de rocas. -Tema 10.- Capacidad de carga de las cimentaciones -Introducción. -Tipos de cimentaciones: -Cimentaciones superficiales: zapatas, losas o placas de cimentación. -Cimentaciones semiprofundas: pozos de cimentación. -Cimentaciones profundas: pilotaje. -Capacidad de carga de las cimentaciones superficiales. -Definiciones básicas. -Hipótesis fundamentales. Tensión de hundimiento. -Suelos cohesivos o arcillosos. Capacidad de carga en condiciones no drenadas. -Suelos granulares: Capacidad de carga en condiciones drenadas. -Capacidad de carga a partir de ensayos SPT. -Influencia de las condiciones hidrlógicas sobre la capacidad de carga con drenaje. -Carga de hundimiento en terrenos estratificados de diferentes características geotécnicas -El asiento de las cimentaciones superficiales. -Procedimientos recomendados para el cálculo de asientos de las cimentaciones superficiales. -Terrenos granulares. -Terrenos cohesivos o arcillosos: arcillas sobreconsolidadas y normalmente consolidadas. -Asientos en terrenos granulares. -Terzaghi (1948). -Burland y Coatsworth (1985). -Asientos en terrenos arcillosos. -Métodos elásticos. Procedimiento aproximado de Steinbrenner. -Método edométrico. -Método de Skempton-Bjerrun.

5 -Asiento en terrenos estratificados. -Criterios de asiento para el diseño de las cimentaciones superficiales. -Cimentaciones profundas (Pilotes). -Carga admisible y hundimiento del pilote aislado (NTE). -Carga de hundimiento. Aspectos básicos. Resistencia por punta y fuste. -Resistencia unitaria por fuste: arcillas, arenas, gravas y roca. -Resistencia por punta: arcillas, arenas, gravas y roca. -Carga de hundimiento del grupo de pilotes. -Suelos coherentes o arcillosos. -Suelos granulares. -El asiento de las cimentaciones profundas. -Asiento de un pilote aislado: pilote aislado en arenas y arcillas. -Asiento de un grupo de pilotes: arenas y arcillas. -Rozamiento negativo. -Empujes laterales. -Tema 11.- Estabilidad de taludes -Nociones básicas sobre estabilidad de taludes en suelos. -El método del equilibrio límite. -Métodos de dovelas o rebanadas. -Hipótesis básicas. Fellenius, Bishop simplificado. -Ábacos para el cálculo de estabilidad de taludes. -Factores de diseño de taludes. -Deslizamientos de macizos rocosos. Tipos de rotura. Métodos de análisis de estabilidad -Medidas de corrección y estabilización. -Tema 12.- Empujes de Tierra (muros) -Introducción -Tipo de estructuras. -Los estados activos y pasivo de la teoría de Ranking. -Equilibrio límite. El método de Coulomb. -Comprobaciones a realizar en el diseño de muros de contención. -Tema 13.- Geotecnia vial -Terraplenes. -Estructuras de tierra: idea generales. -Condiciones básicas que han de cumplir las estructuras de tierra. -Clasificación de materiales para rellenos compactados. -Suelos inadecuados, tolerables, adecuados y seleccionados. -Tendencia actuales y nueva normativa. -Zonas de un terraplén: cimiento, núcleo, coronación y espaldones. -Clasificación de materiales. -Condiciones de compactación. -Criterios de empleo. -Materiales especiales. -Estudios geológicos-geotécnicos de obras lineales: contenido y aspectos a considerar. -Geología y procedencia de materiales.

6 -Geotecnia de la traza. -Geotecnia de estructuras. -Tema 14.- Arcillas expansivas y suelos colapsables. -Arcillas expansivas. -Geomorfología. Reconocimiento de campo -Identificación de suelos expansivos. Ensayos de hinchamiento. -Ensayo de hinchamiento libre y presión de hinchamiento. -Ensayo de hinchamiento Lambe. -Otros ensayos o indicadores de expansividad. -Sistemas y recomendaciones de cimentación en arcillas expansivas. -Suelos colapsables. -Identificación de suelos colapsables. Ensayo de colapso. -Soluciones de cimentación. B) Programa de Prácticas (completo): Asistencia obligatoria en cada curso no se guarda de un curso para otro -Realización de ensayos básicos de Mecánica de Suelos: Procedimientos y normativa a emplear -Visita a un laboratorio oficialmente acreditado en el Área de Mecánica de Suelos. -Visita a una obra durante la ejecución de trabajos geotécnicos in situ : sondeos (ensayos STP, toma de muestras inalteradas y7o testigos parafinados), ensayos de penetración dinámica continua DPSH, ensayos de permeabilidad, etc. -Realización de un estudio o informe geotécnico real -Planificación de trabajos de campo en base a características de una determinada construcción. -Planificación de la campaña de ensayos de laboratorio. -Análisis de datos y resultados. -Elaboración de un informe geotécnico. C) Bibliografía básica: -Witlow, R (1994): Fundamentos de Mecánica de Suelos. Ed Cecsa. -González de Vallejo, L.I y otros (2002): Ingeniería Geológica. Pearson Educación (Prentice Hall). -Lambe, T. William. Mecánica de Suelos. E. Limusa (2002) -Rodriguez Ortiz, J.M et al: Curso Aplicado de Cimentaciones. Servicio de Publicaciones del Colegio Oficial de Arquitectos de Madrid. -Terzaghi, K & Peck, R.B (1973): Mecánica de Suelos en la Ingeniería Práctica. Ed. El Ateneo. -Jimenez Salas et al (1975 y 1981): Geotecnia y Cimientos (Tomos I y II). Ed. Rueda (Madrid). -IGME (1978): Manual de Taludes. -IGME: Mecánica de Rocas Aplicada a la Minería Metálica Subterránea. -IGME (1986): Mapa Previsor de Riesgos de Expansividad de Arcillas en España. -Celso Iglesias (1997): Mecánica de Suelos. Ed. Síntesis.

7 -Sutton B:H:C (1989): Problemas resueltos de Mecánica del Suelo. Bellisco. Librería Editorial. -Erenas Godin, C (1982): Ejercicios de Geotecnia y Cimientos. -Crespo Villalaz, C (1987) Problemas Resueltos de Mecánica de Suelos y de Cimentaciones. Editorial Limusa. -AENOR (1999): Eurocódigo 7. Proyecto geotécnico. Parte 1 : Reglas Generales. -AENOR (1999): Geotecnia. Ensayos de Campo y Laboratorio D) Criterios de evaluación del alumno: Los alumnos aprobaran la asignatura cuando hayan asistido a las prácticas y aprobado el examen, teórico práctico. E) Observaciones: