Sem6-geotecnia-basica

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MACROPROCESO: DOCENCIA 
PROCESO: GESTIÓN DE PROGRAMAS ACADÉMICOS 
PROCEDIMIENTO: FORMULACION O ACTUALIZACION DEL PROYECTO ACADEMICO EDUCATIVO-PAE PARA PROGRAMAS DE 
PREGRADO 
CONTENIDOS PROGRAMATICOS PROGRAMAS DE PREGRADO 
 
Código: D-GPA-P01-F02 Versión: 02 Página 1 de 5 
 
 
 
 
Fecha: Diciembre de 2021 
 
PROGRAMA ACADÉMICO: Ingeniería Civil 
 
SEMESTRE: Sexto 
 
ASIGNATURA: Geotecnia básica 
 
 CÓDIGO: 8108357 
 
NÚMERO DE CRÉDITOS: 4 IHS: 4 Teóricas / 2 Lab. 
 
PRESENTACIÓN 
La geotecnia es una de las áreas importantes en la formación del ingeniero civil y la geotecnia Básica es la tercera 
asignatura del programa en el área de geotecnia que pretende desarrollar competencias y construcción de 
conocimientos en el área para el ejercicio profesional. Para el normal desarrollo del curso resulta necesario que 
el estudiante haya cursado las asignaturas de Geología y Geología Aplicada que son utilizados en el desarrollo 
del curso. 
 
JUSTIFICACIÓN 
Para el diseño y construcción de obras civiles el estudiante debe desarrollar unas competencias y adquirir 
conocimientos sobre el origen, composición las propiedades físicas, mecánicas, e hidráulicas que influyen en 
el comportamiento de los suelos y de las rocas al ser sometidos a cambios en su estado de esfuerzos, 
deformaciones cuando son utilizados como materiales estructurales en obras de construcción. Durante el 
desarrollo de cualquier obra civil necesariamente el ingeniero debe manipular los materiales térreos ya sea como 
elemento para la construcción (agregados), o como elemento de sustento (fundaciones, taludes o muros de 
contención), será entonces indispensable conocer lo mejor posible el comportamiento de estos materiales, para 
diseñar, construir y mantener el proyecto que se desarrolle garantizando economía y seguridad de la obra. 
 
Sabiendo lo expuesto anteriormente se hace necesario que un ingeniero civil durante el desarrollo de su Pregrado 
adelante estudios en el área de la geotecnia, en este caso con la asignatura de Geotecnia Básica, el estudiante 
podrá adquirir conocimientos básicos, fundamentales para la aplicación práctica de conocimientos de geología, 
estructuras, hidráulica, hidrología y ambiental enfocados hacia la utilización de los suelos y rocas; además esta 
asignatura será prerrequisito para el desarrollo de la siguiente asignatura que es Geotecnia Aplicada I que 
contemplará el saber acerca de las fundaciones, y la línea de profundización compuesta por Estabilidad de 
Taludes y Excavaciones subterráneas, considerando lo anterior al ingeniero civil como estudiante; considerándolo 
como profesional serán otras las exigencias a las cuales este debe responder. 
 
Todo lo anterior mencionado trata de dar una idea muy somera acerca del amplio rango de diversidad de 
materiales térreos que se presentan en Colombia, cada uno de estos con propiedades mecánicas, hidráulicas y 
químicas diferentes, que afectan el comportamiento geomecánico de ellos mismos; esto hace que sea necesario 
que un ingeniero civil conozca las propiedades de los suelos y rocas que va a utilizar en sus estudios, diseños y 
construcciones, indudablemente en alguna ocasión tendrá que enfrentarse a la ejecución de una construcción 
que involucre el suelo o la roca, como agregado o como material de sustento, el ingeniero deberá estar preparado 
para a cada situación distinta que se le presenta le dé la solución más adecuada posible. Estudiar cualquiera de 
los aspectos que encierran las características que tiene nuestro País es ya una labor bastante extensa, 
abarcará lo que es el comportamiento geomecánico de los suelos, su composición química, condición de 
saturación del suelo (ubicación espacial y temporal), cómo se transmiten las ondas en el suelo o roca (dinámica 
 
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de suelos), en fin se podrá enumerar una serie de temas que se deben conocer y manejar para el desarrollo de 
las obras civiles. 
 
