Apartado postal 17-01-218 1. DATOS INFORMATIVOS MATERIA O MÓDULO: Geotecnia CÓDIGO: 12239 CARRERA: NIVEL: No. CRÉDITOS: CRÉDITOS TEORÍA: CRÉDITOS PRÁCTICA: Civil Séptimo Cuatro Cuatro Cero SEMESTRE / AÑO ACADÉMICO: Primer semestre 2010-2011 PROFESOR: Nombre: Grado académico o título profesional: Breve indicación de la línea de actividad académica: Indicación de horario de atención a estudiantes: Correo electrónico: Guillermo Ricardo Realpe Rivadeneira Ingeniero Civil, Especialista en DIRECCION de Empresas mención Finanzas Master of Sciencie for Geotechnique and Infrastructure. Consultoría, docencia e investigación en Áreas de Materiales de Construcción, Mecánica de Suelos, Geotecnia para la Pontificia Universidad Católica del Ecuador como Director del Laboratorio de Materiales de Construcción PUCE. Lunes Viernes 12:30-13:00 grealper@puce.edu.ec Teléfono: 2991528 2. DESCRIPCION DE LA MATERIA Curso final de la cadena correspondiente al estudio de los materiales que conforman la corteza terrestre, cuyos conocimientos son utilizados en el diseño, construcción y control de las obras de ingeniería civil. Se revisan los conceptos básicos de Geología, mecánica de suelos, Rocas y su aplicación a proyectos específicos 3. OBJETIVO GENERAL 1
Apartado postal 17-01-218 Capacitar al estudiante en el análisis, evaluación de los problemas geotécnicos y en el planteamiento de su tratamiento sobre la base de la aplicación de los conocimientos adquiridos en los programas de geología, Mecánica de Suelos, Mecánica de Rocas e introducción de la dinámica de suelos.. OBJETIVOS ESPECÍFICOS Definir la metodología y ensayos apropiados en los trabajos de campo, laboratorio según el proyecto. Evaluar resultados y establecer los mecanismos adecuados de análisis. Proponer alternativas de solución al problema geotécnico 5. CONTENIDOS PROGRAMA SINTETICO INTODUCCIÓN Y GENERALIDADES.- PROYECTO GEOTECNICO.- MECÁNICA DE ROCAS.- MEJORAMIENTO Y ESTABILIZACION DE SUELOS.- CIMENTACIONES ESPECIALES.- EFECTOS SISMICOS.-LICUEFACCION.- TUNELES. PROGRAMA ANALITICO CAPITULO I INTRODUCCIÓN Y GENERALIDADES 1.1 Objetivos de la Geotecnia 1.2 Alcance del curso 1.3 Definiciones 1. Relación con otras ciencias. CAPITULO II PROYECTO GEOTECNICO 2.1 Antecedentes 2.2 Recopilación de Información 2.3 Organización del trabajo multidisciplinario 2. Programación trabajos de Campo, laboratorio, oficina 2.5 Instrumentación 2.6 Informe CAPITULO III MECANICA DE ROCAS 3.1 Descripción ingenieril de las rocas 3.2 Ensayos de Rocas laboratorio y Campo / Ensayos empíricos laboratorio y Campo 3.3 Propiedades físicas 3. Esfuerzos y deformaciones 3.5 Resistencia de la roca intacta, Discontinuidad y del Macizo Rocoso 3.6 Dependencia con el tiempo 3.7 Discontinuidad y comportamiento de las masas rocosas 3.8 Clasificación del Macizo rocoso. Rock Structure Rating (RSR) 2
