Mecanica de Suelos

UNIVERSIDAD FRANCISCO DE PAULA SANTANDER OCAÑA NIT. 800 163 130 – 0

CONTENIDOS PROGRAMÁTICOS U-AC-SAC-002

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Fecha última actualización:

1. PRESENTACIÓN

El propósito fundamental de la Mecánica de Suelos es: estudiar la conducta y el comportamiento del suelo para ser usado como material de construcción o como base de sustentación de las obras de ingeniería. Al ingeniero le interesa identificar y determinar la conveniencia o no de usar el suelo como material para construir por ejemplo rellenos en carreteras, para apoyar en él los canales de conducción y distribución de los sistemas de riego, para la construcción de obras hidráulicas, para suelo de soporte de estructuras y otros trabajos. Para esto es necesario obtener muestras representativas del suelo que se someten a ensayos de laboratorio. En resumen, la ciencia de la Mecánica de Suelos se interesa por la estabilidad del suelo, por su deformación y por el flujo de agua, hacia su interior, hacia el exterior y a través de su masa, tomando en cuenta que resulte económicamente factible usarlo como material de construcción.

2. JUSTIFICACIÓN

Todas las obras civiles llevan consigo análisis geotécnicos que permitan su estabilidad e integridad, abordando este concepto es necesario para toda obra un conocimiento práctico y teórico del comportamiento del suelo, con su respectiva identificación y caracterización geomecánica, cubriendo aspectos tanto de resistencia como de compresibilidad y la forma como se puede mover el agua a través de su estructura. Todo lo anterior mediante la realización e interpretación de procedimientos de laboratorio sobre muestras alteradas e inalteradas de suelo o roca.

3. OBJETIVOS

3.1 GENERAL

Proporcionar conocimientos básicos e imprescindibles en Mecánica de Suelos que les ayude a comprender, y cuantificar, el comportamiento de suelos granulares y suelos cohesivos, así como

Facultad INGENIERIAS

Departamento INGENIERIA CIVIL

Programa Académico INGENIERIA CIVIL

Semestre SEXTO

Área INGENIERIA APLICADA

Ciclo de Formación PROFESIONAL

Asignatura MECANICA DE SUELOS

Código 170640 Horas de Trabajo Independiente del Estudiante:

4

Créditos 3

Acompañamiento / Docencia Directa

Horas Teóricas: 2 Horas

Prácticas: 2

Pre - Requisito 170340 GEOLOGIA Co - Requisito

28 Julio 2011





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3. OBJETIVOS

percibir el diferente comportamiento de los macizos rocosos.

3.2 ESPECÍFICOS

Introducir al estudiante en la comprensión básica de la geotecnia.

Conocer las características y propiedades generales de suelos y rocas, analizando sus elementos constitutivos, el origen de los mismos, destacando la composición mineralógica, su estructura y textura que conduzcan a poder clasificar el suelo y los macizos rocosos según sistemas reconocidos y en términos de su formación geológica.

Capacitar al estudiante en la obtención de muestras representativas de suelos para someterlas a ensayos para lograr su identificación.

Analizar el comportamiento mecánico del suelo y de la roca en cuanto a resistencia, compresibilidad y expansibilidad, con el propósito de conocer el uso más apropiado de los mismos como material de soporte para cualquier tipo de cimentación o fundación. De igual manera estudiar otras propiedades fundamentales para determinar con claridad las formas de uso como material de construcción.

Predecir las características de carga-deformación de rellenos naturales o compactados, situados debajo de cualquier estructura, o como estructura de suelo. Otras relaciones importantes incluyen los efectos del agua en la conducta del suelo y el movimiento de la misma a través de la masa de suelo. Para ello se estudiaran las distintas formas del agua en el suelo.

En general conocer con bases y principios teóricos, el comportamiento del suelo y de la roca como elemento estructural o como elemento de soporte o apoyo. Geología regional: Unidades geomorfológicos locales. Problemas típicos. Fuentes de información en geotecnia.

