PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATOLICA DEL ECUADOR

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1 1. DATOS INFORMATIVOS FACULTAD DE INGENIERIA ESCUELA DE INGENIERIA CIVIL Materia : Mecánica de Suelos 1 Carrera : Ingeniería Civil Nivel : Quinto No. Créditos : 6 Créditos de Teoría : 4 Créditos de Práctica: 2 Profesor : Ing. Ricardo Salvador P. Semestre / Año Académico: Primero DESCRIPCION DE LA MATERIA: El curso de Mecánica de Suelos 1 abarca tanto de manera teórica como de forma práctica el conocimiento de los suelos desde el punto de vista de la ingeniería civil. 3. OBJETIVO GENERAL El curso de Mecánica de Suelos 1 tiene como objetivo general el conocer los conceptos básicos de las características de los suelos desde el punto de vista ingenieril y su aplicación en las obras de ingeniería civil. 4. OBJETIVO ESPECIFICO Conocer las propiedades índice de los suelos e iniciar el estudio del comportamiento mecánico de los mismos tanto de forma teórica como práctica a través de la ejecución de ensayos de laboratorio 5. CONTENIDO Programa Sintético TEORIA: INTRODUCCION A LA MECANICA DE SUELOS.- CARACTERISTICAS DE LAS PARTICULAS DE LOS SUELOS.- GRANULOMETRIA.- PLASTICIDAD.- CLASIFICACIÓN E IDENTIFICACION DE LOS SUELOS.- FLUJO DE AGUA.- COMPACTACIÓN DE SUELOS.- ESFUERZOS DEBIDOS A LA MASA DEL SUELO.- RESISTENCIA AL CORTE DE LOS SUELOS. PRACTICAS DE LABORATORIO: RELACIONES FUNDAMENTALES.- GRANULOMETRIA EN SUELOS.- LIMITES DE CONSISTENCIA.- CLASIFICACION MANUAL-VISUAL.- ENSAYOS DE COMPACTACION.- ENSAYOS DE PERMEABILIDAD.- ENSAYOS DE RESISTENCIA AL CORTE. Programa Analítico CAPITULO 1.- INTRODUCCION A LA MECANICA DE SUELOS 1.1. Reseña histórica 1.2. Definición e importancia de la Mecánica de Suelos 1.3. Definición de Ingeniería de Suelos e Ingeniería Geotécnica 1.4. Definiciones de suelo y roca 1.5. Origen y formación de los suelos 1.6. Relaciones gravimétricas y volumétricas 1.7. Problemas de aplicación. CAPITULO 2.- CARACTERISTICAS DE LAS PARTICULAS DE LOS SUELOS 2.1. Forma y tamaño - 1 -

2 2.2. Características significativas de las partículas 2.3. Composición de las partículas de los suelos 2.4. Estructuración interna de los suelos CAPITULO 3.- GRANULOMETRIA 3.1. Definición de granulometría 3.2. Representación gráfica de la distribución granulométrica 3.3. Clasificación de suelos en base a su granulometría 3.4. Análisis mecánico por Tamizado, Sedimentación y Rayos Laser 3.5. Granulometría de materiales para filtros 3.6. Problemas de aplicación CAPITULO 4.- PLASTICIDAD 4.1 Definición de plasticidad 4.2 Estados de consistencia 4.3 Límites de plasticidad 4.4 Indices de Consistencia 4.5 Actividad 4.6 Problemas de aplicación. CAPITULO 5.- CLASIFICACION E IDENTIFICACION DE LOS SUELOS 5.1 Sistemas de clasificación de suelos 5.2 Clasificación USDA y del US Bureau Of Soils 5.3 Clasificación Mississippi River Commission 5.4 Clasificación SUCS (ASTM) 5.5 Clasificación manual visual SUCS (ASTM) 5.6 Clasificación AASHTO 5.7 Clasificación F.A.A. 5.8 Clasificación Francesa 5.9 Análisis comparativo entre los sistemas de clasificación 5.10 Problemas de aplicación. CAPITULO 6.- COMPACTACION 6.1. Principios generales de la compactación 6.2. Pruebas de compactación de laboratorio 6.3. Compactación de suelos en el campo 6.4. Especificaciones de compactación de suelos 6.5. Estructura y comportamiento de los suelos cohesivos compactados 6.6. Ensayos de control de densidad en el campo 6.7. Compactación de suelos orgánicos y materiales de desecho 6.8. Técnicas especiales de compactación 6.9. Problemas de aplicación. CAPITULO 7.- FLUJO DE AGUA EN LOS SUELOS 7.1. Origen del agua en los suelos 7.2. Capilaridad 7.3. Permeabilidad 7.4. Ensayos de permeabilidad en el laboratorio 7.5. Relaciones empíricas para la determinación de la permeabilidad 7.6. Pruebas de permeabilidad en el campo 7.7. Permeabilidad equivalente en suelos estratificados 7.8. Ecuación general del flujo de agua 7.9. Redes de flujo en suelos isotrópicos y anisotrópicos Subpresiones y fuerzas de infiltración Flujo de agua en presas de tierra y terraplenes Problemas de aplicación - 2 -

