GEOLOGÍA APLICADA A LA INGENIERÍA

 

PROGRAMA DE TEORÍA         PROGRAMA DE PRÁCTICAS             BIBLIOGRAFÍA

SISTEMA DE EVALUACIÓN

 

PROGRAMA  DE TEORÍA

Tema 1.- Geología e Ingeniería. Rasgos generales del comportamiento mecánico de suelos y rocas en superficie. Geotecnia. Relaciones con otras ciencias. Ingeniería Civil, Medio Ambiente, Minería, Canteras, Rocas Industriales. Lectura. 1 hora.

Tema  2. - Suelos geotécnicos: Propiedades índice. Tipos de suelos. Las fases del suelo. Relaciones volumétricas: densidad global, peso específico, índice de poros, porosidad, humedad y grado de saturación. Clasificaciones. Densidad relativa.  Tamaño y forma de las partículas de suelo. Clases de tamaño. Curva granulométrica: coeficiente de uniformidad y curvatura. Diámetro característico. Métodos granulométricos: tamizado y vía de sedimentación. Ley de Stokes. Aplicación al uso del densímetro de Bouyoucos. Floculación de arcillas. Causas. Prevención. Consistencia de la fracción fina. La condición de humedad y el estado físico de los suelos finos. Límites de Atterberg. Métodos de ensayo en la determinación del Límite líquido: cuchara de Casagrande y Cono de Georgia. Determinación del Limite Plástico. Carta de Plasticidad de Casagrande. Hinchamiento de arcillas. Causas. Arcillas sensitivas. Actividad de las  arcillas. Ejercicios. Problemas.  Clasificaciones geotécnicas de los suelos. Propiedades de las partículas según tamaños: Bloques y bolos, gravas, arenas, limos y arcillas. Diagrama triangular de clasificación. Sistema Unificado. Clasificación AASHTO. Ejercicios. Problemas. 3  horas

Tema 3.- Propiedades Hidráulicas de los suelos. Permeabilidad. Ley de Darcy. Gradiente Hidráulico. Presión total. Presión efectiva. Presión neutra. Gradiente hidráulico crítico: ebullición y sifonamiento. Sobrepresión dinámica: licuefacción. Redes de flujo. Diseño gráfico de redes de flujo. Aplicaciones. Problemas. 1 hora

Tema 4.- Compresibilidad y consolidación de suelos finos. En ensayo edométrico. Teoría de la Consolidación. Suelos normalmente consolidados. Suelos sobreconsolidados o preconsolidados. Coeficientes de compresibilidad. Asentamientos. Ejercicios. Problemas. 1 hora.

Tema 5.- Cargas y deformaciones en los suelos. Esfuerzos geostáticos y no geostáticos. Esfuerzos laterales. Coeficiente en reposo. Distribución de esfuerzos en profun­didad.  Solución de Boussinesq. Métodos del bulbo. Estado de tensión en un punto. Aplicación del círculo de Mohr. Condición de rotura en suelos. Envolvente de esfuerzos. Suelos granulares: Cohesión y ángulo de fricción. Angulo de fricción de las partículas, en el pico y residual. Criterios de selección. Propiedades mecánicas en ­seco. Suelos densos y suelos secos: dilatancia. Ensayos de corte directo: CD, CU y UU. Ensayo triaxial. Papel del  agua. Pro­piedades dinámicas: licuefacción. Ejercicios. Problemas. 3 horas.

Tema 6.- Resistencia de los suelos cohesivos. Comportamiento mecánico de arci­llas en ensayos CD y CU. Condición q=0. Arcillas extrasensitivas. Arcillas preconsolidadas. Comportamiento de taludes en suelos cohesivos. Ensayos del molinete y de penetración. Ensayo presiométrico. Ejercicios. Lecturas. 1 hora.

Tema 7.- Nociones de cálculo de estabilidad de laderas y taludes en suelos geotécnicos. Factor de seguridad. Análisis de estabilidad en suelos granulares. Análisis de estabilidad en suelos cohesivos: movimientos traslacionales y rotacionales. Método sueco. Método simplificado de Bishop. Otros métodos. Precisión de los mismos. Análisis del flujo de una lámina de arcilla. Ejercicios. Problemas. 3 horas.                   

Tema 8.- Introducción al equilibrio plástico de los suelos. El equilibrio plástico. Estados activo y pasivo de Rankine. Fundamentos de la estimación de empujes laterales. Nociones de cálculo de estabilidad de muros de contención. Capacidad portante de suelos. Nociones de cálculo de zapatas y pilotes. Ensayo de placa de carga. Aplicación del ensayo S.P.T. Ejercicios. Problemas. 2 horas.

Tema 9.- Investigación y Mejora de suelos. Métodos geofísicos: sísmica de refracción y prospección­ de resistividad. Muestras alteradas e inalteradas. Perfiles geotécnicos. Calicatas. Sondeos. Ensayos "in situ". Perfiles geotécnicos. Informes geotécnicos. Compactación de suelos. Densidad máxima. Humedad máxima. Técnicas de compactación de suelos. Ejercicios. Problemas. 2 horas.