4. CONTENIDOS

UNIDAD TEMÁTICA TEMAS IH SEMESTRAL

UNIDAD I: GENERALIDADES

1.1 Definiciones y objetivos de la geotecnia.

4

1.2 Mecánica de rocas.

1.3 Mecánica de suelos y geotecnia ambiental.

1.4 Desarrollo histórico de la geotecnia.

1.5 Ciclo rueca – suelo.

1.6 Origen y formación de suelos y rocas.

1.7 Clasificación de suelos y rocas.

UNIDAD II: MINERALOGIA Y

ESTRUCTURA DE LOS SUELO

2.1 Minerales constitutivos de los suelos y rocas.

6

2.2 Mineralogía de las arcillas.

2.3 Mineralogía y comportamiento de los suelos.

2.4 Estructura de los suelos.

2.5 Fases de un suelo.

2.6 Relaciones gravimétricas y volumétricas.

2.7 Problemas sobre fases de los suelos.

2.8 Ensayos de laboratorio para estimar las propiedades del suelo.

2.9 Ensayos geotécnicos en rocas.

UNIDAD III: 3.1 Métodos de exploración en suelos y rocas. 4





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4. CONTENIDOS


EXPLORACION Y MUESTREO

3.2 Muestreo en suelos y rocas.

3.3 Ensayos de campo.

3.4 Exploración Geofísica.

3.5 Perfiles estratigráficos.

3.6 Ejercicios.

UNIDAD IV: IDENTIFICACION Y CLASIFICACION DE SUELOS Y MACIZOS

ROCOSOS

4.1 Propiedades Básicas.

6

4.2 Análisis granulométrico. 4.3 Clasificación de los suelos basado en la granulometría. 4.4 Ejemplos. 4.5 Límites de consistencia.

4.6 Parámetros de plasticidad.

4.7 Clasificación de suelos.

4.8 Identificación de suelos en campo.

4.9 Clasificación de macizos rocosos.

UNIDAD V: PROPIEDADES

HIDRAULICAS DE LOS SUELOS

5.1 Formas del agua en los suelos.

4

5.2 Ley de Darcy. 5.3 Permeabilidad.

5.4 Pruebas de laboratorio para determinar la permeabilidad.

5.5 Permeabilidad en suelos estratificados.

5.6 Contracción y expansibilidad.

UNIDAD VI: COMPACTACION Y

ESTABILIZACION DE SUELOS

6.1 Métodos de mejoramiento de los suelos. 6.2 Consideraciones preliminares de la estabilización mecánica. 6.3 Energía de compactación. 6.4 Ensayo de compactación en el laboratorio.

4 6.5 Criterios para el control de la compactación en el terreno.

6.6 Tipos de compactación en campo.

6.7 Equipos para compactación.

6.8 Estabilización química.

PRACTICAS DE LABORATORIO

Práctica 1: Exploración (Apique) y Toma de muestras alteradas e inalteradas.

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Práctica 2: Cuarteo de muestras.

Práctica 3: Determinación del contenido de humedad: Horno, estufa y humedómetro.

Práctica 4: Peso unitario.

Práctica 5: Compacidad Relativa (Cr)





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4. CONTENIDOS


Práctica 6: Gravedad específica de los sólidos de un suelo (Ss o Gs). Relación de Vacios.

Práctica 7: Límites de plasticidad. Límite Líquido, Límite Plástico, Límite de Contracción.

Práctica 8: Análisis granulométrico método mecánico (tamices).

Práctica 9: Análisis granulométrico método del hidrómetro.

Práctica 10: Ensayo de Compactación en el laboratorio.

Práctica 11: Ensayo de densidad en el terreno.

Práctica 12: Estabilización con cemento, cal y aceites.

5. COMPETENCIAS

5.1 Competencias genéricas / transversales.

Competencias Instrumentales: - Capacidad de análisis y síntesis. - Capacidad de organización y planificación. - Comunicación oral y escrita en la lengua materna. - Conocimientos de informática relativos al ámbito de estudio. - Capacidad de gestión de la información. - Resolución de problemas. - Toma de decisiones.

Competencias personales: - Capacidad crítica y autocrítica - Trabajo en equipo - Habilidades en las relaciones interpersonales - Reconocimiento de la diversidad y la multiculturalidad - Sensibilidad hacia temas medioambientales. - Compromiso ético.

Competencias Sistémicas - Capacidad para aplicar los conocimientos a la práctica - Capacidad de aprender - Habilidad de realizar trabajo autónomo

5.1 Competencias Específicas.

- Conocimientos básicos de geología y morfología del terreno y su aplicación en problemas relacionados con la ingeniería.

- Conocimiento de geotecnia y mecánica de suelos y de rocas. - Conocimiento de los principios de mecánica de fluidos. - Capacidad para el manejo de especificaciones, reglamentos y normas de obligado

cumplimiento.





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6. METODOLOGÍA

Explicación en clase de los temas enunciados, ilustración con ejercicios resueltos en el salón y tareas, recomendación de lecturas. Se utilizara tablero, gráficos, diapositivas, materiales, equipo de laboratorio y visitas técnicas cuando sea posible. La parte práctica de la materia se desarrollará con 12 prácticas de laboratorio las cuales presentaran una dedicación de tres horas semanales y se desarrollaran en el laboratorio de mecánica de suelos y pavimentos del departamento de ingeniería civil. Las prácticas de laboratorio se realizarán en grupos de máximo 5 estudiantes y una vez concluidas se entregará en la clase siguiente el respectivo informe. Para la realización de los trabajos de laboratorios los grupos de trabajo deberán realizar un apique de 1 m de profundidad, del cual obtendrán las muestras (alteradas e inalteradas) necesarias para caracterizar el suelo encontrado.

