UNIVERSIDAD CENTROCCIDENTAL LISANDRO ALVARADO DECANATO DE INGENIERIA CIVIL MECANICA DE SUELOS CARÁCTER: Obligatorio PROGRAMA: Ingeniería Civil DEPARTAMENTO: Ingeniería Vial CODIGO SEMESTRE DENSIDAD HORARIA HT HP HS THS/SEM PRE-REQUISITO 30076 VII 4 2 0 96 31055-4064 PROFESOR(ES): Ing. Mila Sánchez SELLO Y FIRMA AUTORIZADA 30076 Página 1 de 9
FUNDAMENTACION DEL PROGRAMA DE ESTUDIO El Programa que se presenta corresponde a la Asignatura Mecánica de los Suelos. La cual se imparte en el 7mo Semestre de la Carrera de Ingeniería Civil. La Mecánica de Suelos está involucrada en todos los procesos de la Ingeniería Civil y Representa un poderoso instrumento para el desarrollo de las obras civiles cualquiera que sea su naturaleza y su alcance; por tanto el dominio de esta asignatura es fundamental en el desempeño profesional del Ingeniero Civil. El diseño de este programa esta orientado a dotar al estudiante de los conocimientos básicos acerca de la naturaleza y el comportamiento del suelo, que le permitirán resolver e interpretar cualquier problema que involucre al suelo, bien como material de construcción o como material que sirva de soporte a obras de ingeniería. La asignatura tiene una densidad horaria de 6 horas semanales, de las cuales 4 horas corresponden a clases teóricas y 2 horas prácticas de laboratorio; donde se realizan diferentes ensayos con el objeto de reforzar los conocimientos compartidos en las clases teóricas CONTENIDO El contenido de Mecánica de Suelos es impartido en dos partes: Una parte Teórica que comprende el estudio de 7 temas y una parte experimental donde se ejecutan 13 Prácticas de Laboratorio, tal como se detalla a continuación: TEORIA UNIDAD Nº 1 Origen y Exploración de los Suelos. UNIDAD Nº 2 Estructura de los Suelos. UNIDAD Nº 3 Propiedades Gravimétricas de los Suelos. UNIDAD Nº 4 Modificación de los Suelos. UNIDAD Nº 5 El Agua de los Suelos. UNIDAD Nº 6 Consolidación de los Suelos. UNIDAD Nº 7 Resistencia al Corte de los Suelos. LABORATORIO PRACTICA Nº 1 Identificación Rápida los Suelos. PRACTICA Nº 2 Toma y Preparación de Muestras Perturbadas. PRACTICA Nº 3 Determinación del Contenido de Humedad de un Suelo. PRACTICA Nº 4 Análisis Granulométrico por Tamizado. PRACTICA Nº 5 Determinación de la Gravedad específica de los Sólidos del PRACTICA Nº 6 Análisis Granulométrico por Hidrómetro. PRACTICA Nº 7 Determinación del Límite Líquido y Límite Plástico. PRACTICA Nº 8 Ensayo de Compactación (Proctor Modificado). PRACTICA Nº 9 Determinación de la Densidad de Campo. PRACTICA Nº 10 Determinación del C.B.B de los Suelos. PRACTICA Nº 11 Ensayo de Permeabilidad del Suelo. PRACTICA Nº 12 Ensayo de Consolidación. PRACTICA Nº 13 Ensayo de Compresión sin Confirmar. Suelo. 30076 Página 2 de 9
