Nombre: GEOTECNIA Y CIMIENTOS
Código: 213101004
Carácter: Obligatoria
ECTS: 6
Unidad Temporal: Cuatrimestral
Despliegue Temporal: Curso 1º - Primer cuatrimestre
Menciones/Especialidades:
Lengua en la que se imparte: Castellano
Carácter: Presencial
Al termino de esta enseñanza el alumnado debe ser capaz de:
DRA1 Conocer las propiedades geotécnicas del suelo y las técnicas para su reconocimiento.
DRA2 Utilizar las leyes básicas que rigen los problemas de tensión/deformación en suelos y rocas.
DRA3 Emplear los procedimientos de evaluación de estados límite geotécnicos aplicados a cimentaciones, muros, taludes y obras.
DRA4 Utilizar los principios básicos que rigen el flujo en medios porosos para el cálculo geotécnico.
DRA5 Identificar los factores que influyen en la resistencia y estabilidad de los suelos.
DRA6 Proyectar estudios y proyectos de construcción o explotación de obras geotécnicas.
DRA7 Seleccionar el método para comunicar ideas, conclusiones o resultados, adaptando el mensaje al conocimiento del receptor, en contextos globalizados.
Problemas planteados por los suelos en ingeniería. Fundamentos básicos de la mecánica del suelo y de las rocas. Descripción de macizos rocosos y clasificaciones geomecánicas. Reconocimientos, informes geotécnicos y normativa. Leyes constitutivas en suelos. Teoría de la resistencia al esfuerzo cortante. Estabilidad de taludes en suelos y rocas. Estructuras de contención y sostenimiento en excavaciones. Asentamientos elásticos y de consolidación. Tensiones admisibles y asentamientos en cimentaciones superficiales y profundas. Obras subterráneas (túneles, aparcamientos).
1. Fundamentos
TEMA 1.1. Introducción. Conceptos básicos de mecánica de suelos y rocas
- Problemas planteados por los suelos en ingeniería
- Clasificación de los suelos desde el punto de vista geotécnico. Parámetros físicos fundamentales
- Ensayos de identificación
- Flujo de agua en el terreno. Redes de flujo
- Comportamiento elástico y no lineal del suelo
- Mecánica de rocas
- Propiedades mecánicas de las rocas
- Tensión y deformación de la matriz rocosa y de los macizos rocosos
- Clasificaciones geomecánicas
- Descripción de macizos rocosos
TEMA 1.2. Reconocimiento y prospección geotécnica del terreno
- Objeto del estudio geotécnico
- Fases del estudio geotécnico
- Información previa
- Reconocimiento del terreno
- Trabajos de campo
- Trabajos de laboratorio
- Presentación de la información; el informe geotécnico
2.Tensiones en el terreno
TEMA 2.1. Modelos constitutivos. Estados tensionales
- Ecuaciones constitutivas del sólido elástico. Modelos constitutivos en mecánica de suelos
- Estados tensionales del suelo. Círculos de Mohr
- Trayectorias tensionales. Plano de Lambe
- Tensiones principales. Orientación de los planos principales
- El círculo de deformaciones
TEMA 2.2. Teoría de la resistencia al corte
- Criterio de rotura de Mohr-Coulomb
- Ensayos geomecánicos de laboratorio: corte directo y triaxial.
- Interpretación de los ensayos. Tensiones totales y efectivas
- Parámetros de tensión intersticial
TEMA 2.3. Estabilidad de taludes
- Estabilidad de taludes infinitos en arcillas y en arena
- Estabilidad de taludes finitos en arcillas y en arena
- Efecto de la filtración
- Estabilidad de desmontes y terraplenes a corto y largo plazo
- Taludes en roca
TEMA 2.4. Muros de contención rígidos
- Estados de empuje activo y pasivo de Rankine. Estado de reposo
- Muros de gravedad y en voladizo
- Métodos simplificados de Terzaghi
- Muros de tierra armada
TEMA 2.5. Muros flexibles. Entibaciones
- Diseño de tablestacas. Anclajes
- Cálculo de entibaciones
- Estabilidad de excavaciones sostenidas con lodos bentónicos
3. Deformaciones en el terreno
TEMA 3.1. Asientos elásticos de depósitos de suelo
- Cálculo de tensiones en el semiespacio elástico. Teoría de Boussinesq
- Bulbos de esfuerzos. Diagrama de Newmark
- Asientos elásticos de depósitos de suelo
TEMA 3.2. Asientos de consolidación
- Consolidación vertical. Teoría de Terzaghi
- Análisis de asientos de depósitos de arcillas a largo plazo
- Método de Skempton-Bjerrum
4. Cálculo de cimentaciones
TEMA 4.1. Cimentaciones superficiales
- Tipología de cimentaciones superficiales
- Capacidad portante y asientos de cimentaciones en arcillas
- Capacidad portante de cimentaciones en arena
- Asientos de cimentaciones en arena. Métodos empíricos
- Asientos totales y diferenciales en cimentaciones. Valores admisibles
TEMA 4.2. Cimentaciones profundas
- Tipología de cimentaciones profundas. Grupos de pilotes
- Capacidad portante de pilotes en arena
- Capacidad portante de pilotes en arcilla. Rozamiento negativo
- Asientos de grupo de pilotes en arcilla
- Pruebas de carga. Modelización
