Syllabus GEOTECNIA

UNIVERSIDAD MILITAR NUEVA GRANADA

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CONTENIDO PROGRAMÁTICO

Fecha Emisión:2011/09/15

AC-DO-F-8

Revisión No.1

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NOMBRE DEL CONTENIDO PROGRAMÁTICO: GEOTECNIACÓDIGO 17211PROGRAMA PREGRADO DE INGENIERÍA CIVIL

(PRESENCIAL)ÁREA DE FORMACIÓN INGENIERIA APLICADA - GEOTECNIASEMESTRE SÉPTIMO (70)PRERREQUISITOS FUNDACIONES (17091) – AREA DE GEOTECNIACOORDINADOR DE ÁREA JAVIER CAMACHODOCENTE (S) JOSÉ GERLEY CORTÉS MARTÍNEZTIPO TEÓRICACRÉDITOS ACADÉMICOS 3HORAS DE ACOMPAÑAMIENTO DIRECTO 48HORAS DE TRABAJO MEDIADO O DIRIGIDO

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HORAS DE TRABAJO INDEPENDIENTE 64HORAS DE TRABAJO TOTAL 144

ENFOQUE GLOBAL DE LA ASIGNATURA

Este curso proporciona al alumno conocimientos, en su mayoría de carácter cualitativo, sobre la naturaleza y el comportamiento de suelos y rocas al utilizarlos como fundación de estructuras o como material de construcción, buscando analizar diversos problemas de tipo geotécnico, su tratamiento y sus posibles soluciones.

JUSTIFICACIÓN

Los análisis de mecánica de suelos y rocas estudiados en cursos anteriores, tienen finalmente una aplicación real cuando el ingeniero se enfrenta a aplicar estos conocimientos teóricos en obras reales. El desarrollo de la vida del hombre plantea innumerables retos para permitir una real integración hombre naturaleza, de tal forma que ni uno ni otro salgan perjudicados, y por el contrario se mantenga ese delicado equilibrio que permite la sobrevivencia de las especies. Una de las labores del ingeniero es, mediante los conocimientos que ha adquirido acerca del comportamiento natural, adaptar las obras que haga a ese entorno sin violar de ninguna forma las leyes naturales y permitiendo de todas formas, la existencia de un grado de incertidumbre que le permita diseñar sus obras con seguridad.

La mecánica de suelos y rocas tiene diversas aplicaciones y desarrollos, en temas principales como cimentaciones, estructuras, vías y estabilidad de taludes. El estudiante en este curso de Geotecnia, podrá aplicar los conceptos teóricos básicos del comportamiento de los suelos ya adquiridos en cursos anteriores en el análisis de la estabilidad de laderas y taludes con el fin de establecer posibles situaciones de amenaza o riesgo, estableciendo las medidas de diseño necesarias para control, manejo y mitigación de posibles estados de inestabilidad en este tipo de obras. Este objetivo es de vital importancia especialmente en el campo del diseño y construcción de vías de comunicación, aeropistas, túneles, presas, etc., cuya falla no solo puede llevar a la pérdida de innumerables vidas sino a millonarias pérdidas en infraestrauctura.

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OBJETIVO GENERAL

Ilustrar los fundamentos de Geotecnia, haciendo énfasis en la importancia de entender el comportamiento mecánico e

El uso no autorizado así como la reproducción total o parcial de su contenido por cualquier persona o entidad, estará en contra de los derechos de autor.

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hidráulico de suelos y rocas, para proponer soluciones a problemas de ingeniería.

COMPETENCIA GLOBAL

Al finalizar el presente curso, el estudiante estará en capacidad de definir los tipos de análisis de estabilidad en suelos mediante el uso de diferentes metodologías y herramientas, que se pueden aplicar tanto en taludes como laderas naturales con el fin de establecer mediante criterios apropiados diseños, obras, etc., que permitan el manejo, control y mitigación del riesgo aplicados en diferentes casos de procesos de inestabilidad. Lo anterior podrá ser una labor eficiente, siempre y cuando entienda y maneje los conceptos fundamentales de estabilidad, factor de seguridad, laderas, taludes, etc.

