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1. DATOS INFORMATIVOS:

MATERIA O MÓDULO: Mecánica de Suelos II

CÓDIGO: 11414

CARRERA: Ingeniería Civil

NIVEL: VI

No. CRÉDITOS: 6

CRÉDITOS TEORÍA: 4

CRÉDITOS PRÁCTICA: 2

SEMESTRE / AÑO ACADÉMICO: II Semestre 2011 – 2012

PROFESOR:

Nombre: Juan Carlos Montero

Grado académico o título profesional:

Máster en Mecánica del Suelo e Ingeniería de Cimentaciones, Especialista Superior en Dirección de Empresas Especialidad Finanzas Magíster en Dirección de Empresas Ingeniero Civil

Breve indicación de la línea de actividad académica:

Estudio de la Mecánica de Suelos aplicada a las obras de Ingeniaría de Cimentaciones.

Indicación de horario de atención a estudiantes:

Martes 14 a 16 y Miércoles de 7 a 9 am y Jueves 11 a 12:30

Correo electrónico: jmontero@puce.edu.ec ; jcmonterop@gmail.com

Teléfono: 2991 700 ext: 1191 ; 2599 485 / 2296996 Cel: 099 823 533 / 097 805 583

2. DESCRIPCIÓN DE LA MATERIA:

El Curso comprende el estudio de varios temas de aplicación profesional: Exploración y muestreo de suelos, Compresibilidad y expansibilidad, Distribución de presiones, Análisis de asentamientos, Empuje de tierras, Capacidad de carga, Estabilidad de taludes y elaboración de informes técnicos.

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3. OBJETIVO GENERAL: Conocimiento de los suelos de cimentación y aplicación de las propiedades físico - mecánicas de los suelos a problemas de cimentaciones y obras de tierra.

4. OBJETIVOS ESPECÍFICOS:

Al final del curso, los estudiantes estarán en capacidad de:

Calcular los asentamiento que tendrá una obra civil, sujeta a diferentes tipos de carga

Determinar la distribución de presiones al interior de un suelo de cimentación

Calcular las presiones sobre estructuras de retención y pre dimensionar las mismas

Determinar la capacidad de carga de cimentaciones superficiales

Interpretar y elaborar Informes de Mecánica de Suelos para cimentaciones

5. CONTENIDOS

CAPITULO 1.- COMPRESIBILIDAD

1.1 Introducción

Deformación Elástica Deformación Plástica Deformación Compresible (Compresibilidad del suelo) Consolidación Compactación Clases de Consolidación Analogía del Resorte y el Agua

1.2 Estudio de la consolidación del suelo en el laboratorio

Curva de Compresibilidad Efecto de la Alteración de Muestras de Arcillas Coeficiente de Compresibilidad Índice de Compresibilidad Coeficiente de Compresibilidad Volumétrica mv Presión de Preconsolidación Determinación de la Curva de Compresibilidad IN SITU Fórmulas empíricas para el cálculo de Cc Determinación de la Curva de Compresibilidad IN SITU Grado o porcentaje de consolidación Cálculo del Coeficiente de Consolidación Cv Cálculo del Coeficiente de Permeabilidad Estimación del tiempo t necesario para un grado de consolidación dado Consolidación Secundaria Velocidad de la Consolidación Asentamientos por consolidación primaria y secundaria Problemas de aplicación

CAPITULO 2.- EXPLORACION Y MUESTREO DE SUELOS

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2.1 Introducción 2.2 Porqué?