3 CAPITULO 8.- ESFUERZOS DEBIDOS A LA MASA DEL SUELO 8.1 Esfuerzos geostáticos vertical y horizontal 8.2 Esfuerzos totales, neutros y efectivos en suelos saturados 8.3 Efecto de la infiltración en el cálculo del esfuerzo efectivo 8.4 Esfuerzo efectivo en suelos con agua de ascensión capilar 8.5 Esfuerzos efectivos en suelos parcialmente saturados 8.6 Problemas de aplicación CAPITULO 9.- RESISTENCIA AL CORTE DE LOS SUELOS 9.1. Introducción 9.2. Cálculo de esfuerzos normal y de corte en un plano 9.3. Criterio de falla Mohr-Coulomb 9.4. Inclinación del plano de falla causado por el corte 9.5. Ensayos de resistencia al corte en el laboratorio 9.6. Trayectoria de los esfuerzos 9.7. Correlaciones para la estimación de parámetros de resistencia al corte 9.8. Propiedades elásticas de los suelos 9.9. Problemas de aplicación PROGRAMA DE PRACTICAS DE LABORATORIO 1.- Relaciones Fundamentales 1.1. Pesos unitarios 1.2. Gravedad específica 1.3. Relación de vacíos 1.4. Porosidad 1.5. Contenido de humedad 1.6. Grado de Saturación 2.- Granulometría en Suelos 2.1. Por Tamizado 2.2. Por Sedimentación (Hidrómetro) 3.- Limites De Consistencia 3.1 Límite líquido en la copa de Casagrande 3.2 Límite líquido por el Método del Cono 3.3 Límite plástico 3.4 Límite de contracción 4.- Clasificación Manual Visual 4.1. Prueba de dilatancia 4.2. Prueba de tenacidad 4.3. Prueba de resistencia en estado seco 5.- Ensayos De Compactación 5.1. Ensayos Dinámicos Próctor Estándar Próctor Modificado - 3 -

4 6.- Densidad De Campo 6.1. Método del cono y arena 6.2. Método Volumétrico 6.3. Método Nuclear 7.- Ensayos De Permeabilidad 7.1. Permeámetro de carga constante 7.2. Permeámetro de carga variable 8.- Ensayos De Resistencia Al Corte 8.1. Ensayo de Corte Directo 8.2. Ensayo de Compresión Triaxial (U.U) 8.3. Ensayo de Compresión no Confinada Sesión Contenido 1 Indicaciones generales del curso de teoría y laboratorio 2 Ejemplo práctico de introducción de la materia 3 Organización de grupos de laboratorio 4 Reseña histórica, definición e importancia de la Mecánica de Suelos 5 Laboratorio Grupo 1: Visita a obra 6 Ingeniería de Suelos y Geotécnica, definición de suelo y roca 7 Laboratorio Grupo 2: Visita a obra 8 Origen y formación de los suelos, relaciones fundamentales, problemas 9-10 Laboratorio Grupo 3 y 4: Visita a obra 11 Forma, tamaño y características de las partículas de los suelos 12 Laboratorio Grupo 1: relaciones fundamentales 13 Composición de los suelos 14 Laboratorio Grupo 2: relaciones fundamentales Laboratorio Grupo 3 y 4: relaciones fundamentales 17 Estructuración interna de los suelos 18 Laboratorio Grupo 1: granulometría por tamizado 19 Definición de granulometría y representación gráfica, problemas 20 Laboratorio Grupo 2: granulometría por tamizado Laboratorio Grupo 3 y 4:: granulometría por tamizado 23 Clasificaciones de suelos en base a la granulometría, ensayos por tamizado, sedimentación y rayos láser, problemas 24 Laboratorio Grupo 1: Granulometría por hidrómetro 25 Granulometría para filtros, problemas 26 Laboratorio Grupo 2: Granulometría por hidrómetro Laboratorio Grupo 3 y 4:: granulometría por hidrómetro 29 Primer Examen 30 Revisión del Primer Examen 31 Definición de plasticidad y estados de consistencia Límites de plasticidad e índices de consistencia, actividad, problemas 32 Sistemas de clasificación de suelos, USDA, U.S. Bureau of Soils, problemas 33 Laboratorio Grupo 1: Límites de plasticidad 34 Sistema MRC, SUCS, Manual Visual del SUCS, problemas 35 Laboratorio Grupo 2: Límites de plasticidad Laboratorio Grupo 3 y 4: Límites de plasticidad 38 Sistemas ASTM y AASHTO, problemas 39 Laboratorio Grupo 1: Clasificación de suelos manual visual 40 Sistemas FAA y Francés., problemas 41 Laboratorio Grupo 2: Clasificación de suelos manual visual Laboratorio Grupo 3 y 4: Clasificación de suelos manual visual 44 Análisis Comparativo de los sistemas de clasificación, principios de la compactación 45 Laboratorio Grupo 1: compactación 46 Compactación de suelos en laboratorio y en campo, problemas 47 Laboratorio Grupo 2: compactación Laboratorio Grupo 3 y 4: compactación 50 Especificaciones de compactación, estructura de suelos cohesivos - 4 -

