PROYECTO DOCENTE ASIGNATURA: "Cimentaciones Especiales" Grupo: Grupo E(878634) Titulacion: ARQUITECTO (Plan 98) Curso: 2013-2014 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: ARQUITECTO (Plan 98) 1997 E.T.S. de Arquitectura Cimentaciones Especiales 150055 Optativa Sin curso específico Segundo Cuatrimestre 2º Grupo E (1) 6.5 65 Ingeniería del Terreno (Área principal) Estructuras Edific. e Ingeniería Terreno (Departamento responsable) Dirección postal: Dirección electrónica: PROFESORADO 1 2 3 SANCHEZ LANGEBER, JOSE MARIA (COORDINADOR/A) BAUZA CASTELLO, JUAN DIEGO MORELL SASTRE, JOSE JAIME Curso académico: 2013/2014 Última modificación: 2013-06-17 1 de 9
OBJETIVOS Y COMPETENCIAS Objetivos docentes específicos Proyectar cimentaciones con pilotes Proyectar excavaciones arquitectónicas en talud o con panntalla Analizar patologías debidas a cimentación y rehabilitación de la mismas Protectar cimentaciones y muros en suelos difíciles y zonas sísmicas Competencias Competencias transversales/genéricas Solidez en los conocimientos básicos de la profesión Habilidades elementales en informática Resolución de problemas Capacidad para aplicar la teoría a la práctica Trabajo en grupo Competencias específicas Aptitud para concebir, calcular, diseñar, integrar en edificios y conjuntos urbanos y ejecutar soluciones de cimentación Aptitud para aplicar las normas técnicas y constructivas Conocimiento adecuado de los sistemas estructurales y de cimentación convencionales y su patología Conocimientos de Mecánica del suelo para cimentaciones y excavaciones en proyectos arquitectónicos y urbanos. Conocimiento adecuado de las técnicas de modificación del terreno Conocimiento adecuado de recalces Conocimiento adecuado de sistemas especiales de cimentación CONTENIDOS DE LA ASIGNATURA Relación sucinta de los contenidos (bloques temáticos en su caso) Excavaciones superficiales y subterráneas, pantallas, estabilidad de taludes. Pilotes bajo carga lateral. Reconocimiento y cimentación en suelos problemáticos. Patología, recalces y mejora del terreno. Cimentaciones en zonas sísmicas. Túneles. Tema C1: Reconocimiento del terreno y ensayos "in situ" especiales (3 horas) Introducción. Métodos geofísicos. Método eléctrico. Método sísmico. Método gravimétrico. Cross-Hole y Down-Hole. Ensayo del Molinete. El presiómetro de Menard. Piezómetros. Inclinómetros. Ensayos de permeabilidad in situ. Tema C2: Excavaciones de sótanos. (1 hora). Introducción. Métodos tradicionales de ejecución de sótanos. Pantallas. Tipos de pantallas. Tipos de sustentación de pantallas. Seguridad frente al levantamiento del fondo. Excavaciones bajo el nivel freático. Seguridad frente al sifonamiento. Caudales y fuerzas de filtración. Tema C3: Estructuras de contención flexibles I. (3 horas). Métodos de cálculo de pantallas. Métodos de estado límite: Empujes en el CTE. Pantalla en ménsula. Pantalla con un apoyo: base libre y base empotrada. Método de Blum para base empotrada. Procedimiento aproximado para terreno heterogéneo. Pantalla con mas de un punto de apoyo. Ejemplos de cálculo y construcción de pantallas. Tema C4: Estructuras de contención flexibles II. (3 horas). Métodos semiempíricos. Entibaciones. Métodos tensión-deformación. Métodos basados en el modelo de Winkler. Programa SPW. Métodos basados en considerar el suelo como un continuo. Condiciones para cumplir el CTE. Anclajes. Características de los anclajes. Proyecto de un anclaje. Ensayos de anclajes. Estabilidad global de una pantalla. Método de Kranz para un anclaje. Ejemplos. Tema C5: Estabilidad de taludes. (3 horas). Introducción. Procedimiento general de análisis. Estabilidad de taludes indefinidos infinitos. Roturas planas. Método de la espiral. Roturas circulares. Método de las fajas. Gráficos de estabilidad. Ábacos de Taylor. Ábacos de Hoek y Bray. Prevención y corrección. Ejemplos. Tema C6: Estabilización de taludes. (1 hora). Introducción. Tipos