COMPETENCIAS 
Identificar el tipo de material sobre el cual se proyecta desarrollar una obra. Saber seleccionar los parámetros 
requeridos para la caracterización de suelos o rocas que van a ser utilizadas en el diseño y construcción de 
obras geotécnicas. Conocer los métodos de Laboratorio más utilizados para la evaluación de los parámetros 
geomecánicos del Suelo de muestras alteradas e inalteradas, Conocer, desarrollar y aplicar metodologías de 
laboratorio para determinar los parámetros de caracterización y resistencia de los suelos, Conocer e identificar 
los tipos de suelos. Manejo de metodologías y conceptos de identificación en campo y en laboratorio, 
desarrollando el criterio crítico del estudiante. Conocer los métodos más utilizados para la evaluación de los 
parámetros geomecánicos del Suelo o de la roca de muestras alteradas e inalteradas y la forma de cuantificación. 
Conocer y saber implementar métodos de cálculo para determinar el estado de esfuerzos o deformaciones, 
comportamiento geomecánico de los suelos y rocas. Identificar las limitaciones existentes en cada método y su 
relevancia sobre el cálculo. 
RESULTADOS DE APRENDIZAJE 
RA1: Aplico metodologías de campo y laboratorio para identificar y caracterizar suelos granulares y suelos finos, 
y reconozco las diferencias en el comportamiento esperado de estos materiales en obras de ingeniería. 
RA2: Clasifico suelos y macizos rocosos a partir de la aplicación de sistemas de clasificación reconocidos y 
aceptados en la práctica ingenieril, para establecer la aptitud de dichos materiales para su uso en proyectos 
de obras civiles. 
RA3: Evalúo esfuerzos geostáticos totales y efectivos, y analizo esfuerzos inducidos en una masa de suelo por 
la aplicación de sobrecargas de diferentes formas en problemas bidimensionales y tridimensionales, para 
su aplicación en análisis geotécnicos. 
RA4: Comprendo los conceptos y principios teóricos relacionados con los fenómenos de flujo en medios porosos, 
conozco métodos de campo y laboratorio empleados para la determinación de la conductividad hidráulica, 
para analizar problemas de flujo de agua a través de masas de suelo. 
 
METODOLOGÍA 
Las clases teóricas serán de tipo presencial con exposición del tema por parte del docente donde se hará énfasis 
en los parámetros y características que tienen gran incidencia en la respuesta de los materiales suelos y rocas, 
con la realización de ejercicios para el manejo de las expresiones por parte de los estudiantes. En el desarrollo 
del contenido los estudiantes conocen las herramientas y expresiones a utilizar y con el desarrollo de trabajos 
adquieren destreza en el manejo de las herramientas. Los estudiantes complementaran su participación con 
ejecución de ensayos, trabajos opcionales y otros obligatorios más la activa participación en clase con la 
presentación oral de trabajos de investigación bibliográfica y la realización de lecturas previamente seleccionadas.
Las clases teóricas serán de tipo presencial con exposición del tema por parte del docente donde los conceptos 
deben quedar suficientemente claros con realización de ejercicios en clase se muestra el uso de los algoritmos y 
en casa en el desarrollo de tareas los estudiantes mecanizan su uso. Los estudiantes complementaran su 
participación en clase con la ejecución de trabajos o su participación opcional en el desarrollo de trabajos de 
investigación y la realización de lecturas previamente seleccionadas y el desarrollo de ensayos de laboratorio, 
orientados al conocimiento de los pasos normatizados en el desarrollo de los mismos y al análisis del resultado. 
Se desarrollarán tareas y talleres de aplicación en cada tema. 
 