5. Obras subterráneas
TEMA 5.1. Métodos de excavación en suelo y roca
- Influencia de las condiciones geológicas y parámetros de cálculo
- Métodos de excavación en suelo
- Métodos de excavación en roca
TEMA 5.2. Métodos de auscultación
- Problemas geológicos-geotécnicos
- Control de asentamientos
- Influencia de la excavaciones en estructuras próximas
Campo 01
Salida de campo Mecánica de rocas: visita talud en la calle Gisbert, Cartagena
Laboratorio 02 y 03
Resistencia: ensayo de corte directo terrenos cohesivos sobreconsolidados Resistencia: ensayo de resistencia a la compresión simple no drenada
Laboratorio 04
Deformación: ensayo edométrico
Informática 05 y 06
Prácticas de informática: - influencia de parámetros físicos y geométricos en el factor de seguridad de un talud (GEO slope) - Márgenes de diseño estructural y de cimentaciones de acuerdo con la capacidad portante del terreno y el asiento admisible (Plaxis)
La Universidad Politécnica de Cartagena considera como uno de sus principios básicos y objetivos fundamentales la promoción de la mejora continua de las condiciones de trabajo y estudio de toda la Comunidad Universitaria. Este compromiso con la prevención y las responsabilidades que se derivan atañe a todos los niveles que integran la Universidad: órganos de gobierno, equipo de dirección, personal docente e investigador, personal de administración y servicios y estudiantes. El Servicio de Prevención de Riesgos Laborales de la UPCT ha elaborado un "Manual de acogida al estudiante en materia de prevención de riesgos" que puedes encontrar en el Aula Virtual, y en el que encontraras instrucciones y recomendaciones acerca de cómo actuar de forma correcta, desde el punto de vista de la prevención (seguridad, ergonomía, etc.), cuando desarrolles cualquier tipo de actividad en la Universidad. También encontrarás recomendaciones sobre cómo proceder en caso de emergencia o que se produzca algún incidente. En especial, cuando realices prácticas docentes en laboratorios, talleres o trabajo de campo, debes seguir todas las instrucciones del profesorado, que es la persona responsable de tu seguridad y salud durante su realización. Consúltale todas las dudas que te surjan y no pongas en riesgo tu seguridad ni la de tus compañeros.
1-5
1.1: Introduction. Basic concept of soil and rock mechanics
1.2: Subsoil exploration. Test and sampling method. Geotechnical report
2.1: Constitutive law. Stress state
2.2: Shear strength of soils. Mohr Coulomb theory
2.3: Slope stability
2.4: Rigid retaining walls
2.5: Yielding walls. Braced cut systems
3.1: Elastic settlements of soils deposits
3.2: Consolidation settlements
4.1: Design of shallow foundations
4.2: Design of pile foundations
5.1: Methodologies for tunneling
5.2: Ground movements due to tunnelling
Relación con otras asignaturas del plan de estudios:
Esta asignatura sienta las bases de necesarias para poder cursar la asignatura optativa "Procedimientos Especiales de Cimentación", de segundo de Máster de Ingeniería de Caminos, Canales y Puertos.
Conocimientos previos recomendados:
Es muy recomendable poseer conocimientos de matemáticas, física, mecánica, resistencia de materiales y geotecnia básica a nivel de Grado de Ingeniería Civil.
Clase en aula convencional: teoría, problemas, casos prácticos, seminarios, etc.
Desarrollo de los contenidos teóricos y prácticos del temario.
32
100
Clase en laboratorio: prácticas
Ensayo de resistencia a la compresión simple en suelos y rocas.
Ensayo edométrico.
Ensayo de corte directo.
4
100
Clase en campo o aula abierta (visitas técnicas, conferencias, etc.)
Visitas a fábrica de pilotes Terratest y estabilización de taludes en El Portús.
Visita al laboratorio de geotecnia de Horysu.
Visita técnica para ver medidas de actuación sobre el talud en la Calle Gisbert, Cartagena
5
100
Clase en aula de informática: prácticas
Prácticas de ordenador con los programas Plaxis 2D, Geoslope y Slide.
17
100
Actividades de evaluación (sistema de evaluación continua)
Dos exámenes parciales de 2.5 horas de duración cada uno. Los exámenes parciales constan de dos problemas y de un cuestionario. Éste último sirve para evaluar las tareas disponibles en el aula virtual para cada unidad didáctica, y es de carácter voluntario.
2
100
Actividades de evaluación (sistema de evaluación final)
Dos exámenes parciales de 2.5 horas de duración cada uno. Los exámenes parciales constan de dos problemas y de un cuestionario. Éste último sirve para evaluar las tareas disponibles en el aula virtual para cada unidad didáctica, y es de carácter voluntario.
4
100
Tutorías
Se resuelven dudas o cuestiones puntuales.
No se explican de nuevo los contenidos impartidos en clase.