de corrimientos en suelos. Cambios de Geometría. Drenajes. Obras de estabilización. Tratamientos del terreno. Protección de taludes. Tema C7: Pilote aislado bajo carga lateral. (4 hora). Resistencia lateral de un pilote. Suelos cohesivos y no cohesivos: Teoría de Broms. Desplazamiento lateral de un pilote. Método del módulo de balasto. Método elástico. Aplicación del CTE: Carga de rotura y desplazamiento. Tema C8: Grupo de pilotes bajo carga lateral. (2 hora). Introducción. Asiento de grupo de pilotes verticales bajo carga vertical. Resistencia lateral en suelos coherente y granular. Desplazamiento. Método del CTE SE-C. Grupo de pilotes inclinados. Tema C9: Cimentaciones zapatas corridas (1 hora). Curso académico: 2013/2014 Última modificación: 2013-06-17 2 de 9
Introducción. Tipologías de cimentaciones continuas. Coeficiente de Rigidez. Coeficiente de balasto. Rigidez según el CTE SE-C. Métodos de cálculo simplificados. Cimentaciones corridas rígidas y flotantes. Cálculo por ordenador. Tema C10: Cimentaciones por losas. (1 horas). Introducción. Tipologías de losas. Cimentaciones compensadas o flotantes. Condiciones de utilización de losas de cimentación. Métodos de cálculo simplificados. Estructura rígida y/o placa rígida. Estructura y placa flexible. Elección del canto. Métodos de cálculo por ordenador. Tema C11: Construcciones sobre rellenos y cimentaciones en rocas. (1 hora). Introducción. Clasificación de los rellenos. Reconocimiento de los rellenos. Naturaleza de los rellenos. Compresibilidad de los rellenos. Métodos constructivos. Cimentaciones en roca. Carga admisible y deformación. Tema C12: Patología de cimentaciones. (1 hora). Introducción. Inventario y control de daños. Seguimiento de fisuras. Recopilación de antecedentes. Reconocimientos y prospecciones. Seguimiento de daños. Análisis de la patología observada. Tema C13: Recalces (2 horas). Introducción. Fases. Medios y técnicas auxiliares: apeos, bataches. Tipos de recalces. Recalces superficiales. Recalces profundos. Recalces de cimentaciones profundas. Habilitación de sótanos. Recalce por inyecciones. Puesta en carga del recalce. Tema C14: Micropilotes. (1 hora). Introducción. Tipos de micropilotes. Ventajas e inconvenientes. Cálculo de micropilotaje. Método de Bustamante. Transferencia de cargas desde la cimentación existente. Ejemplos de recalces con micropilotes. Tema C15: Mejora y tratamiento del terreno. (2 hora). Introducción. Métodos utilizables. Precarga del terreno con y sin drenes. Compactación dinámica. Vibrocompactación. Vibroflotación y Terre- Probe. Vibrosustitución y vibrodesplazamiento. Pilote de compactación. Tema C16: Movimientos sísmicos (1 hora) Introducción. Origen. Foco, epicentro, profundidad focal, intensidad, magnitud. Tipos de ondas. Limitación de las vibraciones durante un movimiento sísmico. Aceleraciones verticales y horizontales. Espectro de respuesta. Introducción a la norma sísmica NCSE-02. Cimentaciones sometidas a efectos dinámicos. Medidas preventivas y constructivas. Tema C17: Cálculo de estructuras de tierra y cimentaciones durante un movimiento sísmico. (1 hora). Introducción. Presiones intersticiales producidas por un movimiento sísmico. Análisis de la licuefacción. Estimación del riesgo. Estabilidad de taludes. Cálculo sísmico de muros. Método de Mononobe-Obake. Tema C18: Obras subterráneas (1 1/2 hora) Introducción. Análisis del sistema túnel terreno. Sostenimiento de la cavidad. Procedimientos constructivos. Diseño y cálculo. Drenaje e impermeabilización. Tema C19: Métodos numéricos en geotecnia. (2 hora). Introducción. Modelos de comportamiento elemental. Modelo elástico perfecto. Modelo elastoplástico de Mohr-Coulomb. Otros modelos. Interacción suelo-estructura. Programas para el cálculo de cimentaciones. Tema C20: Cartografía geotécnica (1/2 hora) Introducción. Clasificación de los mapas geotécnicos. Aspectos metodológicos. Aplicaciones de la cartografía