Apartado postal 17-01-218 Bieniawski 1976 Rock Mass Quality ( Q) CAPITULO IV MEJORAMIENTO Y ESTABILIZACION DE SUELOS.1 Tipos de Mejoramiento.2 Técnicas mecánicas.3 Técnicas de inyección CAPITULO V MISCELANEOS 5.1 Cimentaciones profundas 5.2 Cimentaciones de tanques, rellenos. 5.3 Anclajes 5. Fallas de las cimentaciones y Reparación. Para pequeñas y grandes construcciones. EFECTOS SISMICOS, LICUEFACCION 6.1 Análisis de riesgo sísmico 6.2 Espectro de respuesta 6.3 Propiedades dinámicas de los suelos 6. Efectos de las cargas cíclicas: densificación, liquefacción, flujo de agua Programa curricular Sesión Fecha Contenido 1 19-08-10 Planificación del curso. Objetivos, Alcances 2 20-08-10 Cap. I Introducción y Generalidades. Objetivos, Alcances, Definiciones básicas, Relación de la Geotecnia con otras ciencias 3 26-08-10 Cap. II. Proyecto Geotécnico. Antecedentes. Etapas de los proyectos: Diagnóstico y evaluación, pre-factibilidad, factibilidad y diseño. Ejemplos 27-08-10 Cap. II. El proyecto desde el carácter multidisciplinario. Geología, diseño estructural, vial, hidráulico, hidrológico, ambiental. Recopilación de Información, Planificación- 5 02-09-10 Cap. II Programación a detalle: Trabajos de campo 6 03-09-10 Cap. II Programación a detalle: Trabajos de campo 7 8 09-09-10 Cap. II Programación a detalle: Trabajos en laboratorio 9 10-09-10 Cap. II Programación a detalle: Trabajos en laboratorio 10 16-09-10 Cap. II Programación a detalle: Trabajos en Oficina 11 17-09-10 Prueba parcial I 12 23-09-10 Cap.III Mecánica de Rocas. Introducción Origen, formación y clasificación de la Roca. Definición de mecánica de Rocas 13 2-09-10 Cap III. El ciclo de la roca. El principio de Bowen, formación de minerales. Rocas ígneas; plutónicas, volcánicas. 1 30-10-10 Cap III Rocas sedimentarias: Detríticas, Químicas, Orgánicas. Fenómenos de descomposición. Físicos-mecánicos Disolución. Químicos Disolución, hidratación, Oxidación 15 01-10-10 Cap.III Rocas Metamórficas: Masivas, Foliadas-esquistosidad 16 07-10-10 Vacación Independencia de Guayaquil 17 1-10-10 Cap. III Ensayos en la roca intacta, discontinuidad y macizo rocoso. Pruebas de laboratorio y campo. Determinación de parámetro útiles para clasificación, 3
Apartado postal 17-01-218 caracterización, y diseño 18 15-10-10 Cap. III Esfuerzos y Deformaciones en la roca. Relación de esfuerzos y deformaciones 19 21-10-10 Cap. III Resistencia y deformabilidad de la roca intacta. Criterio de Rotura: Mohr-Coulomb, Hoek y Brown 20 21 22-10-10 Cap. III Discontinuidades. Clasificación, Resistencia al corte: criterio de Barton y Choubey 22 28-10-10 Cap. III Resistencia y Deformabilidad del macizo rocoso. Isótropos: criterio Hoek and Brown. Anisotrópicos. Deformación: medidas in situ, métodos geofísicos, correlaciones 23 29-10-10 Taller Sistemas de Clasificación geomecánicas de Macizos rocosos. (lectura previa) 2 0-11-10 Cap.III Sistema de Clasificación: Rock Structure Rating y Bieniawski 25 05-11-10 Cap.III sistema de Clasificación: Barton / Parámetro Q 26 11-11-10 Cap.IV Mejoramiento y Estabilización de Suelos. Antecedentes, Desarrollo Urbano, 27 12-11-10 Cap.IV Técnicas de Mejoramiento. Clasificación 28 18-11-10 Cap. IV Reemplazo de Suelos. Procedimientos constructivos. Mecanismos de falla 29 19-11-10 Cap. IV Reemplazo de Suelos.Revisión de resistencia al punzonamiento, plano de falla local y general 30 25-11-10 Cap. V Misceláneos. Cimentaciones profundas; Clasificación y metodologías constructivas 31 26-11-10 Cap. V Consideraciones geotécnicas en el diseño de tanques y rellenos 32 02-12-10 Cap. V Anclajes. Clasificación, uso y diseños 33 03-12-10 Cap. V Fallas en cimentaciones. Estudios de diagnóstico y evaluación, reparación. 