NOMBRE: GEOTECNIA III (8265)

UNIDAD: REGIONAL CENTRO DIVISIÓN: INGENIERÍA

DEPARTAMENTO: INGENIERÍA CIVIL Y MINAS ACADEMIA: Geotec-nia

HORAS DE CÁTEDRA

CARACTER: OBLIGATORIA CRÉDITOS: 6 TEÓRICA: 2 TALLER: 2

REQUISITO: Geotecnia II (8259) SERIACIÓN POSTERIOR: Varias optativas

OBJETIVO GENERAL: Instruir al estudiante con el uso de los conceptos de la resistencia al esfuerzo cortante en suelos, acerca de las teorías que se aplican para calcular y analizar el equilibrio de masas de suelo que permiten determinar: empujes sobre elementos de soporte; estabilidad de taludes y capacidad de carga del suelo en cimentaciones. Con las diversas hipótesis de mecanismos de falla, que el estudiante comprenda cómo reacciona el suelo ofreciendo soporte a las obras civiles, así como los parámetros que cuantifican este comportamiento de interacción con las estructuras; capacitándolo de esta forma para abordar asuntos del área de estructuras, el análisis y diseño de las subestructuras de cimentación y de retención.

C O N T E N I D O OBJETIVOS TEMÁTICOS

1.0 INTRODUCCIÓN1.1 Resistencia y deformabilidad. Criterios de seguridad y

servicio1.2 Estructura, subestructura y suelo1.3 Caso histórico 1: cimentación compensada1.4 Caso histórico 2: cimentación piloteada1.5 Caso histórico 3: talud inestable

2.0 RESISTENCIA CORTANTE DEL SUELO2.1 Respuesta del suelo en el ensaye de corte directo2.2 Modelos simples de falla2.3 Deslizamiento, dilatación, aplastamiento y reacomodo

de partículas2.4 Criterio de falla de Mohr-Coulomb2.5 Resistencia cortante con y sin drenaje2.6 El ensaye triaxial2.7 Prueba consolidada-drenada2.8 Prueba consolidada-no drenada2.9 Prueba no consolidada-no drenada2.10 Prueba de compresión sin confinamiento a una arcilla

saturada

3.0 EMPUJE DE TIERRAS CONTRA ELEMENTOS DE SOPORTE

3.1 Conceptos básicos: el efecto lateral, las acciones activa y pasiva, la condición de reposo

3.2 Teoría de Rankine, muros sin fricción3.3 Teoría de Coulomb, muros con fricción3.4 Diferentes tipos de muro, geometría y cargas3.5 Análisis de estabilidad de un muro de retención3.6 Otros elementos de soporte

Se presentan al estudiante varios casos históricos con el fin de introducirlo y motivarlo en el tema de resistencia cortante del suelo, ligándolo con el fenómeno de defor-mabilidad que estudió en el curso de Geotecnia II, hacien-do énfasis en los juicios de valor que el ingeniero aplica para evitar el colapso y garantizar el servicio estructural y arquitectónico. A través de ejemplos prácticos y claros, el alumno conocerá los dispositivos más comunes de inte-racción suelo-estructura.(Tiempo = 4 horas)

Determinar la resistencia cortante de los suelos entendien-do las diferencias entre las condiciones drenada y no dre-nada. Reconocer el tipo de prueba que simula mejor la si-tuación constructiva, interpretando los resultados de los ensayes de campo y de laboratorio para obtener los pará-metros de resistencia correspondientes. En suma, el alumno definirá, describirá y determinará la resistencia cortante de un suelo, uno de los temas geotécnicos más importantes por su aplicación directa e inevitable en di-versas aplicaciones, así como el sustento en el que se apo-yan los tres subsiguientes capítulos del curso.(Tiempo= 16 horas)

Entender y calcular las presiones de tierra ejercidas late-ralmente contra elementos de soporte (muros, tablestacas, refuerzos); comprendiendo, desde los enfoques más co-munes, las fuerzas que provocan la inestabilidad de las es-tructuras de retención, integrando soluciones que incluyan el análisis completo de la estabilidad, es decir, traslación, rotación, filtración, falla profunda del talud y capacidad de carga, estos dos últimos temas aún pendientes de estu-

NOMBRE: GEOTECNIA III (8265)