geotécnica. TEMARIO DE AULA DE INFORMÁTICA, ARQUITECTURA Y CLASES PRÁCTICAS AULA DE INFORMÁTICA CI1. Cálculo de pantallas (2h). CI2. Coeficiente de Estabilidad de taludes (2h). CI3. Análisis de filtraciones en el terreno (2 h). PRÁCTICAS DE PROBLEMAS CP1. Cálculo de pantallas por métodos simplificados I (2h). CP2. Cálculo de pantallas por métodos simplificados II (2h). CP3. Cálculo de pilotes bajo carga lateral I (2h). CP4. Cálculo de pilotes bajo carga lateral II (2h). CP5. Cálculo de taludes (2h). CP6. Cimentación continuas. Micropilotes. Anclajes (2h). LABORATORIO Curso académico: 2013/2014 Última modificación: 2013-06-17 3 de 9
CL1. Ensayos Triaxiales con medida de presiones intersticiales y cambio de volumen (2h). Ejercicos prácticos de AULA DE ARQUITECTURA: CA1 (2h). Proyecto de una pantalla en un terreno de propiedades conocidas. CA2 (2h). Proyecto de la cimentación profunda (con empujes laterales) en un terreno de propiedades conocidas, mediante pilotes. CA3 (2h). Proyecto de una excavación en talud. VISITAS A OBRAS CO1. Visita a una obra de pantallas o pilotes o de excavación. (2h) OTRAS ACTIVIDADES : Conferencias impartidas por profesionales de reconocido prestigio, profesores de Universidad y personas ligadas al desarrollo tecnológico de las industrias relacionadas con la Mecánica del Suelo y Cimentaciones. Relación detallada y ordenación temporal de los contenidos Tema C1: Reconocimiento del terreno y ensayos "in situ" especiales (3 horas) Introducción. Métodos geofísicos. Método eléctrico. Método sísmico. Método gravimétrico. Ensayo del Molinete. El presiómetro de Menard. Piezómetros. Inclinómetros. Ensayos de permeabilidad in situ. Tema C2: Excavaciones de sótanos. (1 hora). Introducción. Métodos tradicionales de ejecución de sótanos. Pantallas. Tipos de pantallas. Tipos de sustentación de pantallas. Seguridad frente al levantamiento del fondo. Excavaciones bajo el nivel freático. Seguridad frente al sifonamiento. Caudales y fuerzas de filtración. Tema C3: Estructuras de contención flexibles I. (3 horas). Métodos de cálculo de pantallas. Métodos de estado límite: Empujes en el CTE. Pantalla en ménsula. Pantalla con un apoyo: base libre y base empotrada. Método de Blum para base empotrada. Procedimiento aproximado para terreno heterogéneo. Pantalla con mas de un punto de apoyo. Ejemplos de cálculo y construcción de pantallas. Tema C4: Estructuras de contención flexibles II. (3 horas). Métodos semiempíricos. Entibaciones. Métodos tensión-deformación. Métodos basados en el modelo de Winkler. Programa SPW. Métodos basados en considerar el suelo como un continuo. Condiciones para cumplir el CTE. Anclajes. Características de los anclajes. Proyecto de un anclaje. Ensayos de anclajes. Estabilidad global de una pantalla. Método de Kranz para un anclaje. Ejemplos. Tema C5: Estabilidad de taludes. (3 horas). Introducción. Procedimiento general de análisis. Estabilidad de taludes indefinidos infinitos. Roturas planas. Método de la espiral. Roturas circulares. Método de las fajas. Gráficos de estabilidad. Ábacos de Taylor. Ábacos de Hoek y Bray. Prevención y corrección. Ejemplos. Tema C6: Estabilización de taludes. (1 hora). Introducción. Tipos de corrimientos en suelos. Cambios de Geometría. Drenajes. Obras de estabilización. Tratamientos del terreno. Protección de taludes. Tema C7: Pilote aislado bajo carga lateral. (4 hora). Resistencia lateral de un pilote. Suelos cohesivos y no cohesivos: Teoría de Broms. Desplazamiento lateral de un pilote. Método del módulo de balasto. Método elástico. Aplicación del CTE: Carga de rotura y desplazamiento. Tema C8: Grupo de pilotes bajo carga lateral. (2 hora). Introducción. Asiento de grupo de pilotes verticales bajo carga vertical. Resistencia lateral en suelos coherente y granular. Desplazamiento. Método del CTE SE-C. Grupo de pilotes inclinados. Tema C9: Cimentaciones zapatas corridas (1 hora). Introducción. Tipologías