INVESTIGACIÓN 
Geotecnia es una de las áreas donde el estado del arte en la mayoría delos temas sigue requiriendo el desarrollo 
de investigaciones y trabajos puntuales para establecer de mejor forma la respuesta de los suelos y las rocas. En 
los temas expuestos en clase se presentan las limitaciones y la necesidad de continuar trabajando para establecer 
resultados más reales. A los estudiantes se los invita a desarrollar trabajos opcionales de investigación que a 
veces son adelantados por grupos de estudiantes o también se los invita a participar en los grupos de 
 
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investigación y en especial en el del área de geotecnia donde en las reuniones semanales se presentan avances 
de los trabajos en ejecución y el estudiante puede sumarse a estos como semillero, previendo el posible tema de 
tesis de grado. Con lo que ya expuesto en la justificación de este programa dentro del plan de estudios de 
Ingeniería civil, se hace muestra la importancia que tiene la geotecnia dentro del desarrollo PROFESIONAL del 
ingeniero civil y su impacto en el desarrollo de la infraestructura en nuestro país. 
En este caso, la UPTC, en particular la Escuela de Ingeniería Civil ya cuenta con un grupo de investigación 
interdisciplinaria donde participan docentes de la facultad y de las seccionales en el área de “Ingeniería Sísmica”, 
y dentro de este marco en el área se puede entonces desarrollar la línea de investigación de “Zonificación 
Geotécnica”, que estudia los siguientes temas, los cuales son tratados en Geotecnia I:Composición mineralógica 
de suelos, su efecto en el comportamiento geomecánico de los suelos, Comportamiento de los suelos y/o rocas, 
Morfología: Fenómenos de degradación del material, causas y efectos en el comportamiento geomecánico, Flujo 
en medios Porosos. Cada uno de estos temas requiere de mayor profundización para Colombia, pero en especial 
para el departamento de Boyacá. 
 
MEDIOS AUDIOVISUALES 
Para el desarrollo del curso se utiliza el videobeam, donde se proyectan cada uno de los temas contemplados en 
el contenido, permitiendo la ilustración con fotos de sitios, filminas, películas. En el desarrollo de la práctica y con 
estas mismas ayudas cada estudiante expone el desarrollo de un trabajo práctico basado en los conceptos 
revisados en el aula de clase. Existe un correo electrónico de comunicación permanente docente estudiante. 
 
EVALUACIÓN 
EVALUACIÓN COLECTIVA 
● Desarrollo de talleres en clase 
● Desarrollo de tareas. 
● Informes de trabajo de campo y de prácticas de laboratorio. 
● Exposiciones. 
EVALUACIÓN INDIVIDUAL 
● Pruebas parciales programadas 
● Pruebas cortas (quices) programadas o no programadas. 
● Participación en actividades durante clase 
 
CONTENIDOS TEMÁTICOS CENTRALES 
1. COMPOSICIÓN TRIFÁSICA DEL SUELO 
1.1 Relaciones de pesos y volúmenes. 
1.2 Estados del Suelo 
1.3 Límites de consistencia de los suelos 
1.4 Granulometría, Tamices e Hidrómetro 
1.5 Gravedad Especifica 
1.6 Plasticidad. 
1.7 Expansión. 
1.8 Ensayos de laboratorio 
 
2. CLASIFICACIONES DE SUELOS Y MACIZOS ROCOSOS 
2.1 Identificación de suelos 
2.1.1 Suelos granulares y suelos finos 
2.1.2 Información descriptiva para suelos 
2.1.3 Identificación de suelos a partir de métodos manuales 
2.2 Clasificación de suelos y rocas 
2.2.1 Clasificación Unificada USCS 
2.2.2 Clasificación AASHTO 
2.3 Caracterización y clasificación de macizos rocosos 
 
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2.3.1 Información descriptiva para macizos rocosos 
2.3.1 Caracterización geomecánica de discontinuidades 
2.3.2 Clasificaciones geomecánicas de macizos rocosos 
2.3.2.1 Clasificaciones de Terzaghi, Stini & Lauffer, Merrit 
2.3.2.2 Sistema RSR 
2.3.2.3 Sistema RMR 
2.3.2.4 Índice Q de calidad de roca para túneles 
2.7 Utilización de las clasificaciones de suelos y macizos rocosos 
 
