Nombre: MECÁNICA DE SUELOS Y DE ROCAS
Código: 522102004
Carácter: Obligatoria
ECTS: 7.5
Unidad Temporal: Cuatrimestral
Despliegue Temporal: Curso 2º - Primer cuatrimestre
Menciones/Especialidades:
Lengua en la que se imparte: Castellano
Carácter: Presencial
[CB5 ]. Que los estudiantes hayan desarrollado aquellas habilidades de aprendizaje necesarias para emprender estudios posteriores con un alto grado de autonomía
[CG01 ]. Capacitación científico-técnica para el ejercicio de la profesión de Ingeniero Técnico de Obras Públicas y conocimiento de las funciones de asesoría, análisis, diseño, cálculo, proyecto, construcción, mantenimiento, conservación y explotación.
[CG02 ]. Comprensión de los múltiples condicionamientos de carácter técnico y legal que se plantean en la construcción de una obra pública, y capacidad para emplear métodos contrastados y tecnologías acreditadas, con la finalidad de conseguir la mayor eficacia en la construcción dentro del respeto por el medio ambiente y la protección de la seguridad y salud de los trabajadores y usuarios de la obra pública.
[C05 ]. Conocimientos de geotecnia y mecánica de suelos y de rocas así como su aplicación en el desarrollo de estudios, proyectos, construcciones y explotaciones donde sea necesario efectuar movimientos de tierras, cimentaciones y estructuras de contención.
[CT07 ]. Aprender de forma autónoma NIVEL 1
1. Clasificar y describir un suelo a partir de los análisis de muestras de laboratorio y ensayos de campo
2. Aplicar modelos predictivos y técnicas adquiridas durante el aprendizaje para resolver problemas sencillos relacionados con el ámbito de la ingeniería del terreno: análisis de tensiones, cálculo de asientos, filtraciones y resistencia a la rotura
3. Identificar e interpretar los ensayos de laboratorio y/o campo pertinentes para el reconocimiento del terreno de acuerdo con las características litológicas e hidrogeológicas del mismo y con el proyecto de construcción
4. Clasificar un macizo rocoso desde el punto de vista geotécnico de acuerdo al estudio de las propiedades físicas y mecánicas de las rocas y al de sus discontinuidades
5. Combinar información de distintas fuentes y elaborar informes geotécnicos en los que se ponga de manifiesto la asimilación de lo aprendido
La mecánica de suelos y la Ingeniería geotécnica en el ámbito de la obra civil. Origen, composición, propiedades físicas y clasificación de suelos y rocas para propósitos de ingeniería del terreno. Ensayos de laboratorio y de campo para el reconocimiento del terreno. Estructura y objeto del informe geotécnico. Movimiento y papel del agua en el suelo. Tensiones, empujes y deformaciones en el terreno. Compresibilidad y asentamiento. Resistencia al corte del suelo y aplicaciones en el cálculo geotécnico. Resistencia de la matriz rocosa, de las discontinuidades y clasificaciones geomecánicas del macizo rocoso.
Unidad didáctica 1: Introducción
TEMA 1.1. Mecánica de suelos e ingeniería geotécnica
- Problemas que plantean los suelos en ingeniería del terreno
- La mecánica del suelo y la ingeniería geotécnica
- La asignatura de mecánica de suelos y rocas en el GIC
TEMA 1.2. El informe geotécnico
- Definición y objeto del estudio geotécnico
- Contenidos del estudio geotécnico
- Ensayos de laboratorio y ensayos de campo
- Normativa aplicable
Unidad didáctica 2: descripción y clasificación de suelos
TEMA 2.1. Origen y formación de suelos
- Definición de suelo
- Factores que intervienen en la formación de un suelo
- El comportamiento del suelo desde el punto de vista de la ingeniería del terreno
TEMA 2.2 Descripción y clasificación de suelos. Ensayos de identificación
- Clasificación de suelos desde el punto de vista geotécnico. Estudio de las partículas que lo constituyen
- La fracción grueso y la fracción fina
- Propiedades geomécánicas
- Ensayos de identificación
- Sistema de clasificación USCS-ASTM
TEMA 2.3 Parámetros físicos del suelo
- Fases del suelo y magnitudes elementales
- Parámetros físicos fundamentales
TEMA 2.4 Compactación de suelos granulares
- Ensayo Proctor y CBR
Unidad didáctica 3. Introducción a la mecánica de rocas
Tema 3.1 Introducción a la mecánica de rocas
- Transición suelo-roca. modelos de comportamiento
- Propiedades mecánicas de las rocas
- Presencia de discontinuidades
- Inspección de macizos rocosos
- Clasificaciones geomécánicas
- Descripción de los macizos rocosos.
