Guía docente de Conocimientos Avanzados de Ingeniería del Terreno (MA9/56/1/5)

Curso 2022/2023
Fecha de aprobación por la Comisión Académica 08/07/2022

Máster

Máster Universitario en Ingeniería de Caminos, Canales y Puertos

Módulo

Tecnología Específica

Rama

Ingeniería y Arquitectura

Centro en el que se imparte la docencia

E.T.S. de Ingeniería de Caminos, Canales y Puertos

Centro Responsable del título

International School for Postgraduate Studies

Semestre

Segundo

Créditos

6

Tipo

Obligatorio

Tipo de enseñanza

Presencial

Profesorado

  • Rachid El Hamdouni Jenoui
  • Guillermo García Jiménez
  • Juan Carlos Hernández Garvayo

Tutorías

Rachid El Hamdouni Jenoui

Email
Anual
  • Lunes 10:00 a 13:00 (Etsccp. Despacho 60)
  • Martes 10:00 a 13:00 (Etsccp. Despacho 60)

Guillermo García Jiménez

Email
Anual
  • Martes 18:30 a 20:30 (Etsccp. Despacho 69B)

Juan Carlos Hernández Garvayo

Email
Anual
  • Lunes 11:30 a 13:30 (Etsccp. Despacho 73)
  • Martes 10:30 a 13:00 (Etsccp. Despacho 73)

Breve descripción de contenidos (Según memoria de verificación del Máster)

Condiciones estáticas y dinámicas del terreno. Tipos de ondas y cargas en vibraciones, voladuras y terremotos. Comportamiento dinámico de suelos. Resistencia dinámica y gradiente de velocidad de aplicación de tensiones. Modelos de comportamiento dinámico en suelos granulares y cohesivos. Licuefacción de suelos. Estabilidad de taludes y laderas de suelos en condiciones pseudoestáticas y dinámicas.

La interacción suelo - estructura, el análisis modal y la integración directa. Criterios sísmicos de proyecto para obras de carreteras, y cimentaciones especiales: puentes, estructuras marítimas, presas y sus estructuras anejas. Empuje de tierras sobre estructuras rígidas y estructuras flexibles. Mecánica del suelo semisaturado.

Reconocimiento geotécnico en túneles y seguimiento de Obra. Introducción al diseño y ejecución de túneles. Estados tensionales alrededor de un túnel. Estabilidad del frente. Acciones sobre el revestimiento. Las deformaciones del terreno en túneles: subsidencia y convergencia. El Sostenimiento y sus elementos. El método de las curvas características. Tratamiento del terreno alrededor de túneles para refuerzo e impermeabilización. Control de ejecución y auscultación de túneles y del terreno.

Prerrequisitos y/o Recomendaciones

Competencias

Competencias Básicas

  • CB6. Poseer y comprender conocimientos que aporten una base u oportunidad de ser originales en desarrollo y/o aplicación de ideas, a menudo en un contexto de investigación.
  • CB7. Que los estudiantes sepan aplicar los conocimientos adquiridos y su capacidad de resolución de problemas en entornos nuevos o poco conocidos dentro de contextos más amplios (o multidisciplinares) relacionados con su área de estudio.
  • CB8. Que los estudiantes sean capaces de integrar conocimientos y enfrentarse a la complejidad de formular juicios a partir de una información que, siendo incompleta o limitada, incluya reflexiones sobre las responsabilidades sociales y éticas vinculadas a la aplicación de sus conocimientos y juicios.
  • CB9. Que los estudiantes sepan comunicar sus conclusiones y los conocimientos y razones últimas que las sustentan a públicos especializados y no especializados de un modo claro y sin ambigüedades.
  • CB10. Que los estudiantes posean las habilidades de aprendizaje que les permitan continuar estudiando de un modo que habrá de ser en gran medida autodirigido o autónomo.

