mecánica de suelos aplicada iciv-2010-208 icj-1026 4-2-6itsm.edu.mx/old/sgi/sgc/instrumentaciones...

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Subdirección Académica

Instrumentación Didáctica para la Formación y Desarrollo de Competencias Profesionales

Periodo escolar: Agosto-Diciembre 2017

Nombre de la asignatura: Mecánica de Suelos AplicadaPlan de estudios: ICIV-2010-208

Clave de la asignatura: ICJ-1026Horas teoría – horas prácticas – créditos: 4-2-6

1. Caracterización de la asignatura

Esta asignatura aporta al perfil del Ingeniero Civil los conocimientos fundamentales para el análisis de distribución deesfuerzos en el subsuelo, asentamientos y capacidad de carga admisible de cimentaciones superficiales y profundas, asímismo el alumno adquirirá la competencia para calcular el empuje de tierras sobre muros de contención, para su análisis ydiseño y resolver problemas geotécnicos relacionados con la estabilidad de taludes.Para integrarla se ha hecho un análisis del campo de la aplicación de la Mecánica de Suelos, identificando los temas quetienen una mayor importancia para aplicar las teorías de la Mecánica de Suelos en la solución de problemas de geotecnia.Puesto que esta materia es la aplicación con desempeños profesionales; se inserta en la segunda mitad de la trayectoriaescolar; después de cursar mecánica de suelos I, que le da soporte. De manera particular, lo trabajado en esta asignaturasustentará el curso de Cimentaciones, aplicándola en el campo de la Ingeniería Civil, en la solución de problemas degeotecnia, contribuyendo así al desarrollo del conocimiento científico y tecnológico.La importancia de esta asignatura radica en que todas las obras de Ingeniería Civil se erigen sobre el suelo, por lo cual esimportante en la malla de un Ingeniero Civil.

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sgc

Texto tecleado

CODIGO: ID-ICJ-1026

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VERSIÓN: 00

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2. Intención didáctica

En el tema uno se emplea diferentes teorías para el cálculo de la transmisión de esfuerzos en el terreno natural a diferentesprofundidades, aplicadas a diversos problemas de ingeniería.En la tema dos, se aplican las teorías de deformación elástica y plástica, para el cálculo de asentamientos en diferentes tiposde estratos, ocasionados por las cargas que le transmiten los diferentes tipos de estructuras y/o construcciones.En el tema tres, se aplican diferentes teorías para el cálculo de la capacidad de carga a diferentes profundidades y enestratos isotrópicos y anisotrópicos del terreno natural.En la tema cuatro, se analizan los efectos que provocan las cimentaciones de las estructuras, al ser construidas sobre suelosdel tipo cohesivo y friccionante.En el tema cinco, se abordan diferentes teorías para el cálculo de empujes laterales de tierras en la solución de problemaspara el cálculo de muros de retención.En el tema seis, se analizan diferentes casos de inestabilidad de los taludes con diferentes tipos de suelos, aplicando teoríaspara su análisis y la aplicación de los métodos existentes para su estabilización.El enfoque sugerido para la materia, requiere que las actividades posteriores al tratamiento teórico de los temas promuevanel desarrollo de habilidades para la solución de problemas reales: identificación, manejo y control de variables y datosrelevantes; planteamiento de hipótesis, propicien procesos intelectuales como inducción-deducción y análisis-síntesis con laintención de generar una actividad intelectual compleja; por esta razón las actividades teóricas se han descrito de maneraque no sean una mera corroboración de lo visto previamente en clase, sino una oportunidad para su aplicación en lasolución de problemas geotécnicos. Para que el estudiante aprenda a razonar los problemas, y que no razone el profesorpor ellos, sino involucrarlos en el proceso de solución de problemas.En las actividades de aprendizaje sugeridas, generalmente se propone la formalización de los conceptos a partir deproblemas reales; se busca que el alumno tenga el primer contacto con el concepto en forma concreta y sea a través de laobservación, la reflexión y la aplicación que se dé la formalización; la resolución de problemas que se hará después de esteproceso.En el transcurso de las actividades programadas es muy importante que el estudiante aprenda a valorar las actividades quelleva a cabo y entienda que está construyendo su hacer futuro y en consecuencia actúe de una manera profesional; de igualmanera, aprecie la importancia del conocimiento y los hábitos de trabajo; desarrolle la precisión y la curiosidad, lapuntualidad, el entusiasmo y el interés, la tenacidad, la flexibilidad y la autonomía.Es necesario que el docente ponga atención y cuidado en estos aspectos en el desarrollo de las actividades de aprendizajede esta asignatura.