1 ORIGEN Y EXPLORACIÓN 4 Teóricas 4 Prácticas 5% Teórica 5% Práctica Exposición del Profesor en Clases Teóricas. Prácticas de Laboratorio: # 1 Identificación de los Suelos # 2 Toma y Preparación de Muestras Perturbadas. Entender la importancia de la Mecánica de Suelos en el campo de la Ingeniería Civil. Diferenciar los Tipos de Depósitos de Suelo que existen y sus Mecanismos de Producción y Transporte. Conocer los diversos Métodos y Técnicas de Exploración del Suelo. Identificar los principales Tipos de Suelos, según el tamaño de sus Partículas. Aspectos Generales de la Mecánica de Suelos. Origen de los Suelos. Factores de Producción y Transporte. Tipo de Depósitos. Ciclo Roca Suelo. Exploración de los Suelos. Importancia. Información necesaria. Planificación de la Exploración. Métodos de Exploración y Técnicas de Muestreo. Principales Tipos de Suelo. Características y Uso. Identificación., Visual, Manual Rápida de los Suelos más Conocidos. 4 4 BOWLES, JOSEPH. PROPIEDADES GEOFISICAS DE LOS SUELOS CAPITULOS 1,3 Y 5. CASTELETTI JOSE I. NOCIONES DE MECANICA DE SUELOS. CAPITULO 1. JUAREZ BADILLO, EULALIO Y RICO RODRIGUEZ. ALFONSO, MECANICA DE SUELOS TOMO 1: CAPITULO 1 Y APENDICE A. LAMBE, WILLIAM T. Y WITHMAN, ROBERT. MECANICA DE SUELOS. CAPITULO 1. SOWERS, GEORGE B.Y SOWER, GEORGE F. INTRODUCCION A LA MECANICA DE SUELOS (CAPITULOS 1 Y 2) TERZAGHI, KARL Y PECK RALPH. MECANICA DE SUELOS EN LA INGENIERIA PRACTICA (ART 2) 30076 Página 3 de 9
2 Estructura de los Suelos 2 Teóricas 5% Exposición del Profesor en Clases Teóricas. Diferenciar los elementos que conforman la Estructura del Suelo. Caracterizar los diferentes tipos de estructuras de los Suelos Granulares. Caracterizar los diferentes tipos de estructuras de los Suelos cohesivos. Caracterizar los diferentes tipos de Minerales Arcillosos. Establecer diferencias entre estructuras de suelos granulares y suelos Cohesivos. Elementos constituyentes de Estructuras de Suelo. Estructura de los Suelos Granulares Tipos de Estructura de los Suelos Granulares. Tipos de Estructuras y Características de cada una de ellas. Estructura de Suelos Cohesivos. Componentes, Tipo de Estructura, Caracterización de cada uno de ellas. Minerales Arcillosos. Características. 2 BOWLES,JOSEPH. PROPIEDADES GEOFISICAS DE LOS SUELOS. CAPITULO 6 JUAREZ BADILLO, EULALIO Y RICO RODRIGUEZ, ALFONSO. MECANICA DE SUELOS TOMO I. CAPITULO 2 LAMBE, WILLIAM T. Y WITHMAN. ROBERT. MECANICA DE SUELOS CAPITULOS 3 Y 4 SOWERS, GEORGE B. Y SOWER, GEORGE F. INTRODUCCION A LA MECANICA DE SUELOS CAP I MECANICA DE SUELOS EN LA INGENIERIA PRACTICA (ART4) 30076 Página 4 de 9
3 Propiedades Gravimétricas y Volumétricas 6 horas Teóricas 4 Prácticas 5% Teoría 5% Practica Exposición del profesor en clases teóricas Resolución de Problemas Prácticas de Laboratorio. # 3 Contenido de Humedad # 5 Gravedad Específica de los Sólidos de Suelo. Diagrama de Fases. Relaciones Gravimétricas. Relaciones Volumétricas Relaciones Gravimétricas y Volumétricas. Propiedades Índice de los Suelos. Deducir diferentes expresiones matemáticas que relacionen los pesos y volúmenes de las fases del suelo. Definir las condiciones y propiedades del Suelo usando estas relaciones Relacionar estas expresiones con el comportamiento Físico del Suelo. BOWLES, JOSEPH. PROPÌEDADES GEOFISICAS DE LOS SUELOS. CAPITULO II CASTELETTI JOSE I. NOCIONES DE MECANICA DE SUELOS. CAPITULO II GUIA PRACTICA DE LABORATORIO DE MECANICA DE SUELOS JUAREZ BADILLO, EULALIO Y RICO RODRIGUEZ, ALONSO. MECANICA DE SUELOS TOMO I, CAPITULOS 3 Y 4. CAPITULO 1 TERZAGHI, KARL Y PECK RALPH. MECANICA DE SUELOS EN LA INGENIERIA PRACTICA. ARTICULO 30076 Página 5 de 9