3 09-12-10 Cap. VI Sismicidad. Análisis del riesgo sísmico, propiedades dinámicas de los suelos, licuefacción. 35 10-12-10 Análisis del riesgo sísmico, propiedades dinámicas de los suelos, licuefacción. 36 17-12-10 Prueba oral individual 6. METODOLOGIA, RECURSOS Exposición y debate sobre los temas tratados. Realización de prácticas con casos reales por medio de talleres. Utilización de pizarrón, proyector. (Ver anexo) actividades 7. EVALUACION 7.1 CRONOGRAMA DE EVALUACIONES Primer bimestre Taller Proyecto geotécnico Examen escrito. Fecha de examen: 17-09- 2010
Apartado postal 17-01-218 Segundo bimestre Trabajo escrito sobre diversos tópicos de la Geotecnia y disertación del mismo. El trabajo será grupal, integrado máximo por cuatro personas. y se calificará sobre 15 puntos siendo esta nota el promedio del trabajo escrito y la presentación individual. Fecha entrega de trabajo: 29-10- 2010 Tercer bimestre Taller Mejoramiento de suelos Examen oral. Se planteará individualmente un caso real específico, sobre el cual se examinará la capacidad de comprensión del problema, análisis de los factores que influyen, planificación de las investigaciones en laboratorio, campo y oficina y planteamiento de soluciones. Fecha máxima: 16-12- 2010 7.2 SISTEMA DE CALIFICACIÓN Primer bimestre Taller 15 puntos Examen 15 puntos. Nota primer bimestre: promedio entre nota del Taller y Examen sobre 15 puntos Segundo bimestre Investigación Bibliográfica Trabajo escrito 15 puntos Exposición 15 puntos Nota segundo bimestre: promedio entre nota del trabajo escrito y exposición sobre 15 puntos. Tercer bimestre Taller 5 puntos Examen oral 15 puntos Nota tercer bimestre : Sumatorio nota del taller y examen oral sobre 20 puntos. 7.3 FECHA DE ENTREGA DE CALIFICACIONES Primer bimestre 2-09-2010 Segundo bimestre 5
Apartado postal 17-01-218 0-09-2010 Tercer bimestre 17-12-2010 8. BIBLIOGRAFIA: Textos de referencia: Engineering Behaviour of Rocks. Ian Farmer Practical Foundation Engineering Handbook R. Wade Brown Foundations on Expansive Soils F.H. Chen Dinámica de Suelos I.Wuan Nociones Generales sobre sismicidad - efectos sísmicos Licuefacción Ing. F.Cazar C. Mecánica de Suelos Tomo I y II Juárez Badillo Bodenkennenwert fur Dynamischeanregung Ing. G.Realpe Textos recomendados: Excavaciones Subterráneas en Roca. E.Hoek / E.T. Brown. Foundation Engineering Brajas Das. 6
Apartado postal 17-01-218 Aprobado Por el Consejo de Escuela Director de Escuela Fecha: 17 de Mayo 2010 Por el Consejo de Facultad Decano Fecha: 17 de Mayo 2010 7
Asignatura: Geotecnia SEMANA (1-17) N de horas de clases teóricas ACTIVIDADES DE INTERACCIÓN DOCENTE - ESTUDIANTES (HORAS PRESENCIALES) N de horas de clases prácticas, laboratorios, talleres N de horas de tutorías especializadas Organización Docente Semanal TRABAJO AUTÓNOMO DEL ESTUDIANTE (HORAS NO PRESENCIALES) ACTIVIDADES (Descripción) N de horas 1 semana Lectura 2 semana 3 semana 2* Salida campo semana 2 5 semana 2 6 semana Lectura, revisión geología Preparación de proyecto/ lectura, revisión mecánica de suelos Preparación proyecto/lectura, revisión mecánica de suelos Lectura. Revisión teorías mecánica de suelos Lectura / revisión geología EVALUAC IONES 7 semana Lectura tópico 8 Revisión de prueba TEMAS A TRATAR (N del