UNIVERSIDAD TECNOLOGICA NACIONAL FACULTAD REGIONAL BUENOS AIRES DEPARTAMENTO DE INGENIERIA CIVIL Materia: Cimentaciones Objetivos de la materia Desarrollar habilidad para la solución de problemas especiales de cimentaciones de obras civiles Contenidos mínimos (o Programa Sintético Cimentaciones superficiales y profundas. Cimentaciones y Excavaciones en roca. Cimentaciones sometidas a acciones vibratorias. Cimentaciones sometidas a presión. Dinámica de suelos. Interacción suelo – estructura. Patología. Desarrollo de Contenidos (o Programa Analítico) Unidad Temática 1: CIMENTACIONES SUPERFICIALES Factores condicionantes en la elección del tipo de fundación. Capacidad de carga y asentamiento. Cargas de proyecto. Interacción suelo-estructura. Pautas de diseño. Zapatas individuales: fundación sobre arenas y arcillas. Base combinada, cantilever y anular. Plateas de cimentación y compensada. Análisis sobre arena y sobre arcilla. Distribución de presiones. Asentamientos diferenciales. Cimentación de tanques de gran diámetro en suelos blandos. Losas de subpresión. 10 horas Unidad Temática 2: CIMENTACIONES PROFUNDAS EN SUELOS Tipos de pilotes: hincados y excavados otros tipos. Equipos y sistemas constructivos. Micropilotes. Pilote aislado. Determinación de la carga de hundimiento por punta y por fuste. Arcillas normalmente consolidadas y arcillas preconsolidadas. Suelos granulares. Grupo de pilotes. Rozamiento negativo sobre los pilotes. Diversos ejemplos prácticos Empuje laterales del terreno sobre pilotes. Ensayos in situ. Rechazo. Fórmula dinámica de capacidad de carga. Ensayos de carga por compresión, tracción y horizontal. Macizos de cimentación . 10 horas Unidad Temática 3: EXCAVACIONES PROFUNDAS EN SUELOS Entibaciones, tablestacados, pantallas, ataguías. Dimensionado y métodos constructivos. Anclajes. Anclajes verticales horizontales e inclinados. Cálculo de anclajes. Profundidad y longitud de anclaje. Diferentes tipos: por placa, colados in situ, inyectados. Cables de anclaje. Protección contra la corrosión. Estabilidad de taludes homogéneos y heterogéneos. Filtraciones de agua. Sostenimiento del pie de los taludes. Sostenimientos verticales. Método de construcción de túneles en suelos. Métodos no mecanizados, semi mecanizados y mecanizados . 3 horas Unidad Temática 4: SUELOS DIFICULTOSOS Y SU MEJORAMIENTO Arcillas expansivas. Suelos dispersivos. Suelos salinos y agresivos. Suelos colapasables. Permafrost. Fangos blandos y arcillas sensitivas. Métodos de mejoramiento para suelos granulares y cohesivos: impacto, pilotes de compactación, vibración, precarga, drenes de arena, inyecciones, geotextiles, tierra armada. Métodos constructivos. 6 horas Unidad Temática 5. PARAMETROS GEOTÉCNICOS DE ROCAS Y MACIZOS ROCOSOS Rocas y suelos. Macizos rocosos. Características del medio rocoso. Clasificación de rocas con fines geotécnicos. Clasificación de los macizos rocosos. Resistencia y deformabilidad de la matriz rocosa y de los macizos rocosos. Criterios de rotura de Mohr Coulomb y de Hoek y Brown. Deformabilidad y resistencia uniaxiales y triaxiales. Discontinuidades. Influencia en el comportamiento de los macizos de roca. Resistencia de los planos de discontinuidades. Criterio de Barton y Choubey. Deformabilidad de los macizos rocosos. Tensiones naturales. Medida de la dirección de los esfuerzos. Estimación de la magnitud por relaciones empíricas y métodos instrumentales de medición. 