Resultados de aprendizaje (Objetivos)

  • Adquirir conocimientos adecuados de los aspectos científicos y tecnológicos de métodos en Ingeniería del Terreno.
  • Aplicación de los conocimientos de la mecánica de suelos y de las rocas para el desarrollo del estudio, proyecto, construcción y explotación de cimentaciones, desmontes, terraplenes, túneles y demás construcciones realizadas sobre o a través del terreno, cualquiera que sea la naturaleza y el estado de este y cualquiera que sea la finalidad de la obra de que se trate.
  • Conocimiento para aplicar las capacidades técnicas en actividades I+D+i dentro del ámbito de la Ingeniería del Terreno. 
  • Capacidad para realizar análisis de estabilidad de terrenos en condiciones pseudoestáticas y en condiciones dinámicas.
  • Capacidad para analizar el comportamiento mecánico de terrenos en condiciones dinámicas.
  • Capacidad para el proyecto de túneles y obras subterráneas.
  • Capacidad para el proyecto de obras de cimentación, y de obras subterráneas de uso civil y el diagnóstico sobre su integridad.

Programa de contenidos Teóricos y Prácticos

Teórico

BLOQUE 1: DINÁMICA DE SUELOS (Prof. Rachid El Hamdouni)

  1. Introducción. La materia en el contexto del Plan de Estudios. Condiciones estáticas y dinámicas. Tipos de ondas y cargas en vibraciones, voladuras y terremotos. Parámetros característicos del terreno en la Norma Sismorresistente española NSCE02. Los terrenos en la Norma UNE 22-381-93 de Control de Vibraciones producidas por Voladuras. Referencias. 1 hora
  2. Comportamiento dinámico de suelos. Introducción. Respuesta dinámica del terreno. Resistencia dinámica y gradiente de velocidad de aplicación de tensiones. Parámetros básicos: Modulo dinámico de Young (E), Módulo dinámico al esfuerzo cortante (G), Módulo dinámico de deformación volumétrica (K), Relación de Poisson (v), Amortiguación o “damping“ ( x). Parámetros tensión-deformación. Parámetros de licuefacción. Correlaciones empíricas del módulo G. Correlaciones para el factor de amortiguamiento crítico xc. Modelos de comportamiento dinámico de los suelos. Nota 1: Sobre los diagramas pq. Nota 2: Propiedades y módulos elásticos. Referencias. 2 horas
  3. Comportamiento dinámico de los suelos granulares. Introducción. Deformaciones inducidas por los terremotos: resultados experimentales. Densificación y asientos. Cálculo de asientos producidos por terremotos. Pérdida de resistencia: licuefacción sísmica. Licuefacción de suelos arenosos, limosos y arcillosos y el papel de la fracción fina. Cálculo de las condiciones de licuefacción en el terreno. Estabilización de suelos licuables. Mapas de susceptibilidad a la licuefacción. El Mapa de Susceptibilidad a la Licuefacción Sísmica de la Comarca de Granada. Mapas previsores de movimientos de ladera en condiciones dinámicas. Referencias. 2 horas
  4. Comportamiento de suelos cohesivos. Introducción. Deformaciones inducidas por los terremotos: módulo secante y amortiguamiento. Influencia de la plasticidad de los suelos cohesivos en la respuesta dinámica. Influencia del índice de poros. Efecto del gradiente de aplicación de la carga. Efecto de la repetición de la carga. Efecto de los procesos de consolidación primaria y secundaria. Referencias. 1h
  5. Estabilidad de taludes y laderas de suelos en condiciones dinámicas. Introducción. Movimientos de ladera y terremotos. El análisis de la estabilidad de taludes y laderas frente a terremotos. Inestabilidad derivada de las fuerzas de inercia: métodos pseudoestáticos. El análisis dinámico de la inestabilidad. Deformación permanente: teoría del bloque deslizante. Desarrollos de la teoría del bloque deslizante de Newmark (1965). Método de cálculo de Makdisi y Seed (1978). Análisis tensión-deformación. Análisis de la inestabilidad por ablandamiento del terreno. Referencias. 2 h

BLOQUE 2: GEOTECNIA EN ZONAS SÍSMICAS (Prof. Guillermo García)