COMPETENCIAS ESPECÍFICAS

1. OCUPACIONALES Y PROFESIONALES: Localiza las distintas fuentes de información para su uso en Geotecnia. Presenta y explica diferentes métodos utilizados para la exploración del subsuelo Explica métodos empleados para tratar zonas inestables Relaciona y analiza estudios geotécnicos y aspectos de construcción en Geotecnia Describe y caracteriza geotécnicamente túneles y sus métodos de ejecución

2. COGNITIVAS: Fundamenta el concepto de Geotecnia, a partir de la descripción de problemas típicos Revisa y amplia conceptos básicos y fundamentales de tipo geológico sobre el origen, características y propiedades

de los suelos y las rocas Identifica y describe fenómenos de remoción en masa Describe y explica características de los tipos de presas y sus estructuras Clasifica geomecánicamente los macizos rocosos

3. COMUNICATIVAS: Maneja adecuadamente la terminología particular empleada en la asignatura Preparar memorias de cálculo de ingeniería Presenta oralmente información relacionada con los aspectos teóricos y prácticos vistos en la asignatura

4. INVESTIGATIVAS: Manejo de las bases virtuales de la universidad. Busca, selecciona y analiza información referente a Geotecnia. Plantea hipótesis y realiza análisis para llegar a soluciones de ingeniería debidamente fundamentadas.

ESQUEMA GENERAL DE LOS CONTENIDOS

El proceso de enseñanza y aprendizaje se desarrollará mediante la metodología presencial con orientación académica personalizada principalmente.

Las estratégicas metodológicas se fundamentan de manera importante en el trabajo independiente bajo los siguientes criterios: aprender haciendo, aprender reflexionando, aprender autoevaluándose, aprender compartiendo, aprender para la autorrealización.

CONTENIDOSUNIDADES MODULARES

1. UNIDAD MODULAR 1. INTRODUCCIÓN A LA GEOTECNIA

1.1. OBJETIVOS ESPECÍFICOS:




Comprender claramente la importancia de los conocimientos de geología, mecánica de suelos y rocas, en el diseño de ingeniería geotécnica, a partir de la sensibilización de la problemática típica presentada en Colombia principalmente.

Interpretar el Título H de la Norma Sismo Resistente de 2010 (NSR10), la cual reglamenta la planeación, y desarrollo de los estudios geotécnicos, especialmente en lo referente a la localización de sondeos y a los distintos escenarios de exploración geotécnica que se puedan presentar.

Revisar normatividades adicionales, que permitan tener claridad sobre los procesos de exploración e investigación geotécnica dependiendo del tipo de proyecto a desarrollar.

Ubicar fuentes óptimas de información de zonas, para garantizar la correcta parametrización de los diseños geotécnicos.

1.2. TEMAS: Introducción a la Geotecnia, con fundamento en las relaciones entre la geología y la mecánica de suelos y rocas. Descripción y análisis de algunos problemas típicos de Geotecnia. Fuentes de información para los geotecnistas. Revisión del título H de la NSR – 10 Revisión de las distintas normatividades geotécnicas en el ámbito nacional

2. UNIDAD MODULAR 2. CONCEPTOS GENERALES DE GEOLOGÍA Y MECÁNICA DE ROCAS

2.1. OBJETIVOS ESPECÍFICOS: Plantear escenarios favorables para el inicio del diseño geotécnico en roca, mediante correctas clasificaciones

litoestructurales de zonas rocosas. Identificar como la litología, la estructura y la meteorización de las rocas condicionan su comportamiento mecánico

y afectan los parámetros de diseño empleados. Profundizar en los distintos ensayos sobre rocas que permiten parametrizar sus propiedades físicas, mecánicas,

hídricas, reológicas, dinámicas, entre otras.

2.2. TEMAS: Revisión de conceptos de geología. Minerales y rocas. Origen y tipos de roca. Propiedades ingenieriles de las rocas. Aspectos estructurales. Conceptos introductorios de mecánica de rocas

3. UNIDAD MODULAR 3. SUELOS

3.1. OBJETIVOS ESPECÍFICOS: Identificar las características de comportamiento mecánico útiles para diseño geotécnico presentes en cada uno de

los tipos de suelo, más comunes en el escenario local. Relacionar los tipos de suelo y su respectivo comportamiento mecánico, con las propiedades físicas y mecánicas

del material parental. Conocer parámetros geotécnicos que permiten medir y caracterizar mecánicamente los suelos en presencia de

agua. Profundizar en los distintos ensayos sobre suelo que permiten parametrizar sus propiedades físicas, mecánicas,

hídricas, reológicas, dinámicas, entre otras. Adquirir conocimiento sobre las distintas formas que existen para estabilizar y mejorar la capacidad portante de los

suelos.