tema, unidad, o capítulo descritos en Contenidos) Planificación del curso. Objetivos, Alcance. Cap. I Introducción y Generalidades. Objetivos, Alcances, Definiciones básicas, Relación de la Geotecnia con otras ciencias. Cap. II. Proyecto Geotécnico. Antecedentes. Etapas de los proyectos: Diagnóstico y evaluación, prefactibiliad, factibilidad y diseño. Ejemplos Cap. II. El proyecto desde el carácter multidisciplinario. Geología, diseño estructural, vial, hidráulico, hidrológico, ambiental. Recopilación de Información, Planificación- Cap. II Programación a detalle: Trabajos de campo Cap. II Programación a detalle: Trabajos de campo Cap. II Programación a detalle: Trabajos de campo Cap. II Programación a detalle: Trabajos en laboratorio Cap. II Programación a detalle: Trabajos en laboratorio Cap. II Programación a detalle: Trabajos en laboratorio y Oficina Taller proyecto geotécnico Prueba parcial I Cap.III Mecánica de Rocas. Introducción Origen, formación y clasificación de la Roca. Definición de mecánica de Rocas 8
8 semana 9 semana 2* Salida campo especial (idioma extranjero) Lectura tópico especial (idioma extranjero) Lectura tópico especial (idioma extranjero) 10 semana 11 semana Lectura previa 6 12 semana 13 semana 1 semana 15 semana Lectura / Revisión mecánica de suelos Lectura / Revisión mecánica de suelos 8 8 2 Cap III. El ciclo de la roca. El principio de Bowen, formación de minerales. Rocas ígneas; plutónicas, volcánicas. Cap III Rocas sedimentarias: Detríticas, Químicas, Orgánicas. Fenómenos de descomposición. Físicos-mecánicos Disolución. Químicos Disolución, hidratación, Oxidación Cap.III Rocas Metamórficas: Masivas, Foliadasesquistosidad Cap. III Ensayos en la roca intacta, discontinuidad y macizo rocoso. Pruebas de laboratorio y campo. Determinación de parámetro útiles para clasificación, caracterización, y diseño Cap. III Esfuerzos y Deformaciones en la roca. Relación de esfuerzos y deformaciones Cap. III Resistencia y deformabilidad de la roca intacta. Criterio de Rotura: Mohr-Coulomb, Hoek y Brown Cap. III Discontinuidades. Clasificación, Resistencia al corte: criterio de Barton y Choubey Cap. III Resistencia y Deformabilidad del macizo rocoso. Isótropos: criterio Hoek and Brown. Anisotrópicos. Deformación: medidas in situ, métodos geofísicos, correlaciones Taller Sistemas de Clasificación geomecánicas de Macizos rocosos. Cap.III Sistema de Clasificación: Rock Structure Rating y Bieniawski Cap.III sistema de Clasificación: Barton / Parámetro Q Cap.IV Mejoramiento y Estabilización de Suelos. Antecedentes, Desarrollo Urbano Cap.IV Técnicas de Mejoramiento. Clasificación Cap. IV Reemplazo de Suelos. Procedimientos constructivos. Mecanismos de falla Cap. IV Reemplazo de Suelos.Revisión de resistencia al punzonamiento, plano de falla local y general. Taller mejoramiento se suelos Cap. V Misceláneos. Cimentaciones profundas; Clasificación y metodologías constructivas Cap. V Consideraciones geotécnicas en el diseño de tanques 9
16 semana 17 semana 2* Salida campo y rellenos Cap. V Anclajes. Clasificación, uso y diseños Cap. V Fallas en cimentaciones. Estudios de diagnóstico y evaluación, reparación Cap. VI Sismicidad. Análisis del riesgo sísmico, propiedades dinámicas de los suelos, licuefacción 18 semana EXÁMENES 10