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3. Competencia de la asignatura

Aplica los conocimientos sobre las propiedades mecánicas de los suelos, e identifica las teorías de la mecánica de suelos quele permitan dar solución a problemas que se presentan en las obras de Ingeniería Civil.


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4. Análisis por competencias específicas

CompetenciaNo.:

1 Descripción: Reconoce la distribución de esfuerzos en elsubsuelo sometidos a diferente condiciones de cargapara su valoración

Temas y subtemaspara desarrollar la

competencia específica

Actividades de aprendizaje(que hace el alumno)

Actividades deenseñanza (que hace

docente)

Desarrollo decompetencias

genéricas

Horasteórico–práctica

1. Distribución deesfuerzos1.1. Ecuaciones deBoussinesq.

Aplicar la solución de Boussinesq ytablas generadas para el cálculo delos esfuerzos.

Analizar la solución deBoussinesq y tablasgeneradas para aplicarlaal cálculo de losesfuerzos.

Instrumentales:-Capacidad de análisis ysíntesis-Habilidades básicas delmanejo de la computadora.-Habilidad para buscar yanalizar informaciónproveniente de fuentesdiversas-Solución de problemasInterpersonales:-Trabajo en equipo-Capacidad decomunicación.Sistémicas:-Capacidad de aplicar losconocimientos en lapráctica-Habilidades deinvestigación-Capacidad de aprender

2

1.2. Solución gráfica deNewmak y gráficas deFadum.

Aplicar la gráfica de Fadum para elcálculo de esfuerzos en suelos ygenerar la carta de Newmark.

Explicar las gráficas deFadum para el cálculo deesfuerzos en suelos yGenerar la carta deNewmark.

3

1.3. Esfuerzos bajodiferentes condicionesde carga.

Investigar los casos de esfuerzosaplicados al suelo en diferentescondiciones de carga.

Analizar las teorías eidentificar los factores queintervienen en elfenómeno de ladistribución de esfuerzos.

3

1.4. Otras teorías. Investigar las teorías deWestergard, Burmister, y Frolich.

Discutir las teorías deWestergard, Burmister, yFrolich.

3


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Indicadores de alcance Valor del indicador

A. Examen escrito individual y en equipo 40%B. Reporte oral y escrito de investigación de tema de la asignatura. 30%C. Reporte de práctica de campo 30%


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4.1a Niveles de desempeño

Desempeño Nivel de desempeño Indicadores de alcance Valoración numérica

Competenciaalcanzada

Excelente - Contesta correctamente todas (100%) las preguntas yejercicios, usar los procesos de solución, y termina en eltiempo especificado.

- Realiza y entregar los reportes orales y escritos cumpliendocon las especificaciones solicitadas, fundamentados enfuentes de consulta académico, en tiempo y forma.

- Realiza y entrega todos los reportes de práctica cumpliendocon las especificaciones de elaboración y de entrega.

95 - 100

Notable - Contesta correctamente mínimo un 80% de las preguntas yejercicios, usar los procesos de solución, y termina en eltiempo especificado.



85 - 94

Bueno - Contestar correctamente el 70% de las preguntas yejercicios, usar los procesos de solución, entregar el examenen el tiempo especificado.

- Realiza y entregar los reportes orales y escritos cumple conalguna de las especificaciones solicitadas, fundamentadosen fuentes de consulta académico, en tiempo y forma.


76 - 84

Suficiente - Contestar correctamente el 60% de las preguntas yejercicios, usar los procesos de solución, entregar el examenen el tiempo especificado.

70 - 74


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- Realiza y entrega todos los reportes de práctica cumpliendocon alguna delas especificaciones de elaboración y deentrega.

Competenciano alcanzada

Insuficiente No realiza alguna o cumple con el mínimo de los indicadores. 69 o menos.