3.2. TEMAS: Meteorización de la roca y formación del suelo: agentes mecánicos y químicos. Suelo residual y transportado. Depósitos naturales. Los procesos geológicos desde el punto de vista de la ingeniería. Características de los depósitos glaciares, eólicos, aluviales y de ladera. Propiedades físicas de suelos y rocas. Relaciones volumétricas y gravimétricas. Propiedades índices de los suelos (clasificación USCS, granulometría, plasticidad) y de las rocas (RQD,

recuperación, velocidad relativa). El agua en los suelos y rocas. Efectos. Conceptos de capilaridad y permeabilidad.

4. UNIDAD MODULAR 4. SUBSUELOS

4.1. OBJETIVOS ESPECÍFICOS: Ahondar sobre los distintos métodos de exploración del subsuelo, ajustados siempre a unas necesidades de




investigación geotécnica fijadas por distintas normativas. Generar programas de exploración de campo, a partir de problemáticas reales para distintas zonas donde existan

problemas geotécnicos. Entender las consideraciones de interés que deben tenerse cuando se estudia el comportamiento y variación de

los niveles freáticos, junto con sus respectivas curvas de abatimiento.

4.2. TEMAS: Métodos de exploración del subsuelo: directos e indirectos. Obtención de muestras. Programas de exploración. Investigación y monitoreo de la tabla de agua.

5. UNIDAD MODULAR 5. MOVIMIENTOS DE TIERRA

5.1. OBJETIVOS ESPECÍFICOS: Detallar los procedimientos técnicos y constructivos que aseguran la estabilidad de las excavaciones. Identificar a partir de características asociadas a imágenes, las causas, mecanismos y tipos de movimientos en

masa que pueden producirse dentro de escenarios de inestabilidad geotécnica. Dar a conocer diversas formas de actuar y atender zonas inestables, principalmente identificando y atacando las

causas de la inestabilidad.

5.2. TEMAS: Tipos de movimientos en masa. Agentes y procesos que causan inestabilidad de taludes. Métodos para el tratamiento de zonas inestables. Excavaciones Estabilización de Excavaciones Estructuras de Contención

6. UNIDAD MODULAR 6. PRESAS Y TÚNELES

6.1. OBJETIVOS ESPECÍFICOS: Conocer el nombre, funcionamiento y utilidad de cada uno de los componentes geotécnicos y estructurales

presentes dentro del diseño geotécnico de presas y túneles. Realizar de manera óptima análisis de estabilidad en los taludes de presas y túneles. Clasificar correctamente macizos rocosos a partir de consideraciones geomecánicas que para macizos, existen de

varios investigadores. Profundizar sobre aspectos constructivos característicos y de interés presentes en la materialización de túneles y

presas.

6.2. TEMAS: Presas. Tipos. Estructuras auxiliares. Estudios preliminares y consideraciones sobre construcción de las presas. Estabilidad. Túneles. Métodos de excavación y soporte. Clasificación geomecánica de macizos rocosos.

ESTRATEGIAS PEDAGÓGICAS Y SISTEMA DE EVALUACIÓN

El proceso de enseñanza - aprendizaje se desarrollará de acuerdo a la utilización de las siguientes estrategias:

Metodología de exposición magistral por parte del docente. Resolución y análisis de problemas y estudios de caso mediante ejercicios desarrollados en clase. Aprendizaje basado en lecturas sobre temas de actualidad dispuestos para cada unidad modular. Participación activa del alumno. Evaluación global de los conocimientos y destrezas adquiridas.

Mediante la ejecución de las cinco anteriores estrategias, se obtendrá la evaluación de la asignatura, para cada uno de los periodos comprendidos durante el semestre académico.