Unidad didáctica 4. El agua en el terreno
TEMA 4.1. Filtración en medios porosos
- Nociones básicas de hidrodinámica e hidrostática
- Piezometría, equipotencial, línea de flujo y gradiente hidráulico
- Ley de Darcy y coeficiente de permeabilidad
- Redes de flujo. Cálculos de empujes y caudales
- Sifonamiento y tubificación
- Cálculo de abatimiento mediante pozos y zanjas
- Experiencias de laboratorio. El permeámetro y maquetas de tubificación y sifonamiento
TEMA 4.2 Filtración en medios fracturados
- Cálculos de flujo y presiones en medios fracturados
Unidad didáctica 5. Esfuerzos y deformaciones en el terreno
TEMA 5.1 Tensiones en el terreno
- El esfuerzo efectivo. Paradigma de la mecánica de suelos.
- Cálculo de las tensiones verticales totales y efectivas. Ley de tensiones
- Cálculo de las tensiones horizontales totales y efectivas
- Cálculo de esfuerzos horizontales y empujes del terreno y del agua
- Capacidad de carga. Aplicaciones a cimentaciones
- Sifonamiento y tubificación según las tensiones efectivas
- Licuefacción y subsidencia. Ejemplos prácticas
TEMA 5.2 Consolidación unidimensional
- El concepto de consolidación
- Diferencia entre materiales estructurales y suelos
- Modelo reológico de terzaghi pistón-muelle
- Prueba edométrica o de consolidación
- Curvas de consolidación, de compresibilidad, coeficientes y módulos
- Deformación plástica y elásctica
- Concepto de sobreconsolidación
- índice de consolidación y de entumecimiento
- Consolidación primaria y secundaria.
- En el interior de una célula edómétrica...
- Ecuación de consolidación
- Conceptos asociados a la solución teórica: Factor tiempo, grado de consolidación
- Curvas reales y teóricas. Ajustes
TEMA 5.3 Cálculo de asientos
- Cálculo a patir de las curvas de compresibilidad
- Cálculo a partir de la curva edométrica
- Asientos diferidos en el tiempo a partir del grado de consolidación
Unidad didáctica 6. Resistencia al esfuerzo cortante
TEMA 6.1 Resistencia al esfuerzo cortante de suelos
- Distribución de esfuerzos 2D
- Planos principales y esfuerzos principales
- Determinación analítica de esfuerzos y orientaciones de planos y fuerzas
- El círculo de Mohr
- Teoría de la resistencia al corte
- Envolvente de rotura dl suelo. el ensayo de corte directo
- Ensayo de compresión simple y resistencia al corte no drenada
- Comportamiento de suelos granulares y suelos cohesivos. Diferencias entre el corto y largo plazo, drenado y no drenado
- Tipología de ensayos
- Dilatancia
- El ensayo triaxial
TEMA 6.2 Resistencia al esfuerzo cortante en macizos rocosos
- Resistencia al esfuerzo cortante de discontinuidades
- Envolvente de rotura de las discontinuidades
- Análisis de estabilidad de cuñas
- Envolvente de rotura del macizo rocoso
- Estabilidad del macizo rocoso
Unidad didáctica 7. Casos de estudio
En esta unidad didáctica se propondrán algunos casos de estudio que se resolverán en clase conjuntamente con el alumnado. Esta unidad didáctica se evaluará a partir de pruebas tipo test
U.D. 2.2 Ensayos de identificación
P.1 Granulometría por tamizado y sedimentación P.2 Límites de Atterberg y plasticidad. La cuchara de Casagrande y el penetrómetro P.3 Ensayo de expansividad y presión de hinchamiento P.4 Gs, Densidad aparente, porosidad P. 5 Ensayo proctor normal y modificado
U.D. 3. Ensayos de identificación de rocas
P.6 Densidad aparente y porosidad
U.D. 4 Ensayos de filtración
P.7 Ensayo de permeabilidad bajo carga constante en arenas sueltas y densas P.8 Experiencia con maquetas de licuefacción y tubificación P.9 Práctica informática Seep-W. Redes de flujo
U.D. 5 Tensiones y deformación
P.10 Prueba edométrica P.11 Práctica de informática sobre asentamientos con plaxis 2D
U.D 6 Resistencia al corte
P.12 Ensayo de corte directo P.13 Ensayo de compresión simple en suelos P.14 Ensayo de compresión simple en rocas P.15 Ensayo brasileño en rocas
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.
Teaching unit 1. Introduction
Lesson 1.1. Soil mechanics and geotechincal engineering
Lesson 1.2. Geotechnical report
Teaching unit 2. Soil description and classification
Lesson 2.1 Soil Nature
Lesson 2.2 Soil classification from mechanical point of view. Laboratory test
Lesson 2.3 Characteristic physical parameters
Lesson 2.4 Compressibility of granular soils
Teaching unit 3. Introduction to rocks mechanic
Lesson 3.1 Introduction to rocks mechanic
Teaching unit 4. Groundwater and soils
Lesson 4.1 Seepage in porous media
Lesson 4.2 Flow in fracture medium
Teaching unit 5. Steress and strain in soils
Lesson 5.1 Stress analysis
Lesson 5.2 One-dimensional consolidation
Lesson 5.3 Settlement analysis
Teaching unit 6. Shear stress
Lesson 6.1. Shear stress in soils
LEsson 6.2 Shear stress in rock masses
Teaching unit 7. Case study
Los contenidos del programa y la oferta de prácticas puede variar ligeramente en función de disponibilidad de ensayos de laboratorio o de visitas técnicas o asistencia a charlas específicas que se programen conjuntamente con la Escuela de Ingeniería Técnica Superior de Caminos, Canales y Puertos e Ingeniería de Minas
Clase en aula convencional: teoría, problemas, casos prácticos, seminarios, etc.