4.1b Matriz de evaluación

Evidencia de aprendizaje % Indicador de alcance Evaluación formativa de la competenciaA B C

Examen escrito individual y enequipo

40% X El docente evalúa mediante un examen escrito,basado en los resultados de este examen, seretroalimentaran los conocimientos del alumno

Grabación de reporte oral deinvestigación

15% x El docente evalúa el reporte oral conforme a rúbricade evaluación, y otorga retroalimentación al término

de ella.Reporte escrito de investigación 15% x El docente revisa el reporte previo a la entrega

sumativa para la retroalimentación.Reporte de práctica de campo 30% x El docente revisa el reporte previo a la entrega

sumativa para la retroalimentación.Total 40% 30% 30%


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CompetenciaNo.:

2 Descripción: Evalúa los asentamientos de cimentaciones causados por las estructuraspara diseños posteriores





docente)


genéricas


2. Asentamientos2.1. Asentamiento tipoelástico.

Investigar las expresiones queresultan del estudio de la teoría dela consolidación para calcular losasentamientos en las diferentescondiciones de suelo.(Realizarejercicio)

Comprender la teoría de laconsolidaciónunidimensional para suaplicación a cálculo deasentamientos

Competenciasinstrumentales:-Capacidad de análisis ysíntesis-Habilidades básicas delmanejo de lacomputadora.-Habilidad para buscar yanalizar informaciónproveniente de fuentesdiversas-Solución de problemasCompetenciasinterpersonales:-Trabajo en equipo-Capacidad decomunicación.Sistémicas:-Capacidad de aplicar losconocimientos en lapráctica-Habilidades deinvestigación-Capacidad de aprender

2

2.2. Asentamiento porconsolidación primaria.

Realizar un reporte sobre elcomportamiento de los suelos acausa de asentamientos porconsolidación primaria.

Explicar los asentamientospor consolidación primaria.

3

2.3. Asentamiento porconsolidaciónsecundaria.

Realizar un reporte sobre elcomportamiento de los suelos acausa de asentamientos porconsolidación secundaria.

Explicar los asentamientospor consolidaciónsecundaria

3

2.4. Expansiones. Realizar un reporte sobre laexpansión en suelos y conocer losíndices de expansión paradiferentes tipos arcillas.

Definir que es la expansiónen suelos y explicar losíndices de expansión paradiferentes tipos arcillas

3


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A. Examen escrito individual y en equipo 40%B. Reporte oral y escrito de investigación de temas de la asignatura. 30%C. Reporte de práctica de campo 30%


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Desempeño Nivel de desempeño Indicadores de alcance Valoración numérica


Excelente - Contesta correctamente todas las preguntas (100%) yejercicios, usar los procesos de solución, entregar elexamen en el tiempo especificado.



95 - 100

Notable - Contesta correctamente el 80% de las preguntas yejercicios, usar los procesos de solución, entregar elexamen en el tiempo especificado.



85 - 94

Bueno - Contesta correctamente el 70 % de las preguntas yejercicios, usar los procesos de solución, entregar elexamen en el tiempo especificado.



76 - 84

Suficiente - Contesta correctamente el 60 % de las preguntas yejercicios, usar los procesos de solución, entregar elexamen en el tiempo especificado.

- Realiza y entregar los reportes orales y escritos cumple con

70 - 74


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alguna de las especificaciones solicitadas, fundamentadosen fuentes de consulta académico, en tiempo y forma.



Insuficiente - No realiza alguna o cumple con el mínimo de losindicadores.

69 o menos




40% x El docente evalúa mediante un examen escrito, basado enlos resultados de este examen, se retroalimentaran losconocimientos del alumno




sumativa para la retroalimentación.Reporte de práctica de campo 30% x El docente revisa el reporte previo a la entrega

sumativa para la retroalimentación.Total 40% 30% 30%


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CompetenciaNo.: 3

Descripción: Aplica las teorías de capacidad de carga para resolver problemas queinvolucren el análisis de la capacidad de carga admisible del suelo encimentaciones superficiales y profundas causado por las estructurasutilizando software especializado





docente)


genéricas


3. Capacidad de carga3.1. Teorías decapacidad de carga.

Elaborar un reporte sobre laevolución de las teorías decapacidad de carga.