5 compactados, problemas 51 Control de compactación en campo, compactación suelos orgánicos y materiales de desecho, Técnicas especiales de compactación, problemas 52 Segundo Examen Revisión de Segundo Examen Laboratorio Grupo 1: densidad de campo Origen del agua en los suelos, capilaridad, permeabilidad Laboratorio Grupo 2: densidad de campo Laboratorio Grupo 3 y 4: densidad de campo Ensayos de permeabilidad en laboratorio y en campo, Laboratorio Grupo 1: permeabilidad de carga constante Relaciones empíricas de permeabilidad, ecuación de flujo de agua Laboratorio Grupo 2: permeabilidad de carga constante Laboratorio Grupo 3 y 4: permeabilidad de carga constante Redes de flujo, problemas Laboratorio Grupo 1: permeabilidad de carga variable Subpresiones y fuerzas de infiltración Laboratorio Grupo 2: permeabilidad de carga variable Laboratorio Grupo 3 y 4: permeabilidad de carga variable Flujo de agua en presas y terraplenes, problemas Laboratorio Grupo 1: Corte Directo 73 Esfuerzos debidos a la masa del suelo en suelos saturados con o sin flujo de agua, esfuerzos en suelos no saturados, problemas 74 Laboratorio Grupo 2: Corte Directo Laboratorio Grupo 3 y 4: Corte Directo 77 Introducción a la resistencia al corte de los suelos, esfuerzo normal y de corte en un plano, problemas 78 Laboratorio Grupo 1: Compresión simple Falla Mohr- Coulomb, inclinación del plano de falla Laboratorio Grupo 2: Compresión simple Laboratorio Grupo 3 y 4: Compresión simple 83 Ensayos de resistencia al corte de laboratorio, trayectoria de los esfuerzos, problemas 84 Laboratorio Grupo 1: Ensayo Triaxial 85 Correlaciones de resistencia al corte y propiedades elásticas de los suelos, problemas 86 Laboratorio Grupo 2: Ensayo Triaxial Laboratorio Grupo 3 y 4: Ensayo Triaxial 89 Tercer Examen 6. METODOLOGÍA Y RECURSOS La metodología de enseñanza de la materia es mediante exposiciones teóricas del profesor de los temas previstos, complementadas con prácticas de laboratorio, ejercicios prácticos desarrollados en clase y ejercicios enviados como tarea para el estudiante. Los recursos con que se cuenta para la exposición de la materia serán apuntes preparados por el profesor, manual de ensayos de laboratorio, y material didáctico como diapositivas, fotos digitales y videos de varios proyectos en los que se observa la aplicación de los conocimientos teóricoprácticos impartidos. 7. EVALUACIÓN 7.1 Cronograma de evaluaciones Primer Examen : Octubre 2007 Segundo Examen: Diciembre 2007 Tercer Examen: Enero Sistema de Calificación Teoría : 75% distribuido en: Examen práctico : 50% Examen teórico : 25% - 5 -

6 Laboratorio: 25% distribuido en: Deberes: 5% Prueba de Laboratorio: 10% Informe del Ensayo : 10% 7.3 Fecha Máxima de Entrega de Calificaciones Primer Examen : Octubre 2007 Segundo Examen : Diciembre 2007 Tercer Examen : Enero BIBLIOGRAFIA: Textos de Referencia Das Braja M., Fundamentals of Geotechnical Engineering, 2000 Das Braja M., Principles of Geotechnical Engineering, 1998 Salvador Ricardo Montero Juan Carlos, Manual de Ensayos de Mecánica de Suelos, 2001 Textos Recomendados: Das Braja M., Advanced Soil Mechanics, 1997 Das Braja M., Soil Mechanics Laboratory Manual, 1997 Bowles Joseph E., Foundation Analysis and Design, 1996 Terzaghi, Peck and Mesri, Soil Mechanics in Engineering Practice, 1996 Whitlow Roy, Fundamentos de Mecánica de Suelos,1994 Wade Brown Robert, Practical Foundation Engineering Handbook, 1996 Lambe T. William Whitman Robert V., Mecánica de Suelos, Instituto Tecnológico de Massachusetts, 1994 Badillo Juárez - Rodríguez Rico, Mecánica de Suelos, Tomo I, Fundamentos de la Mecánica de Suelos, DATOS DEL PROFESOR Correo Eléctronico: rsalvadorp@hotmail.com Celular: Horario de Clases: Teoría: Lunes, Miércoles: 9 a 11 horas Laboratorio: 4 Grupos de Laboratorio Lunes, Miércoles: 11 a 13 horas Grupo 1 y Grupo 2 Viernes: 9 a 11 y 11 a 13 horas Grupo 3 y Grupo 4 Aprobado: - 6 -

7 Por el Consejo de Escuela f) Director de Escuela fecha: Por el Consejo de Facultad f) Decano fecha: - 7 -