  1. Planteamiento del problema dinámico: Introducción. Métodos de análisis. La interacción suelo –estructura, el análisis modal y la integración directa. La caracterización de la acción sísmica. Parámetros y formas de representación del movimiento, contenido frecuencial. La caracterización del movimiento en las normativas NCSE-02 y Eurocódigo 8 Parte 5.
  2. Cálculo sísmico de cimentaciones superficiales. Introducción. Métodos de cálculo, método de la cuña plástica, método pseudoestático, método del semiespacio elástico, otros métodos. Resultados experimentales. Normativa
  3. Cálculo sísmico de cimentaciones profundas. Introducción. Calculo pseudoestático. Método del coeficiente de balasto. Calculo dinámico, modelo del semiespacio viscoelástico, modelo reologico, modelo de elementos finitos. Grupo de pilotes. Normativa
  4. Cálculo sísmico de muros de contención. Introducción. Muros de contención, tipos de empuje dinámico. Métodos de cálculo, métodos elásticos, métodos plásticos, método de Mononobe-Okabe. Ensayos en modelo reducido.Desplazamientos permanentes. Método de Newmark. Normativa aplicable, norma de construcción sismorresistente. El Eurocódigo

BLOQUE 3: OBRAS SUBTERRÁNEAS Y TÚNELES (Prof. Juan Carlos Hernández)

  1. Reconocimiento del terreno y campaña geotécnica en túneles.
  2. Diseño y Construcción de Túneles
  3. Métodos convencionales de ejecución de túneles
  4. Las Maquinas Integrales en Túneles: Las Tuneladoras.
  5. El Sostenimiento y sus Elementos. El Método de las Curvas Características.
  6. Control de Ejecución, instrumentación y Auscultación.
  7. Las Deformaciones del Terreno: Subsidencia y Convergencia.
  8. Tratamientos del terreno en túneles

Práctico

BLOQUE 1: DINÁMICA DE SUELOS (Prof. Rachid El Hamdouni)

  • Aplicación de la NCSR-02 (BOE nº 244, viernes 11 de octubre de 2002).
  • Determinación de parámetros dinámicos
  • Cálculo del asiento vertical inducido por un terremoto.
  • Determinación de la condición de licuefacción del terreno.
  • Cálculo pseudoestático de la estabilidad de un talud.
  • Cálculo de la deformación permanente de un talud por los métodos de Newmark (1965) y Jibson (1994).
  • Cálculo de la deformación permanente en una ladera por licuefacción.

BLOQUE 2: GEOTECNIA EN ZONAS SÍSMICAS (Prof. Guillermo García)

  • Ejercicio 1. La Norma Sismorresistente NCSE02. Aplicaciones prácticas
  • Ejercicio 2. El cálculo sísmico de cimentaciones superficiales
  • Ejercicio 3. El cálculo sísmico de cimentaciones profundas
  • Ejercicio 4. El cálculo sísmico de muros y pantallas
  • Ejercicio 5. Aplicación de los conceptos adquiridos al proyecto de un tramo de carretera

BLOQUE 3: OBRAS SUBTERRÁNEAS Y TÚNELES (Prof. Juan Carlos Hernández)

  • Práctica 1.- La Formulación Elástica y el Método de las Curvas Características.
  • Práctica 2- tratamiento del terreno, Micropilotes, pernos, bulones, jet.
  • Práctica 3.- Cálculo analítico, empírico y numérico.
  • Práctica 4.- Instrumentación y Auscultación.
  • Práctica 5.- Cimentación de Falsos Túneles y pantallas.
  • Práctica 6.- Convergencia y Subsidencia.
  • Práctica 7.- Visita a un túnel en obra (según disponibilidad)

Bibliografía

Bibliografía fundamental

BLOQUE 1: DINÁMICA DE SUELOS 

  • El Hamdouni, R. (2022). Apuntes y presentaciones de Dinámica de Suelos y Rocas. Tablón de docencia. Acceso Identificado de la Universidad de Granada.