de cimentaciones continuas. Coeficiente de Rigidez. Coeficiente de balasto. Rigidez según el CTE SE-C. Métodos de cálculo simplificados. Cimentaciones corridas rígidas y flotantes. Cálculo por ordenador. Tema C10: Cimentaciones por losas. (1 horas). Introducción. Tipologías de losas. Cimentaciones compensadas o flotantes. Condiciones de utilización de losas de cimentación. Métodos de cálculo simplificados. Estructura rígida y/o placa rígida. Estructura y placa flexible. Elección del canto. Métodos de cálculo por ordenador. Tema C11: Construcciones sobre rellenos y cimentaciones en rocas. (1 hora). Introducción. Clasificación de los rellenos. Reconocimiento de los rellenos. Naturaleza de los rellenos. Compresibilidad de los rellenos. Métodos constructivos. Cimentaciones en roca. Carga admisible y deformación. Tema C12: Patología de cimentaciones. (1 hora). Curso académico: 2013/2014 Última modificación: 2013-06-17 4 de 9
Introducción. Inventario y control de daños. Seguimiento de fisuras. Recopilación de antecedentes. Reconocimientos y prospecciones. Seguimiento de daños. Análisis de la patología observada. Tema C13: Recalces (2 horas). Introducción. Fases. Medios y técnicas auxiliares: apeos, bataches. Tipos de recalces. Recalces superficiales. Recalces profundos. Recalces de cimentaciones profundas. Habilitación de sótanos. Recalce por inyecciones. Puesta en carga del recalce. Tema C14: Micropilotes. (1 hora). Introducción. Tipos de micropilotes. Ventajas e inconvenientes. Cálculo de micropilotaje. Método de Bustamante. Transferencia de cargas desde la cimentación existente. Ejemplos de recalces con micropilotes. Tema C15: Mejora y tratamiento del terreno. (2 hora). Introducción. Métodos utilizables. Precarga del terreno con y sin drenes. Compactación dinámica. Vibrocompactación. Vibroflotación y Terre- Probe. Vibrosustitución y vibrodesplazamiento. Pilote de compactación. Tema C16: Movimientos sísmicos (1 hora) Introducción. Origen. Foco, epicentro, profundidad focal, intensidad, magnitud. Tipos de ondas. Limitación de las vibraciones durante un movimiento sísmico. Aceleraciones verticales y horizontales. Espectro de respuesta. Introducción a la norma sísmica NCSE-02. Cimentaciones sometidas a efectos dinámicos. Medidas preventivas y constructivas. Tema C17: Cálculo de estructuras de tierra y cimentaciones durante un movimiento sísmico. (1 hora). Introducción. Presiones intersticiales producidas por un movimiento sísmico. Análisis de la licuefacción. Estimación del riesgo. Estabilidad de taludes. Cálculo sísmico de muros. Método de Mononobe-Obake. Tema C18: Obras subterráneas (1 1/2 hora) Introducción. Análisis del sistema túnel terreno. Sostenimiento de la cavidad. Procedimientos constructivos. Diseño y cálculo. Drenaje e impermeabilización. Tema C19: Métodos numéricos en geotecnia. (2 hora). Introducción. Modelos de comportamiento elemental. Modelo elástico perfecto. Modelo elastoplástico de Mohr-Coulomb. Otros modelos. Interacción suelo-estructura. Programas para el cálculo de cimentaciones. Tema C20: Cartografía geotécnica (1/2 hora) Introducción. Clasificación de los mapas geotécnicos. Aspectos metodológicos. Aplicaciones de la cartografía geotécnica. TEMARIO DE AULA DE INFORMÁTICA, ARQUITECTURA Y CLASES PRÁCTICAS AULA DE INFORMÁTICA CI1. Cálculo de pantallas (2h). CI2. Coeficiente de Estabilidad de taludes (2h). CI3 Solución a la ecuación de Laplace. Potencial y líneas de corriente. PRÁCTICAS DE PROBLEMAS CP1. Cálculo de pantallas por métodos simplificados I (2h). CP2. Cálculo de pantallas por métodos simplificados II (2h). CP3. Cálculo de taludes (2h). CP4. Cálculo de pilotes bajo carga lateral I (2h). CP5. Cálculo de pilotes bajo carga lateral II (2h). CP6. Cimentación continuas. Micropilotes. Anclajes (2h). LABORATORIO CL1. Ensayos Triaxiales con medida de presiones intersticiales y cambio de volumen (2h). AULA DE ARQUITECTURA CA1 (2h). Proyecto de una pantalla en un terreno de propiedades conocidas. CA2 (2h). Proyecto de la cimentación profunda (con empujes laterales) en un terreno de propiedades conocidas, mediante pilotes. CA3 (2h). Proyecto de una cimentación continua. VISITAS A OBRAS CO1. Visita a una obra de pantallas. O de mejora del terreno (2h) Curso académico: 2013/2014 Última modificación: 2013-06-17 5 de 9