12 horas Unidad Temática 6: EXCAVACIONES EN MACIZOS ROCOSOS Clasificaciones geomecánicas. Clasificación Q de Barton. Método del RMR del CSRI. El RMi de Pälmstron. Criterios para la aplicación de las Clasificaciones geomecánicas. Estimación de los sostenimientos por métodos empíricos. Sostenimientos a partir del índice RMR. Sostenimientos a partir del índice Q. Criterios de excavabilidad en función de la resistencia y en función de la abrasividad. Métodos de excavación. Fases de excavación en obras superficiales y subterráneas. Fases de la excavación. Elementos de sostenimiento. Tratamientos especiales 12 horas Unidad Temática 7: CIMENTACIONES SUPERFICIALES EN MACIZOS ROCOSOS Métodos de reconocimiento in situ de una cimentación rocosa. Métodos directos e indirectos. Geoeléctrica, sísmica de fracción. Perforaciones de estudio. Parámetros y ensayos de deformabilidad y de estanqueidad. Carga de hundimiento. Carga admisible. Coeficiente de seguridad global. Método de Serrano y Olalla. Tratamiento de fundaciones rocosas. Mejoramiento de la deformabilidad y de la permeabilidad. Inyecciones de consolidación y de impermeabilización. Tratamientos dentales o superficiales. Métodos de control de los tratamientos. 6 horas Unidad Temática 8: EXCAVACIÓN DE TALUDES ROCOSOS. Métodos de excavación. Métodos mecánicos y sistemas de excavación mediante voladuras. Voladuras en banco. Cálculo de la carga. Precorte y recorte. Mecanismos básicos de ruptura. Rupturas en cuña, planas, por volcamiento y rupturas circulares. Influencia del agua subterránea Métodos de cálculo. Estabilización de taludes rocosos. 6 horas Unidad Temática 9: DINAMICA DE SUELOS: CIMENTACIONES ANTISÍSMICAS Análisis de la sismicidad. Análisis de la peligrosidad sísmica por métodos deterministas y probabilísticos. Respuesta sísmica en el emplazamiento de cimentaciones y excavaciones. Terremoto característico. Parámetros sísmicos del movimiento del terreno. Modificación del terreno por condiciones locales. Efectos inducidos por los terremotos en el terreno. Suelos dinámicamente estables e inestables: reconocimiento y problemas derivados de los mismos. Susceptibilidad de licuefacción de suelos saturados. Deslizamientos inducidos por sismos. Roturas por fallas. Criterios de diseño. Requisitos especiales. Reglamentaciones. Aplicaciones 6 horas Unidad Temática 10: INTERACCIÓN SUELO ESTRUCTURA Fundaciones continuas para muros. Bases aisladas: centradas y con momento. Flexión compuesta oblicua. Bases rígidas: método de las bielas y de líneas de rotura. Punzonado y corte. Limitaciones en las bases con excentricidad constructiva. Bases vinculadas: bases excéntricas con tensor; limitaciones en su uso. Viga cantilever: esquema estructural y resolución. Base combinada: esquema estructural. Condiciones de equilibrio. Criterios para el dimensionado de las secciones. Disposiciones constructivas. Cimentaciones continuas: sistemas equilibrados y no equilibrados, criterios de diseño. Distribución uniforme y triangular de tensiones, en el suelo. Fundaciones rígidas: incorporación del suelo al esquema estructural. Coeficiente de balasto. Deformaciones por flexión y corte. Modelación. Vigas sobre fundación elástica. Hipótesis de Winkler. Viga infinita y semi-infinita. Longitud elástica. Resolución mediante el uso de tablas. Soleras de longitud intermedia. Métodos de Bleich y de Hetenyl. Plateas: criterios técnicos y económicos de comparación con la fundación profunda. Plateas elásticas y rígidas. Métodos de predimensionado. Cálculos simplificados. Cimentaciones profundas: elección del tipo de pilotes. Capacidad de carga. Dimensionado. Cabezales de dos, tres o más pilotes. Determinación de la carga actuante en cada pilote. Diseño de pilotes para absorber cargas verticales y horizontales. Pilotes inclinados. Cabezales: recomendaciones y limitaciones normativas. Cilindros de fundación. Pilotes de gran diámetro. Su uso para cargas verticales y horizontales. Estructuras de retención de suelos: muros de contención y estribos. Muros pantallas. Estructuras flexibles: entibaciones y tablestacado. 19 horas