Tema 10.- Propiedades de Rocas y Macizos Rocosos. Propiedades volumétricas y mecánicas de la roca intacta. Esclerómetro de Schmidt: Número de Rebote. Ensayo de carga puntual. Discontinuidades. Alteración superficial. Propiedades geométricas de los macizos rocosos. Diagramas de polos de discontinuidades. Utilidad. Clasificación de los Macizos Rocosos. Precedentes. Clasificación de Terzaghi. Clasificación de Stini y Lauffer. “Rock Quality Designation”  (RQD) de Deere. Influencia de alteraciones arcillosas y papillas de falla. Clasificación CSIR de Bieniawski. Indice de calidad de túneles (NGI). Clasificación Geomórfica de Resistencia de Macizos Rocosos de Selby. Discusión de los sistemas de clasificación de los macizos rocosos. Ejercicios. Problemas. 3 horas.

Tema 11.- Resistencia y estabilidad de las rocas y Macizos Rocosos. La roca intacta. Comportamiento frágil y dúctil. Ensayos de laboratorio uniaxiales y triaxiales. Condición de rotura de roca intacta. Deformación triaxial de rocas inalteradas. Papel de la fase fluida. Resistencia de rocas anisótropas. Resistencia de macizos rocosos: Propiedades mecánicas de las discontinuidades: cohesión y ángulo de fricción. Macizos rocosos muy fisurados. Deforma­ción de los macizos rocosos. Estabilidad de laderas y taludes en macizos rocosos. Deslizamiento plano: análisis gráfico en proyección equilateral. Roturas en cuña. Inestabilidad de planos de discontinuidad: análisis gráfico. Influencia de la fabrica de discontinuidades. Vuelco de bloques rocosos. Estabilidad de excavaciones subterráneas. Concepto de bloque medio. Aplicaciones. Ejercicios. Problemas. 2 horas.

Tema 12.- Movimientos de ladera. Criterios para la clasificación. Acción de la gravedad. Tipos de materiales. Tipos de movimientos. Geometría del movimiento. Geometría de la masa. Papel del agua. Papel del hielo. Papel de los vacíos. Reptación y solifluxión. Velocidades involucradas. Clasificación de los movimientos de ladera. Según edad del movimiento. Grado de actividad. Tipos geográficos. Tipos climáticos. Según el material envuelto. Clasificaciones de Ladd, Coates y Varnes. Causas de los movimientos de ladera. Morfología: parámetros analíticos de Skempton, Crozier y Brunsden. Lecturas. 3 horas.

 Tema 13.- Cartografías especiales. Mapas geotécnicos. Cartografía de las formaciones superficiales. Mapa Geotécnico General de España. Mapas Geotécnicos  de Ordenación Urbana. Mapas GeoAmbientales. Mapas Temáticos.  Mapas de Riesgos Geológicos. 2 horas.

Tema 14.- Geología de obras. Geotecnia vial. Estudios previos. Tipos de viales. Condiciones de trazado. Obras de fábrica. Drenajes. Presas: tipos y problemas geotécnicos asociados. Ejemplos. 1 hora.

Tema 15.- Mapas de rocas industriales. Concepto de roca industrial: áridos, piedra orna­mental, pizarras, arcillas, yesos, sales, asbestos, otras. Interés económico. Aplicaciones. El Mapa de Rocas Industriales de España. Otros ejemplos. 2 horas.

 

PROGRAMA DE PRÁCTICAS

PRÁCTICAS DE LABORATORIO

1.      Levantamiento de la columna estratigráfica en sondeos.

2.      Determinación de la humedad de un suelo y peso específico de las partículas sólidas.

3.      Plasticidad y limites de consistencia. Determinación de los límites de Atterberg.

4.      Análisis granulométrico.

5.      Clasificación de suelos para usos ingenieriles: Sistema Unificado. Sistema AASHTO. Clasificación PG-3.

6.      Compactación de un suelo: ensayo Proctor.

7.      Ensayo de consolidación.

8.      Ensayo de compresión simple.

9.      Ensayo de corte directo.

10.  Determinación de la permeabilidad de suelos granulares (permeámetro de carga constante).

11.  Ensayo C.B.R. en el laboratorio: aplicación a firmes flexibles.

12.  Ensayo de compresión triaxial.

13.  Ensayo de Penetración Dinámica "in situ"

Las prácticas se llevarán a cabo en el Laboratorio de Geotecnia del Área del Ingeniería del Terreno situado en la Facultad de Ciencias, a excepción del ensayo de penetración dinámica que se realizará en la Vega de Granada.