BLOQUE 2: GEOTECNIA EN ZONAS SÍSMICAS 

  • García, G. (2022). Temario de teoría y prácticas. Departamento de Ingeniería Civil. Tablón de Docencia. Acceso identificado para los alumnos matriculados. UGR

BLOQUE 3: OBRAS SUBTERRÁNEAS Y TÚNELES 

  • Hernández del Pozo. JC, et al. 2009. Sistemas y Procedimientos Constructivos para la Ejecución de Túneles. ED Fleming.

Bibliografía complementaria

BLOQUE 1: DINÁMICA DE SUELOS 

  • Díaz Rodríguez, A. (2005). Dinámica de Suelos. Limusa. Noriega Editores. 311 pp. México.
  • Kramer, S.L. (1996). Geotechnical Earthquake Engineering, Prentice Hall, Inc.,
  • Milutin Srbulov (2011). Practical Soil Dynamics: Case Studies in Earthquake and Geotechnical Engineering. Springer
  • Nozomu Yoshida (2015). Seismic Ground Response Analysis. Springer. 

BLOQUE 2: GEOTECNIA EN ZONAS SÍSMICAS 

  • Kramer, S.L. (1996). Geotechnical Earthquake Engineering, Prentice Hall, Inc. USA.
  • Eurocódigo 8: Disposiciones para el proyecto de estructuras sismorresistentes. Parte 5: Cimentaciones. Estructuras de Contención de tierras y aspectos geotécnicos.
  • NCSR-02: Norma de construcción sismorresistente: Parte general y edificación.
  • NCSR-07: Norma de construcción sismorresistente: Puentes.
  • UNE22381-93: Norma AENOR de Voladuras

BLOQUE 3: OBRAS SUBTERRÁNEAS Y TÚNELES 

  • López Jimeno, Carlos. Editor. Manual de Túneles y Obras Subterráneas. U.P.M. Madrid 2003
  • Jiménez Salas José Antonio. et.: Geotecnia y Cimientos. Tomo III. ED Rueda. Madrid 1980.
  • González de Vallejo, Luís. Ingeniería Geológica. ED Pearson Educación. Madrid 2002.
  • Garrido Manrique, J. & Robles Pérez, C. (Coord). 1998: Ingeniería geotécnica de túneles. GEU Pág. 430. Granada. ISBN 84-95276-19-4

Enlaces recomendados

http://deepsoil.cee.illinois.edu/  (software para Análisis 1D linear y no linear equivalente de respuesta de sitio)

https://pubs.usgs.gov/tm/12b1/ (software para el análisis de deformación permanente de laderas)

Metodología docente

Evaluación (instrumentos de evaluación, criterios de evaluación y porcentaje sobre la calificación final.)

Evaluación Ordinaria

El artículo 17 de la Normativa de Evaluación y Calificación de los Estudiantes de la Universidad de Granada establece que la convocatoria ordinaria estará basada preferentemente en la evaluación continua del estudiante, excepto para quienes se les haya reconocido el derecho a la evaluación única final.

Bloque 1: Dinámica de suelos. Prof. Rachid El Hamdouni

  • Asistencia, participación y entrega de las tareas planteadas en clase
    • Criterios de evaluación: Asistencia y participación en clase. Entrega y resolución correcta de las tareas
    • Porcentaje sobre calificación final: 30 %
  • Examen de teoría tipo test al final del bloque
    • Criterios de evaluación: cuestiones tipo test, en cada una de las cuales se propondrán 3 respuestas con sendos cuadrados donde deberán marcar la que consideren correcta. Solamente una de las 3 respuestas será correcta (0.5 punto), mientras que las 2 restantes son incorrectas y en el caso de ser elegidas el punto correspondiente puntuará negativamente (-0.25 puntos). En caso de dejar la respuesta en blanco esto no puntuará ni penalizará
    • Porcentaje sobre calificación final: 30 %
  • Examen de problemas al final del bloque
    • Criterios de evaluación: En este examen de problemas se permite el uso de los apuntes personales. En consecuencia, no se puntuará absolutamente nada sobre un ejercicio incorrecto incluso si se avanza en el procedimiento. Solo se puntuarán aquellos ejercicios cuyo procedimiento y resultado, ambos correctos.
    • Porcentaje sobre calificación final: 40 %

Bloque 2: Geotecnia en Zonas Sísmicas. Prof. Guillermo García.