Seguridad Economía

2.3 Cuándo? En qué etapa? Anteproyecto Proyecto definitivo Aceptable: una etapa Inadecuado

2.4 Cómo?

Perforaciones Muestreo Sondeos Ensayos in situ Ensayos de laboratorio

2.5 Dónde? Obligatoriedad del estudio

Estructuras de gran peso Estructuras que no deben presentar asentamientos Estructuras críticas Suelos difíciles

2.6 Cuánto? Número, profundidad y espaciamiento de sondeos Caso 1.- edificios Caso 2.- muros, túneles, cortes, rellenos

2.7 Costo 2.8 Métodos directos

Excavaciones a cielo abierto, Pozos y Trincheras Barrenos Manuales Sondeos a Percusión o Rotación

2.9 Métodos semidirectos Penetración Dinámica Ensayos de penetración estándar Prueba de veleta de bolsillo e in situ

2.10 Muestreo inalterado Tubo shelby Shelby a pistón Denison

2.11 Perforaciones en aluvial, coluvial 2.12 Perforación en roca 2.13 Métodos geofísicos

Método de sísmica de refracción Método de la resistividad eléctrica

CAPITULO 3.- EXPANSIBILIDAD

3.1 Introducción 3.2 Zona activa

Mecanismos que originan el hinchamiento Magnitud total de la expansión depende Parámetros utilizados para identificar a los suelos expansivos

3.3 Medición de la expansión den el laboratorio

Prueba de la presión de expansión o expansión controlada Expansión libre Prueba del índice modificado de expansión libre

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Potencial de expansión Lambe

3.4 Consideraciones de cimentación para suelos expansivos Procedimientos

CAPITULO 4.- DISTRIBUCION DE PRESIONES 4.1 Introducción 4.2 Distribución de presiones bajo una carga concentrada 4.3 Distribución de presiones bajo una carga lineal de longitud finita

Carga lineal de longitud semi-infinita Carga lineal de longitud infinita

4.4 Distribución de presiones bajo una carga rectangular de longitud infinita 4.5 Distribución de presiones bajo una carga rectangular uniforme

Bajo la esquina de una superficie rectangular uniformemente cargada 5Método práctico o método 1:2 4.6 Distribución de presiones bajo el centro de una área circular uniformemente

cargada 4.7 Distribución de presiones bajo una superficie irregular uniformemente

cargada (carta de Newmark) 4.8 Distribución de presiones para otras condiciones de carga de interés

práctico

Bajo una carga triangular de longitud infinita (triángulo isósceles) Bajo una carga triangular de longitud infinita (triángulo escaleno) Bajo una carga triangular de longitud finita (triángulo rectángulo) Bajo una carga trapezoidal de longitud infinita

CAPITULO 5.- ANALISIS DE ASENTAMIENTOS PARA SUELOS GRANULARES 5.1 Introducción 5.2 Asentamiento inmediato o elástico

Asentamiento Inmediato (Coeficientes de Influencia de Terzaghi 1943) Asentamiento Inmediato (Coeficientes de Influencia de Jambu, Bjerrum y Kjaernsli).

5.3 Asentamiento inmediato en suelos granulares

Métodos basados en el Cone Penetrometer Test. (Cono Holandés C.P.T.) Métodos basados en el Standard Penetration Test (S.P.T.) Métodos basados en el Plate Bearing Test (Prueba de Placa o de Carga Directa)

CAPITULO 6.- EMPUJE DE TIERRAS 6.1 Introducción

Tipo de muros 6.2 Estados de equilibrio plástico Presión de tierra en reposo (suelo seco) Presión de tierra para un suelo parcialmente sumergido 6.3 Teoría de Rankine de las presiones de tierra activa y pasiva

Estado activo de Rankine Estado pasivo de Rankine

Aplicación de la Teoría de Rankine a muros de respaldo vertical, relleno de superficie inclinada constituido pos suelos puramente friccionantes Aplicación de la Teoría de Rankine a muros de respaldo vertical, relleno de superficie horizontal constituido pos suelos puramente cohesivos

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Aplicación de la Teoría de Rankine a muros de respaldo vertical, relleno de superficie horizontal constituido pos suelos cohesivo-friccionantes

6.4 Teoría de Coulomb para suelos friccionantes 6.5 Método gráfico de Culmann (suelos friccionantes) 6.6 Condiciones de estabilidad para muros de contención