PRÁCTICAS DE CAMPO

La asignatura requiere 2 días de prácticas de campo: 1 para la visita de una obra de interés por el momento de ejecución en que se encuentre de forma que facilite la observación de ensayos en ejecución y 1 dedicado a la cartografía de zonas inestables y clasificación de macizos rocosos “in situ”.

 

BIBLIOGRAFÍA

1.- ATTEWELL, P.B. & FARMER, I.W. Principles of Engineering Geology. London. Chapman&Hall. Halsted Press Book. John Wiley. New York. 1975. p. 1.045.

2.- BERRY, P.L. & REID,D. Mecánica de suelos. McGraw Hill. Traducción al español en Colombia por Caicedo y Arrieta. 1993. Bogotá. 415 pp.

3.- CANTOS FIGUEROLA, J. Tratado de Geofísica Aplicada. Editorial AC. Madrid. 1974.  pp. 513.

4.- CAPPER, P.L; CASSIE, W.F.& GEDDES, J.D. Problems in Engineering Soils. Ed. E& F.N. Spon.1971.

5.- COROMINAS, J. y GARCIAYAGUE, A. Terminología de movimientos de ladera. En “Alonso,E.; Corominas,J., Chacón, J., Oteo,C. y Pérez, J. , 1997, IV Simp. Nac. Taludes y Laderas Inestables, Granada”, vol III, pp. 1051-1072.

6.- DAS B.M. Principles of Geotechnical Engineering. PWS-Kent. 1990. 665 pp.

7.- DUNN, I.S.; ANDERSON, L.R. & KIEFER, F.W. Fundamentals of Geotechnical Analysis. John Wiley & Sons, 1980. 414 pp.

8.- HOEK,E & BROWN,E.T. Excavaciones subterráneas en roca. Ed. McGraw-Hill. 1980. p. 634.

9.- IGLESIAS, C. Mecánica del suelo. Editorial Síntesis. 1997. 590 pp.

10.- JIMENEZ SALAS J. A. & JUSTO, J. L. Geotecnia y Cimientos. Tomo I:  Propiedades  de los suelos y de las rocas. Editorial Rueda. 1975 p. 466.

11.- JUAREZ, E. & RICO A. Mecánica de Suelos. III tomos. Editorial Limusa. 1976. Méjico.

12.- KEARY P.& BROOKS, M. An introduction to Geophysical Exploration. 2nd ed. Blackwell Sc.Pub. 1992, Oxford.

13.- LAMBE, T. W. & WHITMAN, R. V. Soil Mechanics. Ed. Wiley. New York. 1976. p.  553. Versión en español: Ed. Limusa, Méjico.

14.- LlU, CH.; EVETT, J.B. Soil Properties: Testing, Measurement and Evaluation. Prentice Hall Int. New Yersey. 1984. p. 315.

15.- LEGGET, R.B.& KARROW, P.F. Handbook of Geology in Civil Engineering. Ed. MacGraw Hill. 1983.

16.- MANUAL DE TALUDES. Instituto Geológico y Minero de España. 1987, 456 pp.

17. RODRÍGUEZ ORTÍZ, J.M., A. SERRANO, y C. OTEO, (1982): "Cimentaciones". COAM.

18.- ROMANA, M. El papel de las clasificaciones geomecánicas en el estudio de la estabilidad de taludes. En “Alonso,E.; Corominas,J., Chacón, J., Oteo,C. y Pérez,J. , 1997, IV Simp. Nac. Taludes y Laderas Inestables, Granada”, vol III, pp. 955-1011.

19.- SANCHEZ-GIRON RENEDO, V. Dinámica y Mecánica de Suelos. Ediciones Agrotécnicas. S.L. 1995, 426 pp.

20.- TERZAGHI, K. & PECK, R. P. Mecánica de Suelos en la Ingeniería Práctica. Editorial  "El Ateneo" S.A.. Ed. 3a Reimp. 1978. p. 722.

PRÁCTICAS

21.- CHACÓN MONTERO, J. et al., 1998: Prácticas de Mecánica de Suelos. 5ª Edición. Área de Ingeniería del Terreno. Dpto. de Ingeniería Civil. Universidad de Granada. Servicio de Reprografía de la Facultad de Ciencias. Dep. Legal: GR-1275-98. 232 pp.

 

SISTEMA DE EVALUACIÓN

TEORÍA

La evaluación será continuada y habrá una prueba final. Durante el curso se emplearían los ejercicios desarrollados en clase para practicar un seguimiento del rendimiento del alumno que se complementaría con los informes relativos a las clases prácticas y al trabajo de campo y un examen final para establecer la calificación del curso.

PRÁCTICAS

En la convocatoria ordinaria de junio, será obligatorio la asistencia a clase, así como la presentación de una memoria manuscrita de la labor realizada. La evaluación se hará en base a estos dos criterios. En las convocatorias extraordinarias, la evaluación se hará en base a un examen único. En cualquier caso, la calificación final será APTO o NO APTO. Será obligatorio superar las prácticas para poder aprobar la asignatura.