27 Hoja 1 de 6 Programa de: Geotecnia II UNIVERSIDAD NACIONAL DE CÓRDOBA Facultad de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales República Argentina Carrera: Ingeniería Civil Escuela: Ingeniería Civil. Departamento: Construcciones Civiles. Carácter: Obligatoria Código: 0028 Plan: Carga Horaria: Semestre: 201-97 96 Sexto Puntos: Hs. Semanales: Año: 4 6 Tercero Objetivos: 1. Se pretende que los alumnos capten claramente ciertos conceptos de la Mecánica de Suelos y comprendan el comportamiento de este material, de modo que puedan cuantificar sus características y propiedades para interpretar adecuadamente los problemas que se analizan y los resultados que se obtengan. 2. Se pretende que el profesional medio esté en condiciones de saber cuales son los requerimientos a presentar al especialista, e interpretar los resultados que de él obtenga. 3. Por otra parte debe saber establecer las acciones que el suelo ejerce sobre las estructuras, y la capacidad de soportar las solicitaciones que la estructura produce en el terreno. Programa Sintético: 1. Introducción. 2. Interacción del suelo con el agua. 3. Tensiones en la masa de suelos. 4. Deformaciones de los suelos. 5. Resistencia al corte de los suelos. 6. Equilibrio plástico y empuje de los suelos. 7.Compactación de los suelos. 8. Ensayos in situ en la Mecánica de Suelos. 9. Capacidad de carga en las cimentaciones: cimentaciones superficiales y profundas. 10. Estabilidad de taludes. 11. Presas de tierras. 12. Planeamiento de Estudios Geotécnicos. Programa Analítico: de foja 2 a foja 4. Bibliografía: de foja 5 a foja 5. Correlativas Mecánica de las Estructuras I Obligatorias: Geotecnia I Correlativas Aconsejadas: Rige: 2003. Aprobado HCD, Res.: Modificado/Anulado/Sust. HCD Res.: Fecha: Fecha: El Secretario Académico de la Facultad de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales (UNC) certifica que el programa está aprobado por el (los) número(s) y fecha(s) que anteceden. Córdoba, / /. Carece de validez sin la certificación de la Secretaría Académica:
Programa Analítico de Geotecnia II Unidad 1. Introducción. 1.1. Generalidades. 1.2. Estudio de la Mecánica del Suelo. Características, propiedades y comportamiento de los suelos. Aplicaciones prácticas de la Mecánica del Suelo. 1.3. Propiedades de los suelos: fricción, cohesión, plasticidad, elasticidad, compresibilidad, permeabilidad y capilaridad. Unidad 2. Interacción del suelo con el agua. 2.1. El agua en el suelo. Aguas subterráneas. 2.2. Permeabilidad. Ley de Darcy. Gradiente hidráulico. Coeficiente de permeabilidad. 2.3. Determinación de k. Ensayos de laboratorio e in situ.. 2.4. Escurrimiento del agua en medios porosos. Teoría de la filtración. Redes de flujo. Cálculo de caudal escurrido y de presiones hidrodinámicas. Sifonaje. 2.5. Capilaridad. Congelación de suelos. Mecanismo de la congelación. 2.6. Drenaje del agua en los suelos. Distintos tipos de drenes. Unidad 3. Tensiones en la masa de suelo. 3.1. Tensiones producidas por cargas en la superficie. Métodos aproximados de cálculo. Ecuación de Boussinesq. Métodos gráficos de Newmark y de Steinbrenner. 3.2. Sistemas no homogéneos. Doble capa de Burmister. 3.3. Distribución de tensiones. Variación con la profundidad y el alejamiento. Bulbo de presiones. 3.4. Presiones en la superficie de contacto. 3.5. Efecto arco en los suelos. 3.6. Presiones en túneles. Unidad 4. Deformación en los suelos. 4.1. Introducción. 4.2. Compresión en arenas. 4.3. Compresibilidad de las arcillas. Arcillas normalmente consolidadas y preconsolidadas. 4.4 Ensayos de consolidación. Diagramas. 4.5. Cálculo de asentamientos por consolidación. 4.6. Velocidad de consolidación. Solución de la ecuación de la consolidación. Consolidación secundaria. 4.7. Suelos colapsables. El mecanismo del colapso. Ensayos de compresión confinada. Colapso relativo. 4.8. Asentamientos. Zapatas en arenas. Zapatas en arcillas. 