Sem8_geotecnia_aplicada_2

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MACROPROCESO: DOCENCIA 
PROCESO: GESTION 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 Pagina 1 de 5 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
PRESENTACIÓN 
 La asignatura de Geotecnia aplicada II, es la parte de la geotecnia que estudia los efectos de las cargas 
aplicadas a los suelos y/o rocas generadas por la construcción de obras, insiste en la aplicación practica de los 
fundamentos de la Geotecnia básica y de temas de Geotecnia aplicada I, asignaturas que trataron los 
conceptos básicos requeridos en la caracterización geotécnica de materiales geológicos que son usados como 
elementos de construcción y o fundación de obras civiles. La Geotecnia aplicada II, propicia la comprensión de 
los conceptos teóricos relacionados con los principios que rigen el comportamiento, de los suelos y las rocas, 
desarrolla la capacidad de modelar y solucionar con creatividad analítica problemas reales de estabilidad de un 
sistema suelo-estructura de fundación, mediante la aplicación metódica de herramientas matemáticas y 
computacionales. 
 
La Geotecnia aplicada II se aplica en el desarrollo de proyectos de edificaciones, puentes, represas, túneles, 
obras de arte viales, taludes, Estructuras de contención, etc. se encarga del estudio de la interacción entre 
cuerpos de la subestructura y el suelo o roca que sirven como elementos de fundación. También se estudia el 
comportamiento de suelos no competentes para el desarrollo de cimentaciones. 
 
JUSTIFICACIÓN 
La Geotecnia Aplicada II, representa para el Ingeniero Civil un conocimiento de vital importancia, que le permite 
conocer el estado de equilibrio que tiene una estructura respecto a las características geotécnicas del suelo o 
roca en que se construya, da a conocer las bases que le permitirán diseñar sistemas de fundación adecuados, 
mejorar las condiciones de resistencia y Deformabilidad de un suelo, diseñar obras que atenúen los 
comportamientos desfavorables de un suelo y/o roca. 
 
La Geotecnia II, es entonces un conocimiento fundamental, sin el cual el estudiante no podrá entender el 
comportamiento de los suelos y/o rocas que son utilizados para la construcción de obras civiles. El 
conocimiento básico de la respuesta dinámica de los suelos es necesario en el desarrollo de proyectos u obras 
civiles. 
 
COMPETENCIAS 
El estudiante estará en capacidad de: 
 Comprender y aplicar los conceptos, principios y métodos que permitan analizar y evaluar las relaciones 
que existen entre las fuerzas generadas por una estructura y las reacciones de las masas de suelo en las 
que se apoyan. 
 Estar en capacidad de predecir el comportamiento esfuerzo-deformación de los suelos y las rocas cuando 
son sometidos a esfuerzos. 
 Aprender a conocer y evaluar los sistemas de cimentación profundos existentes para la fundación de obras. 
 Conocer diversos modelos matemáticos que permitan modelar condiciones de estabilidad y elasticidad de 
los sistemas de fundación. 
 Aprender a establecer y analizar los diversos comportamientos que una estructura de contención tendrá 
Fecha: diciembre de 2021 
PROGRAMA ACADÉMICO: Ingeniería Civil 
SEMESTRE: Octavo 
ASIGNATURA: Geotecnia aplicada II 
CÓDIGO: 8106121 
NÚMERO DE CRÉDITOS: 3 IHS: 4 
 