Identificar los factores quecontribuyen a la capacidadde carga de los suelos

Competenciasinstrumentales:-Capacidad de análisis ysíntesis-Habilidades básicas delmanejo de laComputadora.-Habilidad para buscar yanalizar informaciónproveniente de fuentesdiversas-Solución de problemasInterpersonales:-Trabajo en equipo-Capacidad decomunicación.Sistémicas:-Capacidad de aplicar losconocimientos en lapráctica-Habilidades deinvestigación-Capacidad de aprender

2

3.2. Interacción suelo –estructura.

Elaborar un reporte sobre lasfallas general y local que sepresentan en cimentaciones.

Analizar cómo se Calcula lacapacidad de cargaadmisible en cimentacionessuperficiales.

2

3.3. Cálculo decapacidad encimentacionessuperficiales.

Realizar ejercicios para calcular lacapacidad de carga admisible encimentaciones superficiales.

Explicar cómo se calcularla capacidad de cargaadmisible en cimentacionessuperficiales.

2


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3.4. Cálculo decapacidad encimentacionesprofundas.

Realizar ejercicios para calcular lacapacidad de carga admisible encimentaciones profundas.

Explicar cómo se calcularla capacidad de cargaadmisible en cimentacionesprofundas.

2

3.5. Software deaplicación.

Manejar software para el cálculode la capacidad de carga decimentaciones superficiales yprofundas.

Manejar software para elcálculo de la capacidad decarga de cimentacionessuperficiales y profundas

3


A. Examen escrito individual y en equipo 40%B. Reporte oral y escrito de investigación de tema de la asignatura. 20%C. Reporte de práctica de campo 20%D. Manejar software para el cálculo de la capacidad de carga de

cimentaciones superficiales y profundas. 20%


Desempeño Nivel de desempeño Indicadores de alcance Valoraciónnumérica




- Realiza y entrega todos los reportes de práctica cumpliendo

95 - 100


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con las especificaciones de elaboración y de entrega.- Dominio y uso del software para solucionar problemas

propuestos en clase.Notable - Contesta correctamente el 80 % de las preguntas y

ejercicios, usar los procesos de solución, entregar elexamen en el tiempo especificado.



- Dominio y uso del software para solucionar problemaspropuestos en clase.

85 – 94




- No domina el software, usa algunas herramientas parasolucionar problemas propuestos en clase.

76 – 84




70 – 74


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69 o menos

4.3b Matriz de evaluaciónEvidencia deaprendizaje

% Indicador dealcance

Evaluación formativa de la competencia

A B C DExamen escrito

individual y en equipo40% x El docente evalúa mediante un examen escrito, basado en los

resultados de este examen, se retroalimentaran los conocimientosdel alumno

Grabación de reporteoral de investigación

10% x El docente evalúa el reporte oral conforme a rúbrica de evaluación,y otorga retroalimentación al término de ella.

Reporte escrito deinvestigación

10% x El docente revisa el reporte previo a la entrega sumativa para laretroalimentación.

Reporte de prácticade campo


Software deaplicación.

20% x El docente evalúa la destreza de los alumnos en el uso del softwarepara solucionar los problemas propuestos.

Total 40% 20% 20% 20%


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CompetenciaNo.: 4 Descripción: Identifica los tipos de cimentaciones para su Interacción con los suelos.


competenciaespecífica



docente)


genéricas


4. Tipos decimentaciones4.1. Clasificación de lascimentaciones.

Elaborar un reporte sobre losdistintos tipos de cimentaciones.

Identificar y clasificar losdiferentes tipos decimentaciones

Instrumentales:-Capacidad de análisis ysíntesis-Habilidades básicas delmanejo de laComputadora.-Habilidad para buscar yanalizar informaciónproveniente de fuentesdiversas-Solución de problemasInterpersonales:-Trabajo en equipo-Capacidad decomunicación.Sistémicas:-Capacidad de aplicar losconocimientos en lapráctica-Habilidades deinvestigación-Capacidad de aprender

1

4.2. Factores quedeterminan el tipo deCimentación.

Realizar visitas a obras en procesocon cimentaciones superficiales yprofundas y elaborar reportes.