Las clases se desarrollan con la ayuda de la proyección de presentaciones. Las presentaciones estarán disponibles en el Aula virtual.
Al acabar cada tema se exponen casos prácticos y se resuelven problemas
46
100
Clase en laboratorio: prácticas.
Realización de prácticas en el laboratorio de mecánica de suelos. Obtención de parámetros físicos necesarios para describir y clasificar un suelo y conocer su comportamiento hidráulico y tenso-deformacional.
20
100
Tutorías
Las tutorías se conciertan previamente con el profesor por correo electrónico o mediante la aplicación Whatsapp, a través del grupo que creará el profesor (se envía el url por correo electrónico a principio de curso). En las prácticas se resuelven dudas concretas, no se desarrollan conceptos ya vistos en la clase.
4
50
Clase en campo o aula abierta: prácticas.
La programación de las mismas dependerá de la disponibilidad de la oferta.
4
100
Trabajo del estudiante: estudio o realización de trabajos individuales o en grupo.
Incluye preparación de informes de laboratorio y prácticas de informática, resolución de cuestionarios voluntarios tipo test de cada tema, de cada práctica de laboratorio o de las visitas técnicas realizables u otras actividades.
146
0
Actividades de evaluación (sistema de evaluación continua).
2 parciales y otras actividades (laboratorio, aula virtual, resolución de ejercicios...)
5
100
Pruebas escritas/orales
1er parcial: 2 problemas similares a los de clase. Se evalúa el resultado correcto y se comprueba que el procedimiento es adecuado. La nota mínima es de 4 sobre 10 para que pueda ser guardada.
2do parcial: 2 problemas similares a los de clase. Se evalúa el resultado correcto y se comprueba que el procedimiento es adecuado. La nota mínima es de 4 sobre 10 para que pueda ser guardada.
Esta actividad evalúa los resultados del aprendizaje de los items 1, 3 y 5.
70 %
Evaluación de trabajos, informes, etc.
1er parcial: Un trabajo, informe u otra actividad que se convenga. Se evalúa el resultado correcto y se comprueba que el procedimiento es adecuado.
2do parcial: Un trabajo, informe u otra actividad que se convenga. Se evalúa el resultado correcto y se comprueba que el procedimiento es adecuado.
El alumno puede no realizar esta actividad, en cuyo caso opta a una calificación máxima de 9/10. Se evalúa los resultados del aprendizaje del item 4.
10 %
Evaluación de prácticas de laboratorio, prácticas en aula de informática o prácticas de campo
Las tareas a realizar por el alumno para superar las prácticas son tres:
1) Imprimir guion o llevarlo a laboratorio o sala de informática en dispositivo que permita editar. Antes de la práctica el alumno tiene disponible el guion de prácticas en el aula virtual.
2) Completar el informe de prácticas. A lo largo de la práctica el alumno rellena el informe atendiendo explicaciones del profesor, haciendo los cálculos que se precisen.
3) Visto bueno del guion completado. Al finalizar la práctica, el profesor supervisa el guion y lo califica.
Esta actividad evalúa los resultados del aprendizaje del item 2.
20 %
Pruebas escritas/orales
4 problemas similares a los de clase. Se evalúa el resultado correcto y se comprueba que el procedimiento es adecuado. Se ha de obtener una calificación mínima de 4 sobre 10 para que la calificación pueda ser guardada.
Esta actividad evalúa los resultados del aprendizaje de los items 1, 3 y 5.
70 %
Evaluación de trabajos, informes, etc.
Un trabajo, informe o una actividad similar que se convenga. Se evalúa que el resultado final sea correcto y se valora el procedimiento si así fuera.
El alumno puede no realizar esta actividad, en cuyo caso opta a una calificación máxima de 9/10. Se evalúa los resultados del aprendizaje del item 4.
10 %
Evaluación de prácticas de laboratorio, prácticas en aula de informática o prácticas de campo
Cuando el alumno no supera las prácticas (no ha realizado algunas de las 3 tareas que se requieren), la evaluación consistirá en un examen de 3 horas de duración sobre resolución de practicas, procedimientos, ejercicios y normativa utilizada. La prueba se supera con una nota mínima de 3/10.
Esta actividad evalúa los resultados del aprendizaje del item 2.
20 %
Evaluación con técnicas de observación y registro (por ejemplo listas de control, rúbricas, etc.)
Se lleva a cabo un control de asistencia en prácticas de informática y laboratorio.
0 %
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: Lambe, T. William
Título: Mecánica de suelos
Editorial: Limusa : Noriega
Fecha Publicación: 2002
ISBN: 9681818946
Autor: César Sagaseta Millán y otros
Título: Geotecnia I. Propiedades del terreno
Editorial: Universidad de Cantabria
Fecha Publicación:
ISBN:
Aula virtual