4.9. Otros factores como causa de asentamientos: aumento de carga en el terreno circundante, excavaciones, depresión del nivel acuífero, vibraciones. Unidad 5. Resistencia al corte del suelo. 5.1. Introducción. 5.2. Tensión de corte y resistencia al corte. 5.3. Ensayos para determinar los parámetros de resistencia al corte: corte directo, compresión simple, compresión triaxial, prueba de la veleta. 5.4. Resistencia al corte en suelos incoherentes. Variaciones del comportamiento según la compacidad y la saturación. Licuación de arenas. 5.5. Resistencia al corte en suelos cohesivos. Suelos saturados y no saturados. Prueba lenta, consolidada rápida. Arcillas preconsolidadas. 5.6. Datos a considerar en los problemas prácticos. Criterios de presiones efectivas y totales. Unidad 6. Equilibrio plástico y empuje de suelos. 6.1. Generalidades. Acciones sobre estructuras de contención. 6.2. Estados plásticos de equilibrio. Teoría de Rankine. Empujes activo y pasivo. 6.3. Aplicación de la teoría de Rankine para empujes activos sobre muros de sostenimientos. Presión lateral por
terreno friccional. Presión lateral por sobrecargas. Empuje en terrenos estratificados. 6.4. Teoría de Coulomb para empuje activo. Métodos gráficos. Caso de terrenos con cohesión y/o sobrecarga. Terrenos embebidos en agua y estratificados. 6.5. Efecto de los sismos en las estructuras de contención. 6.6. Casos particulares: muros en L ó T y efectos de la rugosidad del muro. 6.7. Influencia de las condiciones del parámetro en el empuje activo. 6.8. Empuje sobre entibados. 6.9. Empuje pasivo: Teoría de Coulomb. Método de la espiral logarítmica. Unidad 7. Compactación de los suelos. 7.1. Clasificación y selección de los materiales para terraplenes. 7.2. Compactación de suelos. Variables que afectan el proceso de compactación. La curva de compactación. 7.3. Procesos de compactación de campo: por amasado, por presión, por impacto, por vibración, por métodos mixtos, por filtración de agua. 7.4. Pruebas de compactación en laboratorio: dinámicas y estáticas. 7.5. Criterios para la selección de pruebas de laboratorio. 7.6. Diseño de terraplenes. 7.7. Control de la compactación en el campo. Unidad 8. Ensayos in situ en la Mecánica del Suelo. 8.1. Ensayos de penetración estática. 8.2. Ensayos de penetración dinámicos. Standard Penetration Test, auscultaciones. 8.3. Ensayos presiométricos (Cambridge). 8.4. Ensayo de veleta. 8.5. Ensayo de carga directa. Otros ensayos. Unidad 9. Capacidad de carga en cimentaciones: A. Cimentaciones superficiales: 9.1. Bases de diseño: parámetros de cálculo. Valores empíricos de las presiones de trabajo. 9.2. Teoría de la Capacidad de carga o de hundimiento: Terzaghi, Skempton, Meyerhoff, Brinch Hansen. 9.3. Factores modificantes: excentricidad de la carga, terrenos estratificados, influencia del nivel freático, cimentaciones próximas a taludes. Interacción entre zapatas. 9.4. Capacidad de carga admisible. Factores de seguridad. B. Cimentaciones profundas: 9.5. Tipos de pilotes: forma de trabajo y solicitaciones. 9.6. Cálculo de la capacidad de carga. Fórmulas dinámicas y estáticas. Resistencia de punta y friccional. 9.7. Grupo de pilotes. 9.8. Asentamiento de pilotes y grupos de pilotes. 9.9. Fricción negativa. 9.10. Capacidad de carga admisibles en pilotes. Factores de seguridad. Unidad 10. Estabilidad de taludes. 10.1. Generalidades. Taludes naturales y artificiales. Concepto de estabilidad de taludes. 10.2. Tipos de fallas más comunes. 10.3. Parámetros de resistencia al corte a utilizar en el cálculo. 10.4. Métodos de cálculos: Talud infinito. Método sueco. Ábacos de Taylor. Método de Bishop. Método de Jambu. Unidad 11. Presas de tierra. 11.1. Introducción. 11.2. Tipos de presas. 11.3. Problemas en el proyecto de una presa de materiales sueltos. 11.4. Los materiales. 11.5. Tensiones y deformaciones en el cuerpo de una presa. 11.6. Estabilidad estática de una presa. 11.7. Estabilidad interna. Fisurabilidad y agrietamiento. Sifonamiento. Filtros. 11.8. Estabilidad dinámica.