4.0 ESTABILIDAD DE TALUDES4.1 Fallas de talud más comunes y sus causas4.2 Factor de seguridad4.3 Taludes infinitos con y sin filtración4.4 Taludes finitos4.5 Método de Culmann4.6 Método de Bishop4.7 Método de Janbu4.8 Métodos simplificados para taludes con geometrías

simples

5.0 CAPACIDAD DE CARGA5.1 Conceptos básicos: colapso, carga de falla y superficie

de falla5.2 Método del equilibrio límite5.3 Ecuaciones de capacidad de carga5.4 Losas de cimentación5.5 Suelos estratificados5.6 Asentamientos tolerables de las edificaciones5.7 Cimentaciones compensadas5.8 Capacidades de carga dadas por los reglamentos

diar en los siguientes dos capítulos del curso.(Tiempo= 14 horas)Después de aprender los tipos de falla y porqué ocurren, el alumno estimará la estabilidad de taludes de tierra con características geométricas y geológicas simples, com-prenderá las fuerzas y movimientos que ocasionan las fa-llas de talud y, finalmente, entenderá los efectos que la geología, la filtración y las presiones de poro ejercen so-bre la estabilidad del talud.(Tiempo= 10 horas)

Luego de estudiar la forma y los pormenores de falla de un suelo interactuando con un cimiento, el alumno apren-derá a calcular la capacidad de carga segura elgiendo la ecuación adecuada y tomando en cuenta diferentes situa-ciones, tales como carga vertical, carga inclinada, carga excéntrica, nivel de aguas freáticas, tipo de suelo, forma de la cimentación y profundidad de desplante (subtema 5.3); asimismo, aprenderá a seleccionar los tamaños de ci-mentación más apropiados, de manera que se satisfagan los criterios de capacidad de carga y de asentamiento.(Tiempo= 13 horas)

ESTRATEGIA DIDÁCTICA:

1. La clase se desarrollará siguiendo las notas de la materia, las cuales serán adquiridas por el estudiante con antelación. El profesor impartirá la materia en el aula, exponiendo los conceptos relacionados con cada tema, utilizando pizarrón o proyectores electrónicos del material didáctico mencionado y otros adicionales que actualicen las notas; estos materiales de apoyo se elaborarán y actualizarán continuamente con los diversos programas de cómputo actuales.

2. Los conceptos se reforzarán con ejemplos didácticos resueltos en clase y con ejercicios extraclase.3. Formar equipos de alumnos, con tres integrantes como máximo, para que investiguen bibliográficamente, ilustrando

con imágenes los diversos temas del curso, con la herramienta de la computadora. El resultado de la investigación, será expuesto en clase por los integrantes de cada equipo.

REQUISITOS DE EVALUACIÓN:

1. Para evaluar todas las áreas del desarrollo del alumno: conceptual, habilidades y actitudes se aplicarán tres exá-menes ordinarios parciales escritos, así como la exposición por equipos del tema de investigación asignado. El primer examen, evalúa los Temas I y II (35% de la calificación final del curso) El segundo examen se refiere a los Temas III y IV (40% de la calificación final del curso) El tercer examen se aplica sobre el Tema V (25% de la calificación final del curso)

No se ejecutará una evaluación diagnóstica (para conocer el estado inicial de los alumnos), pero sí formativa (para in-tervenir durante el desarrollo del aprendizaje), ya que los exámenes parciales deberán entregarse corregidos a cada alumno con la calificación correspondiente sobre una base de 100.

PERFIL DESEABLE DEL MAESTRO: Ingeniero civil titulado con experiencia profesional y/o docente en el área y preferentemente con grado de maestría, afín a la carrera ingeniería civil.

BIBLIOGRAFÍA:1. Juárez, B. & Rico, R. 1996. "Mecánica de Suelos", tomos I, II y III. LIMUSA (ed.). México, D.F.2. Terzaghi, K., Peck, R. & Mesri, G. 1996. "Soil Mechanics in Engineering Practice". John Wiley (3a. Ed.)3. Lambe & Whitman. 1998. "Mecánica de Suelos". LIMUSA.

4. Zeevaert, L. 1980. "Interacción suelo – estructura de cimentaciones superficiales y profundas, sujetas a cargas estáticas y sísmicas". LIMUSA (ed.). México, D.F. 256 pp.

5. Peck, R., Hanson, W. & Thornburn, T. 1982. "Ingeniería de Cimentaciones". LIMUSA (ed.). 557 pp.6. DAS B. 2000 "Fundamentals of Geotechnical Engineering", Brooks/Cole7. Winterkorn, H. & Fang, H. 1998. "Foundation Engineering Handbook". Van Nostrand Reinhold (ed.)8. Budhu, M. 2007 "Soil Mechanics and Foundations". John Wiley (2a. Ed.)9. Whitlow, R. 1995 "Basic Soil Mechanics" Longman (Third Edition)

Recursos y medios de apoyo al aprendizaje y la enseñanza.

1. Aula equipada con computadora personal y cañón de presentaciones, así como software para: a) empuje de tierras sobre elementos de soporte; b) análisis de estabilidad de taludes y c) capacidad de carga en suelos.

2. Centro de cómputo3. Laboratorio de Mecánica de Suelos.