diseño de estructuras de contención

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ESCUELA DE INGENIERIA Ingeniería Civil ASIGNATURA DISEÑO DE ESTRUCTURAS DE CONTENCIÓN CODIGO IC0648 SEMESTRE 2014-2 INTENSIDAD HORARIA 48 horas semestral CARACTERÍSTICAS No suficientable CRÉDITOS 3 FECHA DE ACTUALIZACIÓN 2013/02/25 1. JUSTIFICACIÓN CURSO Las estructuras de contención son las estructuras que evidencian el mayor número de problemas en obras y construcciones, bien sea por colapso o deformaciones excesivas, y son los especialistas en geotecnia, los principales responsables en su selección, dimensionamiento y supervisión. Por lo tanto, es necesario un claro conocimiento de las diferentes alternativas de contención, sus modos de funcionamiento y falla, con el fin de establecer en los proyectos y obras de mitigación, las soluciones más convenientes. 2. OBJETIVOS GENERALES DEL CURSO 2.1. Reconocer los diferentes sistemas de contención, estableciendo sus modos de funcionamiento, ventajas e inconvenientes. 2.2. Entender y aplicar mecánicas de verificación para la determinación de dimensiones y características en cada tipo de contención. 2.3. Entender y aplicar mecánicas de verificación para la determinación de dimensiones y características en cada tipo de contención. 3. DESCRIPCIÓN ANALÍTICA DE CONTENIDOS 3.1. UNIDAD 1: TIPOS DE CONTENCIONES, SOLICITACIONES Y VERIFICACIONES. OBJETIVOS ESPECÍFICOS: 3.1.1. Reconocer los diferentes tipos de contenciones, identificar diferencias y similitudes. 3.1.2. Establecer las solicitaciones a considerar en el diseño y modos de determinación. 3.1.3. Aplicar verificaciones necesarias en los diseños.

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Programa del curso Diseño de Estructuras de Contención dictado en el posgrado de la Universidad EAFIT

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  • ESCUELA DE INGENIERIAIngeniera Civil

    ASIGNATURA DISEO DE ESTRUCTURAS DE CONTENCINCODIGO IC0648SEMESTRE 2014-2INTENSIDADHORARIA

    48 horas semestral

    CARACTERSTICAS No suficientableCRDITOS 3FECHA DEACTUALIZACIN

    2013/02/25

    1. JUSTIFICACIN CURSO

    Las estructuras de contencin son las estructuras que evidencian el mayor nmero deproblemas en obras y construcciones, bien sea por colapso o deformaciones excesivas,y son los especialistas en geotecnia, los principales responsables en su seleccin,dimensionamiento y supervisin. Por lo tanto, es necesario un claro conocimiento de lasdiferentes alternativas de contencin, sus modos de funcionamiento y falla, con el fin deestablecer en los proyectos y obras de mitigacin, las soluciones ms convenientes.

    2. OBJETIVOS GENERALES DEL CURSO

    2.1. Reconocer los diferentes sistemas de contencin, estableciendo sus modos defuncionamiento, ventajas e inconvenientes.

    2.2. Entender y aplicar mecnicas de verificacin para la determinacin de dimensiones ycaractersticas en cada tipo de contencin.

    2.3. Entender y aplicar mecnicas de verificacin para la determinacin de dimensiones ycaractersticas en cada tipo de contencin.

    3. DESCRIPCIN ANALTICA DE CONTENIDOS

    3.1. UNIDAD 1: TIPOS DE CONTENCIONES, SOLICITACIONES Y VERIFICACIONES. OBJETIVOS ESPECFICOS:

    3.1.1. Reconocer los diferentes tipos de contenciones, identificar diferencias ysimilitudes.

    3.1.2. Establecer las solicitaciones a considerar en el diseo y modos dedeterminacin.

    3.1.3. Aplicar verificaciones necesarias en los diseos.

  • 3.1.4. TEMAS:

    3.1.4.1. Tipos de Contenciones segn modo de estabilizacin3.1.4.2. Externamente Estabilizadas3.1.4.3. Internamente Estabilizadas3.1.4.4. Solicitaciones3.1.4.5. Empujes de suelo3.1.4.6. Empujes de agua3.1.4.7. Efecto de sobrecargas3.1.4.8. Empujes por sismo3.1.4.9. Verificaciones3.1.4.10. Lmite de falla3.1.4.11. Lmite de servicio

    3.2. UNIDAD 2: CASO CONTENCION DE RELLENOS. OBJETIVOS ESPECFICOS:

    3.2.1. Establecer sistemas de fuerza en muros de gravedad.

    3.2.2. Entender efectos en el cambio de empujes por tipo de suelos, compactacin,presencia de agua y sobrecargas.

    3.2.3. Aplicar criterios de seguridad establecidos en las normativas.3.2.4. Conocer mecnica de dimensionamiento y verificacin de la tierra reforzada.3.2.5. TEMAS:

    3.2.5.1. Anlisis muro de gravedad.

    3.2.5.1.1. Efecto de la compactacin en los empujes.3.2.5.1.2. mpujes con agua y sin agua.3.2.5.1.3. Drenajes.3.2.5.1.4. Modos de falla, criterios de seguridad NSR-10.

    3.2.5.2. Muro de gravedad internamente estabilizado:

    3.2.5.2.1. Tierra reforzada3.2.5.2.2. Sobrecargas.3.2.5.2.3. Verificacin de refuerzos.3.2.5.2.4. Construccin.3.2.5.2.5. Verificacin externa.

    3.3. UNIDAD 3: CASO ESTRUCTURAS DE CONTENCIN FLUVIALES Y MARTIMAS. OBJETIVOS ESPECFICOS:

    3.3.1. Establecer sistemas de fuerza en contenciones en voladizo.3.3.2. Entender efectos de la rigidez de la contencin en la distribucin de empujes.3.3.3. Evaluar empujes de agua segn condiciones estacionarias o transitorias.

  • 3.3.4. Conocer mecnica de dimensionamiento y verificacin con mtodos deequilibrio lmite y viga sobre fundacin elstica.

    3.3.5. TEMAS:

    3.3.5.1. Empujes de agua condicin estacionaria o transitoria. Fenmenos defalla hidrulica.

    3.3.5.2. Mtodos de viga sobre fundacin elstica, solucin analtica ynumrica.

    3.3.5.3. Deformaciones, restriccin superficial, diseo de muertos.

    3.4. UNIDAD 4: CASO CONTENCIN EXCAVACIONES SOMERAS. OBJETIVOS ESPECFICOS:

    3.4.1. Entender diferencias y similitudes sistemas de gravedad y voladizo, efecto dela rigidez en los empujes.

    3.4.2. Evaluar efecto de los empotramientos en las deformaciones.

    3.4.3. Conocer mecnica de dimensionamiento y verificacin muros rgidos envoladizo.

    3.4.4. TEMAS:

    3.4.4.1. Muros de gravedad en voladizo.

    3.4.4.2. Muros pantallas de pilotes y pilas funcionando en voladizo yapuntalados.

    3.4.4.2.1. Determinacin de empujes y empotramientos.3.4.4.2.2. Consideraciones constructivas.3.4.4.2.3. Evaluacin de deformaciones.

    3.5. UNIDAD 5:CASO EXCAVACIONES PROFUNDIDADES INTERMEDIAS. OBJETIVOS ESPECFICOS:

    3.5.1. Conocer sistemas de refuerzos pasivos, fundamentos que hacen la diferenciarespecto a otros sistemas.

    3.5.2. Conocer mecnica de dimensionamiento y verificacin del suelo pernado.3.5.3. Aplicar criterios a la mejora de la estabilidad en un talud.3.5.4. TEMAS:

    3.5.4.1. Excavacin pernada, soil nailing. Construccin y diseo.3.5.4.2. Evaluacin de deformaciones, controles.3.5.4.3. Refuerzos pasivos para mejorar la estabilidad de un talud.3.5.4.4. Consideraciones para empujes ssmicos. Anlisis seudoestticos

    3.6. UNIDAD 6: CASO ESTABILIZACIONES. OBJETIVOS ESPECFICOS:

    3.6.1. Entender diferencias en los empujes para una condicin estable e inestable.3.6.2. Conocer alternativas en mtodos de estabilizacin.3.6.3. Reconocer diferencias en funcionamiento de anclajes activos y pasivos.