Se establece además, un horario de asesorías extraclase para resolver ejercicios y aclarar dudas que ameriten dedicarles más tiempo y dejar así cada tema cubierto con un buen porcentaje de comprensión. Recursos: Los recursos con que se cuenta para la exposición de la materia serán apuntes preparados por el profesor, manual de ensayos de laboratorio, y material didáctico como diapositivas, fotos digitales de varios proyectos en los que se observa la aplicación de los conocimientos teórico-prácticos impartidos.

7. EVALUACIÓN

La evaluación de la asignatura se rige primordialmente por lo establecido en el Capitulo IV del acuerdo 065 de agosto 26 de 1996. Estatuto Estudiantil de la Universidad Francisco de Paula Santander. De acuerdo a este se establece:

Calificaciones Parciales: Primer Previo 23.33% (Fijado por Calendario) Segundo Previo 23.33% (Fijado por Calendario) Tercera Nota 23.33% Conformada en un 70% por el promedio de las notas de las prácticas de laboratorio y un 30% por el promedio de exámenes cortos, tareas, asistencia y participación activa en clase Examen Final 30%

8. BIBLIOGRAFÍA

1. Ingeniería Geológica. González de Vallejo, Luís.

2. Mecánica de suelos Tomo I. Juárez Badillo, Eulalio.

3. Mecánica de suelos. Guayacán Reina, Luís Emigdio.

4. La ingeniería de suelos en las vías terrestres. Vol. II. Rico Rodríguez, Alfonso y H. del Castillo

5. Mecánica de suelos. Berry, Meter L.

6. Mecánica de suelos. Lambe T., William. Editorial Limusa.

7. Mecánica de suelos. Reunión de ingenieros. Sanz, Ll., Juan

8. Introducción a la mecánica de suelos y cimentaciones. Sowers, George B. Editorial Limusa.





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8. BIBLIOGRAFÍA

9. Fundamentos de Mecánica de suelos. Whitlow, Roy.

10. Manual de Laboratorio de Mecánica de Suelos. Bowles, J. E.

11. Mecánica de Suelos y Cimentaciones. Carlos Crespo Villalaz. Editorial Limusa.

12. Mecánica de suelos en la ingeniería práctica. Karl Terzaghi, Ralph B. Peck. Editorial El Ateneo.

13. FUNDAMENTALS OF GEOTECHNICAL ENGINEERING " THIRD EDITION". Das, Braja M.

14. Ingeniería de cimentaciones: propiedades de los materiales del subsuelo. Tipo de cimentaciones y métodos de construcción. Selección del tipo de cimentación y bases para el proyecto. Proyecto de cimentaciones y estructuras de retención de tierra. Peck, Ralph.

15. La ingeniería de suelos en las vías terrestres carreteras, ferrocarriles y aeropistas vol. 1, editorial Limusa formato libro

16. La ingeniería de suelos en las vías terrestres carreteras ferrocarriles y una visión de transporte urbano sostenible en Colombia, editorial Limusa volumen 2.

17. Materiales y procedimientos de construcción mecánica de suelos y cimentaciones, editorial trillas, s.a. formato norma.

18. http://ingromel.blogspot.com/. Blog de la asignatura mecánica de suelos.

19. http://www.invias.gov.co. Especificaciones Generales de Construcción de Carreteras. INVIAS 2007. [Consultado Septiembre de 2011]

20. http://es.scribd.com/doc/7369214/Guia-de-Lab-Oratorios-de-Mecanica-de-Suelos. [Consultado Septiembre de 2011]

21. http://www.virtual.unal.edu.co/cursos/sedes/palmira/2057/index.html. Compactación y Cementación de Suelos. [Consultado Septiembre de 2011]

22. http://www.virtual.unal.edu.co/cursos/sedes/manizales/4080025/html/contenido.html. Manual de mantenimiento de equipos de Laboratorio de Materiales

23. http://icc.ucv.cl/geotecnia/03_docencia/03_clases_catedra/clases_catedra_ms1/05_terzaghi_3.pdf. Clasificación de Suelos. [Consultado Septiembre de 2011]

REVISÓ: APROBÓ:

JEFE DE PLAN DE ESTUDIOS

COMITÉ CURRICULAR

FECHA CONTROL DE CAMBIOS REVISIÓN

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http://www.invias.gov.co/

http://es.scribd.com/doc/7369214/Guia-de-Lab-Oratorios-de-Mecanica-de-Suelos

http://www.virtual.unal.edu.co/cursos/sedes/palmira/2057/index.html

http://www.virtual.unal.edu.co/cursos/sedes/manizales/4080025/html/contenido.html

http://icc.ucv.cl/geotecnia/03_docencia/03_clases_catedra/clases_catedra_ms1/05_terzaghi_3.pdf

http://icc.ucv.cl/geotecnia/03_docencia/03_clases_catedra/clases_catedra_ms1/05_terzaghi_3.pdf

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