Analizar los factores quedeterminan el tipo decimentación.

2

4.3. Cimentaciones entaludes.

Elaborar un reporte sobre lascimentaciones que se realizan en

Analizar las cimentacionesque se realizan en taludes.

2


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taludes.4.4. Cimentacionescompensadas.

Elaborar un reporte sobrecimentaciones compensadas.

Explicar sobre lascimentacionescompensadas.

2

4.5. Tipos decimentacionesprofundas.

Elaborar un reporte sobre tipos decimentaciones profundas.

Identificar tipos decimentaciones profundas.

3

4.6. Desarrollo y uso delos pilotes.

Elaborar un reporte sobreprocedimiento y desarrollo depilotes de control.

Explicar el procedimiento ydesarrollo de pilotes decontrol.

2

4.7. Hinca de pilotes. Elaborar un reporte sobre elprocedimiento de hinca de pilotes.

Explicar el procedimiento dehinca de pilotes.

2

4.8. Grupos de pilotes. Elaborar un reporte sobre elcomportamiento de un grupo depilotes.

Analizar el comportamientode un grupo de pilotes.

1

4.9. Capacidad decarga de pilotes.

Elaborar un reporte sobre lacapacidad de carga de pilotes

Analizar la capacidad decarga de pilotes

2

4.10. Pruebas de cargaen pilotes.

Elaborar un reporte sobre cómo serealizan las pruebas de carga enpilotes.

Explicar cómo se realizan laspruebas de carga en pilotes

2

4.11. Deterioro yprotección de pilotes.

Elaborar un reporte sobre cómo sedeteriora un pilote y losprocedimientos físicos que setienen para su protección.

Analizar cómo se deterioraun pilote y losprocedimientos físicos quese tienen para su protección.

1

4.12. Pilas, Elaborar un reporte sobre lascimentaciones a base de pilas,cilindros y cajones, tanto en su uso,procedimientos constructivos ydesarrollo.( Realizar Ejercicios)

Definir los tipos decimentaciones a base depilas, cilindros y cajones,tanto en su uso,procedimientos constructivosy desarrollo.

2


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A. Examen escrito individual y en equipo 40%B. Reporte oral y escrito de investigación de tema de la asignatura. 30%C. Reporte de práctica de campo 30%






- Realiza y entrega todos los reportes de prácticacumpliendo con las especificaciones de elaboración y deentrega.

95 - 100

Notable - Contesta correctamente el 80 % de las preguntas yejercicios, usar los procesos de solución, entregar elexamen en el tiempo especificado.



85 - 94


76 - 84


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- Realiza y entrega todos los reportes de prácticacumpliendo con alguna delas especificaciones deelaboración y de entrega.

70 - 74



69 o menos




40% x El docente evalúa mediante un examen escrito,basado en los resultados de este examen, seretroalimentaran los conocimientos del alumno




sumativa para la retroalimentación.


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Reporte de práctica de campo 30% x El docente revisa el reporte previo a la entregasumativa para la retroalimentación.

Total 40% 30% 30%

CompetenciaNo.: 5 Descripción: Aplica las teorías del cálculo de empujes de tierras para dimensionar

elementos de Retención.





docente)


genéricas


5. Empuje de Tierras5.1. Clasificación de loselementos deretención.

Elaborar un reporte sobre los tiposde elementos de retención desuelos.

Describir los tipos deelementos de retención desuelos.

Instrumentales:-Capacidad de análisis ysíntesis-Habilidades básicas delmanejo de lacomputadora.-Habilidad para buscar yanalizar informaciónproveniente de fuentesdiversas-Solución de problemasCompetenciasinterpersonales:-Trabajo en equipo-Capacidad decomunicación.Sistémicas:-Capacidad de aplicar los

2

5.2. Estados plásticosde equilibrio.

Realizar ejercicios para obtener ladistribución de diagramas depresiones que se producen por laaplicación de diferentes cargassobre los muros.

Analizar y obtener ladistribución de diagramas depresiones que se producenpor la aplicación dediferentes cargas sobre losmuros.

2


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conocimientosen la práctica-Habilidades deinvestigación-Capacidad de aprender

5.3. Teorías y métodospara determinarempujesde tierras.

Realizar ejercicios para Calcular elempuje en magnitud y posiciónutilizando las teorías anteriores.

