Mi intención al escribir este libro de texto es presentar un contenido accesible, claro, conciso y contemporáneo para un primer curso en mecánica de suelos para satisfacer las necesidades de los estudiantes universitarios no solo en ingeniería civil sino también en construcción, minería, ingeniería geológica, y disciplinas afines. Sin embargo, este libro de texto no pretende ser un manual de diseño de ingeniería ni un libro de cocina. Está estructurado para proporcionar al usuario un resultado de aprendizaje que constituye una base sólida sobre los principios clave de la mecánica de suelos para su aplicación en un curso posterior de ingeniería de cimentaciones y en la práctica de la ingeniería. Al estudiar con este libro de texto, los estudiantes adquirirán una comprensión contemporánea de las propiedades físicas y mecánicas de los suelos.
Participarán en la presentación de estas propiedades, en discusiones y orientaciones sobre los fundamentos de la mecánica de suelos. Obtendrán habilidades para la resolución de problemas y conocimientos previos que los prepararán para pensar críticamente, tomar buenas decisiones y participar en el aprendizaje permanente. REQUISITOS PREVIOS Se espera que los estudiantes que utilicen este libro de texto tengan algunos conocimientos previos en geología, ingeniería mecánica (estática) y mecánica de materiales. UNIDADES La principal unidad de medida utilizada en este libro de texto es el sistema de unidades SI (Sistema Internacional).
También está disponible una versión en unidades imperiales (EE. UU.) de este libro de texto. CARACTERÍSTICAS DISTINTAS Métodos contemporáneos: el texto presenta, analiza y demuestra ideas y métodos contemporáneos para interpretar las propiedades físicas y mecánicas de los suelos que los estudiantes encontrarán como ingenieros en ejercicio. Para lograr un equilibrio entre la teoría y las aplicaciones prácticas para un curso introductorio a la mecánica de suelos, la mecánica se mantiene al mínimo para que los estudiantes puedan apreciar los antecedentes, los supuestos y las limitaciones de las teorías en uso en el campo. Se discuten las implicaciones de las ideas clave para proporcionar a los estudiantes una comprensión del contexto para las aplicaciones de estas ideas. Se presenta una explicación moderna del comportamiento del suelo, particularmente en el asentamiento y la resistencia del suelo. Estos son los temas más importantes en la práctica de la ingeniería geotécnica. La consolidación unidimensional se presenta en el contexto del asentamiento del suelo y no como un tema separado (Capítulo 7).
La resistencia al corte de los suelos se presenta utilizando un enfoque y un pensamiento contemporáneos. En particular, se analizan tres criterios de falla populares (Coulomb, Mohr-Coulomb y Tresca) con respecto a sus aplicaciones y limitaciones. Los estudiantes podrán comprender cómo utilizar estos criterios para interpretar adecuadamente los resultados de las pruebas de suelo y comprender las diferencias entre la resistencia al corte drenada y no drenada. Pedagogía y diseño dirigidos por la teoría moderna del aprendizaje: el contenido y la presentación de los capítulos se basan en teorías modernas sobre cómo aprenden los estudiantes, especialmente con respecto a la metacognición. Los resultados de aprendizaje enumerados al comienzo de cada capítulo informan a los estudiantes qué conocimientos y habilidades se espera que obtengan del capítulo.
Estos forman las bases de los problemas al final de cada capítulo. Al medir el desempeño de los estudiantes en los problemas, un instructor puede evaluar si se han satisfecho los resultados del aprendizaje. Las definiciones de términos clave al comienzo de cada capítulo definen los términos y variables clave que se utilizarán en el capítulo. Los resúmenes de puntos clave a lo largo de cada capítulo enfatizan para los estudiantes los puntos más importantes del material que acaban de leer. Los ejemplos prácticos al final de algunos capítulos brindan a los estudiantes la oportunidad de ver cómo se integran los principios anteriores y actuales para resolver problemas del «tipo del mundo real». Los estudiantes aprenderán a encontrar soluciones para un «sistema» en lugar de una solución para un «componente» del sistema.
Estrategia consistente de resolución de problemas: los estudiantes generalmente tienen dificultades para traducir un problema planteado en los pasos y ecuaciones que necesitan usar para resolverlo. Por lo general, no pueden leer un problema y comprender lo que deben hacer para resolverlo. Este texto proporciona y modela estrategias consistentes para ayudar a los estudiantes a abordar, analizar y resolver cualquier problema. Los problemas de ejemplo se resuelven desarrollando primero una estrategia y luego avanzando paso a paso hacia la solución, identificando ecuaciones y verificando si los resultados son razonables y apropiados. Al final del capítulo se delinean tres categorías de problemas (comprensión conceptual, resolución de problemas y pensamiento crítico y toma de decisiones) para evaluar el dominio del conocimiento de los estudiantes. Estas no son categorías estrictas. De hecho, las habilidades requeridas en cada categoría están entremezcladas. Los problemas dentro de la categoría de comprensión conceptual tienen como objetivo evaluar la comprensión de conceptos clave y pueden contener problemas para involucrar el pensamiento lateral. Se espera que el instructor pueda agregar problemas adicionales según sea necesario. Los problemas dentro de la categoría de resolución de problemas tienen como objetivo evaluar las habilidades de resolución de problemas y la fluidez procesal en la aplicación.