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Mecánica de Suelos

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INIVERSIDAD DE IBAGUE
FACULTAD DE INGENIERIA

PROGRAMA DE INGENIERIA CIVIL

ASIGNATURA                      MECANICA DE SUELOS
CODIGO                              2543
CREDITOS                          4
SEMESTRE                          VI
INTENSIDAD                       6 HORAS SEMANALES -  (4) TEORICAS (2) LABORATORIO

JUSTIFICACION


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 geomecanica, cubriendo aspectos tanto de resistencia como de compresibilidad.

OBJETIVO  GENERAL

Presentar los conceptos fundamentales de la Mecánica de Suelos identificandolos y reconociendo sus propiedades mecánicas básicas, para su aplicación tanto como material de construccion o fundacion.

OBJETIVOS ESPECIFICOS


•    Conocer las metodologias de caracterizacion fisica de campo y laboratorio que permiten la clasificacion de materiales, de acuerdo a cada uno de los sistemas de clasificacion.
•    Identificar el comportamiento hidraulico del suelo y la alteracion de presiones en la masa con la interaccion del agua.
•    Identificar y determinar las magnitudes de alteracion en una masa de suelo debido a cargas externas, considerancdo problemas de consolidacion y parametros de resistencia al corte.
•    Determinar por medio de pruebas de laboratorio, las caracteristicas fisicas y mecanicas del suelo a traves de ensayos con muestras alteradas e inalteradas.

COMPETENCIAS

•    Habilidad para identificar las propiedades fisico-mecanicas del suelo con su aplicabilidad, permitiendo estimar su comportamiento en los diferentes proyectos ingenieriles.
•    Capacidad para determinar los ensayos necesarios de clasificación, evaluación de condiciones existentes, confrontando el fututro comportamiento frente a las fuerzas externas.
•    Capacidad para definir la disposición hidraulica existente en una masa de suelo y las posibles alteraciones que esta puede presentar, considerando características de compresibilidad y resistencia al corte.

ESTRATEGIAS METODOLOGICAS

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 materia se complementara con 12 practicas de laboratorio las cuales presentaran una dedicacion de dos horas semanales, adicionalmente se realizara una visita tecnica en  una Universidad con la cual se tenga convenio vigente para complementar los ensayos pertienentes a los laboratorios.

CONTENIDO

1.    GENERALIDADES


Definición de suelo y roca.
Necesidad de estudiar el suelo en ingeniería.
Definición de Mecánica de Suelos.
Reseña histórica.

2.    ORIGEN Y FORMACION DE LOS SUELOS

Formación de los suelos y  fenómenos que afectan su formación.
Ciclo geológico.
Suelos residuales y suelos transportados.
Perfil de meteorización.
Tipos de suelo según el agente transportador.
Meteorización, clases y agentes que intervienen.

3.    RELACIONES VOLUMETRICAS Y GRAVIMETRICAS

Fases de un suelo.
Símbolos y definiciones.
Relaciones prácticas.
Con diagramas de fase expresar las distintas relaciones, e indicar algunos valores típicos de ellas.

4.    CLASIFICACION DE LOS SUELOS

Textura y sus implicaciones en ingeniería.
Forma de las partículas.
Granulometría
Forma y tamaño de las partículas.
Ensayo de gradación.
Propiedades de la curva granulométrica.
Límites de Atterberg e índices de consistencia.
Importancia de los índices y límites.
Clasificación unificada de suelos y AASTHO
Carta de plasticidad de Casagrande.

5. ESTRUCTURA DE LOS SUELOS

Minerales arcillosos
Forma
Superficie específica
Estructura en suelos arcillosos y sus características.
Estructuras típicas en suelos granulares.
Estudio de arcillas expansivas.

6.    PROPIEDADES HIDRAULICAS DE LOS SUELOS

Introducción
Tensión Capilar
Esfuerzos capilares
Cohesión aparente
Límite de Contracción y retraccción de los suelos.
Altura capilar y ángulo de contacto.
Influencia en las propiedades ingenieriles de los suelos.

7.    PERMEABILIDAD

Definición
Clasificación del flujo
Ley de Darcy y coeficiente de permeabilidad
Factores que afectan la permeabilidad.
Métodos para determinar la permeabilidad en el laboratorio.
Métodos para determinar la permeabilidad en el campo.
Principios de redes de flujo en suelos.

8.    PRINCIPIO DE ESFUERZOS EFECTIVOS Y FLUJO A TRAVES DEL SUELO

Ecuación general de presiones.
Esfuerzos dentro de una masa de suelo.
Esfuerzos totales, neutros y efectivos.
Obtención de ecuaciones
Cálculo de diagramas de esfuerzos totales, neutros y efectivos.