ACTIVIDADES FORMATIVAS Relación de actividades formativas del cuatrimestre Clases teóricas Horas presenciales: Horas no presenciales: 45.0 0.0 Metodología de enseñanza-aprendizaje: Clases expositivas y parcipativas teóricas y prácticas Competencias que desarrolla: Analizar y solucionar las excavaciones en suelo urbanizado y a urbanizar Analizar y solucionar casos de cimentaciones con solicitaciones especiales y en suelos problemáticos Analizar y solucionar patologías en cimentaciones Mejora de suelos Prácticas (otras) Horas presenciales: Horas no presenciales: 20.0 0.0 Metodología de enseñanza-aprendizaje: Clases prácticas de trabajo personal tutelado Competencias que desarrolla: Resolución de casos prácticos de cimentaciones, excavaciones y recalces Uso de programas de informática para resolución de casos prácticos Interpretación de ensayos de laboratorio en suelos Horas estudio del alumno (*) Horas presenciales: Horas no presenciales: 97.5 SISTEMAS Y CRITERIOS DE EVALUACIÓN Y CALIFICACIÓN Sistema de evaluación Examen final Prueba al final del curso donde se evaluan los conocimientos teóricos y los prácticos. Constará de una parte teórica y otra práctica, cada una pondera el 50 % en la nota final. Los estudiantes que hallan aprobado por curso la parte teórica o práctica, no tendrán que examinarse de esa parte. Evaluación continua Dos pruebas teóricas y tres ejercicios prácticos realizados durante el curso en las clases teóricas y prácticas. Se debe aprobar cada ejercicio práctico para aprobar la parte práctica y la teoría, en media. Criterios de calificación En las pruebas teóricas, que pueden ser de tipo objetivo (test) o de cuestiones, dominio de los conceptos básicos y del vocabulario. En las pruebas prácticas, dominio de los conceptos básicos, de su aplicación a supuestos reales, presentación ordenada de la resolución, exactitud de los resultados. Todas las pruebas se puntuan sobre 10. CALENDARIO DE EXÁMENES Curso académico: 2013/2014 Última modificación: 2013-06-17 6 de 9
CENTRO: Por definir Por definir Hora: Por definir Por definir Anotaciones relativas al calendario de exámenes Calendario de examenes finales según fechas aprobadas en Junta de Centro TRIBUNALES ESPECÍFICOS DE EVALUACIÓN Y APELACIÓN Presidente: Vocal: Secretario: Primer suplente: Segundo suplente: Tercer suplente: ANTONIO JARAMILLO MORILLA PERCY DURAND NEYRA ANTONIO MORALES ESTEBAN CRISTINA SORIANO CUESTA RAUL CARRASCO ROMERO EMILIO JOSE MASCORT ALBEA Curso académico: 2013/2014 Última modificación: 2013-06-17 7 de 9
ANEXO 1: HORARIOS DE LOS GRUPOS NO PRINCIPALES DE LA ASIGNATURA Y DEL GRUPO DEL PROYECTO GRUPO: Grupo E (878634) Calendario del grupo CLASES DEL PROFESOR: SANCHEZ LANGEBER, JOSE MARIA Lunes Del 10/02/2014 al 14/06/2014 Hora: De 17:00 a 18:20 Miércoles Del 10/02/2014 al 14/06/2014 Hora: De 18:00 a 19:40 GRUPO: Grupo de PRÃCTICAS de CIMENTACIONES ESPECIALES (E. (878636) Calendario del grupo CLASES DEL PROFESOR: SANCHEZ LANGEBER, JOSE MARIA Miércoles Del 10/02/2014 al 14/06/2014 Hora: De 19:40 a 21:00 GRUPO: Grupo de PRÃCTICAS de CIMENTACIONES ESPECIALES (E. (878637) Calendario del grupo CLASES DEL PROFESOR: MORELL SASTRE, JOSE JAIME Miércoles Del 10/02/2014 al 14/06/2014 Hora: De 19:40 a 21:00 GRUPO: Grupo de PRÃCTICAS de CIMENTACIONES ESPECIALES (E. (878638) Calendario del grupo Curso académico: 2013/2014 Última modificación: 2013-06-17 8 de 9
CLASES DEL PROFESOR: BAUZA CASTELLO, JUAN DIEGO Miércoles Del 10/02/2014 al 14/06/2014 Hora: De 19:40 a 21:00 Curso académico: 2013/2014 Última modificación: 2013-06-17 9 de 9