4 Modificación de los Suelos 16 Teóricas 16 Prácticas 10% Teoría 16% Practica Exposición del profesor en clases teóricas. Resolución de Problemas en Clase. Prácticas de Laboratorio: # 4 Granulometría por Tamizado. # 6 Análisis Hidrométrico. # 7 Límites de Consistencia. # 8 Ensayo de Compactación # 9 Ensayo de Densidad de Campo. # 10 Ensayo C.B.R. Caracterizar los Suelos Cohesivos a partir de su Consistencia. Clasificar los Suelos por los Métodos: AAstro Modificado y Sistema Unificado de Clasificación de Suelos. Conocer el proceso de estabilización de suelos, sus beneficios y los diversos métodos para llevarlos a cabo. Entender el proceso de Compactación de los Suelos y las variables involucradas en el. Relacionar la compactación de laboratorio con la compactación en campo. Evaluar la calidad de un suelo compactado. Estado y Límites de Consistencia Caracterización de los Suelos a partir de su estado de consistencia, características de plasticidad de los Suelos. Clasificación de los Suelos. Sistemas de Clasificación de Suelos. Sistema AAstro Modificado y Sistema Unificado de Clasificación de Suelos. Estabilización de los suelos. Métodos de Estabilización. Compactación. Parámetros de la Compactación.. Método Proctor de Compactación. Características de los Suelos Compactados. Compactación en Campo. BOWLES, JOSEPH. PROPIEDADES GEOFISICAS DE LOS SUELOS. CAPITULOS 3, 4 Y 7 CASTELETTI, JOSE I. NOCIONES DE MECANICA DE SUELOS. CAPITULOS 4, 5 Y 6. JUAREZ BADILLO, EULALIO Y RICO RODRIGUEZ ALFONSO, MECANICA DE SUELOS. TOMO 1 CAP 5,6,7 Y 14.MECANICA DE SUELOS. CAPITULO 3. CEPITULOS 1,2 Y 5. 30076 Página 6 de 9
5 El Agua en el Suelo 20 horas Teóricas 2 horas Prácticas 25% Teoría 3% Practica Exposición del Profesor en clases teóricas Uso de material audiovisual. Resolución de problemas. Prácticas de Laboratorio: 11 Determinación de coeficiente de Permeabilidad. Comprender la influencia que tiene el agua en el comportamiento del Suelo. Analizar las variables que inciden en el movimiento del agua a través de la masa de suelo. Determinar los esfuerzos en la masa suelo., bajo diferentes condiciones de flujo. Aplicar el método de la red de flujo en medio poroso Aspectos Generales: Ciclo Hidrológico. Agua Subterránea. Origen. Acuífero. Tensión Superficial. Tensión Capilar. Capilaridad del Suelo. Permeabilidad. Ecuación de Darcy. Ecuación de Hagen Poiseville. Flujo en el Suelo Velocidad y Gradiente Hidráulico. Coeficiente de Permeabilidad. Determinación del Coeficiente de Permeabilidad en el Laboratorio en Campo. Permeabilidad en Suelos Estratificados. Esfuerzos en el Suelo. Principio de Esfuerzo Efectivo. Presión de Poros. Esfuerzos bajo distintas condiciones de