MACROPROCESO: DOCENCIA 
PROCESO: GESTION DE PROGRAMAS ACADÉMICOS 
PROCEDIMIENTO: FORMULACION O ACTUALIZACION DEL PROYECTO ACADEMICO EDUCATIVO-PAE PARA PROGRAMAS DE 
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frente a una situación geotécnica determinada, estableciendo los parámetros ingenieriles para el diseño de 
estas. 
 Conocer y Aplicar los conceptos de diseño de cimentaciones profundas, estableciendo recomendaciones 
adecuadas para la construcción de un sistema de fundación. 
 Analizar comportamientos desfavorables de los suelos y formular los métodos de mejoramiento de los 
mismos para garantizar una adecuada interacción de la estructura y el suelo. 
RESULTADOS DE APRENDIZAJE 
RA1: Evaluó características del terreno para determinar la viabilidad de estos, como parte del sistema de 
fundación de una obra, haciendo uso de cimientos tipo losa y profundos como alternativas de cimentación 
de una obra. 
RA2: Analizo la capacidad de carga y asentamientos en estructuras que requieran del uso de cimientos 
profundos a través de diversas metodologías. 
RA3: Identifico los inconvenientes geotécnicos que un suelo puede ofrecer a una obra para su uso como 
sistema de fundación, los analizo y propongo alternativas de mejoramiento de características del terreno 
consideradas como desfavorables ante el comportamiento de interacción entre la estructura y el terreno 
de fundación. 
 
METODOLOGÍA 
El desarrollo del curso tiene dos componentes Las clases teóricas del tema por parte del docente con 
realización de ejercicios en clase y talleres o tareas por los estudiantes y la exposición de un tema especifico 
por parte de los estudiantes. 
Los estudiantes complementaran su participación en clase con la presentación oral de trabajos de investigación 
bibliográfica y la realización de lecturas previamente seleccionadas y con la exposición de un tema. 
 
El segundo componente que tiene que ver con la parte practica, dividida en dos actividades: un proyecto de 
aplicación de conocimientos de diseño de cimentaciones y otro de estabilización de suelos basado en la 
realización de datos de caracterización de suelos. 
 
PROYECTO: En el proyecto se debe adelantar el diseño de una cimentación superficial con placa y de una 
cimentación profunda a partir de datos de cargas estructurales y estudio de suelos para edificaciones de al 
menos 5 pisos. Los estudiantes deben conseguir información de proyectos reales, preferiblemente las cargas y 
el estudio de suelos de proyectos diferentes; se debe buscar que en el sitio de estudio se tenga un perfil de 
suelos blandos que justifique la realización de la cimentación con pilotes o placa, y verificar que se cuente con 
suficiente información de exploración geotécnica y ensayos de acuerdo con lo indicado en NSR-10. 
 
ESTABILIZACIÓN DE SUELOS: Los estudiantes para la presentación de los temas deben revisar la 
información existente adelantar la consecución de los temas para lo cual deben programar por lo menos diez 
consultas y ejecutar la revisión bibliográfica para la presentación de la estabilización de un suelo. 
 
INVESTIGACIÓN 
A lo largo del curso de Geotecnia aplicada II el estudiante tiene la oportunidad de realizar investigación de tipo 
formativo, debe hacer uso de elementos utilizados en la caracterización de parámetros geotécnicos en el campo 
y laboratorio, que le permitan generar un criterio relacionado con las propiedades y comportamiento de los 
terrenos donde se construirán obras de ingeniería. 
 Comportamiento de cimentaciones en suelos dispersivos. 
 Modelación a escala reducida de pilotes en suelo estratificado. 
 Sistemas placa pilote. 
 Mejoramiento de suelos blandos por técnicas de fusión. 
 Cimentación en suelos estratificados 
 Los suelos antrópicos como elementos de fundación de estructuras. 
 Estructuras de contención con elementos no convencionales. 
 
 
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MEDIOS AUDIOVISUALES 
Video beam, tablero, Internet. Salas de computadores. Aula Virtual (material de clase: temática, ejercicios 
resueltos, etc.). Google Meets, Whatsapp, Software de análisis de información Geotécnica. 
 