Factor de seguridad al volcamiento Factor de seguridad al deslizamiento Factor de seguridad a la rotura del suelo de fundación 6.7 Tipos de muros de contención

Muros a gravedad Muros a semi-gravedad Muros en ménsula o cantiléver Muros con contrafuertes 6.8 Dimensiones de pre-diseño para muros de contención

CAPITULO 7.- CAPACIDAD DE CARGA

7.1 Introducción 7.2 Factores que determinan el tipo de cimentación 7.3 Clasificación de las cimentaciones Cimentaciones superficiales Cimentaciones profundas 7.4 Análisis de capacidad de carga

Teorías de capacidad de carga Teoría de capacidad de carga de Terzaghi Teoría de Terzaghi para suelos puramente cohesivos Teoría de Skempton para suelos puramente cohesivos

Generalización de la Teoría de Terzaghi para cualquier tipo de cimiento superficial 7.5 Factores de seguridad

Falla por corte Falla por asentamiento

CAPITULO 8.- ELABORACION DE INFORMES Objetivo Análisis del problema Recopilación de la información Análisis de resultados Elaboración del Informe, conclusiones y recomendaciones

6. METODOLOGÍA, RECURSOS: El Curso se desarrolla a través de clases magistrales donde se presentan los principios fundamentales y se proponen ejercicios de aplicación de casos reales del ejercicio profesional. Las clases se soportan con la utilización de medios audiovisuales (Computadora, Infocus) y material didáctico preparado por el docente.

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Asignatura: Mecánica de Suelos II

Organización Docente Semanal

SEMANA

(1 - 17)

ACTIVIDADES DE INTERACCIÓN DOCENTE - ESTUDIANTES (HORAS PRESENCIALES)

TRABAJO AUTÓNOMO DEL ESTUDIANTE (HORAS NO PRESENCIALES)

EVALUACIONES

TEMAS A TRATAR (N° del tema,

unidad, o capítulo descritos en Contenidos)

N° de horas de clases teóricas

N° de horas de clases prácticas, laboratorios,

N° de horas de tutorías

especializadas ACTIVIDADES (Descripción)

N° de horas

1° semana 4 Lectura de Textos y Resolución de Problemas 4 Compresibilidad

2° semana 4 Lectura de Textos y Resolución de Problemas 4 Compresibilidad

3° semana 4 Lectura de Textos y Resolución de Problemas 4 Compresibilidad

4° semana 4 Lectura de Textos y Resolución de Problemas 4 Prueba 1 Exploración y Muestreo

5° semana 4 Lectura de Textos y Resolución de Problemas 4 Examen 1 Exploración y Muestreo

6° semana 4 Lectura de Textos y Resolución de Problemas 4 Expansibilidad

7° semana 4 Lectura de Textos y Resolución de Problemas 4 Expansibilidad

8° semana 4 Lectura de Textos y Resolución de Problemas 4 Distribución de Presiones

9° semana 4 Lectura de Textos y Resolución de Problemas 4 Distribución de Presiones

10° semana 4 Lectura de Textos y Resolución de Problemas 4 Prueba 2 Distribución de Presiones

11° semana 4 Lectura de Textos y Resolución de Problemas 4 Examen 2 Asentamientos suelos gran

12° semana 4 Lectura de Textos y Resolución de Problemas 4 Empuje de Tierras

13° semana 4 Lectura de Textos y Resolución de Problemas 4 Empuje de Tierras

14° semana 4 Lectura de Textos y Resolución de Problemas 4 Capacidad de Carga

15° semana 4 Lectura de Textos y Resolución de Problemas 4 Capacidad de Carga

16° semana 4 Lectura de Textos y Resolución de Problemas 4 Estabilidad de Taludes

17° semana 4 Lectura de Textos y Resolución de Problemas 4 Prueba 3 Elaboración de Informes

18° semana EXÁMENES

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7. EVALUACIÓN:

CRONOGRAMA DE EVALUACIONES: Prueba 1 lunes 06 de Febrero del 2012 Examen 1 lunes 13 de Febrero del 2012 Prueba 2 lunes 19 de Marzo del 2012 Examen 2 lunes 26 de Marzo del 2012 Prueba 3 lunes 07 de Mayo del 2012 Examen 3 lunes 14 de Mayo del 2012

SISTEMA DE CALIFICACIÓN (puntaje asignado a pruebas parciales):

Primera y segunda nota:

Prueba teórica 2,5 puntos Examen práctico 6,5 puntos Total Teoría 9,0 puntos Total Laboratorio 6,0 puntos Total Materia 15,0 puntos

Tercera nota:

Prueba teórica 4,0 puntos Examen práctico 8,0 puntos Total Teoría 12,0 puntos Total Laboratorio 8,0 puntos Total Materia 20,0 puntos

FECHA DE ENTREGA DE CALIFICACIONES EN SECRETARÍA:

NOTA FECHA

1 Lunes 20 de Febrero del 2012

2 Lunes 02 de Abril del 2012

3 Lunes 21 de Mayo del 2012

8. BIBLIOGRAFÍA:

Textos de Referencia:

Braja M. Das, Principles of Foundation Engineering, Segunda Edición

Mecánica de Suelos Tomo I, II, y III Fundamentos de la Mecánica de Suelos, Juárez Badillo- Rico Rodríguez

Propiedades Geofísicas de los Suelos Joseph E. Bowles

Mecánica de Suelos, T. William Lambe – Robert V. Whitman, Instituto Tecnológico de Massachusetts

Mecánica de Suelos de Alfonso Rico Rodríguez

Mecánica de Suelos Dr. Karl Von Terzaghi

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Soil Mechanics, R. F. CRAIG, and Lecturer in Civil Engineering, University of Dundee

Geotécnia y Cimientos, Mecánica del Suelo y de las Rocas, Primera parte y segunda parte, J.A. Jiménez Salas Tesis de grado

Investigación de las Propiedades Indices y Mecánicas de los Suelos Lateríticos de la Zona de Santo Domingo de los Colorados, realizado por: Montero P., Juan Carlos, Peñaherrera Julio

Técnicas de Campo y Laboratorio utilizadas para la determinación del CBR en suelos Lateríticos del Occidente de la Provincia de Pichincha, y su influencia en el diseño de pavimentos flexibles, realizado por: Galárraga Mario, Marín Mauricio

Análisis de Alternativas para cimentación sobre suelos blandos orgánicos, Proyecto Club Casa Blanca, realizado por: Landázuri César, Peñaherrera Alejandro

Cimentaciones sobre pilotes, realizado por: Andino Carlos, Jurado Mario

Análisis y Evaluación del comportamiento del adoquín, en varias calles de poblaciones adoquinadas en el Ecuador, realizado por: Guachamín Vinicio, Terán Ivan

Ensayos de Cono de Penetración Dinámica DCP, McBride Z., Fernando

Textos Recomendados:

Braja M. Das, Principles of Foundation Engineering, Segunda Edición

Geotécnia y Cimientos, Mecánica del Suelo y de las Rocas, Primera parte y segunda parte, J.A. Jiménez Salas

Mecánica de Suelos Tomo I, II, y III Fundamentos de la Mecánica de Suelos, Juárez Badillo- Rico Rodríguez

Mecánica de Suelos Dr. Karl Von Terzaghi

Tesis de Grado recomendadas para consulta:

Análisis de Alternativas para cimentación sobre suelos blandos orgánicos, Proyecto Club Casa Blanca

Cimentaciones sobre pilotes

Técnicas de Campo y Laboratorio utilizadas para la determinación del CBR en suelos Lateríticos del Occidente de la Provincia de Pichincha, y su influencia en el diseño de pavimentos flexibles

Aprobado: Por el Consejo de Escuela ____________________________ f) Director de Escuela fecha: Quito, 07 de Diciembre 2011 Por el Consejo de Facultad __________________________ f) Decano fecha: ______________________