El sistema de evaluación incluye evaluaciones escritas individuales, evaluaciones escritas en grupo y talleres en clase. También se incluye una presentación oral en grupo al final del curso, sobre un tema de relevancia asignado por el docente. De acuerdo con el calendario de evaluaciones de la Universidad Militar Nueva Granada, las evaluaciones se reportan periódicamente y tienen los siguientes porcentajes:




Primer Corte (30%): Promedio ponderado de evaluaciones escritas individuales y en grupo Segundo Corte (30%): Promedio ponderado de evaluaciones escritas individuales y en grupoTercer Corte (40%): Promedio ponderado de una evaluación individual final y una exposición en grupo

BIBLIOGRAFÍA

1. Asociación Colombiana de Ingeniería Sísmica. Normas colombianas de diseño y construcción sismo – resistente NSR - 10

2. Blyth F. G. & De Freitas M. H. Geology for engineers Editorial Edward Arnold, New York, 1985.3. Bowles Joseph E. Foundation Analysis and Design. 4. Bowles Joseph E. Propiedades físicas y geotécnicas de los suelos; McGraw-Hill, Singapore, 1982.5. Das Braja M. Fundamentos de Ingeniería Geotécnica. 6. García Manuel. Manual de Estabilidad de Taludes INVIAS.7. González de Vallejo, Ferrer, M., Ortuño, L., Oteo, C., (2002) Ingeniería Geológica. Prentice Hall. Madrid.8. Hoek E. & Bray J. W. Rock Slope Engineering 3a edición. 9. Instituto Tecnológico Geominero de España ITGE. Manual de ingeniería de Taludes - Serie ingeniería Ambiental. 10. Jiménez Salas, J.A., Jsto Aplanes, J.L. (1975) Geotecnia y cimientos. Ed. Rueda Madrid.11. Juárez Badillo, Rico Rodríguez (1998). Mecánica de Suelos Tomo 2. Ed. Limusa. México.12. Lacerda Willy A., Ehrlich Mauricio, Fontoura Sergio, Sayao Alberto. Ladnslides: Evaluation and stabilization. Vol 1.

A.A. Balkema Publishers, London, New York, Philadelphia, Singapore, 2004.13. Mitchell, J.K. (1976). Fundamental of soil behaviour. John Wiley and Sons N.Y.14. Oldrich Hungr, Fell Robin, Couture Rejean, Eberhardt Eric, Landslide Risk Management, ( 2005), A.A. Balkema

Publishers, London, New York, Philadelphia, Singapore15. Sarria, Alberto. Introducción a los métodos geofísicos en la Ingeniería Civil, Uniandes, Bogotá, 1987.16. Sauter Franz. Introducción a la sismología17. Suárez Díaz Jaime. Estabilidad de taludes en suelos Tropicales. 18. University of Berkeley. Design guidelines for tunnels and shafts, Final Report, California, 1987.19. Vega R. Oscar. Presas de almacenamiento y derivación, División de posgrado, Unam, México, 1983.

MATERIAL COMPLEMENTARIO DE APRENDIZAJE PARA ESTUDIANTES

1. Material Multimedia y Libros electrónicos accesibles a través de Bases Virtuales:

www.umng.edu.co – Recursos Educativos – Bibliotecas - Bases Virtuales:

VENKATARAMAIAH, C. Geotechnical Engineering. Ed: New Age International, 2006

BIBLIOTECA DIGITAL MUNDIAL ebrary e-libro Emerald JSTOR Knovel Ovid ProQuest ScienceDirect Springer RealTime

2. Enlaces en la red:

http://www.erosion.com.co/http://manuelgarcialopez.blogspot.com/2008/11/manuel-garca-lpez-ic-msce.htmlhttp:// ingenieriageologica .mforos.com/ http://www.ejge.com/Index_ejge.htm

Ejercicios diseñados por el docente para poner en práctica los conceptos adquiridos

Software PLAXIS disponible en las Salas de Cómputo del Laboratorio de Ingeniería Civil



http://manuelgarcialopez.blogspot.com/2008/11/manuel-garca-lpez-ic-msce.html

http://www.erosion.com.co/

http://www.umng.edu.co/


Toda la bibliografía disponible en las bibliotecas en red y físicas de diversas institucionesTodos los motores de búsqueda disponibles en la INTERNETLas actividades semanales se indicaran en el Aula Virtual y/o en el Parcelador de la asignatura.



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