EVALUACIÓN 
EVALUACIÓN COLECTIVA 
Corresponde a la realización de evaluaciones en grupo, las cuales se concertarácon los estudiantes tanto los 
porcentajes de cada evaluación, como el numero de participantes y las fechas de entrega, dentro de las 
diferentes modalidades se efectuarán: 
 Talleres y tareas 
 Informes de trabajo de campo 
 Exposiciones 
 Proyectos de aplicación 
EVALUACIÓN INDIVIDUAL 
 Pruebas parciales programadas 
 Pruebas no programadas. 
 Participación en actividades presenciales 
Se evalúa el nivel individual de conocimiento alcanzado por cada estudiante con la ejecución de pruebas 
escritas y este se realiza de acuerdo con lo estipulado por los reglamentos de la universidad. Durante el 
desarrollo del curso y buscando una activa participación. Las preguntas hacen énfasis en la claridad del 
concepto expuesto. 
 
Se evaluará además el interés o responsabilidad del estudiante en la asignatura, con la realización por parte del 
docente de pruebas cortas, abarcando el tema de la clase anterior únicamente, o el tema del trabajo asignado a 
un grupo después de haber confirmado que no existen dudas sobre el tema anterior o sobre el desarrollo del 
trabajo. 
 
Los porcentajes de la nota de los parciales, tareas, talleres, trabajos, proyecto, informe de práctica extramural y 
demás actividades académicas a desarrollar durante el desarrollo del curso, se definirá de manera conjunta con 
los estudiantes al inicio de este y así constará en la respectiva acta de iniciación de clases. 
 
CONTENIDOS TEMÁTICOS CENTRALES 
1. LOSAS DE CIMENTACIÓN 
1.1 Generalidades 
1.2 Zapatas combinadas 
1.3 Tipos de losas de cimentación 
1.4 Capacidad de carga de losas de cimentación 
1.5 Asentamientos diferenciales de losas de cimentación 
 
2. CIMENTACIONES PROFUNDAS 
2.1 Cimentaciones con pilotes 
2.1.1 Tipos de pilotes: Materiales, instalación, método constructivo 
2.1.2 Mecanismo de transferencia de carga 
2.1.3 Capacidad portante en pilotes aislados sometidos a esfuerzos de compresión: 
 - Aporte por punta: pilotes en arenas y arcillas 
 - Aporte por fricción: pilotes en arenas y arcillas 
 - Pilotes en roca 
2.1.4 Capacidad portante en pilotes sometidos a esfuerzos de tracción 
2.1.5 Capacidad portante en grupos de pilotes 
2.1.6 Asentamientos en pilotes 
 - Pilotes aislados: asentamientos inmediatos 
 - Grupos de pilotes: asentamientos inmediatos y por consolidación 
 
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2.1.7 Pilotes sometidos a cargas laterales 
2.2 Caissons 
2.2.1 Tipos de caissons 
2.2.2 Capacidad portante 
2.2.3 Asentamientos 
2.3 Pilas perforadas 
2.3.1 Capacidad portante 
2.3.2 Asentamientos 
 
3 CIMENTACIONES SOBRE SUELOS DE COMPORTAMIENTO COMPLEJO. 
3.1 Suelos Expansivos 
3.1.1 Naturaleza de los suelos expansivos 
3.1.2 Pruebas de expansión en laboratorio. 
3.1.3 Clasificación de suelos expansivos 
3.1.4 Consideraciones de cimentación sobre suelos expansivos 
3.2 Suelos Colapsables 
3.2.1 Consideraciones generales 
3.2.2 Potencial de colapso y asentamiento 
3.2.3 Cálculo del asentamiento por colapso 
3.2.4 Consideraciones de cimentación sobre suelos colapsables 
3.3 Suelos Licuables 
3.3.1 Licuación y fenómenos relacionados 
3.3.2 Susceptibilidad a la licuación 
3.3.3 Evaluación del potencial de licuación 
3.3.4 Métodos de mejoramiento de depósitos de suelos susceptibles a la licuación 
3.4 Suelos Dispersivos 
3.4.1 Generalidades 
3.4.2 Características de comportamiento 
3.4.3 Medidas preventivas 
3.5 Otros tipos de Suelos de características geotécnicas especiales 
 