3. ESFUERZOS Y DEFORMACIONES 
3.1 Clasificación y Origen de los esfuerzos 
3.2 Esfuerzos totales 
3.3 Presión de Poro 
3.4 Esfuerzos efectivos 
3.5 Licuación de suelos 
3.6 Introducción a la Mecánica del Continuo 
3.6.1 Ecuaciones de Equilibrio 
3.6.2 Esfuerzos en un plano inclinado 
3.6.3 Esfuerzos Principales 
3.6.4 Esfuerzos Desviadores 
3.6.5 Invariantes 
3.6.6 Trayectoria de Esfuerzos 
3.6.7 Deformaciones 
3.6.8 Relaciones esfuerzo-deformación: modelo elástico 
3.7 Circulo de Mohr 
 
4 SOBRECARGAS 
4.1 Expresiones Matemáticas 
4.2 Tipo de Sobrecarga 
4.3 Puntual 
4.4 Lineal 
4.5 Áreas Cargadas 
4.6 Forma Irregular 
 
5 FLUJO EN MEDIOS POROSOS 
5.1 El agua en los suelos 
5.2 Fuerza de tensión superficial, ascensión capilar 
5.3 Ensayo de permeabilidad 
5.4 Flujo unidimensional. 
5.4.1 Concepto de carga hidráulica 
5.4.2 Ley de Darcy 
5.4.3 Conductividad hidráulica, determinación en campo y laboratorio 
5.5 Flujo bidimensional 
5.5.1 Ecuación de continuidad de Laplace 
5.5.2 Solución gráfica mediante redes de flujo 
 
LECTURAS MÍNIMAS 
Durante el desarrollo de cada capítulo se asignan lecturas y búsquedas para la complementación de los temas 
vistos en clase. Lecturas de capítulos seleccionados del contenido. 
 
 
 
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BIBLIOGRAFÍA 
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 Das, B. M. (2015). Fundamentos de ingeniería geotécnica, 4ª edición. Cengage Learning Editores S.A. 
 Ramírez, O. (2014). Apuntes de Geotecnia básica, 2ª edición. Universidad Pedagógica y Tecnológica de 
Colombia. 
 Briaud, J. L. (2013). Geotechnical Engineering: Unsaturated and saturated soils. John Wiley & Sons, Inc. 
 Das, B. M. (2012). Principios de Ingeniería de Cimentaciones, 7ª edición. Cengage Learning Editores S.A. 
 González, L. & Ferrer, M. (2011). Geological Engineering. CRC Press. 
 Budhu, M. (2011). Soil Mechanics and Foundations, 3rd edition. John Wiley & Sons Inc. 
 Hoek, E. (2006). Practical rock engineering. 
 Mitchell, J. K. & Soga, K. (2005). Fundamentals of soil behavior, 3rd ed. John Wiley & Sons, 2005. 
 Rico, A. & Del Castillo H. (2005) Ingeniería de Suelos en las Vías Terrestres Tomos I y II. Ed Limusa. 
 Vallecilla, R. (2004). El Círculo de Mohr: fundamentos y aplicaciones. Universidad Santo Tomás. 
 Murthy, V. N. S. (2003). Geotechnical Engineering: Principles and practices of Soil Mechanics and Foundation 
Engineering. Marcel Dekker Inc. 
 Lambe, W. & Whitman, R. (2002). Mecánica de Suelos. Limusa Noriega Editores. 
 Juárez, E. & Rico. A. (2000) Mecánica de Suelos. Tomo I, II y III. Limusa Noriega Editores. 
 Terzaghi, K., Peck, R. & Mesri, G. (1998). Soil mechanics in engineering practice, 3rd ed. John Wiley & Sons, 
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 Smith, G. N. & Smith, I. G. N. (1998) Elements of Soil Mechanics 7th edition. Blackwell Science Ltd. 
 Berry, P. & Reid, D. (1993). Mecánica de suelos. McGraw Hill. 
 Hoek, E. & Brown, E. T. (1985). Excavaciones subterraneas en roca. Mc Graw Hill. 
 Continuum Mechanics Fundamentals. S. Valliappan. A. A. Balkema. Rotterdam, 1981. 
 Bowles, J. (1981). Manual de laboratorio de suelos en Ingeniería Civil. McGraw Hill.