  • 3.6.4. Conocer mecnica de dimensionamiento y verificacin de anclajes.3.6.5. TEMAS:

    3.6.5.1. Evaluacin de empujes en condiciones de inestabilidad.

    3.6.5.1.1. Superficies de falla, monitoreos.

    3.6.5.2. Criterios de estabilizacin, alternativas de contencin.

    3.6.5.2.1. Consideraciones de diseo.

    3.6.5.3. Anclajes, mtodos de construccin.3.6.5.4. Diseo de anclajes y verificaciones durante construccin.

    3.7. UNIDAD 6:CASO EXCAVACIONES PROFUNDAS OBJETIVOS ESPECFICOS:

    3.7.1. Reconocer efectos de excavacin en la estructura de contencin y zonasvecinas.

    3.7.2. Identificar metodologas para excavaciones profundas.

    3.7.3. Conocer mecnica de dimensionamiento y verificacin en excavacionesprofundas.

    3.7.4.

    Motivar el empleo de mtodos ms sofisticados para mejorar las prediccionesen los comportamientos de excavaciones, y entender la necesidad deapoyarse en un mayor conocimiento de los modelos de comportamiento delsubsuelo.

    3.7.5. TEMAS:

    3.7.5.1. Deformacin de las estructuras de contencin y reas circundantes.3.7.5.2. Concepcin de una excavacin profunda, mtodos constructivos.

    3.7.5.3. Pantallas continuas y discontinuas, dimensionamiento. Mtodosnumricos

    4. EVALUACIN

    4.1. Tres (3) Talleres, 10% cada uno.4.2. Dos(2) Exmenes parciales, 25% cada uno.4.3. Trabajo final, 20%l

    5. BIBLIOGRAFIA GENERAL

    5.1. Asociacin Colombiana de Ingeniera Ssmica (2010). Normas Colombianas deDiseo y Construccin Sismo Resistente, NSR-10

    5.2. Bowles, Joseph E. (1997) Foundation Analysis and Design, 5 ed. Singapur,McGraw-Hill

    5.3. Chang-Yu Ou (2006) Deep Excavation: Theory and Practice. Taylor &Francis/Balkema

  • 5.4. Cornforth, D.H. (2005) Landslide in Practice: Investigation, Analysis andRemedial/Preventative Options in Soils. John Wiley & Sons

    5.5. Duncan, J.M. (2005) Soil Strength and Slope Stability. John Wiley & Sons

    5.6. Ecole Nationale des Ponts et Chausss (1991) Recommandations Clouterre.Presses de lENPC.

    5.7.Finno, R. et al (2002) Analysis and Performance of the Excavation for Chicago StateSubway Renovation Project and its Effects on Adjacent Structures. NothwesternUniversity.

    5.8. Federal Highway Administration - FHWA (1999) Geotechnical Circular N4, GroundAnchor and Anchored Systems.

    5.9. ___ (2003) Geotechnical Circular N7, Soil Nail Walls.

    5.10. Geotechnical Engineering Office of Hong Kong (2003) GCO-1, Review of DesignMethods for Excavation. 5th Edition.

    5.11. ___ (2000) GEOGUIDE 1, Guide to Retaining Wall Design. 5th Edition

    5.12. ___ (2002) GEOGUIDE 6, Guide to Reforced Fill Structure and Slope Design. 1stEdition

    5.13. ___ (2008) GEOGUIDE 7, Guide to Soil Nailing Design and Construction. 1st Edition

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    5.15. Moya Barrios, J. et al (1997) Excavaciones en Condiciones Complejas. Ed. EscuelaColombiana de Ingeniera. Bogot.

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