Flujo. Gradiente Hidráulico Crítico. Licuefacción por Flujo. Flujo en Medio Poroso. Ecuación de Laplace. Red de Flujo. Determinación de Gasto de Infiltración, Esfuerzos, Presiones de Poros, Gradientes, Velocidades, Factores de Seguridad al levantamiento y la tubificación. Línea Superficial de Flujo. Métodos para su determinación. BOWLES, JOSEPH. PROPIEDADES GEOFISICAS DE LOS SUELOS. CAPITULOS 8 y 9 CASTELETTI, JOSE I. NOCIONES DE MECANICA DE SUELOS. CAPITULO 7. JUAREZ BADILLO, EULALIO Y RICO RODRIGUEZ ALFONSO, MECANICA DE SUELOS. TOMO 1 CAPITULOS 8 Y 9 CEPITULOS 3,4 Y 7. 30076 Página 7 de 9
6 Consolidación de Los Suelos 12 Teóricas 2 Prácticas 10% Teoría 3% Práctica Exposición del Profesor en Clases Teóricas. Resolución de Problemas Prácticas de Laboratorio # 12 Ensayo de Consolidación. Entender el Proceso de Consolidación en un Suelo Cohesivo producido por un incremento de esfuerzo. Identificar los parámetros que regulan la Consolidación. Determinar la Comprensibilidad de un Suelo y los Indices Asociados. Clasificar las arcillas en función de la presión de preconsolidación. Obtener el Coeficiente de Consolidación. Relacionar el Proceso de Consolidación producido en el Laboratorio con el Proceso de Consolidación ocurrido en Campo. Comprensibilidad. Deformación y Asentamientos. Ensayo de Consolidación. Parámetros que la regulan, Curva de Compresión. Arcillas Normalmente Consolidadas. Arcillas Reconsolidadas. Teoría de Consolidación Unidimensional. Coeficiente de Consolidación. Velocidad y Grado de Consolidación de Secundaria. BOWLES, JOSEPH. PROPIEDADES GEOFISICAS DE LOS SUELOS. CAPITULOS 11 y 12. CASTELETTI, JOSE I. NOCIONES DE MECANICA DE SUELOS. CAPITULO 8. JUAREZ BADILLO, EULALIO Y RICO RODRIGUEZ ALFONSO, MECANICA DE SUELOS. TOMO 1 CAPITULO 10. CEPITULO 3. 30076 Página 8 de 9
7 Resistencia al Corte de Suelos 6 Teóricas 2 Prácticas 5% Teoría 3% Prácticas Exposición del Profesor en Clases Teóricas. Resolución de Problemas. Prácticas de Laboratorio: # 13 Ensayo de Compresión Simple. Estudiar el Mecanismo de Resistencia al Corte de los Diferentes tipos de Suelo. Identificar los Parámetros que inciden en la Resistencia al Corte de los Suelos. Determinar la Resistencia al Corte de los Diferentes Tipos de Suelos. Conocer los Ensayos de Laboratorio para la Determinación de los Parámetros de Resistencia al Corte. Teoría de Esfuerzos, Esfuerzos Principales, Cálculo de Mohr. Deformación y Rotura. Modulo de Elasticidad del Suelo. Resistencia Máxima. Ecuación de Coulomb. Modulo de Poisson, Resistencia al Corte de Suelos Incoherentes Secos y Saturados. Línea de Rotura. Resistencia al Corte de Suelos Cohesivos. Ensayo para Determinar la Resistencia al Corte. Compresión Simple. Compresión Triaxial. Corte Directo. Ensayo de la Veleta. CASTELETTI, JOSE I. NOCIONES DE MECANICA DE SUELOS. CAPITULO 9. JUAREZ BADILLO, EULALIO Y RICO RODRIGUEZ ALFONSO, MECANICA DE SUELOS. TOMO 1 CAPITULOS 11, 12 y 13. CAPITULOS 3 y 7. PROPIEDADES GEOFISICAS DE LOS SUELOS CAPITULOS 10,13 Y 14 30076 Página 9 de 9