Unidad 12. Planeamiento de estudios geotécnicos. 12.1. Reconocimiento del suelo y estudio geotécnico. 12.2. Características mecánicas de los suelos y ensayos in situ. 12.3. Metodología de un estudio de suelos. Elección del método. Establecimiento del programa: cantidad de sondeos, profundidad de la exploración, densidad de los ensayos geotécnicos. 12.4. Informe técnico del estudio de suelos. 12.5. Estudios preliminares, definitivos y complementarios.
Trabajos Prácticos 1. Determinación de humedad. 2. Determinación de Peso Unitario 3. Determinación de la Gravedad Específica. 4. Límite Líquido. 5. Límite Plástico 6. Límite de Contracción. 7. Análisis Granulométrico. 8. Ensayo de consolidación. 9. Ensayo de Corte Directo. 10. Ensayo de Compresión Simple. 11. Ensayo de Compresión Triaxial. 12. Eensayo de compactación Proctor. 13. Determinación del Peso unitario in situ. 14. Determinación de sales solubles. 15. Permeabilidad.
Bibliografía Aktinson J. An introduction to The Mechanics of Soils and Fundations. De. McGraw Hill. Berry, P. & Reid, D. Mecánica de Suelos. Ed. McGraw Hill. Bowles, J. Propiedades Geofísicas de los Suelos. ed. McGraw Hill. Caquot, H. y Kerisel, J. Tratado de Mecánica de suelos. Ed. Blume. Cassan M. Los ensayos in-situ en la Mecánica del Suelo. Ed. Tecnicos Asociados. Cestelli Guidi, S. Mecánica del terreno e stabilitá dele fondazione. Ed. Hoepli. Das, B. Advances Soil Mechanics. Ed. McGraw Hill. Das, B. Principles of geotechnical Engineering. Ed. PWS Publishers. Fleming W., Weltman A., Randolph M. y Elson W. Piling Engineering. Ed. Wiley. Holtz, R & Kovacs, W. An Introduction to Geotechnical engineering. Ed. Prentice- Hall. Jimenez Salas J.A. y otros. Geotecnia y Cimientos. Ed. Rueda. Juárez Badillo, E y Rico Rodríguez, A. Mecánica de suelos. Ed. Limusa. Lambe, T.W. & Whitman, R. Mecánica de suelos. Ed. Limusa. Mitchell, J. Fundamentals of Soil Behavior. Ed. Wiley. Rico, A. y Del Castillo, H. La Ingeniería de Suelos en las Vías Terrestres. Ed. Limusa. Scott, R. Principles of Soil Mecjanics. Ed. Addison-Wesley. Sowers, F. & Sowers, F. Introducción a la Mecánica de Suelos y Cimentaciones. Ed. McGraw Hill. Taylor, D. Fundamentals of Soil Mechanics. Ed. Wiley. Terzaghi, K. y Peck, R. Mecánica de los Suelos en la Ingeniería Práctica. Ed. El Ateneo. Whitlow, R. Fundamentos de Mecánica de Suelos. Ed. CECSA.