4. TECNICAS DE MEJORAMIENTO Y ESTABILIZACION DE SUELOS 
4.1 Mejoramiento sin mezcla en suelos granulares 
4.1.1 Compactación 
4.1.2 Compactación dinámica 
4.1.3 Vibrocompactación 
4.1.4 Otros métodos 
4.2 Mejoramiento sin mezcla en suelos finos 
4.2.1 Desplazamiento-reemplazo 
4.2.2 Precarga usando relleno 
4.2.3 Precarga usando relleno y drenes verticales 
4.2.4 Electro-osmosis 
4.2.5 Otros métodos 
4.3 Mejoramiento del suelo con reemplazo 
4.3.1 Columnas de roca sin geosintéticos 
4.3.2 Columnas de roca con geosintéticos 
4.3.3 Reemplazo dinámico 
4.4 Reemplazo con inyecciones y mezclas 
4.4.1 Inyecciones químicas 
4.4.2 Inyecciones de compactación y compensación 
4.4.3 Otros métodos 
4.5 Mejoramiento del suelo con inclusiones 
4.5.1 Suelo mecánicamente estabilizado con geosintéticos 
 
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4.5.2 Anclajes y apuntillamientos 
4.6 Selección del método de mejoramiento 
 
LECTURAS MÍNIMAS 
Durante el desarrollo de cada capitulo se asignan lecturas y búsquedas para la complementación de los temas 
vistos en clase. Lecturas de capítulos seleccionados del contenido, como lectura de artículos en idioma 
extranjero (Ingles preferencialmente) de temas de interés y actualidad en el ámbito de la geotecnia de 
fundaciones y de los otros temas que forman parte del contenido programático de la signatura. 
 
BIBLIOGRAFÍA 
1. Ingeniería de Cimentaciones de R Peck, W Hanson & T. Thorburn. John Wiley & Sons, 1974. 
2. Geotecnia y Cimientos. Jiménez Salas y Del Cañizo. Rueda J. M Ediciones, 1980. 
3. Ingeniería de Suelos en las Vías Terrestres. A. Rico y H. Del Castillo. Tomos I y II. Ed Limusa, 2005. 
4. Ingeniería de Fundaciones e introducción al análisis geotécnico. Manuel Delgado Vargas. Ed Escuela 
Colombiana de Ingeniería, 5ª reimpresión, 2008. 
5. Foundation analysis and design. Fifth edition. Joseph Bowles, The Mc Graw-Hill Companies, 1997. 
6. Foundation Engineering Hand Book. H. Fang. Ed Chapman & Hall, 1991. 
7. Foundation Design: Principles & Practices. Donald P. Coduto, Pearson/Prentice Hall, 2001. 
8. Principios de Ingeniería de Cimentaciones, 7ª edición. Braja M Das, Cencage Learning, 2012. 
9. Cimentaciones: Diseño y construcción. M. J. Tomlinson, Ed Trillas, 2008. 
10. Soil mechanics & Foundations, 3rd edition. Muni Budhu. Ed. John Wiley & Sons, 2011. 
11. Foundations & Earth retaining structures. Muni Budhu. Ed. John Wiley & Sons, 2008. 
12. Geotechnical engineering. V.N.S Murthy. Marcel Drekker Inc, 2002. 
13. Pile design and construction practice, 5th edition. M.J Tomlinson & J. Woorward. Taylor & Francis, 2008. 
14. Pile foundation analysis and design. H.G. Poulos & E. H. Davis. John Wiley & Sons, 1980. 
15. Pile foundation in engineering practice. S. Prakash & H. Sharma. John Wiley & Sons, 1990. 
16. Piles and pile foundations. C. Viggiani, A. Mandolini, G. Russo. Spon Press, 2012. 
17. Theory and practice of pile foundations. Wei Dong Luo. CRC Press, 2013. 
18. Ingeniería de Cimentaciones Profundas. W. Paniagua (Ed). SMIG, 2017. 
19. Geotechnical Engineering: Unsaturated and Saturated Soils. J.L. Briaud. Wiley, 2013.