6
50
Trabajo del estudiante: estudio o realización de trabajos individuales o en grupo
Trabajo propuesto de realización individual a partir de los contenidos impartidos en clase, los problemas propuestos y las prácticas de laboratorio.
110
0
Examen/es (teoría y/o práctica).
Exámenes de teoría y problemas (60% nota final): dos exámenes parciales de 2 horas de duración cada uno (30% de nota final cada parcial). Los exámenes parciales constan de dos problemas similares a los realizados en clase. Se evalúa el resultado y los criterios para escoger los parámetros adecuados en las expresiones de cálculo. La calificación mínima para eliminar la materia de cada parcial, y sumar al resto de actividades de evaluación, es de 4 sobre 10 en cada parcial.
Esta actividad evalúa los resultados del aprendizaje DRA1, DRA2, DRA3, DRA4 y DRA5.
Presentación de informes de prácticas durante el curso o, en su defecto, examen de prácticas (20% de la nota final). En caso de hacer el examen, el alumno resolverá, en el laboratorio, los casos prácticos que se le requieran. La calificación mínima es de 3 sobre 10.
Esta actividad evalúa los resultados del aprendizaje DRA1, DRA6.
80 %
Entregas y/o exposiciones individuales.
Cuestionarios de evaluación disponibles en el aula virtual al final de cada unidad didáctica.
Entregas y/o exposiciones individuales u otras actividades.
Esta actividad evalúa los resultados del aprendizaje DRA1, DRA3, DRA5, DRA6 y DRA7.
10 %
Otras actividades de evaluación.
Otras actividades de evaluación orientadas al seguimiento del estudiante (participación activa, etc.). También pueden darse otras actividades.
Esta actividad evalúa los resultados del aprendizaje DRA1, DRA2, DRA3, DRA5, DRA6 y DRA7.
10 %
Examen/es (teoría y/o práctica).
Exámenes de teoría y problemas (60% nota final): dos exámenes parciales de 2 horas de duración cada uno (30% de nota final cada parcial). Los exámenes parciales constan de dos problemas similares a los realizados en clase. Se evalúa el resultado y los criterios para escoger los parámetros adecuados en las expresiones de cálculo. La calificación mínima para eliminar la materia de cada parcial, y sumar al resto de actividades de evaluación, es de 4 sobre 10 en cada parcial.
Esta actividad evalúa los resultados del aprendizaje DRA1, DRA2, DRA3, DRA4 y DRA5.
Presentación de informes de prácticas durante el curso o, en su defecto, examen de prácticas (20% de la nota final). En caso de hacer el examen, el alumno resolverá, en el laboratorio, los casos prácticos que se le requieran. La calificación mínima es de 3 sobre 10.
Esta actividad evalúa los resultados del aprendizaje DRA1, DRA6.
80 %
Entregas y/o exposiciones individuales.
Cuestionarios de evaluación disponibles en el aula virtual al final de cada unidad didáctica.
Entregas y/o exposiciones individuales u otras actividades.
Esta actividad evalúa los resultados del aprendizaje DRA1, DRA3, DRA5, DRA6 y DRA7.
10 %
Otras actividades de evaluación.
Otras actividades de evaluación orientadas al seguimiento del estudiante (participación activa, etc.). También pueden darse otras actividades.
Esta actividad evalúa los resultados del aprendizaje DRA1, DRA2, DRA3, DRA5, DRA6 y DRA7.
10 %
Autor: Das, Braja M.
Título: Principles of geotechnical engineering
Editorial: Brooks [etc]
Fecha Publicación: 2002
ISBN: 053438742
Autor: Berry, Peter L.
Título: Mecánica de suelos
Editorial: McGraw-Hill
Fecha Publicación: 1993
ISBN: 9586001725
Autor: González de Vallejo, Luis I.
Título: Ingeniería geológica
Editorial: Prentice Hall
Fecha Publicación: 2006
ISBN: 8420531049
Autor: Das, Braja M.
Título: Principios de ingenieria de cimentaciones
Editorial: International Thomson
Fecha Publicación: 2001
ISBN: 9706860355
Autor: Jiménez Salas, J.A.
Título: Propiedades de los suelos y de las rocas
Editorial: Rueda
Fecha Publicación: 1975
ISBN: 8472070085
Autor: Jiménez Salas, J.A.
Título: Mecánica del suelo y de las rocas
Editorial: Rueda
Fecha Publicación: 1981
ISBN: 8472070212
Autor: Jiménez Salas, J.A.
Título: Cimentaciones, excavaciones y aplicaciones de la geotecnia
Editorial: Rueda
Fecha Publicación: 1980
ISBN: 8472070174
Autor: Iglesias Pérez, Celso
Título: Mecánica del suelo
Editorial: Síntesis
Fecha Publicación: 1997
ISBN: 847738438
Autor: Muzás Labad, Fernando
Título: Mecánica del suelo y cimentaciones
Editorial: Fundación Escuela de la Edificación ,
Fecha Publicación: 2007
ISBN: 9788496555068
Autor: Juárez Badillo, Eulalio
Título: Mecánica de suelos
Editorial: Limusa,
Fecha Publicación: 2009
ISBN: 9789681800697