9.COMPACTACION

Definición
Proctor Estándar
Proctor Modificado
Curva humedad-densidad seca
Energía de compactación
Métodos de compactación en campo
Ensayos de densidad en el campo.

10. CONSOLIDACION

Compresión de los suelos
Componentes de la compresión
Tiempos de compresión
Consolidación
Tipos de Consolidación
Analogía del resorte
Ensayo de consolidación
Gráficos del Ensayo
Suelos normalmente consolidados y sobreconsolidados
Cálculo de asentamientos
Teoría de la consolidación unidimensional
Cálculo de asentamientos

11.    RESISTENCIA AL ESFUERZO CORTANTE

Teoría de la Resistencia al corte de los suelos
Esfuerzos en un punto y Teoría de Coulomb
Relaciones esfuerzo-deformación
Ensayos para determinar la resistencia al corte
Corte Directo
Compresión simple
Compresión Triaxial

SISTEMA DE EVALUACION

Dentro del desarrollo de la materia constantemente se evaluara el grado de asimilación de los temas con quices, adicionalmente se proponen las siguientes actividades de evaluación:

Primer corte: 50%*    Segundo corte: 50%*
Evaluación (1) : 15%
Evaluación (2) : 15%
Laboratorios: 15%
Trabajos y Quices: 5%    Evaluación (3) : 15%
Evaluación (4) : 15%
Laboratorios: 15%
Trabajos y Quices: 5%

*Según lo convenido en el acuerdo pedagógico al inicio del semestre.

BIBLIOGRAFIA

Juárez Badillo, Eulalio y Rico R., Alfonso.” Mecánica de Suelos” Tomo I, II y III. Editorial Limusa, 2001.

Lambe,T. William., „Mecanica de Suelos“ Editorial Limusa Noriega 2002

Crespo Villalaz, Carlos, Mecanica de Suelos y Cimentaciones Editorial Limusa 5ª Edicion 2006

Berry, Peter y Reid, David. “Mecánica de Suelos”. Bogotá, McGraw-Hill, 1993.

Terzagui, Karl y Peck, Ralph. “La Mecánica de Suelos en la Ingeniería Práctica” Barcelona: Ateneo, 1975.

Rico, Alfonso y del Castillo, Hermilo. “La Ingeniería de Suelos en las Vías Terrestres”. México, Limusa. 1974.

Jiménez Salas, Justo A. “Geotecnia y Cimientos”. Madrid: Rueda. 1975.

Lambe T. William y Whitman, Roberth. “Mecánica de Suelos”.  México: Limusa, 1974.

Sowers, George B. y Sowers, George F.  “Introducción a la Mecánica de Suelos y Cimentaciones”. México, Limusa 1972.

Bowles, Joseph F. “Propiedades Geofísicas de los Suelos”. México, McGraw-Hill, 1978.

 

FACULTAD DE INGENIERIA
PROGRAMA DE INGENIERIA CIVIL

ASIGNATURA                   LABORATORIO DE MECANICA DE SUELOS
CODIGO                           2543
SEMESTRE                       VI
INTENSIDAD                    DOS (2) HORAS PRACTICAS SEMANALES

OBJETIVO


Evaluar las propiedades mecánicas básicas de los suelos y su utilidad como material estructural.

CONTENIDO

LABORATORIO No. 1
Introducción al curso
Manejo de instrumentos básicos – Exploracion Terreno

LABORATORIO No. 2
Determinación del contenido de humedad
Métodos: Horno, Humedómetro, Estufa.

LABORATORIO No. 3
Gravedad específica y absorción de los suelos gruesos (gravas y arenas)

LABORATORIO No. 4
Gravedad específica suelos finos – Relaciones Gravimetricas y Vol.

LABORATORIO No. 5
Granulometría por tamizado

LABORATORIO No. 6
Granulometria por hidrometria

LABORATORIO No. 7
Determinación del Límite Líquido
Determinación del Límite Plástico
Indice de Plasticidad

LABORATORIO No. 8
Limite de Contraccion

LABORATORIO No. 9
Proctor Estándar

LABORATORIO No. 10
Proctor Modificado

LABORATORIO No. 11
Masa Unitaria: Método del Cono y Arena

LABORATORIO No. 12
Copresion simple de suelos

LABORATORIO No. 13
Visita tecnica – Universidad de Bogotá

BIBLIOGRAFIA

Bowles, Joseph E. “Manual de Laboratorio de Suelos en Ingeniería Civil”. McGraw-Hill de Latinoamérica S.A., 1982.

Arango V., Antonio. Manual de Laboratorio de Mecánica de Suelos. Universidad Nacional de Colombia, Seccional Medellín.

EVALUACION


LABORATORIOS: 30%
•    Informes    20%
•    Otros    10%