  • Asistencia y participación en clase
    • Criterios de evaluación: Asistencia y participación en clase
    • Porcentaje sobre calificación final: 20 %
  • Examen al final del bloque sobre el contenido impartido
    • Criterios de evaluación: adecuación de las respuestas a las preguntas planteadas. 
    • Porcentaje sobre calificación final: 40 %
  • Resolución y entrega de ejercicios. La fecha de entrega de los ejercicios es de 15 días máximo tras la finalización de este bloque.   
    • Criterios de evaluación: procedimiento y resultados obtenidos
    • Porcentaje sobre calificación final: 40 %

Bloque 3. Obras Subterráneas y Túneles. Prof. Juan Carlos Garvayo.

  • Asistencia a clase y entrega de trabajo
    • Criterios de evaluación: Asistencia y participación en clase. Calidad del trabajo y su adecuación a la propuesta.
    • Porcentaje sobre calificación final: 30 %
  • Presentación oral del trabajo entregado.  
    • Criterios de evaluación: Claridad en la presentación y las respuestas a las preguntas planteadas.
    • Porcentaje sobre calificación final: 40 %
  • Examen de teoría con preguntas cortas al final del bloque
    • Criterios de evaluación: adecuación de las respuestas a las preguntas planteadas. 
    • Porcentaje sobre calificación final: 30 %

Es necesario obtener una nota mínima de 4 en cada bloque para poder hacer media entre los 3 bloques. En caso de tener alguna nota inferior a 4 en algún/algunos bloques se podrá guardar las notas del bloque o bloques aprobados (superior o igual a 5) y repetir en la convocatoria extraordinaria solo el bloque o bloques suspendido/s (inferior o igual a 5).

Evaluación Extraordinaria

El artículo 19 de la Normativa de Evaluación y Calificación de los Estudiantes de la Universidad de Granada establece que los estudiantes que no hayan superado la asignatura en la convocatoria ordinaria dispondrán de una convocatoria extraordinaria. A ella podrán concurrir todos los estudiantes, con independencia de haber seguido o no un proceso de evaluación continua. De esta forma, el estudiante que no haya realizado la evaluación continua tendrá la posibilidad de obtener el 100% de la calificación mediante la realización de una prueba y/o trabajo.

  • Examen de teoría con preguntas cortas y/o tipo test
    • Criterios de evaluación: adecuación de las respuestas a las preguntas planteadas. 
    • Porcentaje sobre calificación final: 40 %
  • Examen práctico de problemas
    • Criterios de evaluación: adecuación del procedimiento y resultados obtenidos
    • Porcentaje sobre calificación final: 60 %

Evaluación única final

El artículo 8 de la Normativa de Evaluación y Calificación de los Estudiantes de la Universidad de Granada establece que podrán acogerse a la evaluación única final, el estudiante que no pueda cumplir con el método de evaluación continua por causas justificadas.

Para acogerse a la evaluación única final, el estudiante, en las dos primeras semanas de impartición de la asignatura o en las dos semanas siguientes a su matriculación si ésta se ha producido con posterioridad al inicio de las clases o por causa sobrevenidas. Lo solicitará, a través del procedimiento electrónico, a la Coordinación del Máster, quien dará traslado al profesorado correspondiente, alegando y acreditando las razones que le asisten para no poder seguir el sistema de evaluación continua.

La evaluación en tal caso consistirá en:

  • Examen de teoría con preguntas cortas y/o tipo test
    • Criterios de evaluación: adecuación de las respuestas a las preguntas planteadas. 
    • Porcentaje sobre calificación final: 40 %
  • Examen práctico de problemas
    • Criterios de evaluación: adecuación del procedimiento y resultados obtenidos
    • Porcentaje sobre calificación final: 60 %

Información adicional