Explicar el empuje enmagnitud y posiciónutilizando las teoríasanteriores.

2

5.4. Ademes. Elaborar un reporte sobre losmuros de gravedad, de ménsula,de tierra armada, con anclajes ytablaestacas.

Definir los muros degravedad, de ménsula, detierra armada, con anclajes ytablaestacas.

2

5.5. Dimensionamientode muros.

Realizar ejercicios para Calculardimensiones de muros

Explicar cómo Calculardimensiones de muros

2


Realizar ejercicios para Calculardimensiones de muros utilizandosoftware.

Explicar cómo Calculardimensiones de murosutilizando software.

1


A. Examen escrito individual y en equipo 40%B. Reporte oral y escrito de investigación de tema de la asignatura. 20%C. Reporte de práctica de campo 20%D. Manejar software para el cálculo de la capacidad de carga de



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95 - 100





85 - 94




76 – 84


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70 – 74



69 o menos


Evidencia deaprendizaje













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20% x El docente evalúa la destreza de los alumnos en el uso del softwarepara solucionar los problemas propuestos.

Total 40% 20% 20% 20%

CompetenciaNo.: 6

Descripción: Calcula la estabilidad de taludes aplicando los diferentes métodos deanálisis que permitan interpretar los resultados cuando se determinan loscírculos críticos en taludes para prevención de fallas.





docente)


genéricas


6. Estabilidad detaludes6.1. Tipos y causas defallas en taludes.

Elaborar un reporte sobre los tiposy causas de fallas que sepresentan en los taludes.

Describir los tipos y causasde fallas que se presentanen los taludes.

Instrumentales:-Capacidad de análisis ysíntesis-Habilidades básicas delmanejo de lacomputadora.-Habilidad para buscar yanalizar informaciónproveniente de fuentesdiversas-Solución de problemasInterpersonales:-Trabajo en equipo-Capacidad decomunicación.Sistémicas:-Capacidad de aplicar los

3

6.2. Métodos deanálisis de fallas entaludes.

Realizar ejercicios para análisis defallas de taludes.

Explicar los métodosanteriores a la solución deproblemas reales.

2


VER. 00/07/17 F-SA-05

conocimientos en lapráctica-Habilidades deinvestigación-Capacidad de aprender

6.3. Análisis de círculoscríticos.

Elaborar un reporte sobre losmétodos de análisis de: dovelas,círculo de fricción, de Taylor ycírculos críticos.

Comprender los métodos deanálisis de: dovelas, círculode fricción, de Taylor ycírculos críticos.

3

6.4. Prevención ycorrección de fallas entaludes.

Elaborar un reporte sobre aspectosde prevención y corrección defallas de taludes.

Describir los aspectos deprevención y corrección defallas de taludes.

3


Realizar ejercicios manejandosoftware para el cálculo de fallas entaludes.

Manejar software deaplicación para el cálculo defallas en taludes

1


A. Examen escrito individual y en equipo 40%B. Reporte oral y escrito de investigación de tema de la

asignatura. 20%

C. Reporte de práctica de campo 20%D. Manejar software para el cálculo de la capacidad de carga de



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95 – 100





85 – 94




76 – 84


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70 – 74



69 o menos


Evidencia deaprendizaje













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20% X El docente evalúa la destreza de los alumnos en el uso del softwarepara solucionar los problemas propuestos.

Total 40% 20% 20% 20%

5. Fuentes de información y apoyos didácticos

Fuentes de información: Apoyos didácticos:o Braja, M. Das, Fundamentos de ingeniería geotécnica. Thomson Learning.o Crespo Villalaz, Carlos, Mecánica de suelos y cimentaciones. Limusa.o Juárez Badillo y Rico Rodríguez, Mecánica de suelos Tomos I, II y III.

Limusa.o Lambe, T.W. y Witman R., Mecánica de suelos. Limusa.o Peck, Handson y Thorburn, Ingeniería de Cimentaciones. Aguilaro Tchebotarioff, Introducción a la Mecánica de Suelos. Aguilar.

-Pizarrón-Bibliografía-Cañón-Equipo de Computo-Software de aplicación.


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